是什麽(me)導緻數控機床(chuang)加工精度異常(chang)

　　一、造成數(shù)控車床加工精(jing)度異常故障的(de)原因

　　造成數控(kòng)車床加工精度(dù)異常故障的原(yuan)因隐蔽性強，診(zhen)斷難度比較大(dà)，歸納出五個主(zhǔ)要原因：機床進(jin)給單位被改動(dòng)或變化;機床各(ge)個軸的零點偏(piān)置異常;軸向的(de)反向間隙異常(cháng);電機運行狀态(tài)異常，即電氣及(ji)控制部分異常(chang);機械故障，如絲(si)杠，軸承，軸聯器(qì)等部件。另外數(shù)控車床加工程(chéng)序的編制，刀具(jù)的選擇及人爲(wèi)因素，也可能導(dao)緻數控車床加(jiā)工精度異常。

　　二(èr)、數控機床故障(zhàng)診斷原則

　　1.先外(wài)部後内部數控(kòng)機床是集機械(xie)，液壓，電氣爲一(yī)體的機床，故其(qí)故障的發生也(ye)會由這三者綜(zōng)合反映出來。維(wei)修人員應先由(yóu)外向内逐一進(jìn)行排查，盡量避(bi)免随意地啓封(fēng)，拆卸，否則會擴(kuò)大故障，使機床(chuang)喪失精度，降低(dī)性能。

　　2.先機械後(hou)電氣一般來說(shuo)，機械故障較易(yì)發覺，而數控系(xì)統故障的診斷(duan)則難度較大些(xiē)。在故障檢修之(zhi)前，首先注意排(pai)除機械性的故(gu)障，往往可達到(dao)事半功倍的效(xiao)果。

　　3.先靜後動先(xian)在機床斷電的(de)靜止狀态下，通(tōng)過了解，觀察，測(cè)試，分析，确認爲(wèi)非破壞性故障(zhàng)後，方可給機床(chuang)通電;在運行工(gong)況下，進行動态(tai)的觀察，檢驗和(he)測試，查找故障(zhang)。金屬數控車床(chuang)加工微信，内容(róng)不錯，值得關注(zhu)。

　　而對破壞性故(gù)障，必須先排除(chu)危險後，方可通(tōng)電。

　　4.先簡單後複(fu)雜當出現多種(zhǒng)故障互相交織(zhi)掩蓋，一時無從(cóng)下手時，應先解(jiě)決容易的問題(ti)，後解決難度較(jiao)大的問題。往往(wǎng)簡單問題解決(jué)後，難度大的問(wèn)題也可能變得(de)容易。

　　三、數控機(jī)床故障診斷方(fāng)法

　　1.直觀法：(望聞(wén)問切)問-機床的(de)故障現象，數控(kòng)車床加工狀況(kuang)等;看-CRT報警信息(xi)，報警指示燈，電(dian)容器等元件變(biàn)形煙熏燒焦，保(bao)護器脫扣等;聽(ting)-異常聲響;聞-電(dian)氣元件焦糊味(wèi)及其它異味;摸(mō)-發熱，振動，接觸(chù)不良等。金屬數(shu)控車床加工微(wei)信，内容不錯，值(zhí)得關注。

　　2.參數檢(jian)查法：參數通常(cháng)是存放在RAM中，有(yǒu)時電池電壓不(bu)足，系統長期不(bu)通電或外部幹(gàn)擾都會使參數(shù)丢失或混亂，應(yīng)根據故障特征(zheng)，檢查和校對有(you)關參數。

　　3.隔離法(fa)：一些故障，難以(yǐ)區分是數控部(bù)分，還是伺服系(xi)統或機械部分(fen)造成的，常采用(yòng)隔離法。

　　4.同類對(dui)調法用同功能(néng)的備用闆替換(huan)被懷疑有故障(zhang)的模闆，或将功(gong)能相同的模闆(pan)或單元相互交(jiāo)換。

　　5.功能程序測(cè)試法将G，M，S，T，功能的(de)全部指令編寫(xiě)一些小程序，在(zai)診斷故障時運(yùn)行這些程序，即(jí)可判斷功能的(de)缺失。

　　四、數控車(chē)床加工精度異(yì)常故障診斷和(he)處理實例

　　1.機械(xiè)故障導緻數控(kòng)車床加工精度(du)異常故障現象(xiang)：一台SV-1000立式數控(kong)車床加工中心(xīn)，采用Frank系統。在數(shu)控車床加工連(lián)杆模具過程中(zhong)，忽然發現Z軸進(jin)給異常，造成至(zhi)少1mm的切削誤差(cha)量(Z方向過切)。

　　故(gù)障診斷：調查中(zhōng)了解到，故障是(shi)忽然發生的。機(ji)床在點動，在手(shǒu)動輸入數據方(fāng)式操作下各個(gè)軸運行正常，且(qiě)回參考點正常(chang)，無任何報警提(ti)示，電氣控制部(bu)分硬故障的可(ke)能性排除。應主(zhǔ)要對以下幾個(gè)方面逐一進行(hang)檢查。金屬數控(kong)車床加工微信(xìn)，内容不錯，值得(dé)關注。

　　檢查機床(chuang)精度異常時正(zhèng)在運行的數控(kong)車床加工程序(xu)段，特别是刀具(ju)長度補償，數控(kòng)車床加工坐标(biao)系(G54-G59)的校對和計(jì)算。

　　在點動方式(shi)下，反複運動Z軸(zhou)，經過視，觸，聽，對(duì)其運動狀态診(zhen)斷，發現Z向運動(dòng)噪音異常，特别(bie)是快速點動，噪(zào)音更加明顯。由(yóu)此判斷，機械方(fang)面可能存在隐(yin)患。

　　檢查機床Z軸(zhou)精度。用手搖脈(mò)沖發生器移動(dong)Z軸，(将其倍率定(dìng)爲1×100的擋位，即每(mei)變化一步，電機(ji)進給0.1mm)，配合百分(fèn)表觀察Z軸的運(yun)動情況。在單向(xiang)運動保持正常(chang)後作爲起始點(diǎn)的正向運動，脈(mò)沖器每變化一(yī)步，機床Z軸運動(dòng)的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說(shuō)明電機運行良(liáng)好，定位精度也(ye)良好。而返回機(ji)床實際運動位(wèi)移的變化上，可(ke)以分爲四個階(jiē)段：(1)機床運動距(jù)離d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)表(biǎo)現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床機構實(shi)際沒移動，表現(xian)出标準的反向(xiàng)間隙;(4)機床運動(dong)距離與脈沖器(qi)經定數值相等(deng)(斜率等于1)，恢複(fú)到機床的正常(cháng)運動。無論怎樣(yang)對反向間隙進(jin)行補償，其表現(xiàn)出的特征是：除(chú)了(3)階段補償外(wai)，其他各段變化(huà)依然存在，特别(bié)是(1)階段嚴重影(ying)響到機床的數(shu)控車床加工精(jīng)度。補償中發現(xiàn)，間隙補償越大(da)，(1)階段移動的距(ju)離也越大。金屬(shu)數控車床加工(gong)微信，内容不錯(cuò)，值得關注。

　　分析(xi)上述檢查認爲(wèi)存在幾點可能(neng)原因：一是電機(jī)有異常，二是機(jī)械方面有故障(zhàng)，三是絲杠存在(zài)間隙。爲了進一(yī)步診斷故障，将(jiang)電機和絲杠完(wán)全脫開，分别對(duì)電機和機械部(bù)分進行檢查。檢(jian)查結果是電機(jī)運行正常;在對(dui)機械部分診斷(duàn)中發現，用手盤(pan)動絲杠時，返回(huí)運動初始有很(hen)大的空缺感。而(er)正常情況下，應(ying)該能感覺到軸(zhóu)承有序而平滑(huá)的移動。

　　故障處(chù)理：經過拆卸檢(jiǎn)查發現該軸承(chéng)确實受損，且有(you)滾珠脫落。更換(huàn)後機床恢複正(zhèng)常。

　　2.控制邏輯不(bu)妥導緻數控車(chē)床加工精度異(yì)常

　　故障現象：一(yī)台上海機床廠(chǎng)家生産的數控(kòng)車床加工中心(xin)，系統是Frank.數控車(che)床加工過程中(zhong)，發現該機床X軸(zhou)精度異常，精度(du)誤差小爲0.008mm，大爲(wèi)1.2mm.故障診斷：檢查(cha)中，機床已經按(an)照要求設置了(le)G54工件坐标系。在(zài)手動輸入數據(jù)方式操作下，以(yi)G54坐标系運行一(yī)段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機(ji)床運行結束後(hòu)顯示器上顯示(shi)的機械坐标值(zhí)爲(X軸)“-1025.243”，記錄下該(gāi)數值。然後在手(shǒu)動方式下，将機(jī)床點動到其他(tā)任意位置，再次(ci)在手動輸入數(shù)據方式操作下(xia)運行剛才的程(cheng)序段，待機床停(ting)止後，發現此時(shi)機床坐标數值(zhí)顯示爲“-1024.891”，同上一(yi)次執行後的數(shù)值比較相差了(le)0.352mm.按照同樣的方(fāng)法，将X軸點動移(yi)動到不同的位(wèi)置，反複執行該(gai)程序段，而顯示(shì)器上顯示的數(shù)值都有所不同(tong)(不穩定)。金屬數(shù)控車床加工微(wēi)信，内容不錯，值(zhi)得關注。用百分(fen)表對X軸進行仔(zai)細檢查，發現機(jī)械位置實際誤(wu)差同數字顯示(shì)出來的誤差基(jī)本一緻，從而認(rèn)爲故障原因爲(wei)X軸重複定位誤(wù)差過大。對X軸的(de)反向間隙及定(dìng)位精度進行檢(jian)查，重新補償其(qí)誤差值，結果起(qǐ)不到任何作用(yong)。因此懷疑光栅(shan)尺及系統參數(shù)等有問題。但爲(wèi)什麽産生如此(ci)大的誤差，卻又(you)未出現相應的(de)報警信息進一(yī)步檢查發現，此(cǐ)軸爲垂直方向(xiang)的軸，當X軸松開(kai)時主軸箱向下(xià)掉，造成了誤差(cha)。

　　故障處理：對機(ji)床的PLC邏輯控制(zhi)程序做了修改(gai)，即在X軸松開時(shi)，先把X軸使能加(jia)載，再把X軸松開(kāi);而在X軸夾緊時(shí)，先把X軸夾緊後(hou)，再把使能去掉(diào)。調整後機床故(gù)障得以解決。

　　3.機(jī)床位置問題導(dao)緻數控車床加(jiā)工精度異常

　　故(gu)障現象：一台杭(háng)州産的立式數(shu)控銑床，配備北(běi)京KND-10M系統。在點動(dòng)或數控車床加(jia)工過程中，發現(xiàn)Z軸異常。

　　故障診(zhěn)斷：檢查發現，Z軸(zhóu)上下移動不均(jun1)勻且有噪聲，且(qie)存在一定間隙(xi)。電機啓動時，在(zài)點動方式下Z軸(zhóu)向上運動存在(zài)不穩定的噪聲(sheng)及受力不均勻(yún)，且感覺電機抖(dou)動比較厲害;而(er)向下運動時，就(jiu)沒有抖動得這(zhe)麽明顯;停止時(shí)不抖動，在數控(kong)車床加工過程(cheng)中表現得比較(jiao)明顯。分析認爲(wèi)，故障原因有三(san)點：一是絲杠反(fan)向間隙很大;二(èr)是Z軸電機工作(zuo)異常;三是皮帶(dai)輪受損至受力(lì)不均。但有一個(ge)問題要注意的(de)是，停止時不抖(dou)動，上下運動不(bu)均勻，所以電機(jī)工作異常這個(ge)問題可以排除(chu)。金屬數控車床(chuáng)加工微信，内容(róng)不錯，值得關注(zhu)。因此先對機械(xie)部分診斷，在診(zhen)斷測試過程中(zhōng)沒有發現異常(chang)，在公差之内。利(lì)用排除法則，餘(yu)下的隻有皮帶(dai)問題了，在檢測(ce)皮帶時，發覺這(zhè)條皮帶剛換不(bú)久，但在細心檢(jian)測皮帶時，發現(xian)皮帶内側出現(xiàn)不同程度的受(shou)損，很明顯是受(shou)力不均所至，是(shi)什麽原因造成(chéng)的呢在診斷中(zhong)發現電機放置(zhì)有問題，即裝夾(jia)的角度位置不(bú)對稱造成受力(lì)不均。

　　故障處理(lǐ)：隻要将電機重(zhong)裝，對準角度，測(ce)量好距離(電機(jī)與Z軸的軸承)，皮(pi)帶兩邊(長度)要(yào)均勻。這樣，Z軸上(shang)下移動不均勻(yun)且有噪聲及抖(dou)動現象就消除(chu)了，Z軸數控車床(chuang)加工恢複正常(cháng)。

　　4.系統參數未優(you)化，電機運行異(yi)常

　　導緻數控車(che)床加工精度異(yì)常系統參數主(zhu)要包括機床進(jin)給單位，零點偏(pian)置，反向間隙等(děng)。例如Frank數控系統(tǒng)，其進給單位有(you)公制和英制兩(liang)種。在機床修理(lǐ)過程中對于局(jú)部處理，常常影(yǐng)響到零點偏置(zhi)和間隙的變化(hua)，故障處理完畢(bì)後應作适時的(de)調整和修改;另(ling)一方面，由于機(jī)械磨損嚴重或(huò)連接位松動也(ye)可能造成參數(shù)實測值的變化(hua)，需要對參數做(zuo)相應的修改才(cái)能滿足機床數(shù)控車床加工精(jīng)度的要求。

　　故障(zhàng)現象：一台杭州(zhōu)産的立式數控(kòng)銑床，配備北京(jing)KND-10M系統。在數控車(che)床加工過程中(zhong)，發現X軸精度異(yi)常。

　　故障診斷：檢(jiǎn)查發現X軸存在(zai)一定間隙，且電(dian)機啓動時存在(zài)不穩定的現象(xiàng)。用手觸摸X軸電(diàn)機時感覺電機(ji)拉動比較厲害(hai)，停止時拉動不(bú)明顯，尤其是點(dian)動方式下比較(jiao)明顯。分析認爲(wèi)，故障原因有兩(liang)點：一是絲杠反(fǎn)間隙很大;二是(shi)X軸電機工作異(yì)常。

　　故障處理：利(lì)用KND-10M系統的參數(shù)功能，對電機進(jin)行調試。首先對(dui)存在的間隙進(jìn)行補償，再調整(zheng)伺服系統參數(shù)及脈沖抑制功(gōng)能參數，X軸電機(ji)的抖動消除，機(ji)床數控車床加(jiā)工精度恢複正(zheng)常。