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是什麽(me)導緻數控(kong)機床加工(gōng)精度異常(cháng)
一、造成數(shu)控車床加(jiā)工精度異(yì)常故障的(de)原因
造成(cheng)數控車床(chuáng)加工精度(du)異常故障(zhàng)的原因隐(yin)蔽性強，診(zhěn)斷難度比(bǐ)較大，歸納(nà)出五個主(zhu)要原因：機(jī)床進給單(dān)位被改動(dòng)或變化;機(ji)床各個軸(zhóu)的零點偏(pian)置異常;軸(zhou)向的反向(xiàng)間隙異常(chang);電機運行(hang)狀态異常(cháng)，即電氣及(ji)控制部分(fèn)異常;機械(xie)故障，如絲(sī)杠，軸承，軸(zhóu)聯器等部(bu)件。另外數(shù)控車床加(jiā)工程序的(de)編制，刀具(jù)的選擇及(ji)人爲因素(su)，也可能導(dao)緻數控車(chē)床加工精(jing)度異常。
二(èr)、數控機床(chuáng)故障診斷(duan)原則
1.先外(wai)部後内部(bu)數控機床(chuang)是集機械(xiè)，液壓，電氣(qì)爲一體的(de)機床，故其(qi)故障的發(fa)生也會由(yóu)這三者綜(zong)合反映出(chū)來。維修人(rén)員應先由(you)外向内逐(zhu)一進行排(pai)查，盡量避(bì)免随意地(di)啓封，拆卸(xie)，否則會擴(kuò)大故障，使(shi)機床喪失(shi)精度，降低(di)性能。
2.先機(ji)械後電氣(qì)一般來說(shuo)，機械故障(zhang)較易發覺(jiao)，而數控系(xì)統故障的(de)診斷則難(nán)度較大些(xiē)。在故障檢(jian)修之前，首(shǒu)先注意排(pái)除機械性(xing)的故障，往(wang)往可達到(dao)事半功倍(bei)的效果。
3.先(xiān)靜後動先(xiān)在機床斷(duàn)電的靜止(zhǐ)狀态下，通(tong)過了解，觀(guān)察，測試，分(fen)析，确認爲(wei)非破壞性(xìng)故障後，方(fāng)可給機床(chuang)通電;在運(yun)行工況下(xia)，進行動态(tài)的觀察，檢(jiǎn)驗和測試(shi)，查找故障(zhang)。金屬數控(kòng)車床加工(gong)微信，内容(róng)不錯，值得(dé)關注。
而對(dui)破壞性故(gù)障，必須先(xian)排除危險(xian)後，方可通(tong)電。
4.先簡單(dan)後複雜當(dāng)出現多種(zhǒng)故障互相(xiàng)交織掩蓋(gai)，一時無從(cong)下手時，應(ying)先解決容(rong)易的問題(tí)，後解決難(nan)度較大的(de)問題。往往(wǎng)簡單問題(tí)解決後，難(nan)度大的問(wen)題也可能(neng)變得容易(yi)。
三、數控機(jī)床故障診(zhěn)斷方法
1.直(zhí)觀法：(望聞(wen)問切)問-機(jī)床的故障(zhàng)現象，數控(kong)車床加工(gong)狀況等;看(kàn)-CRT報警信息(xī)，報警指示(shi)燈，電容器(qì)等元件變(bian)形煙熏燒(shāo)焦，保護器(qi)脫扣等;聽(tīng)-異常聲響(xiang);聞-電氣元(yuan)件焦糊味(wei)及其它異(yì)味;摸-發熱(rè)，振動，接觸(chu)不良等。金(jin)屬數控車(chē)床加工微(wei)信，内容不(bu)錯，值得關(guān)注。
2.參數檢(jiǎn)查法：參數(shù)通常是存(cún)放在RAM中，有(you)時電池電(dian)壓不足，系(xì)統長期不(bu)通電或外(wai)部幹擾都(dou)會使參數(shù)丢失或混(hun)亂，應根據(ju)故障特征(zhēng)，檢查和校(xiào)對有關參(can)數。
3.隔離法(fǎ)：一些故障(zhang)，難以區分(fen)是數控部(bù)分，還是伺(sì)服系統或(huò)機械部分(fèn)造成的，常(cháng)采用隔離(li)法。
4.同類對(dui)調法用同(tóng)功能的備(bèi)用闆替換(huàn)被懷疑有(you)故障的模(mo)闆，或将功(gōng)能相同的(de)模闆或單(dān)元相互交(jiāo)換。
5.功能程(chéng)序測試法(fa)将G，M，S，T，功能的(de)全部指令(lìng)編寫一些(xie)小程序，在(zai)診斷故障(zhàng)時運行這(zhè)些程序，即(ji)可判斷功(gong)能的缺失(shi)。
四、數控車(chē)床加工精(jing)度異常故(gu)障診斷和(he)處理實例(li)
1.機械故障(zhang)導緻數控(kòng)車床加工(gong)精度異常(chang)故障現象(xiàng)：一台SV-1000立式(shi)數控車床(chuang)加工中心(xīn)，采用Frank系統(tong)。在數控車(chē)床加工連(lián)杆模具過(guò)程中，忽然(ran)發現Z軸進(jìn)給異常，造(zao)成至少1mm的(de)切削誤差(chà)量(Z方向過(guo)切)。
故障診(zhěn)斷：調查中(zhōng)了解到，故(gù)障是忽然(rán)發生的。機(ji)床在點動(dòng)，在手動輸(shu)入數據方(fāng)式操作下(xià)各個軸運(yùn)行正常，且(qiě)回參考點(diǎn)正常，無任(ren)何報警提(ti)示，電氣控(kòng)制部分硬(yìng)故障的可(kě)能性排除(chu)。應主要對(duì)以下幾個(gè)方面逐一(yi)進行檢查(cha)。金屬數控(kòng)車床加工(gōng)微信，内容(róng)不錯，值得(dé)關注。
分析上述(shu)檢查認爲(wei)存在幾點(dian)可能原因(yin)：一是電機(ji)有異常，二(èr)是機械方(fang)面有故障(zhàng)，三是絲杠(gang)存在間隙(xi)。爲了進一(yi)步診斷故(gù)障，将電機(jī)和絲杠完(wán)全脫開，分(fèn)别對電機(ji)和機械部(bù)分進行檢(jiǎn)查。檢查結(jié)果是電機(ji)運行正常(cháng);在對機械(xiè)部分診斷(duàn)中發現，用(yòng)手盤動絲(si)杠時，返回(huí)運動初始(shǐ)有很大的(de)空缺感。而(er)正常情況(kuang)下，應該能(néng)感覺到軸(zhóu)承有序而(ér)平滑的移(yí)動。
故障處(chu)理：經過拆(chai)卸檢查發(fā)現該軸承(cheng)确實受損(sun)，且有滾珠(zhu)脫落。更換(huàn)後機床恢(hui)複正常。
2.控制邏(luó)輯不妥導(dǎo)緻數控車(chē)床加工精(jing)度異常
故(gu)障現象：一(yi)台上海機(jī)床廠家生(shēng)産的數控(kòng)車床加工(gong)中心，系統(tong)是Frank.數控車(chē)床加工過(guo)程中，發現(xiàn)該機床X軸(zhou)精度異常(chang)，精度誤差(chà)小爲0.008mm，大爲(wei)1.2mm.故障診斷(duan)：檢查中，機(ji)床已經按(àn)照要求設(shè)置了G54工件(jian)坐标系。在(zài)手動輸入(ru)數據方式(shì)操作下，以(yǐ)G54坐标系運(yun)行一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機(ji)床運行結(jié)束後顯示(shì)器上顯示(shi)的機械坐(zuo)标值爲(X軸(zhóu))“-1025.243”，記錄下該(gāi)數值。然後(hou)在手動方(fang)式下，将機(jī)床點動到(dào)其他任意(yi)位置，再次(cì)在手動輸(shu)入數據方(fāng)式操作下(xia)運行剛才(cái)的程序段(duàn)，待機床停(tíng)止後，發現(xian)此時機床(chuáng)坐标數值(zhí)顯示爲“-1024.891”，同(tong)上一次執(zhi)行後的數(shù)值比較相(xiàng)差了0.352mm.按照(zhào)同樣的方(fāng)法，将X軸點(dian)動移動到(dao)不同的位(wei)置，反複執(zhí)行該程序(xu)段，而顯示(shi)器上顯示(shi)的數值都(dou)有所不同(tóng)(不穩定)。金(jin)屬數控車(chē)床加工微(wēi)信，内容不(bu)錯，值得關(guan)注。用百分(fen)表對X軸進(jìn)行仔細檢(jian)查，發現機(ji)械位置實(shí)際誤差同(tóng)數字顯示(shì)出來的誤(wù)差基本一(yi)緻，從而認(ren)爲故障原(yuán)因爲X軸重(zhong)複定位誤(wù)差過大。對(dui)X軸的反向(xiàng)間隙及定(ding)位精度進(jìn)行檢查，重(zhong)新補償其(qi)誤差值，結(jié)果起不到(dao)任何作用(yòng)。因此懷疑(yi)光栅尺及(jí)系統參數(shù)等有問題(ti)。但爲什麽(me)産生如此(cǐ)大的誤差(cha)，卻又未出(chu)現相應的(de)報警信息(xī)進一步檢(jian)查發現，此(ci)軸爲垂直(zhi)方向的軸(zhóu)，當X軸松開(kai)時主軸箱(xiang)向下掉，造(zao)成了誤差(chà)。
故(gu)障診斷：檢(jian)查發現，Z軸(zhou)上下移動(dong)不均勻且(qiě)有噪聲，且(qie)存在一定(dìng)間隙。電機(jī)啓動時，在(zai)點動方式(shi)下Z軸向上(shang)運動存在(zài)不穩定的(de)噪聲及受(shòu)力不均勻(yún)，且感覺電(dian)機抖動比(bǐ)較厲害;而(er)向下運動(dòng)時，就沒有(you)抖動得這(zhe)麽明顯;停(ting)止時不抖(dǒu)動，在數控(kòng)車床加工(gōng)過程中表(biǎo)現得比較(jiào)明顯。分析(xi)認爲，故障(zhàng)原因有三(san)點：一是絲(sī)杠反向間(jiān)隙很大;二(èr)是Z軸電機(jī)工作異常(chang);三是皮帶(dai)輪受損至(zhi)受力不均(jun)。但有一個(gè)問題要注(zhu)意的是，停(tíng)止時不抖(dǒu)動，上下運(yùn)動不均勻(yún)，所以電機(ji)工作異常(chang)這個問題(tí)可以排除(chu)。金屬數控(kong)車床加工(gong)微信，内容(róng)不錯，值得(de)關注。因此(ci)先對機械(xie)部分診斷(duan)，在診斷測(ce)試過程中(zhōng)沒有發現(xiàn)異常，在公(gōng)差之内。利(li)用排除法(fǎ)則，餘下的(de)隻有皮帶(dai)問題了，在(zài)檢測皮帶(dài)時，發覺這(zhè)條皮帶剛(gāng)換不久，但(dàn)在細心檢(jian)測皮帶時(shi)，發現皮帶(dài)内側出現(xian)不同程度(du)的受損，很(hen)明顯是受(shou)力不均所(suo)至，是什麽(me)原因造成(chéng)的呢在診(zhěn)斷中發現(xiàn)電機放置(zhì)有問題，即(ji)裝夾的角(jiǎo)度位置不(bú)對稱造成(chéng)受力不均(jun1)。
故障處理(lǐ)：隻要将電(dian)機重裝，對(duì)準角度，測(ce)量好距離(lí)(電機與Z軸(zhou)的軸承)，皮(pí)帶兩邊(長(zhang)度)要均勻(yún)。這樣，Z軸上(shang)下移動不(bu)均勻且有(you)噪聲及抖(dǒu)動現象就(jiu)消除了，Z軸(zhou)數控車床(chuáng)加工恢複(fú)正常。
導(dǎo)緻數控車(che)床加工精(jīng)度異常系(xi)統參數主(zhǔ)要包括機(jī)床進給單(dan)位，零點偏(piān)置，反向間(jian)隙等。例如(ru)Frank數控系統(tǒng)，其進給單(dan)位有公制(zhì)和英制兩(liǎng)種。在機床(chuáng)修理過程(cheng)中對于局(ju)部處理，常(cháng)常影響到(dao)零點偏置(zhì)和間隙的(de)變化，故障(zhang)處理完畢(bì)後應作适(shì)時的調整(zheng)和修改;另(lìng)一方面，由(you)于機械磨(mó)損嚴重或(huò)連接位松(sōng)動也可能(néng)造成參數(shu)實測值的(de)變化，需要(yào)對參數做(zuo)相應的修(xiu)改才能滿(mǎn)足機床數(shu)控車床加(jia)工精度的(de)要求。
故障(zhang)現象：一台(tái)杭州産的(de)立式數控(kong)銑床，配備(bei)北京KND-10M系統(tǒng)。在數控車(che)床加工過(guo)程中，發現(xian)X軸精度異(yì)常。
故障診(zhen)斷：檢查發(fa)現X軸存在(zai)一定間隙(xì)，且電機啓(qi)動時存在(zài)不穩定的(de)現象。用手(shǒu)觸摸X軸電(diàn)機時感覺(jiào)電機拉動(dong)比較厲害(hài)，停止時拉(lā)動不明顯(xian)，尤其是點(diǎn)動方式下(xia)比較明顯(xian)。分析認爲(wèi)，故障原因(yīn)有兩點：一(yi)是絲杠反(fan)間隙很大(da);二是X軸電(dian)機工作異(yi)常。
故障處(chu)理：利用KND-10M系(xi)統的參數(shu)功能，對電(diàn)機進行調(diào)試。首先對(dui)存在的間(jian)隙進行補(bu)償，再調整(zheng)伺服系統(tǒng)參數及脈(mò)沖抑制功(gōng)能參數，X軸(zhóu)電機的抖(dǒu)動消除，機(jī)床數控車(chē)床加工精(jing)度恢複正(zhèng)常。
