2025/12/21 17:12:45 人氣（1960）
一、造成(chéng)數控車床加工(gong)精度異常故障(zhàng)的原因
造成數(shu)控車床加工精(jīng)度異常故障的(de)原因隐蔽性強(qiáng)，診斷難度比較(jiao)大，歸納出五個(gè)主要原因：機床(chuáng)進給單位被改(gǎi)動或變化;機床(chuáng)各個軸的零點(dian)偏置異常;軸向(xiang)的反向間隙異(yi)常;電機運行狀(zhuàng)态異常，即電氣(qì)及控制部分異(yì)常;機械故障，如(ru)絲杠，軸承，軸聯(lian)器等部件。另外(wài)數控車床加工(gong)程序的編制，刀(dāo)具的選擇及人(rén)爲因素，也可能(neng)導緻數控車床(chuáng)加工精度異常(cháng)。
二、數控機床故(gù)障診斷原則
1.先(xiān)外部後内部數(shu)控機床是集機(ji)械，液壓，電氣爲(wèi)一體的機床，故(gù)其故障的發生(sheng)也會由這三者(zhe)綜合反映出來(lái)。維修人員應先(xian)由外向内逐一(yī)進行排查，盡量(liang)避免随意地啓(qi)封，拆卸，否則會(hui)擴大故障，使機(jī)床喪失精度，降(jiang)低性能。
2.先機械(xiè)後電氣一般來(lái)說，機械故障較(jiao)易發覺，而數控(kòng)系統故障的診(zhen)斷則難度較大(da)些。在故障檢修(xiū)之前，首先注意(yì)排除機械性的(de)故障，往往可達(dá)到事半功倍的(de)效果。
而對破壞性(xìng)故障，必須先排(pái)除危險後，方可(kě)通電。
4.先簡單後(hòu)複雜當出現多(duo)種故障互相交(jiāo)織掩蓋，一時無(wu)從下手時，應先(xiān)解決容易的問(wèn)題，後解決難度(du)較大的問題。往(wǎng)往簡單問題解(jie)決後，難度大的(de)問題也可能變(biàn)得容易。
三、數控(kòng)機床故障診斷(duàn)方法
1.直觀法：(望(wàng)聞問切)問-機床(chuáng)的故障現象，數(shu)控車床加工狀(zhuang)況等;看-CRT報警信(xìn)息，報警指示燈(deng)，電容器等元件(jiàn)變形煙熏燒焦(jiao)，保護器脫扣等(děng);聽-異常聲響;聞(wen)-電氣元件焦糊(hu)味及其它異味(wei);摸-發熱，振動，接(jie)觸不良等。金屬(shu)數控車床加工(gōng)微信，内容不錯(cuò)，值得關注。
4.同類(lei)對調法用同功(gong)能的備用闆替(ti)換被懷疑有故(gu)障的模闆，或将(jiang)功能相同的模(mó)闆或單元相互(hù)交換。
5.功能程序(xu)測試法将G，M，S，T，功能(néng)的全部指令編(biān)寫一些小程序(xu)，在診斷故障時(shí)運行這些程序(xu)，即可判斷功能(néng)的缺失。
四、數控(kong)車床加工精度(dù)異常故障診斷(duàn)和處理實例
1.機(jī)械故障導緻數(shu)控車床加工精(jing)度異常故障現(xian)象：一台SV-1000立式數(shù)控車床加工中(zhong)心，采用Frank系統。在(zai)數控車床加工(gong)連杆模具過程(cheng)中，忽然發現Z軸(zhou)進給異常，造成(cheng)至少1mm的切削誤(wù)差量(Z方向過切(qie))。
故障診斷：調查(cha)中了解到，故障(zhàng)是忽然發生的(de)。機床在點動，在(zai)手動輸入數據(jù)方式操作下各(gè)個軸運行正常(cháng)，且回參考點正(zheng)常，無任何報警(jǐng)提示，電氣控制(zhì)部分硬故障的(de)可能性排除。應(ying)主要對以下幾(jǐ)個方面逐一進(jin)行檢查。金屬數(shu)控車床加工微(wei)信，内容不錯，值(zhi)得關注。
檢查機(jī)床精度異常時(shí)正在運行的數(shu)控車床加工程(chéng)序段，特别是刀(dao)具長度補償，數(shu)控車床加工坐(zuo)标系(G54-G59)的校對和(he)計算。
檢查機床(chuáng)Z軸精度。用手搖(yao)脈沖發生器移(yi)動Z軸，(将其倍率(lǜ)定爲1×100的擋位，即(jí)每變化一步，電(diàn)機進給0.1mm)，配合百(bai)分表觀察Z軸的(de)運動情況。在單(dān)向運動保持正(zheng)常後作爲起始(shi)點的正向運動(dòng)，脈沖器每變化(huà)一步，機床Z軸運(yun)動的實際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行(háng)良好，定位精度(dù)也良好。而返回(huí)機床實際運動(dong)位移的變化上(shang)，可以分爲四個(ge)階段：(1)機床運動(dong)距離d1>d=0.1mm(斜率大于(yú)1);(2)表現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lü)小于1);(3)機床機構(gou)實際沒移動，表(biao)現出标準的反(fǎn)向間隙;(4)機床運(yùn)動距離與脈沖(chòng)器經定數值相(xiang)等(斜率等于1)，恢(hui)複到機床的正(zheng)常運動。無論怎(zen)樣對反向間隙(xì)進行補償，其表(biǎo)現出的特征是(shi)：除了(3)階段補償(cháng)外，其他各段變(bian)化依然存在，特(te)别是(1)階段嚴重(zhong)影響到機床的(de)數控車床加工(gōng)精度。補償中發(fā)現，間隙補償越(yuè)大，(1)階段移動的(de)距離也越大。金(jin)屬數控車床加(jiā)工微信，内容不(bu)錯，值得關注。
分(fèn)析上述檢查認(ren)爲存在幾點可(kě)能原因：一是電(diàn)機有異常，二是(shì)機械方面有故(gù)障，三是絲杠存(cun)在間隙。爲了進(jìn)一步診斷故障(zhàng)，将電機和絲杠(gàng)完全脫開，分别(bié)對電機和機械(xie)部分進行檢查(cha)。檢查結果是電(dian)機運行正常;在(zài)對機械部分診(zhen)斷中發現，用手(shǒu)盤動絲杠時，返(fan)回運動初始有(you)很大的空缺感(gan)。而正常情況下(xia)，應該能感覺到(dào)軸承有序而平(ping)滑的移動。
2.控制邏輯(jí)不妥導緻數控(kong)車床加工精度(dù)異常
故障現象(xiàng)：一台上海機床(chuang)廠家生産的數(shu)控車床加工中(zhong)心，系統是Frank.數控(kong)車床加工過程(chéng)中，發現該機床(chuang)X軸精度異常，精(jīng)度誤差小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障診斷：檢(jiǎn)查中，機床已經(jing)按照要求設置(zhi)了G54工件坐标系(xì)。在手動輸入數(shu)據方式操作下(xia)，以G54坐标系運行(háng)一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dai)機床運行結束(shu)後顯示器上顯(xian)示的機械坐标(biao)值爲(X軸)“-1025.243”，記錄下(xia)該數值。然後在(zai)手動方式下，将(jiang)機床點動到其(qí)他任意位置，再(zai)次在手動輸入(ru)數據方式操作(zuo)下運行剛才的(de)程序段，待機床(chuáng)停止後，發現此(ci)時機床坐标數(shù)值顯示爲“-1024.891”，同上(shang)一次執行後的(de)數值比較相差(chà)了0.352mm.按照同樣的(de)方法，将X軸點動(dòng)移動到不同的(de)位置，反複執行(háng)該程序段，而顯(xian)示器上顯示的(de)數值都有所不(bu)同(不穩定)。金屬(shu)數控車床加工(gōng)微信，内容不錯(cuo)，值得關注。用百(bai)分表對X軸進行(hang)仔細檢查，發現(xian)機械位置實際(ji)誤差同數字顯(xiǎn)示出來的誤差(cha)基本一緻，從而(er)認爲故障原因(yīn)爲X軸重複定位(wèi)誤差過大。對X軸(zhóu)的反向間隙及(jí)定位精度進行(háng)檢查，重新補償(cháng)其誤差值，結果(guǒ)起不到任何作(zuò)用。因此懷疑光(guang)栅尺及系統參(can)數等有問題。但(dan)爲什麽産生如(ru)此大的誤差，卻(que)又未出現相應(yīng)的報警信息進(jìn)一步檢查發現(xiàn)，此軸爲垂直方(fang)向的軸，當X軸松(song)開時主軸箱向(xiàng)下掉，造成了誤(wu)差。
故障處理：對(dui)機床的PLC邏輯控(kòng)制程序做了修(xiū)改，即在X軸松開(kai)時，先把X軸使能(neng)加載，再把X軸松(song)開;而在X軸夾緊(jin)時，先把X軸夾緊(jin)後，再把使能去(qu)掉。調整後機床(chuáng)故障得以解決(jué)。
故障(zhang)診斷：檢查發現(xian)，Z軸上下移動不(bú)均勻且有噪聲(shēng)，且存在一定間(jiān)隙。電機啓動時(shi)，在點動方式下(xià)Z軸向上運動存(cun)在不穩定的噪(zào)聲及受力不均(jun1)勻，且感覺電機(jī)抖動比較厲害(hai);而向下運動時(shí)，就沒有抖動得(dé)這麽明顯;停止(zhǐ)時不抖動，在數(shu)控車床加工過(guò)程中表現得比(bi)較明顯。分析認(rèn)爲，故障原因有(you)三點：一是絲杠(gàng)反向間隙很大(dà);二是Z軸電機工(gong)作異常;三是皮(pi)帶輪受損至受(shou)力不均。但有一(yi)個問題要注意(yi)的是，停止時不(bú)抖動，上下運動(dong)不均勻，所以電(dian)機工作異常這(zhe)個問題可以排(pái)除。金屬數控車(chē)床加工微信，内(nèi)容不錯，值得關(guan)注。因此先對機(jī)械部分診斷，在(zai)診斷測試過程(cheng)中沒有發現異(yi)常，在公差之内(nei)。利用排除法則(ze)，餘下的隻有皮(pi)帶問題了，在檢(jian)測皮帶時，發覺(jiào)這條皮帶剛換(huàn)不久，但在細心(xīn)檢測皮帶時，發(fā)現皮帶内側出(chū)現不同程度的(de)受損，很明顯是(shi)受力不均所至(zhi)，是什麽原因造(zao)成的呢在診斷(duan)中發現電機放(fang)置有問題，即裝(zhuang)夾的角度位置(zhi)不對稱造成受(shou)力不均。
故障處(chu)理：隻要将電機(ji)重裝，對準角度(dù)，測量好距離(電(diàn)機與Z軸的軸承(chéng))，皮帶兩邊(長度(dù))要均勻。這樣，Z軸(zhou)上下移動不均(jun)勻且有噪聲及(jí)抖動現象就消(xiao)除了，Z軸數控車(che)床加工恢複正(zheng)常。
4.系統參數未(wei)優化，電機運行(háng)異常
導緻數控(kong)車床加工精度(dù)異常系統參數(shù)主要包括機床(chuang)進給單位，零點(dian)偏置，反向間隙(xì)等。例如Frank數控系(xi)統，其進給單位(wei)有公制和英制(zhì)兩種。在機床修(xiu)理過程中對于(yu)局部處理，常常(chang)影響到零點偏(pian)置和間隙的變(biàn)化，故障處理完(wan)畢後應作适時(shí)的調整和修改(gǎi);另一方面，由于(yu)機械磨損嚴重(zhong)或連接位松動(dòng)也可能造成參(cān)數實測值的變(bian)化，需要對參數(shù)做相應的修改(gǎi)才能滿足機床(chuáng)數控車床加工(gōng)精度的要求。
故(gu)障現象：一台杭(háng)州産的立式數(shù)控銑床，配備北(bei)京KND-10M系統。在數控(kong)車床加工過程(chéng)中，發現X軸精度(dù)異常。
故障診斷(duan)：檢查發現X軸存(cún)在一定間隙，且(qie)電機啓動時存(cún)在不穩定的現(xiàn)象。用手觸摸X軸(zhóu)電機時感覺電(diàn)機拉動比較厲(lì)害，停止時拉動(dòng)不明顯，尤其是(shi)點動方式下比(bǐ)較明顯。分析認(ren)爲，故障原因有(yǒu)兩點：一是絲杠(gang)反間隙很大;二(èr)是X軸電機工作(zuo)異常。
故障處理(li)：利用KND-10M系統的參(can)數功能，對電機(jī)進行調試。首先(xian)對存在的間隙(xì)進行補償，再調(diao)整伺服系統參(can)數及脈沖抑制(zhi)功能參數，X軸電(diàn)機的抖動消除(chú)，機床數控車床(chuang)加工精度恢複(fú)正常。