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專業金(jīn)屬加工(gōng)、五金配(pei)件、零件(jian)加工、cnc加(jia)工
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數(shù)控機床(chuang)加工 精(jing)度異常(cháng)的原因(yīn)及解決(jue)方法
二、數(shu)控機床(chuáng)故障診(zhěn)斷原則(zé)
1.先外部(bu)後内部(bù)數控機(ji)床是集(ji)機械，液(yè)壓，電氣(qi)爲一體(ti)的機床(chuang)，故其故(gù)障的發(fā)生也會(hui)由這三(sān)者綜合(he)反映出(chu)來。維修(xiu)人員應(yīng)先由外(wài)向内逐(zhú)一進行(háng)排查，盡(jìn)量避免(miǎn)随意地(dì)啓封，拆(chai)卸，否則(zé)會擴大(da)故障，使(shi)機床喪(sang)失精度(dù)，降低性(xìng)能。
2.先機(jī)械後電(dian)氣一般(bān)來說，機(jī)械故障(zhàng)較易發(fā)覺，而數(shu)控系統(tǒng)故障的(de)診斷則(ze)難度較(jiao)大些。在(zài)故障檢(jiǎn)修之前(qián)，首先注(zhu)意排除(chú)機械性(xing)的故障(zhàng)，往往可(ke)達到事(shì)半功倍(bèi)的效果(guo)。
3.先靜後(hou)動先在(zài)機床斷(duan)電的靜(jing)止狀态(tai)下，通過(guò)了解，觀(guan)察，測試(shi)，分析，确(que)認爲非(fei)破壞性(xìng)故障後(hòu)，方可給(gěi)機床通(tōng)電;在運(yun)行工況(kuàng)下，進行(háng)動态的(de)觀察，檢(jian)驗和測(ce)試，查找(zhao)故障。
而(er)對破壞(huai)性故障(zhàng)，必須先(xian)排除危(wēi)險後，方(fang)可通電(diàn)。
4.先簡單(dan)後複雜(za)當出現(xiàn)多種故(gù)障互相(xiàng)交織掩(yan)蓋，一時(shí)無從下(xia)手時，應(yīng)先解決(jué)容易的(de)問題，後(hou)解決難(nan)度較大(da)的問題(ti)。往往簡(jiǎn)單問題(ti)解決後(hou)，難度大(dà)的問題(tí)也可能(neng)變得容(rong)易。
三、數(shù)控機床(chuáng)故障診(zhen)斷方法(fa)
2.參數檢(jian)查法參(can)數通常(chang)是存放(fàng)在RAM中，有(yǒu)時電池(chí)電壓不(bú)足，系統(tong)長期不(bu)通電或(huò)外部幹(gan)擾都會(hui)使參數(shu)丢失或(huò)混亂，應(yīng)根據故(gu)障特征(zheng)，檢查和(hé)校對有(you)關參數(shù)。
3.隔離法(fa)一些故(gù)障，難以(yǐ)區分是(shi)數控部(bu)分，還是(shì)伺服系(xi)統或機(ji)械部分(fèn)造成的(de)，常采用(yong)隔離法(fǎ)。
4.同類對(dui)調法用(yòng)同功能(neng)的備用(yòng)闆替換(huan)被懷疑(yí)有故障(zhàng)的模闆(pan)，或将功(gong)能相同(tong)的模闆(pǎn)或單元(yuan)相互交(jiāo)換。
5.功能(neng)程序測(cè)試法将(jiāng)G，M，S，T，功能的(de)全部指(zhi)令編寫(xie)一些小(xiǎo)程序，在(zai)診斷故(gu)障時運(yun)行這些(xiē)程序，即(jí)可判斷(duan)功能的(de)缺失。
四(si)、加工精(jīng)度異常(chang)故障診(zhen)斷和處(chù)理實例(li)
1.機械故(gù)障導緻(zhì)加工精(jing)度異常(chang)故障現(xiàn)象：一台(tai)SV-1000立式加(jiā)工中心(xīn)，采用Frank系(xì)統。在加(jiā)工連杆(gǎn)模具過(guò)程中，忽(hu)然發現(xiàn)Z軸進給(gěi)異常，造(zao)成至少(shao)1mm的切削(xue)誤差量(liàng)(Z方向過(guo)切)。
故障(zhàng)診斷：調(diào)查中了(le)解到，故(gu)障是忽(hu)然發生(sheng)的。機床(chuang)在點動(dòng)，在手動(dòng)輸入數(shu)據方式(shi)操作下(xia)各個軸(zhou)運行正(zheng)常，且回(hui)參考點(diǎn)正常，無(wu)任何報(bào)警提示(shi)，電氣控(kong)制部分(fen)硬故障(zhàng)的可能(neng)性排除(chú)。應主要(yào)對以下(xià)幾個方(fang)面逐一(yi)進行檢(jian)查。金屬(shǔ)加工微(wēi)信，内容(rong)不錯，值(zhi)得關注(zhu)。
檢查機(ji)床精度(dù)異常時(shí)正在運(yun)行的加(jiā)工程序(xù)段，特别(bie)是刀具(ju)長度補(bu)償，加工(gong)坐标系(xi)(G54-G59)的校對(dui)和計算(suan)。
在點動(dòng)方式下(xià)，反複運(yun)動Z軸，經(jīng)過視，觸(chu)，聽，對其(qí)運動狀(zhuang)态診斷(duan)，發現Z向(xiàng)運動噪(zao)音異常(cháng)，特别是(shi)快速點(diǎn)動，噪音(yīn)更加明(ming)顯。由此(cǐ)判斷，機(jī)械方面(miàn)可能存(cun)在隐患(huàn)。
分析(xi)上述檢(jiǎn)查認爲(wèi)存在幾(ji)點可能(néng)原因：一(yi)是電機(jī)有異常(cháng)，二是機(ji)械方面(miàn)有故障(zhàng)，三是絲(si)杠存在(zài)間隙。爲(wei)了進一(yī)步診斷(duan)故障，将(jiāng)電機和(he)絲杠完(wan)全脫開(kāi)，分别對(dui)電機和(hé)機械部(bù)分進行(háng)檢查。檢(jiǎn)查結果(guǒ)是電機(jī)運行正(zheng)常;在對(dui)機械部(bù)分診斷(duan)中發現(xian)，用手盤(pan)動絲杠(gang)時，返回(hui)運動初(chū)始有很(hěn)大的空(kong)缺感。而(er)正常情(qing)況下，應(ying)該能感(gǎn)覺到軸(zhou)承有序(xu)而平滑(huá)的移動(dòng)。
故障處(chu)理：經過(guò)拆卸檢(jian)查發現(xian)該軸承(cheng)确實受(shou)損，且有(you)滾珠脫(tuō)落。更換(huàn)後機床(chuang)恢複正(zhèng)常。
故障現(xian)象：一台(tái)上海機(ji)床廠家(jia)生産的(de)加工中(zhong)心，系統(tǒng)是Frank.加工(gōng)過程中(zhong)，發現該(gāi)機床X軸(zhóu)精度異(yì)常，精度(dù)誤差小(xiǎo)爲0.008mm，大爲(wei)1.2mm.故障診(zhen)斷：檢查(chá)中，機床(chuang)已經按(an)照要求(qiu)設置了(le)G54工件坐(zuò)标系。在(zài)手動輸(shu)入數據(jù)方式操(cao)作下，以(yǐ)G54坐标系(xì)運行一(yī)段程序(xu)即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機(ji)床運行(háng)結束後(hòu)顯示器(qì)上顯示(shì)的機械(xie)坐标值(zhi)爲(X軸)“-1025.243”，記(jì)錄下該(gai)數值。然(rán)後在手(shǒu)動方式(shì)下，将機(jī)床點動(dòng)到其他(tā)任意位(wèi)置，再次(cì)在手動(dong)輸入數(shù)據方式(shì)操作下(xià)運行剛(gāng)才的程(cheng)序段，待(dài)機床停(ting)止後，發(fā)現此時(shi)機床坐(zuò)标數值(zhí)顯示爲(wèi)“-1024.891”，同上一(yī)次執行(hang)後的數(shu)值比較(jiao)相差了(le)0.352mm.按照同(tong)樣的方(fang)法，将X軸(zhóu)點動移(yi)動到不(bu)同的位(wèi)置，反複(fú)執行該(gai)程序段(duàn)，而顯示(shi)器上顯(xian)示的數(shu)值都有(yǒu)所不同(tong)(不穩定(ding))。金屬加(jia)工微信(xin)，内容不(bú)錯，值得(de)關注。用(yòng)百分表(biao)對X軸進(jin)行仔細(xì)檢查，發(fa)現機械(xiè)位置實(shí)際誤差(cha)同數字(zi)顯示出(chu)來的誤(wu)差基本(běn)一緻，從(cong)而認爲(wei)故障原(yuán)因爲X軸(zhóu)重複定(dìng)位誤差(cha)過大。對(duì)X軸的反(fǎn)向間隙(xì)及定位(wèi)精度進(jin)行檢查(chá)，重新補(bǔ)償其誤(wù)差值，結(jie)果起不(bú)到任何(hé)作用。因(yin)此懷疑(yí)光栅尺(chi)及系統(tǒng)參數等(děng)有問題(tí)。但爲什(shí)麽産生(sheng)如此大(dà)的誤差(chà)，卻又未(wei)出現相(xiàng)應的報(bào)警信息(xi)進一步(bù)檢查發(fā)現，此軸(zhóu)爲垂直(zhí)方向的(de)軸，當X軸(zhou)松開時(shí)主軸箱(xiang)向下掉(diao)，造成了(le)誤差。
故(gu)障處理(li)：對機床(chuáng)的PLC邏輯(ji)控制程(cheng)序做了(le)修改，即(ji)在X軸松(sōng)開時，先(xian)把X軸使(shǐ)能加載(zai)，再把X軸(zhou)松開;而(ér)在X軸夾(jia)緊時，先(xian)把X軸夾(jia)緊後，再(zài)把使能(neng)去掉。調(diào)整後機(jī)床故障(zhang)得以解(jie)決。
3.機床(chuang)位置問(wen)題導緻(zhi)加工精(jīng)度異常(chang)
故障現(xian)象：一台(tai)杭州産(chǎn)的立式(shi)數控銑(xi)床，配備(bei)北京KND-10M系(xì)統。在點(dian)動或加(jia)工過程(chéng)中，發現(xian)Z軸異常(chang)。
故障診(zhen)斷：檢查(chá)發現，Z軸(zhóu)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(yǒu)噪聲，且(qiě)存在一(yī)定間隙(xì)。電機啓(qi)動時，在(zai)點動方(fang)式下Z軸(zhou)向上運(yun)動存在(zai)不穩定(dìng)的噪聲(sheng)及受力(lì)不均勻(yun)，且感覺(jiao)電機抖(dǒu)動比較(jiao)厲害;而(er)向下運(yun)動時，就(jiù)沒有抖(dǒu)動得這(zhe)麽明顯(xian);停止時(shi)不抖動(dòng)，在加工(gong)過程中(zhōng)表現得(dé)比較明(míng)顯。分析(xi)認爲，故(gù)障原因(yin)有三點(diǎn)：一是絲(si)杠反向(xiang)間隙很(hen)大;二是(shì)Z軸電機(jī)工作異(yi)常;三是(shi)皮帶輪(lún)受損至(zhi)受力不(bu)均。但有(yǒu)一個問(wen)題要注(zhu)意的是(shì)，停止時(shí)不抖動(dòng)，上下運(yun)動不均(jun)勻，所以(yi)電機工(gong)作異常(cháng)這個問(wèn)題可以(yǐ)排除。金(jin)屬加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。因此(cǐ)先對機(ji)械部分(fen)診斷，在(zai)診斷測(ce)試過程(cheng)中沒有(yǒu)發現異(yì)常，在公(gōng)差之内(nei)。利用排(pái)除法則(ze)，餘下的(de)隻有皮(pí)帶問題(tí)了，在檢(jian)測皮帶(dài)時，發覺(jiào)這條皮(pi)帶剛換(huàn)不久，但(dan)在細心(xīn)檢測皮(pí)帶時，發(fa)現皮帶(dai)内側出(chu)現不同(tong)程度的(de)受損，很(hěn)明顯是(shì)受力不(bu)均所至(zhì)，是什麽(me)原因造(zao)成的呢(ne)在診斷(duan)中發現(xian)電機放(fàng)置有問(wen)題，即裝(zhuang)夾的角(jiao)度位置(zhì)不對稱(cheng)造成受(shòu)力不均(jun)。
4.系統參(can)數未優(yōu)化，電機(ji)運行異(yì)常
導緻(zhì)加工精(jīng)度異常(cháng)系統參(can)數主要(yào)包括機(jī)床進給(gei)單位，零(ling)點偏置(zhì)，反向間(jian)隙等。例(li)如Frank數控(kong)系統，其(qi)進給單(dan)位有公(gōng)制和英(ying)制兩種(zhong)。在機床(chuang)修理過(guò)程中對(dui)于局部(bu)處理，常(cháng)常影響(xiǎng)到零點(diǎn)偏置和(hé)間隙的(de)變化，故(gù)障處理(li)完畢後(hou)應作适(shì)時的調(diao)整和修(xiu)改;另一(yī)方面，由(you)于機械(xiè)磨損嚴(yán)重或連(lián)接位松(song)動也可(ke)能造成(cheng)參數實(shí)測值的(de)變化，需(xu)要對參(can)數做相(xiang)應的修(xiū)改才能(néng)滿足機(ji)床加工(gong)精度的(de)要求。
故(gù)障現象(xiàng)：一台杭(hang)州産的(de)立式數(shù)控銑床(chuáng)，配備北(bei)京KND-10M系統(tǒng)。在加工(gōng)過程中(zhōng)，發現X軸(zhóu)精度異(yi)常。
故障(zhàng)處理：利(lì)用KND-10M系統(tǒng)的參數(shu)功能，對(duì)電機進(jin)行調試(shì)。首先對(dui)存在的(de)間隙進(jin)行補償(cháng)，再調整(zhěng)伺服系(xi)統參數(shu)及脈沖(chong)抑制功(gong)能參數(shu)，X軸電機(jī)的抖動(dòng)消除，機(jī)床加工(gōng)精度恢(hui)複正常(chang)。
通過對(duì)數控機(jī)床加工(gōng)精度異(yi)常故障(zhàng)診斷和(he)處理方(fāng)法的探(tan)讨，把實(shi)習生産(chǎn)中所遇(yù)到的實(shí)際問題(tí)及解決(jué)方法加(jiā)以歸納(na)，充實了(le)教學内(nei)容并滲(shèn)透到生(sheng)産實踐(jiàn)中，不但(dàn)讓學生(shēng)掌握了(le)解決問(wen)題的方(fang)法，更重(zhòng)要的是(shì)培養了(le)學生實(shi)際操作(zuo)能力，運(yùn)用知識(shí)分析和(hé)解決問(wèn)題的能(neng)力，達到(dao)技工學(xué)校教育(yu)教學的(de)目标，使(shǐ)學生成(cheng)爲适應(ying)市場需(xu)求的實(shi)用型人(ren)才。
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