2025/12/21 10:32:54 人氣(qì)（4310）
數控機床(chuáng)加工 精度(dù)異常的原(yuán)因及解決(jue)方法
一、造(zao)成加工精(jing)度異常故(gu)障的原因(yīn)
造成加工(gong)精度異常(cháng)故障的原(yuán)因隐蔽性(xing)強，診斷難(nan)度比較大(da)。筆者根據(jù)多年實踐(jian)經驗，歸納(na)出五個主(zhu)要原因：機(jī)床進給單(dan)位被改動(dong)或變化;機(jī)床各個軸(zhóu)的零點偏(piān)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(fen)異常;機械(xie)故障，如絲(si)杠，軸承，軸(zhou)聯器等部(bu)件。另外加(jiā)工程序的(de)編制，刀具(ju)的選擇及(jí)人爲因素(sù)，也可能導(dao)緻加工精(jīng)度異常。金(jīn)屬加工微(wei)信，内容不(bú)錯，值得關(guan)注。
二、數控(kòng)機床故障(zhang)診斷原則(zé)
2.先機械後(hòu)電氣一般(ban)來說，機械(xiè)故障較易(yì)發覺，而數(shù)控系統故(gu)障的診斷(duan)則難度較(jiào)大些。在故(gù)障檢修之(zhī)前，首先注(zhu)意排除機(jī)械性的故(gù)障，往往可(ke)達到事半(bàn)功倍的效(xiao)果。
3.先靜後(hòu)動先在機(ji)床斷電的(de)靜止狀态(tai)下，通過了(le)解，觀察，測(ce)試，分析，确(que)認爲非破(pò)壞性故障(zhang)後，方可給(gei)機床通電(diàn);在運行工(gōng)況下，進行(hang)動态的觀(guān)察，檢驗和(he)測試，查找(zhao)故障。
而對(duì)破壞性故(gu)障，必須先(xiān)排除危險(xiǎn)後，方可通(tōng)電。
4.先簡單(dān)後複雜當(dang)出現多種(zhǒng)故障互相(xiang)交織掩蓋(gai)，一時無從(cóng)下手時，應(yīng)先解決容(rong)易的問題(ti)，後解決難(nán)度較大的(de)問題。往往(wǎng)簡單問題(tí)解決後，難(nán)度大的問(wen)題也可能(neng)變得容易(yi)。
1.直觀法(fǎ)(望聞問切(qiē))問-機床的(de)故障現象(xiang)，加工狀況(kuàng)等;看-CRT報警(jǐng)信息，報警(jing)指示燈，電(diàn)容器等元(yuán)件變形煙(yan)熏燒焦，保(bao)護器脫扣(kou)等;聽-異常(chang)聲響;聞-電(diàn)氣元件焦(jiāo)糊味及其(qí)它異味;摸(mō)-發熱，振動(dong)，接觸不良(liáng)等。金屬加(jia)工微信，内(nei)容不錯，值(zhí)得關注。
2.參(cān)數檢查法(fǎ)參數通常(chang)是存放在(zai)RAM中，有時電(diàn)池電壓不(bu)足，系統長(zhang)期不通電(diàn)或外部幹(gan)擾都會使(shǐ)參數丢失(shī)或混亂，應(ying)根據故障(zhang)特征，檢查(cha)和校對有(yǒu)關參數。
3.隔(gé)離法一些(xie)故障，難以(yi)區分是數(shu)控部分，還(hái)是伺服系(xi)統或機械(xiè)部分造成(cheng)的，常采用(yong)隔離法。
4.同(tóng)類對調法(fa)用同功能(néng)的備用闆(pǎn)替換被懷(huai)疑有故障(zhàng)的模闆，或(huo)将功能相(xiang)同的模闆(pan)或單元相(xiàng)互交換。
5.功(gōng)能程序測(ce)試法将G，M，S，T，功(gong)能的全部(bù)指令編寫(xie)一些小程(cheng)序，在診斷(duan)故障時運(yun)行這些程(chéng)序，即可判(pàn)斷功能的(de)缺失。
四、加(jia)工精度異(yì)常故障診(zhěn)斷和處理(li)實例
故(gu)障診斷：調(diào)查中了解(jiě)到，故障是(shi)忽然發生(sheng)的。機床在(zài)點動，在手(shǒu)動輸入數(shù)據方式操(cāo)作下各個(ge)軸運行正(zhèng)常，且回參(cān)考點正常(chang)，無任何報(bào)警提示，電(diàn)氣控制部(bù)分硬故障(zhang)的可能性(xìng)排除。應主(zhǔ)要對以下(xià)幾個方面(miàn)逐一進行(hang)檢查。金屬(shǔ)加工微信(xìn)，内容不錯(cuò)，值得關注(zhù)。
檢查機床(chuáng)精度異常(cháng)時正在運(yùn)行的加工(gōng)程序段，特(tè)别是刀具(jù)長度補償(chang)，加工坐标(biao)系(G54-G59)的校對(dui)和計算。
檢(jian)查機床Z軸(zhóu)精度。用手(shǒu)搖脈沖發(fā)生器移動(dong)Z軸，(将其倍(bèi)率定爲1×100的(de)擋位，即每(měi)變化一步(bù)，電機進給(gěi)0.1mm)，配合百分(fen)表觀察Z軸(zhóu)的運動情(qíng)況。在單向(xiàng)運動保持(chi)正常後作(zuo)爲起始點(diǎn)的正向運(yun)動，脈沖器(qi)每變化一(yī)步，機床Z軸(zhou)運動的實(shí)際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說(shuo)明電機運(yun)行良好，定(dìng)位精度也(yě)良好。而返(fan)回機床實(shi)際運動位(wèi)移的變化(hua)上，可以分(fen)爲四個階(jie)段：(1)機床運(yun)動距離d1>d=0.1mm(斜(xié)率大于1);(2)表(biǎo)現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜(xié)率小于1);(3)機(jī)床機構實(shí)際沒移動(dong)，表現出标(biāo)準的反向(xiàng)間隙;(4)機床(chuang)運動距離(lí)與脈沖器(qì)經定數值(zhí)相等(斜率(lǜ)等于1)，恢複(fú)到機床的(de)正常運動(dòng)。無論怎樣(yang)對反向間(jiān)隙進行補(bu)償，其表現(xian)出的特征(zheng)是：除了(3)階(jiē)段補償外(wai)，其他各段(duan)變化依然(rán)存在，特别(bie)是(1)階段嚴(yán)重影響到(dao)機床的加(jia)工精度。補(bǔ)償中發現(xian)，間隙補償(cháng)越大，(1)階段(duan)移動的距(jù)離也越大(dà)。金屬加工(gong)微信，内容(rong)不錯，值得(dé)關注。
分析(xī)上述檢查(cha)認爲存在(zài)幾點可能(néng)原因：一是(shì)電機有異(yì)常，二是機(jī)械方面有(yǒu)故障，三是(shi)絲杠存在(zai)間隙。爲了(le)進一步診(zhen)斷故障，将(jiāng)電機和絲(sī)杠完全脫(tuo)開，分别對(dui)電機和機(jī)械部分進(jin)行檢查。檢(jian)查結果是(shi)電機運行(hang)正常;在對(dui)機械部分(fen)診斷中發(fa)現，用手盤(pan)動絲杠時(shí)，返回運動(dong)初始有很(hěn)大的空缺(que)感。而正常(chang)情況下，應(ying)該能感覺(jiao)到軸承有(you)序而平滑(huá)的移動。
故(gù)障處理：經(jīng)過拆卸檢(jiǎn)查發現該(gai)軸承确實(shi)受損，且有(yǒu)滾珠脫落(luò)。更換後機(jī)床恢複正(zhèng)常。
2.控制邏(luó)輯不妥導(dǎo)緻加工精(jīng)度異常
3.機床位(wèi)置問題導(dǎo)緻加工精(jīng)度異常
故(gu)障現象：一(yi)台杭州産(chan)的立式數(shu)控銑床，配(pei)備北京KND-10M系(xì)統。在點動(dòng)或加工過(guò)程中，發現(xian)Z軸異常。
故(gu)障診斷：檢(jiǎn)查發現，Z軸(zhou)上下移動(dong)不均勻且(qiě)有噪聲，且(qiě)存在一定(ding)間隙。電機(ji)啓動時，在(zài)點動方式(shì)下Z軸向上(shàng)運動存在(zai)不穩定的(de)噪聲及受(shòu)力不均勻(yun)，且感覺電(diàn)機抖動比(bǐ)較厲害;而(ér)向下運動(dòng)時，就沒有(yǒu)抖動得這(zhe)麽明顯;停(tíng)止時不抖(dǒu)動，在加工(gōng)過程中表(biao)現得比較(jiào)明顯。分析(xi)認爲，故障(zhàng)原因有三(san)點：一是絲(si)杠反向間(jian)隙很大;二(èr)是Z軸電機(ji)工作異常(cháng);三是皮帶(dài)輪受損至(zhi)受力不均(jun)。但有一個(ge)問題要注(zhù)意的是，停(tíng)止時不抖(dou)動，上下運(yun)動不均勻(yún)，所以電機(ji)工作異常(cháng)這個問題(ti)可以排除(chu)。金屬加工(gōng)微信，内容(rong)不錯，值得(de)關注。因此(ci)先對機械(xiè)部分診斷(duan)，在診斷測(ce)試過程中(zhong)沒有發現(xiàn)異常，在公(gōng)差之内。利(li)用排除法(fa)則，餘下的(de)隻有皮帶(dai)問題了，在(zài)檢測皮帶(dài)時，發覺這(zhe)條皮帶剛(gāng)換不久，但(dàn)在細心檢(jiǎn)測皮帶時(shi)，發現皮帶(dai)内側出現(xiàn)不同程度(dù)的受損，很(hen)明顯是受(shòu)力不均所(suo)至，是什麽(me)原因造成(cheng)的呢在診(zhěn)斷中發現(xiàn)電機放置(zhi)有問題，即(ji)裝夾的角(jiao)度位置不(bu)對稱造成(cheng)受力不均(jun)。
故障處理(li)：隻要将電(dian)機重裝，對(duì)準角度，測(cè)量好距離(li)(電機與Z軸(zhóu)的軸承)，皮(pi)帶兩邊(長(zhǎng)度)要均勻(yun)。這樣，Z軸上(shang)下移動不(bú)均勻且有(yǒu)噪聲及抖(dǒu)動現象就(jiu)消除了，Z軸(zhou)加工恢複(fu)正常。
4.系統(tǒng)參數未優(you)化，電機運(yun)行異常
導(dao)緻加工精(jing)度異常系(xi)統參數主(zhǔ)要包括機(ji)床進給單(dan)位，零點偏(pian)置，反向間(jiān)隙等。例如(rú)Frank數控系統(tong)，其進給單(dan)位有公制(zhì)和英制兩(liǎng)種。在機床(chuang)修理過程(chéng)中對于局(jú)部處理，常(chang)常影響到(dao)零點偏置(zhì)和間隙的(de)變化，故障(zhàng)處理完畢(bì)後應作适(shi)時的調整(zheng)和修改;另(ling)一方面，由(you)于機械磨(mo)損嚴重或(huò)連接位松(sōng)動也可能(neng)造成參數(shù)實測值的(de)變化，需要(yào)對參數做(zuò)相應的修(xiū)改才能滿(mǎn)足機床加(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(kòng)銑床，配備(bei)北京KND-10M系統(tong)。在加工過(guò)程中，發現(xian)X軸精度異(yì)常。
故障診(zhen)斷：檢查發(fā)現X軸存在(zài)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(hai)，停止時拉(la)動不明顯(xian)，尤其是點(dian)動方式下(xia)比較明顯(xiǎn)。分析認爲(wei)，故障原因(yīn)有兩點：一(yī)是絲杠反(fǎn)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(xì)統的參數(shù)功能，對電(diàn)機進行調(diao)試。首先對(duì)存在的間(jian)隙進行補(bu)償，再調整(zhěng)伺服系統(tong)參數及脈(mò)沖抑制功(gōng)能參數，X軸(zhou)電機的抖(dǒu)動消除，機(ji)床加工精(jing)度恢複正(zhèng)常。
通過對(duì)數控機床(chuang)加工精度(dù)異常故障(zhang)診斷和處(chu)理方法的(de)探讨，把實(shí)習生産中(zhong)所遇到的(de)實際問題(tí)及解決方(fang)法加以歸(guī)納，充實了(le)教學内容(róng)并滲透到(dao)生産實踐(jian)中，不但讓(rang)學生掌握(wò)了解決問(wèn)題的方法(fǎ)，更重要的(de)是培養了(le)學生實際(ji)操作能力(lì)，運用知識(shi)分析和解(jiě)決問題的(de)能力，達到(dào)技工學校(xiao)教育教學(xue)的目标，使(shǐ)學生成爲(wèi)适應市場(chǎng)需求的實(shí)用型人才(cái)。
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