是什麽(me)導緻數控(kong)機床加工(gong)精度異常(chang)

　　一、造成數(shu)控車床加(jia)工精度異(yì)常故障的(de)原因

　　造成(cheng)數控車床(chuang)加工精度(dù)異常故障(zhàng)的原因隐(yǐn)蔽性強，診(zhen)斷難度比(bǐ)較大，歸納(nà)出五個主(zhu)要原因：機(ji)床進給單(dān)位被改動(dong)或變化;機(ji)床各個軸(zhou)的零點偏(pian)置異常;軸(zhóu)向的反向(xiàng)間隙異常(chang);電機運行(háng)狀态異常(chang)，即電氣及(jí)控制部分(fèn)異常;機械(xie)故障，如絲(si)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(sù)，也可能導(dao)緻數控車(che)床加工精(jīng)度異常。

　　二(er)、數控機床(chuáng)故障診斷(duan)原則

　　1.先外(wài)部後内部(bu)數控機床(chuáng)是集機械(xiè)，液壓，電氣(qi)爲一體的(de)機床，故其(qi)故障的發(fā)生也會由(yóu)這三者綜(zong)合反映出(chu)來。維修人(ren)員應先由(yóu)外向内逐(zhu)一進行排(pai)查，盡量避(bì)免随意地(di)啓封，拆卸(xiè)，否則會擴(kuo)大故障，使(shǐ)機床喪失(shī)精度，降低(di)性能。

　　2.先機(ji)械後電氣(qì)一般來說(shuō)，機械故障(zhàng)較易發覺(jiao)，而數控系(xi)統故障的(de)診斷則難(nan)度較大些(xie)。在故障檢(jian)修之前，首(shou)先注意排(pái)除機械性(xing)的故障，往(wǎng)往可達到(dào)事半功倍(bèi)的效果。

　　3.先(xian)靜後動先(xiān)在機床斷(duàn)電的靜止(zhi)狀态下，通(tōng)過了解，觀(guān)察，測試，分(fèn)析，确認爲(wei)非破壞性(xìng)故障後，方(fang)可給機床(chuáng)通電;在運(yun)行工況下(xia)，進行動态(tai)的觀察，檢(jian)驗和測試(shì)，查找故障(zhàng)。金屬數控(kong)車床加工(gōng)微信，内容(róng)不錯，值得(de)關注。

　　而對(duì)破壞性故(gù)障，必須先(xian)排除危險(xiǎn)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(cóng)下手時，應(yīng)先解決容(rong)易的問題(ti)，後解決難(nan)度較大的(de)問題。往往(wang)簡單問題(tí)解決後，難(nan)度大的問(wen)題也可能(néng)變得容易(yi)。

　　三、數控機(ji)床故障診(zhen)斷方法

　　1.直(zhí)觀法：(望聞(wén)問切)問-機(ji)床的故障(zhang)現象，數控(kòng)車床加工(gong)狀況等;看(kan)-CRT報警信息(xī)，報警指示(shi)燈，電容器(qì)等元件變(biàn)形煙熏燒(shao)焦，保護器(qi)脫扣等;聽(ting)-異常聲響(xiǎng);聞-電氣元(yuan)件焦糊味(wei)及其它異(yì)味;摸-發熱(re)，振動，接觸(chù)不良等。金(jin)屬數控車(che)床加工微(wēi)信，内容不(bú)錯，值得關(guān)注。

　　2.參數檢(jiǎn)查法：參數(shu)通常是存(cun)放在RAM中，有(you)時電池電(diàn)壓不足，系(xi)統長期不(bú)通電或外(wai)部幹擾都(dou)會使參數(shù)丢失或混(hùn)亂，應根據(jù)故障特征(zheng)，檢查和校(xiao)對有關參(can)數。

　　3.隔離法(fa)：一些故障(zhàng)，難以區分(fèn)是數控部(bù)分，還是伺(si)服系統或(huò)機械部分(fen)造成的，常(chang)采用隔離(li)法。

　　4.同類對(duì)調法用同(tóng)功能的備(bei)用闆替換(huàn)被懷疑有(yǒu)故障的模(mó)闆，或将功(gong)能相同的(de)模闆或單(dan)元相互交(jiao)換。

　　5.功能程(chéng)序測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能的(de)全部指令(lìng)編寫一些(xie)小程序，在(zài)診斷故障(zhàng)時運行這(zhe)些程序，即(jí)可判斷功(gōng)能的缺失(shi)。

　　四、數控車(chē)床加工精(jīng)度異常故(gu)障診斷和(hé)處理實例(lì)

　　1.機械故障(zhang)導緻數控(kòng)車床加工(gōng)精度異常(cháng)故障現象(xiàng)：一台SV-1000立式(shi)數控車床(chuáng)加工中心(xīn)，采用Frank系統(tǒng)。在數控車(che)床加工連(lian)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(zhen)斷：調查中(zhōng)了解到，故(gù)障是忽然(ran)發生的。機(jī)床在點動(dong)，在手動輸(shū)入數據方(fang)式操作下(xià)各個軸運(yùn)行正常，且(qiě)回參考點(diǎn)正常，無任(rèn)何報警提(tí)示，電氣控(kòng)制部分硬(ying)故障的可(ke)能性排除(chú)。應主要對(duì)以下幾個(gè)方面逐一(yi)進行檢查(cha)。金屬數控(kong)車床加工(gōng)微信，内容(róng)不錯，值得(de)關注。

　　檢查(cha)機床精度(du)異常時正(zhèng)在運行的(de)數控車床(chuang)加工程序(xù)段，特别是(shi)刀具長度(dù)補償，數控(kong)車床加工(gong)坐标系(G54-G59)的(de)校對和計(jì)算。

　　在點動(dòng)方式下，反(fan)複運動Z軸(zhou)，經過視，觸(chu)，聽，對其運(yun)動狀态診(zhěn)斷，發現Z向(xiang)運動噪音(yīn)異常，特别(bié)是快速點(diǎn)動，噪音更(geng)加明顯。由(yóu)此判斷，機(ji)械方面可(kě)能存在隐(yǐn)患。

　　檢查機(jī)床Z軸精度(du)。用手搖脈(mò)沖發生器(qi)移動Z軸，(将(jiang)其倍率定(dìng)爲1×100的擋位(wèi)，即每變化(hua)一步，電機(ji)進給0.1mm)，配合(hé)百分表觀(guan)察Z軸的運(yun)動情況。在(zai)單向運動(dong)保持正常(chang)後作爲起(qi)始點的正(zhèng)向運動，脈(mo)沖器每變(biàn)化一步，機(ji)床Z軸運動(dong)的實際距(ju)離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(dian)機運行良(liang)好，定位精(jīng)度也良好(hǎo)。而返回機(jī)床實際運(yùn)動位移的(de)變化上，可(kě)以分爲四(sì)個階段：(1)機(jī)床運動距(ju)離d1>d=0.1mm(斜率大(dà)于1);(2)表現出(chu)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床機(ji)構實際沒(mei)移動，表現(xiàn)出标準的(de)反向間隙(xì);(4)機床運動(dòng)距離與脈(mò)沖器經定(ding)數值相等(děng)(斜率等于(yu)1)，恢複到機(ji)床的正常(chang)運動。無論(lun)怎樣對反(fan)向間隙進(jìn)行補償，其(qí)表現出的(de)特征是：除(chu)了(3)階段補(bu)償外，其他(ta)各段變化(huà)依然存在(zài)，特别是(1)階(jie)段嚴重影(ying)響到機床(chuáng)的數控車(che)床加工精(jing)度。補償中(zhong)發現，間隙(xì)補償越大(da)，(1)階段移動(dong)的距離也(ye)越大。金屬(shǔ)數控車床(chuáng)加工微信(xin)，内容不錯(cuo)，值得關注(zhù)。

　　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(fāng)面有故障(zhàng)，三是絲杠(gang)存在間隙(xì)。爲了進一(yī)步診斷故(gu)障，将電機(jī)和絲杠完(wán)全脫開，分(fen)别對電機(ji)和機械部(bù)分進行檢(jian)查。檢查結(jié)果是電機(jī)運行正常(chang);在對機械(xie)部分診斷(duan)中發現，用(yòng)手盤動絲(sī)杠時，返回(huí)運動初始(shi)有很大的(de)空缺感。而(er)正常情況(kuang)下，應該能(néng)感覺到軸(zhou)承有序而(ér)平滑的移(yí)動。

　　故障處(chù)理：經過拆(chai)卸檢查發(fā)現該軸承(chéng)确實受損(sun)，且有滾珠(zhū)脫落。更換(huan)後機床恢(huī)複正常。

　　2.控制邏(luo)輯不妥導(dǎo)緻數控車(chē)床加工精(jing)度異常

　　故(gu)障現象：一(yī)台上海機(ji)床廠家生(sheng)産的數控(kòng)車床加工(gōng)中心，系統(tǒng)是Frank.數控車(chē)床加工過(guo)程中，發現(xian)該機床X軸(zhou)精度異常(cháng)，精度誤差(chà)小爲0.008mm，大爲(wei)1.2mm.故障診斷(duan)：檢查中，機(jī)床已經按(àn)照要求設(she)置了G54工件(jian)坐标系。在(zai)手動輸入(ru)數據方式(shi)操作下，以(yi)G54坐标系運(yùn)行一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機(jī)床運行結(jié)束後顯示(shì)器上顯示(shì)的機械坐(zuò)标值爲(X軸(zhóu))“-1025.243”，記錄下該(gāi)數值。然後(hou)在手動方(fāng)式下，将機(ji)床點動到(dào)其他任意(yì)位置，再次(ci)在手動輸(shu)入數據方(fang)式操作下(xià)運行剛才(cai)的程序段(duan)，待機床停(tíng)止後，發現(xian)此時機床(chuang)坐标數值(zhí)顯示爲“-1024.891”，同(tóng)上一次執(zhi)行後的數(shù)值比較相(xiàng)差了0.352mm.按照(zhao)同樣的方(fāng)法，将X軸點(dian)動移動到(dao)不同的位(wèi)置，反複執(zhi)行該程序(xu)段，而顯示(shì)器上顯示(shì)的數值都(dōu)有所不同(tóng)(不穩定)。金(jin)屬數控車(che)床加工微(wei)信，内容不(bú)錯，值得關(guan)注。用百分(fèn)表對X軸進(jin)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(wu)差基本一(yi)緻，從而認(ren)爲故障原(yuán)因爲X軸重(zhòng)複定位誤(wù)差過大。對(dui)X軸的反向(xiàng)間隙及定(dìng)位精度進(jin)行檢查，重(zhòng)新補償其(qi)誤差值，結(jie)果起不到(dao)任何作用(yong)。因此懷疑(yí)光栅尺及(ji)系統參數(shu)等有問題(ti)。但爲什麽(me)産生如此(cǐ)大的誤差(chà)，卻又未出(chu)現相應的(de)報警信息(xi)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(xiāng)向下掉，造(zao)成了誤差(cha)。

　　故障處理(li)：對機床的(de)PLC邏輯控制(zhì)程序做了(le)修改，即在(zài)X軸松開時(shi)，先把X軸使(shi)能加載，再(zài)把X軸松開(kai);而在X軸夾(jiá)緊時，先把(bǎ)X軸夾緊後(hou)，再把使能(neng)去掉。調整(zhěng)後機床故(gù)障得以解(jie)決。

　　3.機床位(wei)置問題導(dǎo)緻數控車(chē)床加工精(jing)度異常

　　故(gu)障現象：一(yi)台杭州産(chan)的立式數(shu)控銑床，配(pèi)備北京KND-10M系(xi)統。在點動(dong)或數控車(che)床加工過(guò)程中，發現(xiàn)Z軸異常。

　　故(gù)障診斷：檢(jian)查發現，Z軸(zhóu)上下移動(dong)不均勻且(qie)有噪聲，且(qiě)存在一定(dìng)間隙。電機(ji)啓動時，在(zài)點動方式(shi)下Z軸向上(shàng)運動存在(zài)不穩定的(de)噪聲及受(shou)力不均勻(yún)，且感覺電(diàn)機抖動比(bǐ)較厲害;而(ér)向下運動(dòng)時，就沒有(you)抖動得這(zhè)麽明顯;停(ting)止時不抖(dǒu)動，在數控(kong)車床加工(gōng)過程中表(biao)現得比較(jiao)明顯。分析(xi)認爲，故障(zhang)原因有三(sān)點：一是絲(si)杠反向間(jiān)隙很大;二(er)是Z軸電機(ji)工作異常(chang);三是皮帶(dai)輪受損至(zhi)受力不均(jun)。但有一個(ge)問題要注(zhu)意的是，停(tíng)止時不抖(dou)動，上下運(yun)動不均勻(yun)，所以電機(jī)工作異常(chang)這個問題(tí)可以排除(chú)。金屬數控(kong)車床加工(gōng)微信，内容(rong)不錯，值得(dé)關注。因此(ci)先對機械(xie)部分診斷(duan)，在診斷測(ce)試過程中(zhong)沒有發現(xian)異常，在公(gong)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(zhè)條皮帶剛(gang)換不久，但(dan)在細心檢(jian)測皮帶時(shi)，發現皮帶(dài)内側出現(xiàn)不同程度(dù)的受損，很(hěn)明顯是受(shou)力不均所(suǒ)至，是什麽(me)原因造成(cheng)的呢在診(zhen)斷中發現(xian)電機放置(zhì)有問題，即(ji)裝夾的角(jiao)度位置不(bu)對稱造成(cheng)受力不均(jun1)。

　　故障處理(li)：隻要将電(diàn)機重裝，對(dui)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(zhang)度)要均勻(yún)。這樣，Z軸上(shàng)下移動不(bu)均勻且有(you)噪聲及抖(dǒu)動現象就(jiù)消除了，Z軸(zhóu)數控車床(chuang)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(dǎo)緻數控車(che)床加工精(jīng)度異常系(xì)統參數主(zhǔ)要包括機(ji)床進給單(dan)位，零點偏(pian)置，反向間(jian)隙等。例如(ru)Frank數控系統(tong)，其進給單(dan)位有公制(zhi)和英制兩(liang)種。在機床(chuáng)修理過程(chéng)中對于局(ju)部處理，常(cháng)常影響到(dào)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(zhěng)和修改;另(ling)一方面，由(you)于機械磨(mo)損嚴重或(huò)連接位松(song)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(xiu)改才能滿(man)足機床數(shù)控車床加(jiā)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(bèi)北京KND-10M系統(tǒng)。在數控車(chē)床加工過(guo)程中，發現(xiàn)X軸精度異(yì)常。

　　故障診(zhen)斷：檢查發(fā)現X軸存在(zai)一定間隙(xì)，且電機啓(qi)動時存在(zai)不穩定的(de)現象。用手(shǒu)觸摸X軸電(diàn)機時感覺(jiao)電機拉動(dong)比較厲害(hai)，停止時拉(la)動不明顯(xian)，尤其是點(diǎn)動方式下(xia)比較明顯(xiǎn)。分析認爲(wèi)，故障原因(yīn)有兩點：一(yi)是絲杠反(fan)間隙很大(dà);二是X軸電(dian)機工作異(yì)常。

　　故障處(chu)理：利用KND-10M系(xi)統的參數(shu)功能，對電(dian)機進行調(diao)試。首先對(dui)存在的間(jian)隙進行補(bǔ)償，再調整(zhěng)伺服系統(tǒng)參數及脈(mò)沖抑制功(gong)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(jīng)度恢複正(zheng)常。