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數(shù)控機(jī)床造成加工精度異常故障的原因

一、形成加工精度反常毛病的原因
形成加工精度反常毛病的原因隱蔽性強(qiáng)，確診難度比較大，概括出五個主要原因：機(jī)床進(jìn)給單位被改動或改變；機(jī)床各個軸的零點偏置反常；軸向的反向空隙反常；電機(jī)運轉(zhuǎn)狀況反常，即電氣及操控部分反常；機(jī)械毛病，如絲杠，軸承，軸聯(lián)器等部件。另外加工程序的編制，刀具的挑選及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度反常。

數(shù)控機(jī)床造成加工精度異常故障的原因

二、數(shù)控機(jī)床毛病確診準(zhǔn)則
1.先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械，液壓，電氣為一體的機(jī)床，故其毛病的發(fā)作也會由這三者歸納反映出來。修補人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐個進(jìn)行排查，盡量防止隨意地啟封，拆開，否則會擴(kuò)展毛病，使機(jī)床損失精度，下降功用。

2.先機(jī)械后電氣一般來說，機(jī)械毛病較易發(fā)覺，而數(shù)控體系毛病的確診則難度較大些。在毛病檢修之前，首要注意掃除機(jī)械性的毛病，往往可到達(dá)事半功倍的效果。

3.先靜后動先在機(jī)床斷電的中止?fàn)顩r下，通過了解，調(diào)查，測驗，剖析，確以為非破壞性毛病后，方可給機(jī)床通電；在運轉(zhuǎn)工況下，進(jìn)行動態(tài)的調(diào)查，查驗和測驗，查找毛病。而對破壞性毛病，必須先掃除風(fēng)險后，方可通電。

4.先簡略后雜亂當(dāng)呈現(xiàn)多種毛病互相交錯掩蓋，一時無從下手時，應(yīng)先處理簡略的問題，后處理難度較大的問題。往往簡略問題處理后，難度大的問題也可能變得簡略。

三、數(shù)控機(jī)床毛病確診辦法
1.直觀法：（望聞問切）問-機(jī)床的毛病現(xiàn)象，加工狀況等；看-CRT報警信息，報警指示燈，電容器等元件變形煙熏燒焦，保護(hù)器脫扣等；聽-反常動靜；聞-電氣元件焦糊味及其它異味；摸-發(fā)熱，振蕩，接觸不良等。

2.參數(shù)查看法：參數(shù)通常是存放在RAM中，有時電池電壓不足，體系長時間不通電或外部干擾都會使參數(shù)丟掉或紊亂，應(yīng)根據(jù)毛病特征，查看和校正有關(guān)參數(shù)。

3.隔離法：一些毛病，難以區(qū)別是數(shù)控部分，仍是伺服體系或機(jī)械部分形成的，常選用隔離法。

4.同類對調(diào)法用同功用的備用板替換被置疑有毛病的模板，或?qū)⒐τ孟嗤哪０寤騿卧嗷ソ粨Q。

5.功用程序測驗法將G，M，S，T，功用的悉數(shù)指令編寫一些小程序，在確診毛病時運轉(zhuǎn)這些程序，即可判別功用的缺失。

四、加工精度反常毛病確診和處理實例
1.機(jī)械毛病導(dǎo)致加工精度反常
毛病現(xiàn)象：一臺SV-1000立式加工中心，選用Frank體系。在加工連桿模具過程中，遽然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給反常，形成至少1mm的切削差錯量（Z方向過切）。

毛病確診：調(diào)查中了解到，毛病是遽然發(fā)作的。機(jī)床在點動，在手動輸入數(shù)據(jù)辦法操作下各個軸運轉(zhuǎn)正常，且回參考點正常，無任何報警提示，電氣操控部分硬毛病的可能性掃除。應(yīng)主要對以下幾個方面逐個進(jìn)行查看。

查看機(jī)床精度反常時正在運轉(zhuǎn)的加工程序段，特別是刀具長度補償，加工坐標(biāo)系（G54-G59）的校正和核算。

在點動辦法下，重復(fù)運動Z軸，通過視，觸，聽，對其運動狀況確診，發(fā)現(xiàn)Z向運動噪音反常，特別是快速點動，噪音愈加顯著。由此判別，機(jī)械方面可能存在危險。

查看機(jī)床Z軸精度。用手搖脈沖發(fā)作器移動Z軸，（將其倍率定為1×100的擋位，即每改變一步，電機(jī)進(jìn)給0.1mm），合作百分表調(diào)查Z軸的運動狀況。在單向運動堅持正常后作為起始點的正向運動，脈沖器每改變一步，機(jī)床Z軸運動的實踐間隔d=d1=d2=d3=…=0.1mm，闡明電機(jī)運轉(zhuǎn)杰出，定位精度也杰出。而回來機(jī)床實踐運動位移的改變上，能夠分為四個階段：（1）機(jī)床運動間隔d1>d=0.1mm（斜率大于1）；（2）體現(xiàn)出為d1=0.1mm>d2>d3（斜率小于1）；（3）機(jī)床組織實踐沒移動，體現(xiàn)出最規(guī)范的反向空隙；（4）機(jī)床運動間隔與脈沖器經(jīng)定數(shù)值持平（斜率等于1），康復(fù)到機(jī)床的正常運動。無論怎樣對反向空隙進(jìn)行補償，其體現(xiàn)出的特征是：除了（3）階段補償外，其他各段改變?nèi)匀淮嬖冢貏e是（1）階段嚴(yán)峻影響到機(jī)床的加工精度。補償中發(fā)現(xiàn)，空隙補償越大，（1）階段移動的間隔也越大。

剖析上述查看以為存在幾點可能原因：一是電機(jī)有反常，二是機(jī)械方面有毛病，三是絲杠存在空隙。為了進(jìn)一步確診毛病，將電機(jī)和絲杠徹底脫開，分別對電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行查看。查看結(jié)果是電機(jī)運轉(zhuǎn)正常；在對機(jī)械部分確診中發(fā)現(xiàn)，用手盤動絲杠時，回來運動初始有很大的空缺感。而正常狀況下，應(yīng)該能感覺到軸承有序而滑潤的移動。

毛病處理：通過拆開查看發(fā)現(xiàn)該軸承的確受損，且有滾珠脫落。替換后機(jī)床康復(fù)正常。

2.操控邏輯不當(dāng)導(dǎo)致加工精度反常
毛病現(xiàn)象：一臺上海機(jī)床廠家出產(chǎn)的加工中心，體系是Frank.加工過程中，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床X軸精度反常，精度差錯最小為0.008mm，最大為1.2mm.毛病確診：查看中，機(jī)床現(xiàn)已依照要求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系。在手動輸入數(shù)據(jù)辦法操作下，以G54坐標(biāo)系運轉(zhuǎn)一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150；M30；”，待機(jī)床運轉(zhuǎn)完畢后顯現(xiàn)器上顯現(xiàn)的機(jī)械坐標(biāo)值為（X軸）“-1025.243”，記錄下該數(shù)值。然后在手動辦法下，將機(jī)床點動到其他恣意方位，再次在手動輸入數(shù)據(jù)辦法操作下運轉(zhuǎn)剛才的程序段，待機(jī)床中止后，發(fā)現(xiàn)此時機(jī)床坐標(biāo)數(shù)值顯現(xiàn)為“-1024.891”，同上一次履行后的數(shù)值比較相差了0.352mm.依照相同的辦法，將X軸點動移動到不同的方位，重復(fù)履行該程序段，而顯現(xiàn)器上顯現(xiàn)的數(shù)值都有所不同（不穩(wěn)定）。用百分表對X軸進(jìn)行仔細(xì)查看，發(fā)現(xiàn)機(jī)械方位實踐差錯同數(shù)字顯現(xiàn)出來的差錯根本共同，從而以為毛病原因為X軸重復(fù)定位差錯過大。對X軸的反向空隙及定位精度進(jìn)行查看，重新補償其差錯值，結(jié)果起不到任何效果。因而置疑光柵尺及體系參數(shù)等有問題。但為什么發(fā)生如此大的差錯，卻又未呈現(xiàn)相應(yīng)的報警信息進(jìn)一步查看發(fā)現(xiàn)，此軸為筆直方向的軸，當(dāng)X軸松開時主軸箱向下掉，形成了差錯。

毛病處理：對機(jī)床的PLC邏輯操控程序做了修正，即在X軸松開時，先把X軸使能加載，再把X軸松開；而在X軸夾緊時，先把X軸夾緊后，再把使能去掉。調(diào)整后機(jī)床毛病得以處理。

3.機(jī)床方位問題導(dǎo)致加工精度反常
毛病現(xiàn)象：一臺杭州產(chǎn)的立式數(shù)控銑床，裝備北京KND-10M體系。在點動或加工過程中，發(fā)現(xiàn)Z軸反常。

毛病確診：查看發(fā)現(xiàn)，Z軸上下移動不均勻且有噪聲，且存在必定空隙。電機(jī)啟動時，在點動辦法下Z軸向上運動存在不穩(wěn)定的噪聲及受力不均勻，且感覺電機(jī)顫動比較兇猛；而向下運動時，就沒有顫動得這么顯著；中止時不顫動，在加工過程中體現(xiàn)得比較顯著。剖析以為，毛病原因有三點：一是絲杠反向空隙很大；二是Z軸電機(jī)作業(yè)反常；三是皮帶輪受損至受力不均。但有一個問題要注意的是，中止時不顫動，上下運動不均勻，所以電機(jī)作業(yè)反常這個問題能夠掃除。因而先對機(jī)械部分確診，在確診測驗過程中沒有發(fā)現(xiàn)反常，在公役之內(nèi)。使用掃除規(guī)律，余下的只要皮帶問題了，在檢測皮帶時，發(fā)覺這條皮帶剛換不久，但在仔細(xì)檢測皮帶時，發(fā)現(xiàn)皮帶內(nèi)側(cè)呈現(xiàn)不同程度的受損，很顯著是受力不均所至，是什么原因形成的呢在確診中發(fā)現(xiàn)電機(jī)放置有問題，即裝夾的視點方位不對稱形成受力不均。

毛病處理：只要將電機(jī)重裝，對準(zhǔn)視點，丈量好間隔（電機(jī)與Z軸的軸承），皮帶兩頭（長度）要均勻。這樣，Z軸上下移動不均勻且有噪聲及顫動現(xiàn)象就消除了，Z軸加工康復(fù)正常。

4.體系參數(shù)未優(yōu)化，電機(jī)運轉(zhuǎn)反常
導(dǎo)致加工精度反常體系參數(shù)主要包含機(jī)床進(jìn)給單位，零點偏置，反向空隙等。例如Frank數(shù)控體系，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。在機(jī)床修補過程中關(guān)于部分處理，常常影響到零點偏置和空隙的改變，毛病處理完畢后應(yīng)作當(dāng)令的調(diào)整和修正；另一方面，因為機(jī)械磨損嚴(yán)峻或連接位松動也可能形成參數(shù)實測值的改變，需要對參數(shù)做相應(yīng)的修正才能滿意機(jī)床加工精度的要求。

毛病現(xiàn)象：一臺杭州產(chǎn)的立式數(shù)控銑床，裝備北京KND-10M體系。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)X軸精度反常。

毛病確診：查看發(fā)現(xiàn)X軸存在必定空隙，且電機(jī)啟動時存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。用手接觸X軸電機(jī)時感覺電機(jī)拉動比較兇猛，中止時拉動不顯著，尤其是點動辦法下比較顯著。剖析以為，毛病原因有兩點：一是絲杠反空隙很大；二是X軸電機(jī)作業(yè)反常。

毛病處理：使用KND-10M體系的參數(shù)功用，對電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。首要對存在的空隙進(jìn)行補償，再調(diào)整伺服體系參數(shù)及脈沖按捺功用參數(shù)，X軸電機(jī)的顫動消除，機(jī)床加工精度康復(fù)正常。

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