是什麽導緻數控機床加工精度異常

　　一(yī)、造成數控車床加工精度異常故(gù)障的原因

　　造成數(shù)控車(chē)床加工精度(dù)異常故障的原因隐蔽性強，診斷難(nán)度比較大，歸納出五個主要原因：機床進給單位被改動或變化;機床各(gè)個軸的零點偏置異常;軸向的反向間隙異常;電(diàn)機運行狀态異常，即電氣及控制部分異(yì)常;機械故障，如絲杠，軸承，軸聯器等部件。另(lìng)外數控車床加工程序的編(biān)制，刀(dāo)具的選擇及人爲因素，也可能導緻數控車床加工精度異(yì)常。

　　二、數控機(jī)床故障診斷原(yuán)則

　　1.先外部後内(nèi)部數控機床是集機械，液壓，電氣爲一體的機床，故其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向内逐一進行排查，盡量避免随意地啓封，拆卸，否(fǒu)則會擴大(dà)故障，使機床喪失精度(dù)，降低性能。

　　2.先機械後電氣一般來說，機械故障較易發覺，而數控系(xì)統故障的診斷則難度較大些。在(zài)故障檢修(xiū)之前，首先注意排除機(jī)械性的故障(zhàng)，往往可達(dá)到事半功倍的效果。

　　3.先靜後動先在(zài)機床斷電的靜止(zhǐ)狀态下，通過了解，觀察，測試，分析，确認爲非破壞性故(gù)障後，方可給機床通電;在運行(háng)工況下，進行動态的觀察，檢驗和測試，查找故障。金屬數控(kòng)車床加工微信，内容不(bú)錯，值得關注。

　　而對破壞性故障(zhàng)，必須先排除危險後，方可通電。

　　4.先簡單後複雜當出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋，一時無從下(xià)手時，應先解決容易的問題，後解決(jué)難度較大的問題。往往簡單問題(tí)解決後，難度大的(de)問題也可能(néng)變得容易。

　　三、數控機床(chuáng)故障診斷(duàn)方法

　　1.直觀(guān)法：(望聞問(wèn)切)問(wèn)-機床的故障現象(xiàng)，數控車床加工狀況等;看-CRT報(bào)警信息，報警指示燈，電容(róng)器(qì)等元件變形(xíng)煙熏燒焦，保護器脫扣等;聽-異常聲響;聞-電(diàn)氣元件焦(jiāo)糊味及其它異(yì)味;摸-發熱，振動，接觸不良等。金屬數控車床加工微信，内容不錯，值得關注(zhù)。

　　2.參數檢查法(fǎ)：參數通常是存放在RAM中(zhōng)，有(yǒu)時(shí)電(diàn)池電壓不足(zú)，系統(tǒng)長期不通電或外部(bù)幹擾都會使參數丢失或混(hùn)亂，應根據故障特征，檢(jiǎn)查和校對(duì)有關參數。

　　3.隔離法：一(yī)些故障，難以區分是數控部分，還是(shì)伺服系統或機(jī)械部分造成的，常采用隔離法。

　　4.同類對調法用同功(gōng)能的(de)備用(yòng)闆替換被(bèi)懷疑有故障的模闆，或将功能相同的模(mó)闆或單元相互交換。

　　5.功能程序測試法将G，M，S，T，功能的全(quán)部指令編寫一些小程序，在診(zhěn)斷故障時運行這些程序，即可判斷功能(néng)的缺失。

　　四、數控車床加工(gōng)精度異常(cháng)故障診斷和處理實例

　　1.機械故障導(dǎo)緻數控車床加工(gōng)精(jīng)度異常故障現象：一台SV-1000立式數控車床加工中心，采(cǎi)用Frank系統。在(zài)數控車床加工連杆模具(jù)過程中，忽然發現Z軸進給異常，造成至少1mm的切削誤差量(Z方向過切)。

　　故障診斷：調查中了解到，故障(zhàng)是忽然發生的。機床在點動，在手動輸入數據方式(shì)操作下各個軸運行(háng)正常(cháng)，且回(huí)參考點正常，無任何報警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。應(yīng)主要對以下幾個(gè)方面逐一進行檢查。金屬數控車(chē)床加工微(wēi)信，内容不錯，值得關注。

　　檢查機床精度異常時正在運行的數控車床加工程序段(duàn)，特别是刀具長度補(bǔ)償，數控車床加工坐标系(G54-G59)的校對和計算。

　　在點動方式下(xià)，反複(fú)運動(dòng)Z軸，經過視，觸，聽，對其運動狀态診斷，發現Z向運動噪音異(yì)常，特别是(shì)快速點動，噪音更加明顯。由此(cǐ)判斷(duàn)，機械方面(miàn)可能存在隐患。

　　檢查機床Z軸精度。用手搖脈沖發生器移動Z軸，(将其倍率定爲1×100的擋位(wèi)，即每變(biàn)化一步，電機進給0.1mm)，配合百分表(biǎo)觀察Z軸(zhóu)的運動情況。在單向(xiàng)運動保持正常後(hòu)作爲起(qǐ)始點的正向(xiàng)運動，脈沖(chòng)器每變化一步，機床Z軸運(yùn)動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度也良好。而返回機床(chuáng)實際運動位移的變化(huà)上，可以分爲四個階段：(1)機床運動(dòng)距離(lí)d1>d=0.1mm(斜率大(dà)于1);(2)表現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);(3)機床機構實際沒移動，表現出(chū)标(biāo)準的反向間隙;(4)機床運動距離與脈沖器經定數值相等(斜率(lǜ)等(děng)于(yú)1)，恢複到機床的正常運動。無論怎樣對反向間隙進行補償，其表現(xiàn)出(chū)的特征是：除了(3)階段補償(cháng)外，其(qí)他各段變化依然存在，特别是(1)階段嚴重(zhòng)影響到機床的數控車床加工精度。補償中發現，間隙(xì)補償越大，(1)階段移動的距離也越大。金屬數控車床加(jiā)工微信，内(nèi)容不錯，值得關注。

　　分析上(shàng)述檢查認爲存(cún)在幾(jǐ)點可能原因：一是電機有異(yì)常，二是機械方面有故障，三(sān)是絲(sī)杠存在間隙。爲了進一步診斷故障(zhàng)，将電(diàn)機和絲杠完全脫開，分别對電機和機械部分進行檢查(chá)。檢(jiǎn)查結果是電機運行正常;在對機械部分診斷中發現，用手盤動(dòng)絲杠時，返回運動初始有很大的空缺感。而正(zhèng)常情況下，應該能感覺(jiào)到軸承有序而(ér)平滑的移動。

　　故障處理：經過拆卸檢查發現該(gāi)軸承(chéng)确實受損，且有滾珠脫落。更換後機床恢複(fú)正常。

　　2.控制邏輯不妥導緻數控車床(chuáng)加工精度異常

　　故障現象(xiàng)：一台上海機床廠家生産(chǎn)的數控車床加工中心，系統是Frank.數控車床加工(gōng)過程中，發現該機床X軸精度異常(cháng)，精度誤差小爲0.008mm，大爲1.2mm.故障診斷：檢查中，機床已經按照(zhào)要求設(shè)置了G54工件坐标系。在手動輸入數據方(fāng)式操作下(xià)，以G54坐标系運行一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床(chuáng)運行(háng)結束後顯示器上顯示的(de)機械坐标值爲(X軸)“-1025.243”，記錄下該數值。然後在手動方式(shì)下，将機床點動到其(qí)他任(rèn)意位(wèi)置，再次在手動(dòng)輸(shū)入數據方式(shì)操作下運(yùn)行剛才的程序段，待機床(chuáng)停止後，發現此時機(jī)床坐标數(shù)值顯示爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執行後的數值(zhí)比較(jiào)相差了0.352mm.按照同(tóng)樣的方法，将X軸點動移動到不同的位(wèi)置，反複執行該程序段(duàn)，而顯示器上顯示的數值都有所(suǒ)不同(不(bú)穩定)。金屬數控車床加工(gōng)微信(xìn)，内容不錯，值(zhí)得關注。用(yòng)百分表對X軸進行仔細檢查，發現機械位置實際誤差同(tóng)數字顯示出來(lái)的誤差基本一緻，從而認爲故障原因爲X軸重複定(dìng)位誤差過大。對X軸(zhóu)的反(fǎn)向間隙及定位精度進(jìn)行檢查，重新補償(cháng)其誤(wù)差值，結果起不到任何作用。因(yīn)此(cǐ)懷疑光(guāng)栅尺及系統參數等有問(wèn)題。但爲什麽産生如此大(dà)的誤差，卻(què)又未出現相應的(de)報警信息進一步(bù)檢查發現，此軸(zhóu)爲垂直方向的軸，當(dāng)X軸松開時(shí)主軸箱向下掉，造成了誤(wù)差。

　　故障處理：對機床的PLC邏(luó)輯控制程(chéng)序做了修改，即在X軸松開時，先把X軸(zhóu)使能(néng)加載，再把X軸(zhóu)松開;而在X軸夾緊(jǐn)時，先把X軸夾緊後(hòu)，再(zài)把使能去掉。調整後機床故障(zhàng)得以解決。

　　3.機床位置問(wèn)題導緻數控車床加工精度異常(cháng)

　　故障現象：一(yī)台杭州産的立式數控(kòng)銑床，配備(bèi)北京KND-10M系統。在點動或數控車床加工(gōng)過程中，發現Z軸(zhóu)異常。

　　故障(zhàng)診斷：檢查發現，Z軸上下移動不均勻且有噪聲(shēng)，且存在一定間隙。電機啓(qǐ)動時，在點動方式(shì)下Z軸向上運動存在不(bú)穩定的噪聲及受力不(bú)均勻，且(qiě)感覺電機抖動比較厲害;而向下運(yùn)動時，就沒有抖動(dòng)得這麽(me)明顯;停止時不抖動，在數控車床加工過程中(zhōng)表現得比較明顯。分析認爲，故障原(yuán)因有三點：一是絲杠反向間隙很大(dà);二是Z軸電機工作異(yì)常;三是皮帶輪(lún)受損至受力不(bú)均。但有一個問題要(yào)注意的是，停止時不抖動(dòng)，上下運動不均勻，所以電(diàn)機工(gōng)作異常(cháng)這個問題可以排除。金屬數控車床加工微信，内容不(bú)錯，值得關(guān)注。因此先對機械部(bù)分診斷，在診斷測試過程中沒(méi)有發現異常，在公差之(zhī)内。利用排除法則，餘下的隻有皮帶問題了，在檢(jiǎn)測皮(pí)帶時(shí)，發覺這條皮帶剛換不久(jiǔ)，但在細心檢測皮(pí)帶時，發現皮(pí)帶内(nèi)側出現不同程度的受損，很明顯是受力(lì)不均所至，是什麽原(yuán)因造成的呢在診(zhěn)斷中發(fā)現電機放置有問題，即(jí)裝夾的角度位置不對稱造成受力不均。

　　故障(zhàng)處理：隻(zhī)要将電機重裝，對準角度，測量好(hǎo)距離(電機與Z軸的軸承)，皮帶兩邊(長(zhǎng)度)要均勻。這樣(yàng)，Z軸上下(xià)移動(dòng)不均勻且有噪聲及抖動現象就(jiù)消除了，Z軸數(shù)控車床加(jiā)工恢(huī)複正常。

　　4.系統參數未(wèi)優化，電機運行異常

　　導緻數控車床加工精度異常(cháng)系統參數主要包括機床進給單(dān)位(wèi)，零點偏置，反向間隙等。例如Frank數控系(xì)統，其進給單位有公制和英(yīng)制兩種(zhǒng)。在機床修(xiū)理過程(chéng)中對于局部處理，常常影響到零點偏置和間隙的變(biàn)化，故障處理完畢後(hòu)應作适時的調整和(hé)修(xiū)改;另一方面，由于機械磨損嚴重或連接位松動也可能造成參數實(shí)測值的變化，需要對參數做相(xiàng)應的修改才能滿足機床數控車床加工精度的要求。

　　故障現象：一台杭州産的立式數控銑床，配備北京KND-10M系(xì)統。在數控車床(chuáng)加工過(guò)程中，發現X軸精度異(yì)常(cháng)。

　　故障診斷：檢查發現X軸存在一定間隙，且電機啓動時存在不穩定的現象。用手觸摸X軸電機時感覺電機拉動比(bǐ)較厲害，停止時拉動(dòng)不明顯，尤其是點動(dòng)方式下比較明顯。分析認爲，故(gù)障原因有兩點：一是絲杠反間(jiān)隙很大(dà);二是X軸電機工作異常。

　　故障處理：利用KND-10M系統(tǒng)的參數功(gōng)能，對電機進行調試。首先對存在的間隙(xì)進行補償，再調整(zhěng)伺服系(xì)統(tǒng)參(cān)數及脈沖抑制(zhì)功能(néng)參數，X軸電機的抖動消除，機床數控車床加工精度(dù)恢複正常(cháng)。