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一(yi)、造成數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(cháng)故障的(de)原因
造(zao)成數控(kong)車床加(jiā)工精度(du)異常故(gu)障的原(yuán)因隐蔽(bi)性強，診(zhen)斷難度(dù)比較大(da)，歸納出(chu)五個主(zhǔ)要原因(yīn)：機床進(jìn)給單位(wèi)被改動(dong)或變化(huà);機床各(ge)個軸的(de)零點偏(pian)置異常(chang);軸向的(de)反向間(jiān)隙異常(cháng);電機運(yùn)行狀态(tai)異常，即(ji)電氣及(jí)控制部(bù)分異常(chang);機械故(gù)障，如絲(si)杠，軸承(chéng)，軸聯器(qì)等部件(jian)。另外數(shù)控車床(chuang)加工程(chéng)序的編(biān)制，刀具(jù)的選擇(zé)及人爲(wei)因素，也(ye)可能導(dao)緻數控(kong)車床加(jia)工精度(dù)異常。
二(èr)、數控機(jī)床故障(zhang)診斷原(yuán)則
1.先外(wai)部後内(nei)部數控(kòng)機床是(shi)集機械(xiè)，液壓，電(dian)氣爲一(yī)體的機(jī)床，故其(qi)故障的(de)發生也(ye)會由這(zhe)三者綜(zong)合反映(yìng)出來。維(wéi)修人員(yuán)應先由(you)外向内(nèi)逐一進(jìn)行排查(cha)，盡量避(bì)免随意(yì)地啓封(feng)，拆卸，否(fou)則會擴(kuo)大故障(zhang)，使機床(chuáng)喪失精(jing)度，降低(dī)性能。
2.先(xian)機械後(hòu)電氣一(yi)般來說(shuō)，機械故(gù)障較易(yi)發覺，而(ér)數控系(xì)統故障(zhang)的診斷(duàn)則難度(du)較大些(xiē)。在故障(zhang)檢修之(zhī)前，首先(xiān)注意排(pai)除機械(xiè)性的故(gu)障，往往(wang)可達到(dào)事半功(gōng)倍的效(xiao)果。
3.先靜(jìng)後動先(xian)在機床(chuáng)斷電的(de)靜止狀(zhuang)态下，通(tong)過了解(jiě)，觀察，測(cè)試，分析(xi)，确認爲(wei)非破壞(huai)性故障(zhang)後，方可(kě)給機床(chuang)通電;在(zai)運行工(gong)況下，進(jin)行動态(tài)的觀察(chá)，檢驗和(hé)測試，查(chá)找故障(zhàng)。金屬數(shu)控車床(chuáng)加工微(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhi)得關注(zhu)。
4.先簡(jian)單後複(fu)雜當出(chū)現多種(zhong)故障互(hu)相交織(zhī)掩蓋，一(yi)時無從(cóng)下手時(shí)，應先解(jie)決容易(yi)的問題(ti)，後解決(jue)難度較(jiào)大的問(wèn)題。往往(wǎng)簡單問(wèn)題解決(jue)後，難度(dù)大的問(wèn)題也可(ke)能變得(de)容易。
三(san)、數控機(jī)床故障(zhàng)診斷方(fāng)法
1.直觀(guan)法：(望聞(wen)問切)問(wèn)-機床的(de)故障現(xian)象，數控(kong)車床加(jia)工狀況(kuàng)等;看-CRT報(bào)警信息(xī)，報警指(zhǐ)示燈，電(diàn)容器等(deng)元件變(biàn)形煙熏(xun)燒焦，保(bao)護器脫(tuo)扣等;聽(tīng)-異常聲(shēng)響;聞-電(diàn)氣元件(jiàn)焦糊味(wei)及其它(tā)異味;摸(mō)-發熱，振(zhèn)動，接觸(chu)不良等(deng)。金屬數(shu)控車床(chuáng)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhi)得關注(zhu)。
2.參數檢(jiǎn)查法：參(cān)數通常(chang)是存放(fàng)在RAM中，有(yǒu)時電池(chi)電壓不(bú)足，系統(tǒng)長期不(bu)通電或(huo)外部幹(gàn)擾都會(huì)使參數(shu)丢失或(huo)混亂，應(yīng)根據故(gù)障特征(zhēng)，檢查和(hé)校對有(you)關參數(shu)。
3.隔離法(fa)：一些故(gu)障，難以(yǐ)區分是(shi)數控部(bù)分，還是(shi)伺服系(xì)統或機(jī)械部分(fèn)造成的(de)，常采用(yòng)隔離法(fa)。
4.同類對(duì)調法用(yòng)同功能(néng)的備用(yòng)闆替換(huàn)被懷疑(yi)有故障(zhàng)的模闆(pǎn)，或将功(gong)能相同(tong)的模闆(pan)或單元(yuán)相互交(jiao)換。
5.功能(néng)程序測(cè)試法将(jiāng)G，M，S，T，功能的(de)全部指(zhǐ)令編寫(xiě)一些小(xiao)程序，在(zài)診斷故(gù)障時運(yun)行這些(xie)程序，即(jí)可判斷(duan)功能的(de)缺失。
四(sì)、數控車(chē)床加工(gong)精度異(yì)常故障(zhàng)診斷和(he)處理實(shí)例
1.機械(xie)故障導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(du)異常故(gù)障現象(xiàng)：一台SV-1000立(lì)式數控(kòng)車床加(jia)工中心(xīn)，采用Frank系(xi)統。在數(shu)控車床(chuang)加工連(lián)杆模具(ju)過程中(zhong)，忽然發(fa)現Z軸進(jin)給異常(chang)，造成至(zhì)少1mm的切(qie)削誤差(cha)量(Z方向(xiang)過切)。
故(gù)障診斷(duàn)：調查中(zhōng)了解到(dao)，故障是(shì)忽然發(fā)生的。機(jī)床在點(diǎn)動，在手(shou)動輸入(ru)數據方(fāng)式操作(zuò)下各個(ge)軸運行(háng)正常，且(qie)回參考(kǎo)點正常(cháng)，無任何(he)報警提(ti)示，電氣(qì)控制部(bu)分硬故(gù)障的可(kě)能性排(pái)除。應主(zhu)要對以(yǐ)下幾個(ge)方面逐(zhú)一進行(hang)檢查。金(jin)屬數控(kòng)車床加(jia)工微信(xin)，内容不(bú)錯，值得(dé)關注。
在點(diǎn)動方式(shì)下，反複(fú)運動Z軸(zhou)，經過視(shi)，觸，聽，對(duì)其運動(dong)狀态診(zhěn)斷，發現(xiàn)Z向運動(dòng)噪音異(yì)常，特别(bie)是快速(sù)點動，噪(zao)音更加(jiā)明顯。由(yóu)此判斷(duàn)，機械方(fāng)面可能(neng)存在隐(yin)患。
檢查(chá)機床Z軸(zhóu)精度。用(yong)手搖脈(mo)沖發生(shēng)器移動(dòng)Z軸，(将其(qí)倍率定(ding)爲1×100的擋(dǎng)位，即每(měi)變化一(yi)步，電機(jī)進給0.1mm)，配(pei)合百分(fèn)表觀察(chá)Z軸的運(yùn)動情況(kuàng)。在單向(xiang)運動保(bao)持正常(chang)後作爲(wei)起始點(diǎn)的正向(xiang)運動，脈(mo)沖器每(měi)變化一(yi)步，機床(chuáng)Z軸運動(dong)的實際(jì)距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說(shuo)明電機(ji)運行良(liáng)好，定位(wèi)精度也(ye)良好。而(ér)返回機(ji)床實際(ji)運動位(wèi)移的變(biàn)化上，可(kě)以分爲(wei)四個階(jiē)段：(1)機床(chuáng)運動距(jù)離d1>d=0.1mm(斜率(lü)大于1);(2)表(biao)現出爲(wèi)d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床(chuáng)機構實(shi)際沒移(yi)動，表現(xian)出标準(zhǔn)的反向(xiang)間隙;(4)機(jī)床運動(dòng)距離與(yǔ)脈沖器(qi)經定數(shu)值相等(děng)(斜率等(děng)于1)，恢複(fú)到機床(chuáng)的正常(chang)運動。無(wu)論怎樣(yang)對反向(xiàng)間隙進(jìn)行補償(chang)，其表現(xian)出的特(te)征是：除(chú)了(3)階段(duan)補償外(wài)，其他各(ge)段變化(hua)依然存(cun)在，特别(bié)是(1)階段(duan)嚴重影(yǐng)響到機(jī)床的數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度。補償(chang)中發現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大(da)，(1)階段移(yi)動的距(ju)離也越(yue)大。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。
分析(xi)上述檢(jiǎn)查認爲(wèi)存在幾(jǐ)點可能(neng)原因：一(yi)是電機(ji)有異常(chang)，二是機(jī)械方面(miàn)有故障(zhàng)，三是絲(si)杠存在(zai)間隙。爲(wèi)了進一(yī)步診斷(duàn)故障，将(jiang)電機和(he)絲杠完(wan)全脫開(kāi)，分别對(dui)電機和(hé)機械部(bu)分進行(hang)檢查。檢(jiǎn)查結果(guǒ)是電機(ji)運行正(zheng)常;在對(duì)機械部(bu)分診斷(duàn)中發現(xiàn)，用手盤(pán)動絲杠(gàng)時，返回(hui)運動初(chu)始有很(hen)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(hua)的移動(dòng)。
故障處(chu)理：經過(guo)拆卸檢(jiǎn)查發現(xian)該軸承(cheng)确實受(shou)損，且有(yǒu)滾珠脫(tuo)落。更換(huan)後機床(chuang)恢複正(zheng)常。
故障處(chu)理：對機(jī)床的PLC邏(luo)輯控制(zhì)程序做(zuo)了修改(gǎi)，即在X軸(zhóu)松開時(shi)，先把X軸(zhou)使能加(jia)載，再把(ba)X軸松開(kāi);而在X軸(zhóu)夾緊時(shi)，先把X軸(zhou)夾緊後(hòu)，再把使(shǐ)能去掉(diao)。調整後(hou)機床故(gu)障得以(yǐ)解決。
3.機(ji)床位置(zhi)問題導(dao)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(dù)異常
故(gu)障現象(xiang)：一台杭(háng)州産的(de)立式數(shù)控銑床(chuang)，配備北(běi)京KND-10M系統(tǒng)。在點動(dong)或數控(kong)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)Z軸異常(chang)。
故障診(zhen)斷：檢查(cha)發現，Z軸(zhou)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(you)噪聲，且(qie)存在一(yi)定間隙(xì)。電機啓(qi)動時，在(zai)點動方(fāng)式下Z軸(zhóu)向上運(yùn)動存在(zai)不穩定(dìng)的噪聲(shēng)及受力(li)不均勻(yún)，且感覺(jiào)電機抖(dǒu)動比較(jiào)厲害;而(er)向下運(yùn)動時，就(jiu)沒有抖(dou)動得這(zhe)麽明顯(xiǎn);停止時(shí)不抖動(dòng)，在數控(kòng)車床加(jia)工過程(cheng)中表現(xiàn)得比較(jiào)明顯。分(fèn)析認爲(wei)，故障原(yuan)因有三(sān)點：一是(shì)絲杠反(fan)向間隙(xi)很大;二(er)是Z軸電(dian)機工作(zuò)異常;三(sān)是皮帶(dài)輪受損(sǔn)至受力(li)不均。但(dàn)有一個(ge)問題要(yao)注意的(de)是，停止(zhi)時不抖(dou)動，上下(xia)運動不(bú)均勻，所(suǒ)以電機(ji)工作異(yì)常這個(gè)問題可(kě)以排除(chú)。金屬數(shù)控車床(chuang)加工微(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhi)得關注(zhu)。因此先(xian)對機械(xiè)部分診(zhen)斷，在診(zhěn)斷測試(shì)過程中(zhong)沒有發(fā)現異常(chang)，在公差(cha)之内。利(lì)用排除(chu)法則，餘(yu)下的隻(zhī)有皮帶(dài)問題了(le)，在檢測(cè)皮帶時(shí)，發覺這(zhè)條皮帶(dài)剛換不(bu)久，但在(zai)細心檢(jiǎn)測皮帶(dài)時，發現(xian)皮帶内(nei)側出現(xiàn)不同程(cheng)度的受(shòu)損，很明(míng)顯是受(shou)力不均(jun1)所至，是(shì)什麽原(yuan)因造成(cheng)的呢在(zai)診斷中(zhong)發現電(diàn)機放置(zhì)有問題(tí)，即裝夾(jiá)的角度(dù)位置不(bu)對稱造(zào)成受力(li)不均。
4.系統參(cān)數未優(yōu)化，電機(jī)運行異(yì)常
導緻(zhi)數控車(che)床加工(gong)精度異(yi)常系統(tǒng)參數主(zhu)要包括(kuo)機床進(jìn)給單位(wei)，零點偏(piān)置，反向(xiàng)間隙等(deng)。例如Frank數(shu)控系統(tǒng)，其進給(gěi)單位有(you)公制和(he)英制兩(liang)種。在機(jī)床修理(li)過程中(zhōng)對于局(jú)部處理(lǐ)，常常影(ying)響到零(líng)點偏置(zhi)和間隙(xi)的變化(huà)，故障處(chù)理完畢(bi)後應作(zuo)适時的(de)調整和(hé)修改;另(ling)一方面(miàn)，由于機(ji)械磨損(sun)嚴重或(huo)連接位(wei)松動也(yě)可能造(zào)成參數(shù)實測值(zhi)的變化(huà)，需要對(dui)參數做(zuò)相應的(de)修改才(cai)能滿足(zú)機床數(shù)控車床(chuáng)加工精(jīng)度的要(yao)求。
故障(zhàng)現象：一(yī)台杭州(zhōu)産的立(li)式數控(kong)銑床，配(pèi)備北京(jing)KND-10M系統。在(zài)數控車(chē)床加工(gong)過程中(zhōng)，發現X軸(zhóu)精度異(yì)常。
故障(zhàng)診斷：檢(jian)查發現(xiàn)X軸存在(zai)一定間(jian)隙，且電(diàn)機啓動(dòng)時存在(zài)不穩定(dìng)的現象(xiàng)。用手觸(chù)摸X軸電(dian)機時感(gǎn)覺電機(jī)拉動比(bi)較厲害(hai)，停止時(shi)拉動不(bu)明顯，尤(yóu)其是點(dian)動方式(shi)下比較(jiao)明顯。分(fen)析認爲(wei)，故障原(yuan)因有兩(liang)點：一是(shi)絲杠反(fan)間隙很(hen)大;二是(shi)X軸電機(jī)工作異(yì)常。
故障(zhàng)處理：利(lì)用KND-10M系統(tong)的參數(shu)功能，對(duì)電機進(jin)行調試(shì)。首先對(duì)存在的(de)間隙進(jìn)行補償(chang)，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(ji)的抖動(dong)消除，機(jī)床數控(kòng)車床加(jiā)工精度(du)恢複正(zheng)常。
