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專業(ye)金屬加工(gong)、五金配件(jiàn)、零件加工(gōng)、cnc加工數(shu)控機床加(jia)工 精度異(yì)常的原因(yīn)及解決方(fang)法
一、造成(cheng)加工精度(dù)異常故障(zhang)的原因
二、數控機(jī)床故障診(zhěn)斷原則
1.先(xian)外部後内(nèi)部數控機(ji)床是集機(ji)械，液壓，電(dian)氣爲一體(tǐ)的機床，故(gu)其故障的(de)發生也會(hui)由這三者(zhě)綜合反映(ying)出來。維修(xiū)人員應先(xian)由外向内(nèi)逐一進行(háng)排查，盡量(liàng)避免随意(yi)地啓封，拆(chāi)卸，否則會(huì)擴大故障(zhàng)，使機床喪(sàng)失精度，降(jiang)低性能。
2.先(xiān)機械後電(dian)氣一般來(lái)說，機械故(gù)障較易發(fā)覺，而數控(kong)系統故障(zhàng)的診斷則(zé)難度較大(dà)些。在故障(zhang)檢修之前(qian)，首先注意(yì)排除機械(xie)性的故障(zhang)，往往可達(da)到事半功(gōng)倍的效果(guǒ)。
3.先靜後動(dong)先在機床(chuáng)斷電的靜(jìng)止狀态下(xià)，通過了解(jiě)，觀察，測試(shi)，分析，确認(ren)爲非破壞(huai)性故障後(hou)，方可給機(ji)床通電;在(zài)運行工況(kuang)下，進行動(dong)态的觀察(cha)，檢驗和測(ce)試，查找故(gù)障。
而對破(po)壞性故障(zhàng)，必須先排(pái)除危險後(hou)，方可通電(diàn)。
4.先簡單後(hou)複雜當出(chū)現多種故(gù)障互相交(jiāo)織掩蓋，一(yi)時無從下(xià)手時，應先(xian)解決容易(yi)的問題，後(hòu)解決難度(du)較大的問(wen)題。往往簡(jiǎn)單問題解(jie)決後，難度(du)大的問題(tí)也可能變(bian)得容易。
三、數控(kong)機床故障(zhang)診斷方法(fǎ)
1.直觀法(望(wàng)聞問切)問(wèn)-機床的故(gù)障現象，加(jiā)工狀況等(deng);看-CRT報警信(xin)息，報警指(zhǐ)示燈，電容(róng)器等元件(jian)變形煙熏(xūn)燒焦，保護(hù)器脫扣等(deng);聽-異常聲(sheng)響;聞-電氣(qì)元件焦糊(hu)味及其它(ta)異味;摸-發(fa)熱，振動，接(jie)觸不良等(děng)。金屬加工(gōng)微信，内容(róng)不錯，值得(dé)關注。
2.參數(shù)檢查法參(can)數通常是(shi)存放在RAM中(zhong)，有時電池(chí)電壓不足(zu)，系統長期(qi)不通電或(huo)外部幹擾(rao)都會使參(cān)數丢失或(huo)混亂，應根(gen)據故障特(tè)征，檢查和(hé)校對有關(guan)參數。
3.隔離(lí)法一些故(gu)障，難以區(qu)分是數控(kong)部分，還是(shi)伺服系統(tǒng)或機械部(bù)分造成的(de)，常采用隔(gé)離法。
4.同類(lèi)對調法用(yong)同功能的(de)備用闆替(ti)換被懷疑(yí)有故障的(de)模闆，或将(jiang)功能相同(tong)的模闆或(huo)單元相互(hù)交換。
5.功能(néng)程序測試(shi)法将G，M，S，T，功能(néng)的全部指(zhi)令編寫一(yi)些小程序(xù)，在診斷故(gu)障時運行(hang)這些程序(xù)，即可判斷(duan)功能的缺(quē)失。
四、加工(gōng)精度異常(chang)故障診斷(duan)和處理實(shí)例
1.機械故(gu)障導緻加(jiā)工精度異(yì)常故障現(xian)象：一台SV-1000立(li)式加工中(zhōng)心，采用Frank系(xì)統。在加工(gong)連杆模具(ju)過程中，忽(hu)然發現Z軸(zhou)進給異常(cháng)，造成至少(shao)1mm的切削誤(wu)差量(Z方向(xiàng)過切)。
故障(zhang)診斷：調查(cha)中了解到(dao)，故障是忽(hu)然發生的(de)。機床在點(dian)動，在手動(dong)輸入數據(ju)方式操作(zuò)下各個軸(zhóu)運行正常(chang)，且回參考(kǎo)點正常，無(wu)任何報警(jing)提示，電氣(qì)控制部分(fen)硬故障的(de)可能性排(pai)除。應主要(yào)對以下幾(jǐ)個方面逐(zhú)一進行檢(jian)查。金屬加(jiā)工微信，内(nei)容不錯，值(zhí)得關注。
檢(jian)查機床精(jing)度異常時(shí)正在運行(háng)的加工程(cheng)序段，特别(bié)是刀具長(zhang)度補償，加(jiā)工坐标系(xi)(G54-G59)的校對和(he)計算。
在點(diǎn)動方式下(xia)，反複運動(dòng)Z軸，經過視(shi)，觸，聽，對其(qí)運動狀态(tai)診斷，發現(xian)Z向運動噪(zao)音異常，特(te)别是快速(su)點動，噪音(yīn)更加明顯(xian)。由此判斷(duàn)，機械方面(mian)可能存在(zài)隐患。
檢查(cha)機床Z軸精(jing)度。用手搖(yao)脈沖發生(sheng)器移動Z軸(zhou)，(将其倍率(lü)定爲1×100的擋(dǎng)位，即每變(bian)化一步，電(dian)機進給0.1mm)，配(pèi)合百分表(biao)觀察Z軸的(de)運動情況(kuang)。在單向運(yun)動保持正(zhèng)常後作爲(wèi)起始點的(de)正向運動(dòng)，脈沖器每(mei)變化一步(bù)，機床Z軸運(yun)動的實際(ji)距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明(ming)電機運行(háng)良好，定位(wei)精度也良(liáng)好。而返回(hui)機床實際(ji)運動位移(yí)的變化上(shang)，可以分爲(wèi)四個階段(duàn)：(1)機床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜率(lǜ)大于1);(2)表現(xian)出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lü)小于1);(3)機床(chuáng)機構實際(ji)沒移動，表(biǎo)現出标準(zhǔn)的反向間(jiān)隙;(4)機床運(yùn)動距離與(yu)脈沖器經(jing)定數值相(xiang)等(斜率等(děng)于1)，恢複到(dao)機床的正(zhèng)常運動。無(wu)論怎樣對(duì)反向間隙(xi)進行補償(chang)，其表現出(chu)的特征是(shì)：除了(3)階段(duan)補償外，其(qí)他各段變(biàn)化依然存(cún)在，特别是(shì)(1)階段嚴重(zhong)影響到機(jī)床的加工(gōng)精度。補償(cháng)中發現，間(jiān)隙補償越(yuè)大，(1)階段移(yi)動的距離(lí)也越大。金(jin)屬加工微(wei)信，内容不(bú)錯，值得關(guan)注。
故障(zhang)處理：經過(guò)拆卸檢查(chá)發現該軸(zhóu)承确實受(shòu)損，且有滾(gǔn)珠脫落。更(gèng)換後機床(chuang)恢複正常(chang)。
2.控制邏輯(ji)不妥導緻(zhi)加工精度(du)異常
故障(zhang)現象：一台(tai)上海機床(chuáng)廠家生産(chǎn)的加工中(zhōng)心，系統是(shì)Frank.加工過程(cheng)中，發現該(gai)機床X軸精(jīng)度異常，精(jing)度誤差小(xiao)爲0.008mm，大爲1.2mm.故(gù)障診斷：檢(jian)查中，機床(chuang)已經按照(zhao)要求設置(zhì)了G54工件坐(zuò)标系。在手(shǒu)動輸入數(shu)據方式操(cāo)作下，以G54坐(zuo)标系運行(hang)一段程序(xu)即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床(chuang)運行結束(shu)後顯示器(qi)上顯示的(de)機械坐标(biāo)值爲(X軸)“-1025.243”，記(ji)錄下該數(shu)值。然後在(zai)手動方式(shì)下，将機床(chuang)點動到其(qí)他任意位(wèi)置，再次在(zai)手動輸入(ru)數據方式(shi)操作下運(yun)行剛才的(de)程序段，待(dai)機床停止(zhǐ)後，發現此(cǐ)時機床坐(zuo)标數值顯(xiǎn)示爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執行(háng)後的數值(zhi)比較相差(cha)了0.352mm.按照同(tóng)樣的方法(fǎ)，将X軸點動(dong)移動到不(bú)同的位置(zhì)，反複執行(háng)該程序段(duàn)，而顯示器(qi)上顯示的(de)數值都有(you)所不同(不(bú)穩定)。金屬(shu)加工微信(xin)，内容不錯(cuo)，值得關注(zhù)。用百分表(biǎo)對X軸進行(hang)仔細檢查(chá)，發現機械(xiè)位置實際(jì)誤差同數(shù)字顯示出(chū)來的誤差(cha)基本一緻(zhì)，從而認爲(wei)故障原因(yīn)爲X軸重複(fu)定位誤差(cha)過大。對X軸(zhou)的反向間(jian)隙及定位(wei)精度進行(háng)檢查，重新(xīn)補償其誤(wù)差值，結果(guo)起不到任(ren)何作用。因(yīn)此懷疑光(guāng)栅尺及系(xì)統參數等(deng)有問題。但(dàn)爲什麽産(chan)生如此大(da)的誤差，卻(què)又未出現(xiàn)相應的報(bào)警信息進(jin)一步檢查(cha)發現，此軸(zhou)爲垂直方(fang)向的軸，當(dāng)X軸松開時(shí)主軸箱向(xiàng)下掉，造成(cheng)了誤差。
故(gù)障處理：對(duì)機床的PLC邏(luó)輯控制程(chéng)序做了修(xiu)改，即在X軸(zhóu)松開時，先(xian)把X軸使能(néng)加載，再把(bǎ)X軸松開;而(er)在X軸夾緊(jǐn)時，先把X軸(zhou)夾緊後，再(zai)把使能去(qù)掉。調整後(hou)機床故障(zhàng)得以解決(jué)。
3.機床位置(zhì)問題導緻(zhì)加工精度(du)異常
故障(zhang)現象：一台(tái)杭州産的(de)立式數控(kòng)銑床，配備(bèi)北京KND-10M系統(tong)。在點動或(huo)加工過程(chéng)中，發現Z軸(zhóu)異常。
故障(zhàng)診斷：檢查(cha)發現，Z軸上(shàng)下移動不(bu)均勻且有(yǒu)噪聲，且存(cún)在一定間(jiān)隙。電機啓(qǐ)動時，在點(dian)動方式下(xia)Z軸向上運(yùn)動存在不(bu)穩定的噪(zao)聲及受力(li)不均勻，且(qie)感覺電機(jī)抖動比較(jiào)厲害;而向(xiàng)下運動時(shi)，就沒有抖(dou)動得這麽(me)明顯;停止(zhǐ)時不抖動(dong)，在加工過(guo)程中表現(xiàn)得比較明(míng)顯。分析認(rèn)爲，故障原(yuan)因有三點(dian)：一是絲杠(gang)反向間隙(xì)很大;二是(shì)Z軸電機工(gōng)作異常;三(sān)是皮帶輪(lun)受損至受(shou)力不均。但(dan)有一個問(wèn)題要注意(yì)的是，停止(zhi)時不抖動(dong)，上下運動(dong)不均勻，所(suo)以電機工(gōng)作異常這(zhè)個問題可(kě)以排除。金(jīn)屬加工微(wēi)信，内容不(bú)錯，值得關(guān)注。因此先(xiān)對機械部(bu)分診斷，在(zài)診斷測試(shi)過程中沒(méi)有發現異(yi)常，在公差(chà)之内。利用(yòng)排除法則(zé)，餘下的隻(zhī)有皮帶問(wèn)題了，在檢(jian)測皮帶時(shí)，發覺這條(tiao)皮帶剛換(huàn)不久，但在(zai)細心檢測(ce)皮帶時，發(fa)現皮帶内(nèi)側出現不(bu)同程度的(de)受損，很明(míng)顯是受力(li)不均所至(zhì)，是什麽原(yuán)因造成的(de)呢在診斷(duan)中發現電(diàn)機放置有(yǒu)問題，即裝(zhuang)夾的角度(du)位置不對(dui)稱造成受(shòu)力不均。
故障現(xian)象：一台杭(hang)州産的立(li)式數控銑(xǐ)床，配備北(běi)京KND-10M系統。在(zài)加工過程(cheng)中，發現X軸(zhóu)精度異常(chang)。
故障診斷(duàn)：檢查發現(xian)X軸存在一(yi)定間隙，且(qie)電機啓動(dòng)時存在不(bu)穩定的現(xian)象。用手觸(chù)摸X軸電機(jī)時感覺電(diàn)機拉動比(bi)較厲害，停(ting)止時拉動(dong)不明顯，尤(you)其是點動(dòng)方式下比(bi)較明顯。分(fen)析認爲，故(gù)障原因有(yǒu)兩點：一是(shi)絲杠反間(jiān)隙很大;二(èr)是X軸電機(ji)工作異常(cháng)。
通過對數(shù)控機床加(jia)工精度異(yi)常故障診(zhěn)斷和處理(lǐ)方法的探(tan)讨，把實習(xí)生産中所(suo)遇到的實(shí)際問題及(jí)解決方法(fǎ)加以歸納(na)，充實了教(jiāo)學内容并(bing)滲透到生(shēng)産實踐中(zhong)，不但讓學(xué)生掌握了(le)解決問題(ti)的方法，更(gèng)重要的是(shì)培養了學(xue)生實際操(cao)作能力，運(yun)用知識分(fèn)析和解決(jué)問題的能(néng)力，達到技(ji)工學校教(jiāo)育教學的(de)目标，使學(xue)生成爲适(shì)應市場需(xū)求的實用(yong)型人才。
