造成數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)故障的(de)原因隐(yǐn)蔽性強(qiang)，診斷難(nan)度比較(jiao)大，歸納(na)出五個(gè)主要原(yuán)因：機床(chuang)進給單(dan)位被改(gǎi)動或變(biàn)化;機床(chuáng)各個軸(zhou)的零點(diǎn)偏置異(yi)常;軸向(xiang)的反向(xiang)間隙異(yì)常;電機(jī)運行狀(zhuang)态異常(cháng)，即電氣(qì)及控制(zhì)部分異(yi)常;機械(xiè)故障，如(ru)絲杠，軸(zhou)承，軸聯(lián)器等部(bù)件。另外(wai)數控車(che)床加工(gong)程序的(de)編制，刀(dāo)具的選(xuan)擇及人(rén)爲因素(su)，也可能(néng)導緻數(shu)控車床(chuáng)加工精(jīng)度異常(chang)。
二、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duàn)原則
1.先(xian)外部後(hòu)内部數(shu)控機床(chuang)是集機(jī)械，液壓(yā)，電氣爲(wèi)一體的(de)機床，故(gu)其故障(zhang)的發生(sheng)也會由(yóu)這三者(zhe)綜合反(fǎn)映出來(lai)。維修人(rén)員應先(xian)由外向(xiàng)内逐一(yi)進行排(pai)查，盡量(liang)避免随(sui)意地啓(qi)封，拆卸(xiè)，否則會(hui)擴大故(gù)障，使機(ji)床喪失(shī)精度，降(jiang)低性能(neng)。
2.先機械(xie)後電氣(qì)一般來(lái)說，機械(xie)故障較(jiao)易發覺(jiao)，而數控(kong)系統故(gù)障的診(zhen)斷則難(nán)度較大(dà)些。在故(gù)障檢修(xiū)之前，首(shǒu)先注意(yi)排除機(ji)械性的(de)故障，往(wǎng)往可達(dá)到事半(bàn)功倍的(de)效果。
而對(dui)破壞性(xìng)故障，必(bi)須先排(pai)除危險(xian)後，方可(kě)通電。
4.先(xian)簡單後(hou)複雜當(dāng)出現多(duo)種故障(zhang)互相交(jiao)織掩蓋(gai)，一時無(wú)從下手(shou)時，應先(xian)解決容(róng)易的問(wen)題，後解(jie)決難度(dù)較大的(de)問題。往(wang)往簡單(dān)問題解(jie)決後，難(nan)度大的(de)問題也(yě)可能變(bian)得容易(yi)。
三、數控(kong)機床故(gù)障診斷(duàn)方法
1.直(zhí)觀法：(望(wang)聞問切(qiē))問-機床(chuang)的故障(zhang)現象，數(shù)控車床(chuáng)加工狀(zhuang)況等;看(kan)-CRT報警信(xin)息，報警(jǐng)指示燈(dēng)，電容器(qi)等元件(jian)變形煙(yan)熏燒焦(jiāo)，保護器(qi)脫扣等(děng);聽-異常(chang)聲響;聞(wén)-電氣元(yuan)件焦糊(hú)味及其(qi)它異味(wèi);摸-發熱(rè)，振動，接(jiē)觸不良(liáng)等。金屬(shu)數控車(chē)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
2.參數(shu)檢查法(fa)：參數通(tōng)常是存(cun)放在RAM中(zhong)，有時電(diàn)池電壓(yā)不足，系(xi)統長期(qi)不通電(diàn)或外部(bu)幹擾都(dōu)會使參(cān)數丢失(shi)或混亂(luàn)，應根據(jù)故障特(tè)征，檢查(chá)和校對(duì)有關參(can)數。
4.同類(lei)對調法(fǎ)用同功(gōng)能的備(bei)用闆替(ti)換被懷(huai)疑有故(gù)障的模(mo)闆，或将(jiāng)功能相(xiang)同的模(mó)闆或單(dan)元相互(hu)交換。
5.功(gōng)能程序(xu)測試法(fa)将G，M，S，T，功能(néng)的全部(bù)指令編(biān)寫一些(xiē)小程序(xu)，在診斷(duan)故障時(shí)運行這(zhe)些程序(xù)，即可判(pan)斷功能(neng)的缺失(shi)。
四、數控(kòng)車床加(jia)工精度(dù)異常故(gu)障診斷(duàn)和處理(li)實例
1.機(ji)械故障(zhàng)導緻數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)故障現(xian)象：一台(tái)SV-1000立式數(shù)控車床(chuang)加工中(zhōng)心，采用(yong)Frank系統。在(zai)數控車(che)床加工(gong)連杆模(mó)具過程(chéng)中，忽然(ran)發現Z軸(zhou)進給異(yì)常，造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wu)差量(Z方(fāng)向過切(qie))。
故障診(zhěn)斷：調查(cha)中了解(jie)到，故障(zhang)是忽然(ran)發生的(de)。機床在(zài)點動，在(zai)手動輸(shū)入數據(jù)方式操(cao)作下各(gè)個軸運(yùn)行正常(cháng)，且回參(cān)考點正(zheng)常，無任(rèn)何報警(jing)提示，電(diàn)氣控制(zhì)部分硬(yìng)故障的(de)可能性(xing)排除。應(yīng)主要對(duì)以下幾(ji)個方面(mian)逐一進(jìn)行檢查(chá)。金屬數(shu)控車床(chuáng)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhi)得關注(zhu)。
檢查機(ji)床精度(du)異常時(shí)正在運(yùn)行的數(shù)控車床(chuang)加工程(chéng)序段，特(te)别是刀(dao)具長度(du)補償，數(shu)控車床(chuang)加工坐(zuo)标系(G54-G59)的(de)校對和(he)計算。
在(zài)點動方(fang)式下，反(fǎn)複運動(dòng)Z軸，經過(guò)視，觸，聽(ting)，對其運(yun)動狀态(tai)診斷，發(fā)現Z向運(yùn)動噪音(yin)異常，特(te)别是快(kuai)速點動(dòng)，噪音更(geng)加明顯(xiǎn)。由此判(pàn)斷，機械(xie)方面可(ke)能存在(zài)隐患。
檢(jian)查機床(chuáng)Z軸精度(dù)。用手搖(yao)脈沖發(fa)生器移(yí)動Z軸，(将(jiang)其倍率(lǜ)定爲1×100的(de)擋位，即(ji)每變化(hua)一步，電(dian)機進給(gěi)0.1mm)，配合百(bǎi)分表觀(guān)察Z軸的(de)運動情(qing)況。在單(dan)向運動(dong)保持正(zhèng)常後作(zuò)爲起始(shǐ)點的正(zhèng)向運動(dong)，脈沖器(qi)每變化(hua)一步，機(ji)床Z軸運(yùn)動的實(shi)際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(dian)機運行(hang)良好，定(ding)位精度(du)也良好(hǎo)。而返回(hui)機床實(shí)際運動(dong)位移的(de)變化上(shàng)，可以分(fèn)爲四個(gè)階段：(1)機(ji)床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜(xie)率大于(yu)1);(2)表現出(chu)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lǜ)小于1);(3)機(jī)床機構(gou)實際沒(mei)移動，表(biǎo)現出标(biāo)準的反(fan)向間隙(xì);(4)機床運(yùn)動距離(lí)與脈沖(chòng)器經定(ding)數值相(xiàng)等(斜率(lǜ)等于1)，恢(hui)複到機(jī)床的正(zhèng)常運動(dong)。無論怎(zen)樣對反(fan)向間隙(xi)進行補(bu)償，其表(biao)現出的(de)特征是(shì)：除了(3)階(jiē)段補償(cháng)外，其他(ta)各段變(biàn)化依然(rán)存在，特(te)别是(1)階(jiē)段嚴重(zhong)影響到(dào)機床的(de)數控車(chē)床加工(gong)精度。補(bǔ)償中發(fa)現，間隙(xi)補償越(yuè)大，(1)階段(duàn)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jīn)屬數控(kong)車床加(jia)工微信(xin)，内容不(bú)錯，值得(de)關注。
分(fen)析上述(shù)檢查認(ren)爲存在(zài)幾點可(ke)能原因(yin)：一是電(diàn)機有異(yì)常，二是(shi)機械方(fang)面有故(gu)障，三是(shì)絲杠存(cun)在間隙(xì)。爲了進(jin)一步診(zhěn)斷故障(zhang)，将電機(ji)和絲杠(gang)完全脫(tuo)開，分别(bié)對電機(ji)和機械(xiè)部分進(jin)行檢查(chá)。檢查結(jie)果是電(dian)機運行(háng)正常;在(zai)對機械(xiè)部分診(zhěn)斷中發(fā)現，用手(shou)盤動絲(sī)杠時，返(fan)回運動(dong)初始有(you)很大的(de)空缺感(gan)。而正常(cháng)情況下(xia)，應該能(néng)感覺到(dao)軸承有(you)序而平(ping)滑的移(yi)動。
2.控(kòng)制邏輯(jí)不妥導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(du)異常
故(gù)障現象(xiàng)：一台上(shàng)海機床(chuang)廠家生(shēng)産的數(shù)控車床(chuang)加工中(zhōng)心，系統(tǒng)是Frank.數控(kòng)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(dù)異常，精(jing)度誤差(chà)小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障(zhàng)診斷：檢(jian)查中，機(ji)床已經(jīng)按照要(yào)求設置(zhi)了G54工件(jian)坐标系(xì)。在手動(dòng)輸入數(shu)據方式(shi)操作下(xià)，以G54坐标(biao)系運行(háng)一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dai)機床運(yun)行結束(shu)後顯示(shì)器上顯(xiǎn)示的機(jī)械坐标(biao)值爲(X軸(zhou))“-1025.243”，記錄下(xià)該數值(zhi)。然後在(zai)手動方(fāng)式下，将(jiang)機床點(dian)動到其(qí)他任意(yì)位置，再(zai)次在手(shǒu)動輸入(ru)數據方(fāng)式操作(zuò)下運行(háng)剛才的(de)程序段(duàn)，待機床(chuáng)停止後(hou)，發現此(cǐ)時機床(chuáng)坐标數(shu)值顯示(shi)爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執(zhí)行後的(de)數值比(bǐ)較相差(cha)了0.352mm.按照(zhao)同樣的(de)方法，将(jiāng)X軸點動(dòng)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fan)複執行(háng)該程序(xu)段，而顯(xiǎn)示器上(shàng)顯示的(de)數值都(dōu)有所不(bú)同(不穩(wen)定)。金屬(shu)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guān)注。用百(bǎi)分表對(dui)X軸進行(hang)仔細檢(jian)查，發現(xiàn)機械位(wèi)置實際(ji)誤差同(tong)數字顯(xian)示出來(lai)的誤差(chà)基本一(yī)緻，從而(er)認爲故(gù)障原因(yīn)爲X軸重(zhong)複定位(wèi)誤差過(guò)大。對X軸(zhóu)的反向(xiang)間隙及(ji)定位精(jing)度進行(hang)檢查，重(zhòng)新補償(chang)其誤差(chà)值，結果(guǒ)起不到(dào)任何作(zuò)用。因此(cǐ)懷疑光(guang)栅尺及(ji)系統參(cān)數等有(you)問題。但(dan)爲什麽(me)産生如(ru)此大的(de)誤差，卻(què)又未出(chū)現相應(yīng)的報警(jǐng)信息進(jìn)一步檢(jian)查發現(xian)，此軸爲(wei)垂直方(fang)向的軸(zhou)，當X軸松(song)開時主(zhǔ)軸箱向(xiàng)下掉，造(zào)成了誤(wù)差。
3.機床位(wèi)置問題(ti)導緻數(shu)控車床(chuáng)加工精(jīng)度異常(cháng)
故障(zhang)診斷：檢(jian)查發現(xian)，Z軸上下(xià)移動不(bú)均勻且(qiě)有噪聲(shēng)，且存在(zài)一定間(jian)隙。電機(jī)啓動時(shi)，在點動(dòng)方式下(xia)Z軸向上(shang)運動存(cun)在不穩(wěn)定的噪(zào)聲及受(shòu)力不均(jun)勻，且感(gan)覺電機(jī)抖動比(bi)較厲害(hài);而向下(xia)運動時(shi)，就沒有(yǒu)抖動得(de)這麽明(ming)顯;停止(zhi)時不抖(dǒu)動，在數(shù)控車床(chuang)加工過(guò)程中表(biao)現得比(bi)較明顯(xiǎn)。分析認(ren)爲，故障(zhàng)原因有(yǒu)三點：一(yi)是絲杠(gang)反向間(jiān)隙很大(dà);二是Z軸(zhou)電機工(gōng)作異常(chang);三是皮(pí)帶輪受(shòu)損至受(shou)力不均(jun1)。但有一(yī)個問題(ti)要注意(yì)的是，停(ting)止時不(bú)抖動，上(shàng)下運動(dòng)不均勻(yún)，所以電(dian)機工作(zuo)異常這(zhè)個問題(ti)可以排(pái)除。金屬(shu)數控車(chē)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。因此(cǐ)先對機(jī)械部分(fèn)診斷，在(zài)診斷測(cè)試過程(cheng)中沒有(yǒu)發現異(yì)常，在公(gong)差之内(nei)。利用排(pái)除法則(ze)，餘下的(de)隻有皮(pí)帶問題(tí)了，在檢(jiǎn)測皮帶(dài)時，發覺(jiào)這條皮(pí)帶剛換(huan)不久，但(dàn)在細心(xīn)檢測皮(pi)帶時，發(fa)現皮帶(dai)内側出(chu)現不同(tong)程度的(de)受損，很(hěn)明顯是(shì)受力不(bú)均所至(zhì)，是什麽(me)原因造(zào)成的呢(ne)在診斷(duàn)中發現(xian)電機放(fang)置有問(wen)題，即裝(zhuāng)夾的角(jiǎo)度位置(zhi)不對稱(chēng)造成受(shou)力不均(jun)。
故障處(chu)理：隻要(yào)将電機(ji)重裝，對(dui)準角度(du)，測量好(hao)距離(電(diàn)機與Z軸(zhóu)的軸承(cheng))，皮帶兩(liǎng)邊(長度(du))要均勻(yun)。這樣，Z軸(zhou)上下移(yi)動不均(jun1)勻且有(yǒu)噪聲及(ji)抖動現(xiàn)象就消(xiāo)除了，Z軸(zhóu)數控車(chē)床加工(gong)恢複正(zheng)常。
4.系統(tǒng)參數未(wei)優化，電(dian)機運行(hang)異常
導(dao)緻數控(kong)車床加(jia)工精度(dù)異常系(xì)統參數(shu)主要包(bāo)括機床(chuang)進給單(dān)位，零點(diǎn)偏置，反(fan)向間隙(xi)等。例如(ru)Frank數控系(xi)統，其進(jìn)給單位(wèi)有公制(zhì)和英制(zhì)兩種。在(zài)機床修(xiū)理過程(chéng)中對于(yú)局部處(chù)理，常常(cháng)影響到(dào)零點偏(piān)置和間(jian)隙的變(biàn)化，故障(zhang)處理完(wán)畢後應(ying)作适時(shí)的調整(zheng)和修改(gai);另一方(fāng)面，由于(yú)機械磨(mó)損嚴重(zhòng)或連接(jiē)位松動(dong)也可能(néng)造成參(cān)數實測(ce)值的變(biàn)化，需要(yào)對參數(shu)做相應(yīng)的修改(gai)才能滿(mǎn)足機床(chuáng)數控車(che)床加工(gong)精度的(de)要求。
故(gu)障診斷(duàn)：檢查發(fā)現X軸存(cún)在一定(ding)間隙，且(qie)電機啓(qi)動時存(cun)在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。用手(shou)觸摸X軸(zhou)電機時(shi)感覺電(dian)機拉動(dong)比較厲(lì)害，停止(zhǐ)時拉動(dòng)不明顯(xiǎn)，尤其是(shì)點動方(fāng)式下比(bi)較明顯(xiǎn)。分析認(ren)爲，故障(zhàng)原因有(you)兩點：一(yi)是絲杠(gàng)反間隙(xì)很大;二(èr)是X軸電(dian)機工作(zuo)異常。
故(gù)障處理(li)：利用KND-10M系(xì)統的參(cān)數功能(néng)，對電機(jī)進行調(diao)試。首先(xiān)對存在(zai)的間隙(xi)進行補(bu)償，再調(diao)整伺服(fú)系統參(cān)數及脈(mò)沖抑制(zhì)功能參(cān)數，X軸電(diàn)機的抖(dou)動消除(chú)，機床數(shù)控車床(chuáng)加工精(jīng)度恢複(fú)正常。
•