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一、造成(cheng)數控車床加(jia)工精度異常(cháng)故障的原因(yīn)
造成數控車(chē)床加工精度(dù)異常故障的(de)原因隐蔽性(xing)強，診斷難度(du)比較大，歸納(na)出五個主要(yào)原因：機床進(jin)給單位被改(gǎi)動或變化;機(ji)床各個軸的(de)零點偏置異(yì)常;軸向的反(fan)向間隙異常(chang);電機運行狀(zhuang)态異常，即電(dian)氣及控制部(bu)分異常;機械(xiè)故障，如絲杠(gàng)，軸承，軸聯器(qì)等部件。另外(wai)數控車床加(jiā)工程序的編(bian)制，刀具的選(xuan)擇及人爲因(yīn)素，也可能導(dǎo)緻數控車床(chuáng)加工精度異(yi)常。
1.先外部(bù)後内部數控(kòng)機床是集機(ji)械，液壓，電氣(qi)爲一體的機(jī)床，故其故障(zhang)的發生也會(hui)由這三者綜(zōng)合反映出來(lai)。維修人員應(yīng)先由外向内(nèi)逐一進行排(pai)查，盡量避免(mian)随意地啓封(fēng)，拆卸，否則會(hui)擴大故障，使(shi)機床喪失精(jing)度，降低性能(néng)。
2.先機械後電(dian)氣一般來說(shuo)，機械故障較(jiao)易發覺，而數(shù)控系統故障(zhang)的診斷則難(nan)度較大些。在(zai)故障檢修之(zhi)前，首先注意(yi)排除機械性(xing)的故障，往往(wǎng)可達到事半(ban)功倍的效果(guǒ)。
3.先靜後動先(xian)在機床斷電(dian)的靜止狀态(tài)下，通過了解(jie)，觀察，測試，分(fen)析，确認爲非(fēi)破壞性故障(zhang)後，方可給機(jī)床通電;在運(yun)行工況下，進(jìn)行動态的觀(guān)察，檢驗和測(ce)試，查找故障(zhàng)。金屬數控車(chē)床加工微信(xìn)，内容不錯，值(zhí)得關注。
而對(duì)破壞性故障(zhang)，必須先排除(chú)危險後，方可(kě)通電。
4.先簡單(dān)後複雜當出(chū)現多種故障(zhang)互相交織掩(yan)蓋，一時無從(cong)下手時，應先(xian)解決容易的(de)問題，後解決(jué)難度較大的(de)問題。往往簡(jian)單問題解決(jué)後，難度大的(de)問題也可能(néng)變得容易。
三(sān)、數控機床故(gù)障診斷方法(fa)
1.直觀法：(望聞(wén)問切)問-機床(chuang)的故障現象(xiang)，數控車床加(jia)工狀況等;看(kan)-CRT報警信息，報(bào)警指示燈，電(dian)容器等元件(jiàn)變形煙熏燒(shao)焦，保護器脫(tuo)扣等;聽-異常(chang)聲響;聞-電氣(qi)元件焦糊味(wèi)及其它異味(wèi);摸-發熱，振動(dong)，接觸不良等(děng)。金屬數控車(chē)床加工微信(xìn)，内容不錯，值(zhi)得關注。
2.參數(shu)檢查法：參數(shù)通常是存放(fàng)在RAM中，有時電(dian)池電壓不足(zú)，系統長期不(bu)通電或外部(bù)幹擾都會使(shǐ)參數丢失或(huò)混亂，應根據(jù)故障特征，檢(jian)查和校對有(yǒu)關參數。
4.同(tong)類對調法用(yong)同功能的備(bei)用闆替換被(bèi)懷疑有故障(zhang)的模闆，或将(jiang)功能相同的(de)模闆或單元(yuán)相互交換。
5.功(gong)能程序測試(shì)法将G，M，S，T，功能的(de)全部指令編(biān)寫一些小程(cheng)序，在診斷故(gù)障時運行這(zhè)些程序，即可(ke)判斷功能的(de)缺失。
四、數控(kòng)車床加工精(jīng)度異常故障(zhàng)診斷和處理(lǐ)實例
1.機械故(gù)障導緻數控(kòng)車床加工精(jing)度異常故障(zhang)現象：一台SV-1000立(lì)式數控車床(chuang)加工中心，采(cai)用Frank系統。在數(shù)控車床加工(gōng)連杆模具過(guò)程中，忽然發(fā)現Z軸進給異(yi)常，造成至少(shao)1mm的切削誤差(chà)量(Z方向過切(qiē))。
故障診斷：調(diao)查中了解到(dào)，故障是忽然(ran)發生的。機床(chuáng)在點動，在手(shou)動輸入數據(ju)方式操作下(xia)各個軸運行(háng)正常，且回參(cān)考點正常，無(wú)任何報警提(ti)示，電氣控制(zhì)部分硬故障(zhàng)的可能性排(pai)除。應主要對(duì)以下幾個方(fāng)面逐一進行(háng)檢查。金屬數(shù)控車床加工(gōng)微信，内容不(bu)錯，值得關注(zhu)。
檢查機床精(jīng)度異常時正(zheng)在運行的數(shù)控車床加工(gōng)程序段，特别(bie)是刀具長度(dù)補償，數控車(che)床加工坐标(biao)系(G54-G59)的校對和(he)計算。
在點動(dòng)方式下，反複(fu)運動Z軸，經過(guo)視，觸，聽，對其(qí)運動狀态診(zhěn)斷，發現Z向運(yùn)動噪音異常(cháng)，特别是快速(su)點動，噪音更(geng)加明顯。由此(cǐ)判斷，機械方(fang)面可能存在(zài)隐患。
檢查機(ji)床Z軸精度。用(yòng)手搖脈沖發(fa)生器移動Z軸(zhou)，(将其倍率定(ding)爲1×100的擋位，即(jí)每變化一步(bù)，電機進給0.1mm)，配(pei)合百分表觀(guan)察Z軸的運動(dong)情況。在單向(xiàng)運動保持正(zheng)常後作爲起(qǐ)始點的正向(xiàng)運動，脈沖器(qi)每變化一步(bu)，機床Z軸運動(dòng)的實際距離(li)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運(yun)行良好，定位(wei)精度也良好(hǎo)。而返回機床(chuang)實際運動位(wei)移的變化上(shàng)，可以分爲四(sì)個階段：(1)機床(chuáng)運動距離d1>d=0.1mm(斜(xie)率大于1);(2)表現(xian)出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床機構(gou)實際沒移動(dong)，表現出标準(zhǔn)的反向間隙(xi);(4)機床運動距(ju)離與脈沖器(qì)經定數值相(xiàng)等(斜率等于(yu)1)，恢複到機床(chuang)的正常運動(dong)。無論怎樣對(duì)反向間隙進(jìn)行補償，其表(biǎo)現出的特征(zheng)是：除了(3)階段(duàn)補償外，其他(tā)各段變化依(yī)然存在，特别(bie)是(1)階段嚴重(zhong)影響到機床(chuáng)的數控車床(chuang)加工精度。補(bu)償中發現，間(jiān)隙補償越大(dà)，(1)階段移動的(de)距離也越大(da)。金屬數控車(che)床加工微信(xìn)，内容不錯，值(zhí)得關注。
分析(xi)上述檢查認(ren)爲存在幾點(dian)可能原因：一(yi)是電機有異(yì)常，二是機械(xie)方面有故障(zhàng)，三是絲杠存(cún)在間隙。爲了(le)進一步診斷(duàn)故障，将電機(ji)和絲杠完全(quan)脫開，分别對(dui)電機和機械(xiè)部分進行檢(jian)查。檢查結果(guo)是電機運行(háng)正常;在對機(ji)械部分診斷(duan)中發現，用手(shǒu)盤動絲杠時(shí)，返回運動初(chū)始有很大的(de)空缺感。而正(zheng)常情況下，應(yīng)該能感覺到(dao)軸承有序而(er)平滑的移動(dong)。
故障處理：經(jīng)過拆卸檢查(chá)發現該軸承(cheng)确實受損，且(qiě)有滾珠脫落(luò)。更換後機床(chuáng)恢複正常。
2.控制邏輯不(bu)妥導緻數控(kòng)車床加工精(jing)度異常
故障(zhang)現象：一台上(shang)海機床廠家(jia)生産的數控(kòng)車床加工中(zhong)心，系統是Frank.數(shu)控車床加工(gong)過程中，發現(xiàn)該機床X軸精(jing)度異常，精度(dù)誤差小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障診斷(duàn)：檢查中，機床(chuang)已經按照要(yao)求設置了G54工(gōng)件坐标系。在(zài)手動輸入數(shu)據方式操作(zuò)下，以G54坐标系(xì)運行一段程(chéng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床(chuáng)運行結束後(hòu)顯示器上顯(xiǎn)示的機械坐(zuo)标值爲(X軸)“-1025.243”，記(ji)錄下該數值(zhi)。然後在手動(dòng)方式下，将機(jī)床點動到其(qí)他任意位置(zhì)，再次在手動(dòng)輸入數據方(fang)式操作下運(yun)行剛才的程(cheng)序段，待機床(chuáng)停止後，發現(xiàn)此時機床坐(zuò)标數值顯示(shì)爲“-1024.891”，同上一次(cì)執行後的數(shù)值比較相差(chà)了0.352mm.按照同樣(yàng)的方法，将X軸(zhou)點動移動到(dao)不同的位置(zhì)，反複執行該(gai)程序段，而顯(xiǎn)示器上顯示(shi)的數值都有(yǒu)所不同(不穩(wěn)定)。金屬數控(kòng)車床加工微(wēi)信，内容不錯(cuo)，值得關注。用(yòng)百分表對X軸(zhóu)進行仔細檢(jiǎn)查，發現機械(xiè)位置實際誤(wù)差同數字顯(xian)示出來的誤(wu)差基本一緻(zhi)，從而認爲故(gù)障原因爲X軸(zhóu)重複定位誤(wù)差過大。對X軸(zhóu)的反向間隙(xì)及定位精度(du)進行檢查，重(zhòng)新補償其誤(wù)差值，結果起(qi)不到任何作(zuò)用。因此懷疑(yí)光栅尺及系(xi)統參數等有(you)問題。但爲什(shi)麽産生如此(cǐ)大的誤差，卻(què)又未出現相(xiàng)應的報警信(xin)息進一步檢(jian)查發現，此軸(zhou)爲垂直方向(xiàng)的軸，當X軸松(sōng)開時主軸箱(xiāng)向下掉，造成(cheng)了誤差。
故障(zhàng)處理：對機床(chuáng)的PLC邏輯控制(zhi)程序做了修(xiu)改，即在X軸松(sōng)開時，先把X軸(zhou)使能加載，再(zài)把X軸松開;而(er)在X軸夾緊時(shí)，先把X軸夾緊(jin)後，再把使能(neng)去掉。調整後(hou)機床故障得(de)以解決。
3.機床(chuang)位置問題導(dao)緻數控車床(chuáng)加工精度異(yì)常
故障現象(xiàng)：一台杭州産(chan)的立式數控(kòng)銑床，配備北(bei)京KND-10M系統。在點(dian)動或數控車(che)床加工過程(chéng)中，發現Z軸異(yi)常。
故障診斷(duàn)：檢查發現，Z軸(zhou)上下移動不(bu)均勻且有噪(zào)聲，且存在一(yī)定間隙。電機(ji)啓動時，在點(dian)動方式下Z軸(zhou)向上運動存(cún)在不穩定的(de)噪聲及受力(lì)不均勻，且感(gan)覺電機抖動(dong)比較厲害;而(ér)向下運動時(shí)，就沒有抖動(dòng)得這麽明顯(xian);停止時不抖(dou)動，在數控車(chē)床加工過程(cheng)中表現得比(bǐ)較明顯。分析(xī)認爲，故障原(yuán)因有三點：一(yī)是絲杠反向(xiàng)間隙很大;二(èr)是Z軸電機工(gong)作異常;三是(shì)皮帶輪受損(sǔn)至受力不均(jun)。但有一個問(wèn)題要注意的(de)是，停止時不(bu)抖動，上下運(yun)動不均勻，所(suo)以電機工作(zuo)異常這個問(wen)題可以排除(chu)。金屬數控車(che)床加工微信(xin)，内容不錯，值(zhi)得關注。因此(ci)先對機械部(bu)分診斷，在診(zhěn)斷測試過程(chéng)中沒有發現(xian)異常，在公差(cha)之内。利用排(pái)除法則，餘下(xià)的隻有皮帶(dai)問題了，在檢(jiǎn)測皮帶時，發(fa)覺這條皮帶(dài)剛換不久，但(dàn)在細心檢測(cè)皮帶時，發現(xian)皮帶内側出(chu)現不同程度(du)的受損，很明(ming)顯是受力不(bú)均所至，是什(shi)麽原因造成(cheng)的呢在診斷(duan)中發現電機(ji)放置有問題(ti)，即裝夾的角(jiǎo)度位置不對(dui)稱造成受力(lì)不均。
故障處(chu)理：隻要将電(diàn)機重裝，對準(zhun)角度，測量好(hǎo)距離(電機與(yu)Z軸的軸承)，皮(pí)帶兩邊(長度(du))要均勻。這樣(yang)，Z軸上下移動(dòng)不均勻且有(you)噪聲及抖動(dòng)現象就消除(chú)了，Z軸數控車(chē)床加工恢複(fú)正常。
4.系統參(can)數未優化，電(dian)機運行異常(chang)
導緻數控車(che)床加工精度(du)異常系統參(cān)數主要包括(kuo)機床進給單(dān)位，零點偏置(zhì)，反向間隙等(deng)。例如Frank數控系(xì)統，其進給單(dān)位有公制和(hé)英制兩種。在(zai)機床修理過(guo)程中對于局(ju)部處理，常常(cháng)影響到零點(dian)偏置和間隙(xi)的變化，故障(zhàng)處理完畢後(hou)應作适時的(de)調整和修改(gai);另一方面，由(you)于機械磨損(sǔn)嚴重或連接(jie)位松動也可(kě)能造成參數(shu)實測值的變(biàn)化，需要對參(can)數做相應的(de)修改才能滿(mǎn)足機床數控(kòng)車床加工精(jing)度的要求。
故(gù)障現象：一台(tái)杭州産的立(li)式數控銑床(chuang)，配備北京KND-10M系(xi)統。在數控車(chē)床加工過程(chéng)中，發現X軸精(jing)度異常。
故障(zhang)診斷：檢查發(fā)現X軸存在一(yī)定間隙，且電(diàn)機啓動時存(cun)在不穩定的(de)現象。用手觸(chù)摸X軸電機時(shí)感覺電機拉(la)動比較厲害(hài)，停止時拉動(dong)不明顯，尤其(qi)是點動方式(shi)下比較明顯(xiǎn)。分析認爲，故(gu)障原因有兩(liǎng)點：一是絲杠(gang)反間隙很大(da);二是X軸電機(ji)工作異常。
故(gu)障處理：利用(yong)KND-10M系統的參數(shù)功能，對電機(ji)進行調試。首(shǒu)先對存在的(de)間隙進行補(bu)償，再調整伺(si)服系統參數(shù)及脈沖抑制(zhi)功能參數，X軸(zhou)電機的抖動(dòng)消除，機床數(shù)控車床加工(gōng)精度恢複正(zheng)常。
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