2025/12/01 17:12:45 人氣(qì)(1960)
一、造成(chéng)數控車(chē)床加工(gong)精度異(yì)常故障(zhàng)的原因(yīn)
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(qiáng),診斷難(nan)度比較(jiào)大,歸納(nà)出五個(ge)主要原(yuan)因:機床(chuáng)進給單(dān)位被改(gai)動或變(bian)化;機床(chuáng)各個軸(zhou)的零點(diǎn)偏置異(yi)常;軸向(xiàng)的反向(xiang)間隙異(yi)常;電機(ji)運行狀(zhuàng)态異常(chang),即電氣(qi)及控制(zhì)部分異(yì)常;機械(xie)故障,如(ru)絲杠,軸(zhou)承,軸聯(lian)器等部(bu)件。另外(wài)數控車(che)床加工(gōng)程序的(de)編制,刀(dāo)具的選(xuan)擇及人(rén)爲因素(su),也可能(neng)導緻數(shù)控車床(chuang)加工精(jing)度異常(chang)。
二、數控(kong)機床故(gu)障診斷(duan)原則
1.先(xian)外部後(hòu)内部數(shu)控機床(chuáng)是集機(ji)械,液壓(yā),電氣爲(wèi)一體的(de)機床,故(gù)其故障(zhang)的發生(sheng)也會由(you)這三者(zhe)綜合反(fǎn)映出來(lái)。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(xie),否則會(huì)擴大故(gù)障,使機(jī)床喪失(shi)精度,降(jiang)低性能(neng)。
2.先機械(xiè)後電氣(qì)一般來(lái)說,機械(xie)故障較(jiao)易發覺(jiào),而數控(kòng)系統故(gu)障的診(zhěn)斷則難(nán)度較大(da)些。在故(gù)障檢修(xiu)之前,首(shou)先注意(yi)排除機(jī)械性的(de)故障,往(wang)往可達(da)到事半(bàn)功倍的(de)效果。
3.先(xian)靜後動(dòng)先在機(ji)床斷電(dian)的靜止(zhi)狀态下(xià),通過了(le)解,觀察(chá),測試,分(fèn)析,确認(ren)爲非破(pò)壞性故(gu)障後,方(fang)可給機(jī)床通電(dian);在運行(háng)工況下(xia),進行動(dòng)态的觀(guān)察,檢驗(yàn)和測試(shì),查找故(gù)障。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gong)微信,内(nèi)容不錯(cuo),值得關(guan)注。
而對(dui)破壞性(xing)故障,必(bi)須先排(pai)除危險(xiǎn)後,方可(kě)通電。
4.先(xiān)簡單後(hòu)複雜當(dāng)出現多(duo)種故障(zhàng)互相交(jiāo)織掩蓋(gai),一時無(wú)從下手(shǒu)時,應先(xiān)解決容(róng)易的問(wen)題,後解(jie)決難度(dù)較大的(de)問題。往(wǎng)往簡單(dan)問題解(jie)決後,難(nán)度大的(de)問題也(yě)可能變(bian)得容易(yì)。
三、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duàn)方法
1.直(zhí)觀法:(望(wàng)聞問切(qie))問-機床(chuang)的故障(zhàng)現象,數(shù)控車床(chuang)加工狀(zhuàng)況等;看(kan)-CRT報警信(xin)息,報警(jing)指示燈(dēng),電容器(qì)等元件(jian)變形煙(yān)熏燒焦(jiao),保護器(qì)脫扣等(deng);聽-異常(cháng)聲響;聞(wén)-電氣元(yuan)件焦糊(hu)味及其(qí)它異味(wei);摸-發熱(re),振動,接(jiē)觸不良(liang)等。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信,内(nèi)容不錯(cuo),值得關(guan)注。
2.參數(shù)檢查法(fǎ):參數通(tong)常是存(cun)放在RAM中(zhōng),有時電(diàn)池電壓(yā)不足,系(xì)統長期(qī)不通電(diàn)或外部(bu)幹擾都(dou)會使參(can)數丢失(shī)或混亂(luàn),應根據(jù)故障特(tè)征,檢查(chá)和校對(dui)有關參(can)數。
3.隔離(lí)法:一些(xie)故障,難(nán)以區分(fèn)是數控(kong)部分,還(hái)是伺服(fú)系統或(huò)機械部(bù)分造成(chéng)的,常采(cai)用隔離(li)法。
4.同類(lei)對調法(fǎ)用同功(gōng)能的備(bèi)用闆替(ti)換被懷(huái)疑有故(gù)障的模(mo)闆,或将(jiāng)功能相(xiàng)同的模(mó)闆或單(dān)元相互(hù)交換。
5.功(gong)能程序(xù)測試法(fa)将G,M,S,T,功能(neng)的全部(bu)指令編(biān)寫一些(xiē)小程序(xu),在診斷(duan)故障時(shi)運行這(zhe)些程序(xù),即可判(pan)斷功能(néng)的缺失(shī)。
四、數控(kong)車床加(jiā)工精度(dù)異常故(gu)障診斷(duàn)和處理(lǐ)實例
1.機(ji)械故障(zhang)導緻數(shu)控車床(chuáng)加工精(jīng)度異常(chang)故障現(xian)象:一台(tai)SV-1000立式數(shù)控車床(chuáng)加工中(zhong)心,采用(yong)Frank系統。在(zài)數控車(chē)床加工(gōng)連杆模(mo)具過程(cheng)中,忽然(rán)發現Z軸(zhou)進給異(yì)常,造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wù)差量(Z方(fang)向過切(qiē))。
故障診(zhěn)斷:調查(chá)中了解(jie)到,故障(zhàng)是忽然(rán)發生的(de)。機床在(zài)點動,在(zai)手動輸(shū)入數據(jù)方式操(cāo)作下各(gè)個軸運(yùn)行正常(cháng),且回參(can)考點正(zhèng)常,無任(ren)何報警(jing)提示,電(diàn)氣控制(zhì)部分硬(ying)故障的(de)可能性(xìng)排除。應(yīng)主要對(dui)以下幾(jǐ)個方面(miàn)逐一進(jin)行檢查(cha)。金屬數(shù)控車床(chuáng)加工微(wei)信,内容(róng)不錯,值(zhí)得關注(zhu)。
檢查機(jī)床精度(du)異常時(shí)正在運(yùn)行的數(shù)控車床(chuang)加工程(cheng)序段,特(tè)别是刀(dao)具長度(dù)補償,數(shu)控車床(chuáng)加工坐(zuò)标系(G54-G59)的(de)校對和(he)計算。
在(zai)點動方(fāng)式下,反(fǎn)複運動(dòng)Z軸,經過(guò)視,觸,聽(ting),對其運(yun)動狀态(tài)診斷,發(fa)現Z向運(yùn)動噪音(yīn)異常,特(tè)别是快(kuài)速點動(dòng),噪音更(geng)加明顯(xian)。由此判(pàn)斷,機械(xie)方面可(kě)能存在(zai)隐患。
檢(jian)查機床(chuang)Z軸精度(dù)。用手搖(yáo)脈沖發(fa)生器移(yi)動Z軸,(将(jiāng)其倍率(lǜ)定爲1×100的(de)擋位,即(jí)每變化(hua)一步,電(dian)機進給(gei)0.1mm),配合百(bǎi)分表觀(guān)察Z軸的(de)運動情(qíng)況。在單(dan)向運動(dòng)保持正(zhèng)常後作(zuo)爲起始(shǐ)點的正(zhèng)向運動(dòng),脈沖器(qì)每變化(huà)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(háng)良好,定(dìng)位精度(du)也良好(hao)。而返回(hui)機床實(shí)際運動(dong)位移的(de)變化上(shàng),可以分(fen)爲四個(ge)階段:(1)機(jī)床運動(dong)距離d1>d=0.1mm(斜(xié)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(biao)現出标(biāo)準的反(fǎn)向間隙(xi);(4)機床運(yun)動距離(lí)與脈沖(chong)器經定(ding)數值相(xiang)等(斜率(lü)等于1),恢(hui)複到機(jī)床的正(zhèng)常運動(dòng)。無論怎(zěn)樣對反(fǎn)向間隙(xì)進行補(bu)償,其表(biǎo)現出的(de)特征是(shi):除了(3)階(jiē)段補償(chang)外,其他(tā)各段變(bian)化依然(ran)存在,特(te)别是(1)階(jie)段嚴重(zhong)影響到(dao)機床的(de)數控車(chē)床加工(gong)精度。補(bǔ)償中發(fā)現,間隙(xì)補償越(yuè)大,(1)階段(duàn)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jin)屬數控(kong)車床加(jiā)工微信(xin),内容不(bú)錯,值得(de)關注。
分(fèn)析上述(shu)檢查認(ren)爲存在(zai)幾點可(kě)能原因(yīn):一是電(diàn)機有異(yi)常,二是(shì)機械方(fāng)面有故(gù)障,三是(shì)絲杠存(cún)在間隙(xi)。爲了進(jìn)一步診(zhěn)斷故障(zhang),将電機(jī)和絲杠(gàng)完全脫(tuo)開,分别(bie)對電機(ji)和機械(xie)部分進(jìn)行檢查(cha)。檢查結(jie)果是電(dian)機運行(hang)正常;在(zài)對機械(xiè)部分診(zhěn)斷中發(fā)現,用手(shǒu)盤動絲(si)杠時,返(fan)回運動(dong)初始有(you)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(cháng)情況下(xià),應該能(neng)感覺到(dao)軸承有(you)序而平(ping)滑的移(yi)動。
故障(zhàng)處理:經(jīng)過拆卸(xie)檢查發(fā)現該軸(zhou)承确實(shi)受損,且(qie)有滾珠(zhū)脫落。更(geng)換後機(jī)床恢複(fu)正常。
2.控(kong)制邏輯(ji)不妥導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jia)工精度(dù)異常
故(gu)障現象(xiàng):一台上(shàng)海機床(chuáng)廠家生(shēng)産的數(shu)控車床(chuang)加工中(zhong)心,系統(tǒng)是Frank.數控(kong)車床加(jia)工過程(chéng)中,發現(xiàn)該機床(chuang)X軸精度(dù)異常,精(jing)度誤差(chà)小爲0.008mm,大(da)爲1.2mm.故障(zhang)診斷:檢(jiǎn)查中,機(jī)床已經(jing)按照要(yao)求設置(zhì)了G54工件(jian)坐标系(xi)。在手動(dòng)輸入數(shu)據方式(shi)操作下(xià),以G54坐标(biāo)系運行(hang)一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待(dai)機床運(yun)行結束(shu)後顯示(shi)器上顯(xiǎn)示的機(jī)械坐标(biāo)值爲(X軸(zhou))“-1025.243”,記錄下(xià)該數值(zhí)。然後在(zai)手動方(fāng)式下,将(jiang)機床點(dian)動到其(qi)他任意(yi)位置,再(zài)次在手(shǒu)動輸入(rù)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(hòu),發現此(ci)時機床(chuáng)坐标數(shù)值顯示(shì)爲“-1024.891”,同上(shang)一次執(zhí)行後的(de)數值比(bi)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(dào)不同的(de)位置,反(fǎn)複執行(hang)該程序(xù)段,而顯(xian)示器上(shàng)顯示的(de)數值都(dōu)有所不(bú)同(不穩(wěn)定)。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信,内(nèi)容不錯(cuo),值得關(guan)注。用百(bai)分表對(duì)X軸進行(hang)仔細檢(jiǎn)查,發現(xian)機械位(wèi)置實際(ji)誤差同(tóng)數字顯(xian)示出來(lai)的誤差(cha)基本一(yī)緻,從而(er)認爲故(gu)障原因(yīn)爲X軸重(zhòng)複定位(wei)誤差過(guo)大。對X軸(zhóu)的反向(xiàng)間隙及(jí)定位精(jīng)度進行(hang)檢查,重(zhòng)新補償(cháng)其誤差(chà)值,結果(guǒ)起不到(dao)任何作(zuo)用。因此(cǐ)懷疑光(guang)栅尺及(jí)系統參(can)數等有(you)問題。但(dan)爲什麽(me)産生如(ru)此大的(de)誤差,卻(que)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(fāng)向的軸(zhóu),當X軸松(song)開時主(zhu)軸箱向(xiang)下掉,造(zào)成了誤(wù)差。
故障(zhang)處理:對(dui)機床的(de)PLC邏輯控(kong)制程序(xu)做了修(xiū)改,即在(zai)X軸松開(kai)時,先把(bǎ)X軸使能(neng)加載,再(zài)把X軸松(song)開;而在(zài)X軸夾緊(jin)時,先把(ba)X軸夾緊(jin)後,再把(bǎ)使能去(qu)掉。調整(zhěng)後機床(chuang)故障得(dé)以解決(jué)。
3.機床位(wei)置問題(tí)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)
故障現(xian)象:一台(tái)杭州産(chǎn)的立式(shì)數控銑(xǐ)床,配備(bei)北京KND-10M系(xi)統。在點(diǎn)動或數(shu)控車床(chuang)加工過(guò)程中,發(fā)現Z軸異(yì)常。
故障(zhang)診斷:檢(jian)查發現(xian),Z軸上下(xià)移動不(bu)均勻且(qiě)有噪聲(sheng),且存在(zài)一定間(jian)隙。電機(jī)啓動時(shi),在點動(dòng)方式下(xià)Z軸向上(shang)運動存(cún)在不穩(wen)定的噪(zao)聲及受(shòu)力不均(jun1)勻,且感(gan)覺電機(ji)抖動比(bi)較厲害(hai);而向下(xià)運動時(shi),就沒有(yǒu)抖動得(de)這麽明(míng)顯;停止(zhǐ)時不抖(dou)動,在數(shu)控車床(chuáng)加工過(guo)程中表(biǎo)現得比(bi)較明顯(xiǎn)。分析認(rèn)爲,故障(zhang)原因有(you)三點:一(yī)是絲杠(gàng)反向間(jiān)隙很大(dà);二是Z軸(zhou)電機工(gōng)作異常(cháng);三是皮(pi)帶輪受(shòu)損至受(shou)力不均(jun1)。但有一(yi)個問題(tí)要注意(yi)的是,停(tíng)止時不(bú)抖動,上(shàng)下運動(dong)不均勻(yún),所以電(diàn)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(gong)微信,内(nei)容不錯(cuò),值得關(guan)注。因此(ci)先對機(ji)械部分(fèn)診斷,在(zài)診斷測(ce)試過程(cheng)中沒有(yǒu)發現異(yì)常,在公(gōng)差之内(nei)。利用排(pai)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(huàn)不久,但(dàn)在細心(xīn)檢測皮(pi)帶時,發(fa)現皮帶(dài)内側出(chū)現不同(tóng)程度的(de)受損,很(hen)明顯是(shi)受力不(bú)均所至(zhì),是什麽(me)原因造(zao)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(jiao)度位置(zhi)不對稱(chēng)造成受(shou)力不均(jun)。
故障處(chù)理:隻要(yào)将電機(ji)重裝,對(duì)準角度(du),測量好(hǎo)距離(電(diàn)機與Z軸(zhóu)的軸承(cheng)),皮帶兩(liǎng)邊(長度(dù))要均勻(yún)。這樣,Z軸(zhou)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(you)噪聲及(jí)抖動現(xiàn)象就消(xiao)除了,Z軸(zhou)數控車(chē)床加工(gong)恢複正(zheng)常。
4.系統(tǒng)參數未(wèi)優化,電(diàn)機運行(háng)異常
導(dǎo)緻數控(kong)車床加(jia)工精度(dù)異常系(xi)統參數(shù)主要包(bāo)括機床(chuang)進給單(dan)位,零點(diǎn)偏置,反(fan)向間隙(xi)等。例如(rú)Frank數控系(xì)統,其進(jìn)給單位(wei)有公制(zhì)和英制(zhi)兩種。在(zai)機床修(xiu)理過程(cheng)中對于(yú)局部處(chù)理,常常(cháng)影響到(dao)零點偏(pian)置和間(jian)隙的變(biàn)化,故障(zhàng)處理完(wán)畢後應(yīng)作适時(shi)的調整(zheng)和修改(gǎi);另一方(fang)面,由于(yú)機械磨(mó)損嚴重(zhòng)或連接(jiē)位松動(dòng)也可能(neng)造成參(cān)數實測(cè)值的變(biàn)化,需要(yào)對參數(shu)做相應(yīng)的修改(gai)才能滿(man)足機床(chuáng)數控車(chē)床加工(gōng)精度的(de)要求。
故(gu)障現象(xiàng):一台杭(háng)州産的(de)立式數(shù)控銑床(chuáng),配備北(bei)京KND-10M系統(tǒng)。在數控(kòng)車床加(jia)工過程(chéng)中,發現(xian)X軸精度(dù)異常。
故(gù)障診斷(duan):檢查發(fā)現X軸存(cún)在一定(dìng)間隙,且(qiě)電機啓(qi)動時存(cun)在不穩(wen)定的現(xiàn)象。用手(shǒu)觸摸X軸(zhóu)電機時(shi)感覺電(diàn)機拉動(dong)比較厲(lì)害,停止(zhǐ)時拉動(dòng)不明顯(xiǎn),尤其是(shi)點動方(fang)式下比(bǐ)較明顯(xian)。分析認(ren)爲,故障(zhàng)原因有(yǒu)兩點:一(yī)是絲杠(gang)反間隙(xi)很大;二(èr)是X軸電(dian)機工作(zuò)異常。
故(gu)障處理(li):利用KND-10M系(xì)統的參(can)數功能(néng),對電機(ji)進行調(diào)試。首先(xian)對存在(zai)的間隙(xi)進行補(bu)償,再調(diao)整伺服(fu)系統參(cān)數及脈(mò)沖抑制(zhi)功能參(can)數,X軸電(dian)機的抖(dǒu)動消除(chu),機床數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度恢複(fu)正常。
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