一、造成(chéng)數控車(chē)床加工(gong)精度異(yi)常故障(zhàng)的原因(yīn)
造成數(shu)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)故障的(de)原因隐(yǐn)蔽性強(qiáng)，診斷難(nán)度比較(jiào)大，歸納(nà)出五個(ge)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(dian)偏置異(yi)常;軸向(xiàng)的反向(xiang)間隙異(yì)常;電機(jī)運行狀(zhuàng)态異常(chang)，即電氣(qi)及控制(zhi)部分異(yi)常;機械(xiè)故障，如(rú)絲杠，軸(zhou)承，軸聯(lián)器等部(bu)件。另外(wài)數控車(che)床加工(gōng)程序的(de)編制，刀(dao)具的選(xuǎn)擇及人(rén)爲因素(sù)，也可能(néng)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)。
二、數控(kòng)機床故(gù)障診斷(duan)原則
1.先(xiān)外部後(hòu)内部數(shu)控機床(chuang)是集機(ji)械，液壓(yā)，電氣爲(wèi)一體的(de)機床，故(gu)其故障(zhàng)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(liàng)避免随(sui)意地啓(qǐ)封，拆卸(xie)，否則會(hui)擴大故(gù)障，使機(ji)床喪失(shi)精度，降(jiang)低性能(néng)。
2.先機械(xie)後電氣(qì)一般來(lái)說，機械(xie)故障較(jiào)易發覺(jiao)，而數控(kòng)系統故(gu)障的診(zhen)斷則難(nan)度較大(da)些。在故(gu)障檢修(xiū)之前，首(shou)先注意(yì)排除機(ji)械性的(de)故障，往(wang)往可達(dá)到事半(ban)功倍的(de)效果。
3.先(xiān)靜後動(dong)先在機(ji)床斷電(diàn)的靜止(zhǐ)狀态下(xià)，通過了(le)解，觀察(chá)，測試，分(fèn)析，确認(rèn)爲非破(pò)壞性故(gu)障後，方(fang)可給機(jī)床通電(diàn);在運行(háng)工況下(xia)，進行動(dòng)态的觀(guān)察，檢驗(yàn)和測試(shi)，查找故(gù)障。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guān)注。
而對(duì)破壞性(xìng)故障，必(bi)須先排(pai)除危險(xiǎn)後，方可(ke)通電。
4.先(xian)簡單後(hòu)複雜當(dāng)出現多(duō)種故障(zhàng)互相交(jiao)織掩蓋(gài)，一時無(wu)從下手(shǒu)時，應先(xiān)解決容(róng)易的問(wen)題，後解(jiě)決難度(dù)較大的(de)問題。往(wang)往簡單(dan)問題解(jie)決後，難(nán)度大的(de)問題也(ye)可能變(biàn)得容易(yi)。
三、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duan)方法
1.直(zhi)觀法：(望(wang)聞問切(qiē))問-機床(chuáng)的故障(zhang)現象，數(shu)控車床(chuang)加工狀(zhuang)況等;看(kan)-CRT報警信(xìn)息，報警(jǐng)指示燈(deng)，電容器(qì)等元件(jiàn)變形煙(yan)熏燒焦(jiāo)，保護器(qi)脫扣等(deng);聽-異常(cháng)聲響;聞(wen)-電氣元(yuan)件焦糊(hú)味及其(qi)它異味(wei);摸-發熱(rè)，振動，接(jie)觸不良(liáng)等。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。
2.參數(shu)檢查法(fa)：參數通(tong)常是存(cun)放在RAM中(zhong)，有時電(diàn)池電壓(ya)不足，系(xì)統長期(qi)不通電(diàn)或外部(bù)幹擾都(dou)會使參(can)數丢失(shi)或混亂(luàn)，應根據(jù)故障特(tè)征，檢查(cha)和校對(dui)有關參(cān)數。
3.隔離(li)法：一些(xiē)故障，難(nan)以區分(fèn)是數控(kòng)部分，還(hái)是伺服(fú)系統或(huo)機械部(bu)分造成(cheng)的，常采(cai)用隔離(lí)法。
4.同類(lei)對調法(fa)用同功(gōng)能的備(bèi)用闆替(tì)換被懷(huái)疑有故(gù)障的模(mo)闆，或将(jiang)功能相(xiàng)同的模(mo)闆或單(dān)元相互(hù)交換。
5.功(gong)能程序(xu)測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能(néng)的全部(bu)指令編(biān)寫一些(xiē)小程序(xù)，在診斷(duan)故障時(shí)運行這(zhe)些程序(xù)，即可判(pàn)斷功能(néng)的缺失(shī)。
1.機(jī)械故障(zhang)導緻數(shu)控車床(chuang)加工精(jing)度異常(chang)故障現(xiàn)象：一台(tái)SV-1000立式數(shu)控車床(chuang)加工中(zhōng)心，采用(yòng)Frank系統。在(zài)數控車(che)床加工(gōng)連杆模(mó)具過程(chéng)中，忽然(rán)發現Z軸(zhóu)進給異(yi)常，造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wu)差量(Z方(fang)向過切(qiē))。
故障診(zhěn)斷：調查(cha)中了解(jie)到，故障(zhang)是忽然(rán)發生的(de)。機床在(zai)點動，在(zài)手動輸(shū)入數據(ju)方式操(cāo)作下各(gè)個軸運(yun)行正常(cháng)，且回參(cān)考點正(zhèng)常，無任(rèn)何報警(jing)提示，電(diàn)氣控制(zhi)部分硬(ying)故障的(de)可能性(xing)排除。應(yīng)主要對(dui)以下幾(ji)個方面(miàn)逐一進(jin)行檢查(cha)。金屬數(shu)控車床(chuang)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhí)得關注(zhù)。
檢查機(jī)床精度(dù)異常時(shi)正在運(yùn)行的數(shu)控車床(chuáng)加工程(cheng)序段，特(tè)别是刀(dāo)具長度(du)補償，數(shù)控車床(chuang)加工坐(zuò)标系(G54-G59)的(de)校對和(hé)計算。
在(zai)點動方(fāng)式下，反(fan)複運動(dong)Z軸，經過(guo)視，觸，聽(tīng)，對其運(yun)動狀态(tài)診斷，發(fā)現Z向運(yun)動噪音(yin)異常，特(te)别是快(kuài)速點動(dòng)，噪音更(geng)加明顯(xiǎn)。由此判(pàn)斷，機械(xiè)方面可(ke)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(yí)動Z軸，(将(jiang)其倍率(lü)定爲1×100的(de)擋位，即(ji)每變化(huà)一步，電(dian)機進給(gei)0.1mm)，配合百(bai)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(qì)每變化(hua)一步，機(jī)床Z軸運(yun)動的實(shi)際距離(li)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(dian)機運行(háng)良好，定(dìng)位精度(dù)也良好(hǎo)。而返回(hui)機床實(shi)際運動(dong)位移的(de)變化上(shang)，可以分(fèn)爲四個(gè)階段：(1)機(jī)床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜(xié)率大于(yu)1);(2)表現出(chū)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(li)與脈沖(chòng)器經定(ding)數值相(xiang)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(fǎn)向間隙(xì)進行補(bǔ)償，其表(biǎo)現出的(de)特征是(shì)：除了(3)階(jiē)段補償(chang)外，其他(tā)各段變(biàn)化依然(ran)存在，特(te)别是(1)階(jiē)段嚴重(zhòng)影響到(dao)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(yue)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(xìn)，内容不(bú)錯，值得(de)關注。
分(fèn)析上述(shù)檢查認(rèn)爲存在(zài)幾點可(ke)能原因(yin)：一是電(dian)機有異(yi)常，二是(shì)機械方(fang)面有故(gù)障，三是(shi)絲杠存(cun)在間隙(xi)。爲了進(jin)一步診(zhěn)斷故障(zhàng)，将電機(jī)和絲杠(gàng)完全脫(tuo)開，分别(bié)對電機(jī)和機械(xie)部分進(jìn)行檢查(chá)。檢查結(jie)果是電(dian)機運行(háng)正常;在(zài)對機械(xiè)部分診(zhěn)斷中發(fa)現，用手(shou)盤動絲(sī)杠時，返(fǎn)回運動(dòng)初始有(yǒu)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(chang)情況下(xia)，應該能(néng)感覺到(dao)軸承有(yǒu)序而平(ping)滑的移(yi)動。
故障(zhang)處理：經(jing)過拆卸(xiè)檢查發(fā)現該軸(zhou)承确實(shi)受損，且(qie)有滾珠(zhu)脫落。更(gèng)換後機(ji)床恢複(fu)正常。
2.控(kòng)制邏輯(jí)不妥導(dao)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(sheng)産的數(shù)控車床(chuáng)加工中(zhong)心，系統(tong)是Frank.數控(kong)車床加(jia)工過程(chéng)中，發現(xiàn)該機床(chuáng)X軸精度(dù)異常，精(jīng)度誤差(cha)小爲0.008mm，大(dà)爲1.2mm.故障(zhàng)診斷：檢(jian)查中，機(jī)床已經(jing)按照要(yào)求設置(zhì)了G54工件(jiàn)坐标系(xì)。在手動(dòng)輸入數(shù)據方式(shi)操作下(xià)，以G54坐标(biāo)系運行(hang)一段程(chéng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dài)機床運(yùn)行結束(shù)後顯示(shi)器上顯(xiǎn)示的機(ji)械坐标(biāo)值爲(X軸(zhóu))“-1025.243”，記錄下(xia)該數值(zhí)。然後在(zài)手動方(fang)式下，将(jiāng)機床點(dian)動到其(qi)他任意(yì)位置，再(zài)次在手(shǒu)動輸入(ru)數據方(fang)式操作(zuò)下運行(háng)剛才的(de)程序段(duan)，待機床(chuang)停止後(hòu)，發現此(cǐ)時機床(chuang)坐标數(shù)值顯示(shì)爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執(zhí)行後的(de)數值比(bǐ)較相差(chà)了0.352mm.按照(zhào)同樣的(de)方法，将(jiang)X軸點動(dòng)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fǎn)複執行(háng)該程序(xù)段，而顯(xian)示器上(shang)顯示的(de)數值都(dou)有所不(bu)同(不穩(wen)定)。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。用百(bǎi)分表對(dui)X軸進行(háng)仔細檢(jiǎn)查，發現(xiàn)機械位(wei)置實際(jì)誤差同(tóng)數字顯(xiǎn)示出來(lái)的誤差(cha)基本一(yi)緻，從而(er)認爲故(gu)障原因(yin)爲X軸重(zhòng)複定位(wèi)誤差過(guo)大。對X軸(zhóu)的反向(xiang)間隙及(ji)定位精(jīng)度進行(háng)檢查，重(zhòng)新補償(chang)其誤差(chà)值，結果(guo)起不到(dao)任何作(zuò)用。因此(cǐ)懷疑光(guāng)栅尺及(jí)系統參(can)數等有(yǒu)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(jing)信息進(jìn)一步檢(jian)查發現(xiàn)，此軸爲(wei)垂直方(fang)向的軸(zhóu)，當X軸松(sōng)開時主(zhǔ)軸箱向(xiàng)下掉，造(zào)成了誤(wu)差。
故障(zhàng)處理：對(duì)機床的(de)PLC邏輯控(kòng)制程序(xù)做了修(xiu)改，即在(zai)X軸松開(kāi)時，先把(ba)X軸使能(néng)加載，再(zài)把X軸松(sōng)開;而在(zai)X軸夾緊(jǐn)時，先把(ba)X軸夾緊(jin)後，再把(bǎ)使能去(qu)掉。調整(zhěng)後機床(chuáng)故障得(de)以解決(jué)。
3.機床位(wèi)置問題(ti)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(cháng)
故障現(xian)象：一台(tai)杭州産(chan)的立式(shi)數控銑(xǐ)床，配備(bei)北京KND-10M系(xì)統。在點(diǎn)動或數(shù)控車床(chuáng)加工過(guo)程中，發(fa)現Z軸異(yi)常。
故障(zhàng)診斷：檢(jiǎn)查發現(xian)，Z軸上下(xià)移動不(bu)均勻且(qiě)有噪聲(shēng)，且存在(zai)一定間(jian)隙。電機(jī)啓動時(shí)，在點動(dong)方式下(xià)Z軸向上(shang)運動存(cun)在不穩(wen)定的噪(zao)聲及受(shòu)力不均(jun1)勻，且感(gan)覺電機(jī)抖動比(bǐ)較厲害(hài);而向下(xia)運動時(shi)，就沒有(you)抖動得(de)這麽明(míng)顯;停止(zhǐ)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(xian)。分析認(ren)爲，故障(zhang)原因有(yǒu)三點：一(yī)是絲杠(gang)反向間(jian)隙很大(da);二是Z軸(zhóu)電機工(gong)作異常(chang);三是皮(pí)帶輪受(shou)損至受(shòu)力不均(jun1)。但有一(yi)個問題(tí)要注意(yì)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(zuò)異常這(zhè)個問題(tí)可以排(pai)除。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。因此(cǐ)先對機(ji)械部分(fen)診斷，在(zài)診斷測(ce)試過程(chéng)中沒有(yǒu)發現異(yì)常，在公(gong)差之内(nei)。利用排(pai)除法則(ze)，餘下的(de)隻有皮(pi)帶問題(tí)了，在檢(jiǎn)測皮帶(dai)時，發覺(jiao)這條皮(pi)帶剛換(huan)不久，但(dan)在細心(xīn)檢測皮(pí)帶時，發(fā)現皮帶(dai)内側出(chū)現不同(tóng)程度的(de)受損，很(hen)明顯是(shì)受力不(bu)均所至(zhi)，是什麽(me)原因造(zao)成的呢(ne)在診斷(duan)中發現(xiàn)電機放(fàng)置有問(wen)題，即裝(zhuāng)夾的角(jiao)度位置(zhì)不對稱(chēng)造成受(shou)力不均(jun1)。
故障處(chu)理：隻要(yao)将電機(ji)重裝，對(duì)準角度(du)，測量好(hǎo)距離(電(dian)機與Z軸(zhóu)的軸承(cheng))，皮帶兩(liang)邊(長度(du))要均勻(yún)。這樣，Z軸(zhou)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(yǒu)噪聲及(ji)抖動現(xiàn)象就消(xiāo)除了，Z軸(zhou)數控車(che)床加工(gong)恢複正(zheng)常。
4.系統(tong)參數未(wei)優化，電(diàn)機運行(háng)異常
導(dao)緻數控(kòng)車床加(jia)工精度(du)異常系(xì)統參數(shù)主要包(bao)括機床(chuáng)進給單(dan)位，零點(dian)偏置，反(fan)向間隙(xi)等。例如(ru)Frank數控系(xì)統，其進(jin)給單位(wèi)有公制(zhi)和英制(zhi)兩種。在(zai)機床修(xiu)理過程(chéng)中對于(yú)局部處(chu)理，常常(cháng)影響到(dao)零點偏(pian)置和間(jiān)隙的變(bian)化，故障(zhang)處理完(wán)畢後應(ying)作适時(shí)的調整(zheng)和修改(gǎi);另一方(fang)面，由于(yu)機械磨(mo)損嚴重(zhong)或連接(jiē)位松動(dòng)也可能(néng)造成參(cān)數實測(ce)值的變(biàn)化，需要(yào)對參數(shù)做相應(yīng)的修改(gai)才能滿(man)足機床(chuang)數控車(chē)床加工(gōng)精度的(de)要求。
故(gu)障現象(xiàng)：一台杭(hang)州産的(de)立式數(shu)控銑床(chuáng)，配備北(běi)京KND-10M系統(tong)。在數控(kong)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)X軸精度(du)異常。
故(gu)障診斷(duan)：檢查發(fa)現X軸存(cún)在一定(dìng)間隙，且(qie)電機啓(qi)動時存(cún)在不穩(wen)定的現(xian)象。用手(shǒu)觸摸X軸(zhóu)電機時(shí)感覺電(diàn)機拉動(dòng)比較厲(li)害，停止(zhi)時拉動(dòng)不明顯(xian)，尤其是(shì)點動方(fāng)式下比(bǐ)較明顯(xiǎn)。分析認(rèn)爲，故障(zhang)原因有(you)兩點：一(yī)是絲杠(gàng)反間隙(xi)很大;二(er)是X軸電(dian)機工作(zuo)異常。
故(gu)障處理(li)：利用KND-10M系(xì)統的參(can)數功能(neng)，對電機(jī)進行調(diào)試。首先(xiān)對存在(zai)的間隙(xi)進行補(bǔ)償，再調(diao)整伺服(fu)系統參(can)數及脈(mò)沖抑制(zhi)功能參(can)數，X軸電(dian)機的抖(dou)動消除(chú)，機床數(shu)控車床(chuáng)加工精(jīng)度恢複(fu)正常。
·
›
·
·