2025/12/01 10:32:54 人氣(qi)（4310）
數控機床加工(gong) 精度異常的原(yuán)因及解決方法(fa)
一、造成加工精(jīng)度異常故障的(de)原因
造成加工(gong)精度異常故障(zhang)的原因隐蔽性(xing)強，診斷難度比(bi)較大。筆者根據(jù)多年實踐經驗(yan)，歸納出五個主(zhǔ)要原因：機床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化;機床各(ge)個軸的零點偏(pian)置異常;軸向的(de)反向間隙異常(chang);電機運行狀态(tài)異常，即電氣及(ji)控制部分異常(cháng);機械故障，如絲(sī)杠，軸承，軸聯器(qi)等部件。另外加(jia)工程序的編制(zhì)，刀具的選擇及(ji)人爲因素，也可(ke)能導緻加工精(jīng)度異常。金屬加(jiā)工微信，内容不(bú)錯，值得關注。
二(er)、數控機床故障(zhàng)診斷原則
1.先外(wài)部後内部數控(kòng)機床是集機械(xie)，液壓，電氣爲一(yi)體的機床，故其(qi)故障的發生也(ye)會由這三者綜(zōng)合反映出來。維(wéi)修人員應先由(yóu)外向内逐一進(jìn)行排查，盡量避(bi)免随意地啓封(feng)，拆卸，否則會擴(kuò)大故障，使機床(chuáng)喪失精度，降低(dī)性能。
2.先機械後(hòu)電氣一般來說(shuo)，機械故障較易(yì)發覺，而數控系(xi)統故障的診斷(duan)則難度較大些(xiē)。在故障檢修之(zhi)前，首先注意排(pai)除機械性的故(gu)障，往往可達到(dào)事半功倍的效(xiao)果。
3.先靜後動先(xiān)在機床斷電的(de)靜止狀态下，通(tong)過了解，觀察，測(ce)試，分析，确認爲(wei)非破壞性故障(zhàng)後，方可給機床(chuáng)通電;在運行工(gong)況下，進行動态(tài)的觀察，檢驗和(hé)測試，查找故障(zhang)。
而對破壞性故(gù)障，必須先排除(chu)危險後，方可通(tōng)電。
4.先簡單後複(fú)雜當出現多種(zhǒng)故障互相交織(zhi)掩蓋，一時無從(cóng)下手時，應先解(jiě)決容易的問題(tí)，後解決難度較(jiào)大的問題。往往(wang)簡單問題解決(jué)後，難度大的問(wèn)題也可能變得(dé)容易。
三、數控機(ji)床故障診斷方(fang)法
1.直觀法(望聞(wen)問切)問-機床的(de)故障現象，加工(gong)狀況等;看-CRT報警(jǐng)信息，報警指示(shì)燈，電容器等元(yuan)件變形煙熏燒(shao)焦，保護器脫扣(kòu)等;聽-異常聲響(xiǎng);聞-電氣元件焦(jiāo)糊味及其它異(yì)味;摸-發熱，振動(dong)，接觸不良等。金(jin)屬加工微信，内(nei)容不錯，值得關(guan)注。
2.參數檢查法(fǎ)參數通常是存(cún)放在RAM中，有時電(diàn)池電壓不足，系(xì)統長期不通電(dian)或外部幹擾都(dou)會使參數丢失(shi)或混亂，應根據(jù)故障特征，檢查(cha)和校對有關參(cān)數。
3.隔離法一些(xie)故障，難以區分(fen)是數控部分，還(hai)是伺服系統或(huo)機械部分造成(cheng)的，常采用隔離(li)法。
5.功(gong)能程序測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能的全部(bù)指令編寫一些(xie)小程序，在診斷(duàn)故障時運行這(zhe)些程序，即可判(pàn)斷功能的缺失(shi)。
四、加工精度異(yi)常故障診斷和(he)處理實例
1.機械(xiè)故障導緻加工(gong)精度異常故障(zhang)現象：一台SV-1000立式(shi)加工中心，采用(yòng)Frank系統。在加工連(lián)杆模具過程中(zhōng)，忽然發現Z軸進(jin)給異常，造成至(zhi)少1mm的切削誤差(cha)量(Z方向過切)。
故(gu)障診斷：調查中(zhong)了解到，故障是(shì)忽然發生的。機(jī)床在點動，在手(shou)動輸入數據方(fāng)式操作下各個(gè)軸運行正常，且(qiě)回參考點正常(cháng)，無任何報警提(ti)示，電氣控制部(bù)分硬故障的可(ke)能性排除。應主(zhǔ)要對以下幾個(gè)方面逐一進行(hang)檢查。金屬加工(gong)微信，内容不錯(cuo)，值得關注。
檢查(cha)機床精度異常(chang)時正在運行的(de)加工程序段，特(te)别是刀具長度(du)補償，加工坐标(biao)系(G54-G59)的校對和計(jì)算。
在點動方式(shi)下，反複運動Z軸(zhóu)，經過視，觸，聽，對(dui)其運動狀态診(zhen)斷，發現Z向運動(dòng)噪音異常，特别(bié)是快速點動，噪(zào)音更加明顯。由(you)此判斷，機械方(fāng)面可能存在隐(yin)患。
分析上述(shu)檢查認爲存在(zai)幾點可能原因(yīn)：一是電機有異(yì)常，二是機械方(fang)面有故障，三是(shi)絲杠存在間隙(xì)。爲了進一步診(zhěn)斷故障，将電機(ji)和絲杠完全脫(tuō)開，分别對電機(ji)和機械部分進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果是電機運行(háng)正常;在對機械(xie)部分診斷中發(fa)現，用手盤動絲(si)杠時，返回運動(dong)初始有很大的(de)空缺感。而正常(cháng)情況下，應該能(neng)感覺到軸承有(yǒu)序而平滑的移(yí)動。
故障處理：經(jīng)過拆卸檢查發(fa)現該軸承确實(shi)受損，且有滾珠(zhū)脫落。更換後機(jī)床恢複正常。
故障現象：一(yi)台上海機床廠(chang)家生産的加工(gōng)中心，系統是Frank.加(jiā)工過程中，發現(xiàn)該機床X軸精度(dù)異常，精度誤差(chà)小爲0.008mm，大爲1.2mm.故障(zhang)診斷：檢查中，機(jī)床已經按照要(yào)求設置了G54工件(jiàn)坐标系。在手動(dòng)輸入數據方式(shi)操作下，以G54坐标(biāo)系運行一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床運(yùn)行結束後顯示(shì)器上顯示的機(jī)械坐标值爲(X軸(zhou))“-1025.243”，記錄下該數值(zhí)。然後在手動方(fang)式下，将機床點(dian)動到其他任意(yi)位置，再次在手(shou)動輸入數據方(fang)式操作下運行(hang)剛才的程序段(duàn)，待機床停止後(hou)，發現此時機床(chuang)坐标數值顯示(shì)爲“-1024.891”，同上一次執(zhi)行後的數值比(bi)較相差了0.352mm.按照(zhao)同樣的方法，将(jiāng)X軸點動移動到(dao)不同的位置，反(fan)複執行該程序(xù)段，而顯示器上(shàng)顯示的數值都(dou)有所不同(不穩(wen)定)。金屬加工微(wei)信，内容不錯，值(zhí)得關注。用百分(fèn)表對X軸進行仔(zǎi)細檢查，發現機(ji)械位置實際誤(wu)差同數字顯示(shi)出來的誤差基(ji)本一緻，從而認(rèn)爲故障原因爲(wei)X軸重複定位誤(wù)差過大。對X軸的(de)反向間隙及定(dìng)位精度進行檢(jiǎn)查，重新補償其(qí)誤差值，結果起(qi)不到任何作用(yong)。因此懷疑光栅(shan)尺及系統參數(shu)等有問題。但爲(wei)什麽産生如此(cǐ)大的誤差，卻又(yòu)未出現相應的(de)報警信息進一(yi)步檢查發現，此(ci)軸爲垂直方向(xiàng)的軸，當X軸松開(kāi)時主軸箱向下(xià)掉，造成了誤差(chà)。
故障處理：對機(ji)床的PLC邏輯控制(zhi)程序做了修改(gǎi)，即在X軸松開時(shí)，先把X軸使能加(jiā)載，再把X軸松開(kai);而在X軸夾緊時(shi)，先把X軸夾緊後(hou)，再把使能去掉(diao)。調整後機床故(gu)障得以解決。
3.機(ji)床位置問題導(dǎo)緻加工精度異(yi)常
故障現象：一(yī)台杭州産的立(lì)式數控銑床，配(pei)備北京KND-10M系統。在(zài)點動或加工過(guo)程中，發現Z軸異(yi)常。
故障(zhàng)處理：隻要将電(diàn)機重裝，對準角(jiao)度，測量好距離(lí)(電機與Z軸的軸(zhou)承)，皮帶兩邊(長(zhǎng)度)要均勻。這樣(yàng)，Z軸上下移動不(bú)均勻且有噪聲(sheng)及抖動現象就(jiù)消除了，Z軸加工(gong)恢複正常。
4.系統(tǒng)參數未優化，電(dian)機運行異常
導(dao)緻加工精度異(yi)常系統參數主(zhu)要包括機床進(jìn)給單位，零點偏(piān)置，反向間隙等(děng)。例如Frank數控系統(tong)，其進給單位有(yǒu)公制和英制兩(liang)種。在機床修理(li)過程中對于局(jú)部處理，常常影(yǐng)響到零點偏置(zhi)和間隙的變化(hua)，故障處理完畢(bì)後應作适時的(de)調整和修改;另(ling)一方面，由于機(ji)械磨損嚴重或(huò)連接位松動也(ye)可能造成參數(shù)實測值的變化(hua)，需要對參數做(zuò)相應的修改才(cái)能滿足機床加(jiā)工精度的要求(qiu)。
故(gu)障診斷：檢查發(fa)現X軸存在一定(ding)間隙，且電機啓(qǐ)動時存在不穩(wen)定的現象。用手(shou)觸摸X軸電機時(shí)感覺電機拉動(dòng)比較厲害，停止(zhi)時拉動不明顯(xian)，尤其是點動方(fang)式下比較明顯(xiǎn)。分析認爲，故障(zhàng)原因有兩點：一(yī)是絲杠反間隙(xi)很大;二是X軸電(dian)機工作異常。
故(gu)障處理：利用KND-10M系(xì)統的參數功能(néng)，對電機進行調(diào)試。首先對存在(zai)的間隙進行補(bǔ)償，再調整伺服(fu)系統參數及脈(mò)沖抑制功能參(can)數，X軸電機的抖(dǒu)動消除，機床加(jia)工精度恢複正(zhèng)常。
通過對數控(kong)機床加工精度(du)異常故障診斷(duàn)和處理方法的(de)探讨，把實習生(sheng)産中所遇到的(de)實際問題及解(jie)決方法加以歸(gui)納，充實了教學(xue)内容并滲透到(dao)生産實踐中，不(bu)但讓學生掌握(wo)了解決問題的(de)方法，更重要的(de)是培養了學生(sheng)實際操作能力(li)，運用知識分析(xī)和解決問題的(de)能力，達到技工(gōng)學校教育教學(xue)的目标，使學生(sheng)成爲适應市場(chǎng)需求的實用型(xing)人才。
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