2025/12/01 17:12:45 人氣(1960)
一、造成(chéng)數控車床加工(gong)精度異常故障(zhang)的原因
造成數(shu)控車床加工精(jing)度異常故障的(de)原因隐蔽性強(qiáng),診斷難度比較(jiao)大,歸納出五個(ge)主要原因:機床(chuang)進給單位被改(gai)動或變化;機床(chuáng)各個軸的零點(dian)偏置異常;軸向(xiang)的反向間隙異(yì)常;電機運行狀(zhuang)态異常,即電氣(qi)及控制部分異(yì)常;機械故障,如(rú)絲杠,軸承,軸聯(lián)器等部件。另外(wài)數控車床加工(gong)程序的編制,刀(dao)具的選擇及人(ren)爲因素,也可能(néng)導緻數控車床(chuáng)加工精度異常(chang)。
二、數控機床故(gù)障診斷原則
1.先(xian)外部後内部數(shu)控機床是集機(ji)械,液壓,電氣爲(wei)一體的機床,故(gù)其故障的發生(shēng)也會由這三者(zhě)綜合反映出來(lai)。維修人員應先(xian)由外向内逐一(yī)進行排查,盡量(liàng)避免随意地啓(qi)封,拆卸,否則會(huì)擴大故障,使機(jī)床喪失精度,降(jiàng)低性能。
2.先機械(xie)後電氣一般來(lai)說,機械故障較(jiao)易發覺,而數控(kòng)系統故障的診(zhen)斷則難度較大(dà)些。在故障檢修(xiu)之前,首先注意(yi)排除機械性的(de)故障,往往可達(dá)到事半功倍的(de)效果。
3.先靜後動(dòng)先在機床斷電(diàn)的靜止狀态下(xià),通過了解,觀察(cha),測試,分析,确認(ren)爲非破壞性故(gu)障後,方可給機(jī)床通電;在運行(háng)工況下,進行動(dong)态的觀察,檢驗(yàn)和測試,查找故(gù)障。金屬數控車(che)床加工微信,内(nèi)容不錯,值得關(guan)注。
而對破壞性(xìng)故障,必須先排(pái)除危險後,方可(ke)通電。
4.先簡單後(hou)複雜當出現多(duo)種故障互相交(jiāo)織掩蓋,一時無(wu)從下手時,應先(xian)解決容易的問(wen)題,後解決難度(dù)較大的問題。往(wǎng)往簡單問題解(jiě)決後,難度大的(de)問題也可能變(biàn)得容易。
三、數控(kòng)機床故障診斷(duan)方法
1.直觀法:(望(wàng)聞問切)問-機床(chuang)的故障現象,數(shu)控車床加工狀(zhuàng)況等;看-CRT報警信(xìn)息,報警指示燈(deng),電容器等元件(jian)變形煙熏燒焦(jiao),保護器脫扣等(děng);聽-異常聲響;聞(wén)-電氣元件焦糊(hu)味及其它異味(wèi);摸-發熱,振動,接(jiē)觸不良等。金屬(shu)數控車床加工(gōng)微信,内容不錯(cuò),值得關注。
2.參數(shù)檢查法:參數通(tong)常是存放在RAM中(zhong),有時電池電壓(yā)不足,系統長期(qī)不通電或外部(bù)幹擾都會使參(can)數丢失或混亂(luàn),應根據故障特(tè)征,檢查和校對(dui)有關參數。
3.隔離(lí)法:一些故障,難(nan)以區分是數控(kòng)部分,還是伺服(fú)系統或機械部(bù)分造成的,常采(cai)用隔離法。
4.同類(lèi)對調法用同功(gōng)能的備用闆替(tì)換被懷疑有故(gù)障的模闆,或将(jiāng)功能相同的模(mó)闆或單元相互(hu)交換。
5.功能程序(xu)測試法将G,M,S,T,功能(néng)的全部指令編(biān)寫一些小程序(xù),在診斷故障時(shi)運行這些程序(xu),即可判斷功能(neng)的缺失。
四、數控(kong)車床加工精度(dù)異常故障診斷(duàn)和處理實例
1.機(ji)械故障導緻數(shu)控車床加工精(jīng)度異常故障現(xian)象:一台SV-1000立式數(shù)控車床加工中(zhong)心,采用Frank系統。在(zài)數控車床加工(gong)連杆模具過程(chéng)中,忽然發現Z軸(zhóu)進給異常,造成(cheng)至少1mm的切削誤(wu)差量(Z方向過切(qie))。
故障診斷:調查(chá)中了解到,故障(zhang)是忽然發生的(de)。機床在點動,在(zai)手動輸入數據(jù)方式操作下各(gè)個軸運行正常(chang),且回參考點正(zhèng)常,無任何報警(jing)提示,電氣控制(zhì)部分硬故障的(de)可能性排除。應(ying)主要對以下幾(jǐ)個方面逐一進(jìn)行檢查。金屬數(shu)控車床加工微(wēi)信,内容不錯,值(zhí)得關注。
檢查機(ji)床精度異常時(shi)正在運行的數(shù)控車床加工程(chéng)序段,特别是刀(dao)具長度補償,數(shu)控車床加工坐(zuo)标系(G54-G59)的校對和(hé)計算。
在點動方(fang)式下,反複運動(dong)Z軸,經過視,觸,聽(ting),對其運動狀态(tai)診斷,發現Z向運(yun)動噪音異常,特(te)别是快速點動(dòng),噪音更加明顯(xiǎn)。由此判斷,機械(xie)方面可能存在(zai)隐患。
檢查機床(chuang)Z軸精度。用手搖(yáo)脈沖發生器移(yí)動Z軸,(将其倍率(lǜ)定爲1×100的擋位,即(jí)每變化一步,電(dian)機進給0.1mm),配合百(bai)分表觀察Z軸的(de)運動情況。在單(dān)向運動保持正(zheng)常後作爲起始(shi)點的正向運動(dòng),脈沖器每變化(hua)一步,機床Z軸運(yun)動的實際距離(li)d=d1=d2=d3=…=0.1mm,說明電機運行(hang)良好,定位精度(dù)也良好。而返回(hui)機床實際運動(dòng)位移的變化上(shàng),可以分爲四個(ge)階段:(1)機床運動(dong)距離d1>d=0.1mm(斜率大于(yu)1);(2)表現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lü)小于1);(3)機床機構(gòu)實際沒移動,表(biǎo)現出标準的反(fan)向間隙;(4)機床運(yun)動距離與脈沖(chong)器經定數值相(xiang)等(斜率等于1),恢(huī)複到機床的正(zheng)常運動。無論怎(zen)樣對反向間隙(xì)進行補償,其表(biǎo)現出的特征是(shi):除了(3)階段補償(cháng)外,其他各段變(biàn)化依然存在,特(tè)别是(1)階段嚴重(zhong)影響到機床的(de)數控車床加工(gong)精度。補償中發(fa)現,間隙補償越(yue)大,(1)階段移動的(de)距離也越大。金(jīn)屬數控車床加(jiā)工微信,内容不(bu)錯,值得關注。
分(fen)析上述檢查認(rèn)爲存在幾點可(ke)能原因:一是電(diàn)機有異常,二是(shi)機械方面有故(gù)障,三是絲杠存(cun)在間隙。爲了進(jin)一步診斷故障(zhàng),将電機和絲杠(gang)完全脫開,分别(bie)對電機和機械(xiè)部分進行檢查(cha)。檢查結果是電(diàn)機運行正常;在(zai)對機械部分診(zhen)斷中發現,用手(shǒu)盤動絲杠時,返(fǎn)回運動初始有(yǒu)很大的空缺感(gǎn)。而正常情況下(xià),應該能感覺到(dao)軸承有序而平(ping)滑的移動。
故障(zhàng)處理:經過拆卸(xie)檢查發現該軸(zhóu)承确實受損,且(qie)有滾珠脫落。更(geng)換後機床恢複(fu)正常。
2.控制邏輯(jí)不妥導緻數控(kòng)車床加工精度(dù)異常
故障現象(xiàng):一台上海機床(chuang)廠家生産的數(shù)控車床加工中(zhong)心,系統是Frank.數控(kong)車床加工過程(cheng)中,發現該機床(chuáng)X軸精度異常,精(jīng)度誤差小爲0.008mm,大(dà)爲1.2mm.故障診斷:檢(jian)查中,機床已經(jīng)按照要求設置(zhì)了G54工件坐标系(xì)。在手動輸入數(shu)據方式操作下(xia),以G54坐标系運行(háng)一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待(dai)機床運行結束(shu)後顯示器上顯(xian)示的機械坐标(biao)值爲(X軸)“-1025.243”,記錄下(xià)該數值。然後在(zai)手動方式下,将(jiang)機床點動到其(qi)他任意位置,再(zài)次在手動輸入(rù)數據方式操作(zuo)下運行剛才的(de)程序段,待機床(chuang)停止後,發現此(cǐ)時機床坐标數(shù)值顯示爲“-1024.891”,同上(shang)一次執行後的(de)數值比較相差(cha)了0.352mm.按照同樣的(de)方法,将X軸點動(dòng)移動到不同的(de)位置,反複執行(háng)該程序段,而顯(xiǎn)示器上顯示的(de)數值都有所不(bú)同(不穩定)。金屬(shu)數控車床加工(gong)微信,内容不錯(cuo),值得關注。用百(bǎi)分表對X軸進行(háng)仔細檢查,發現(xian)機械位置實際(jì)誤差同數字顯(xiǎn)示出來的誤差(cha)基本一緻,從而(ér)認爲故障原因(yīn)爲X軸重複定位(wèi)誤差過大。對X軸(zhou)的反向間隙及(ji)定位精度進行(hang)檢查,重新補償(chang)其誤差值,結果(guo)起不到任何作(zuo)用。因此懷疑光(guāng)栅尺及系統參(cān)數等有問題。但(dàn)爲什麽産生如(ru)此大的誤差,卻(que)又未出現相應(ying)的報警信息進(jìn)一步檢查發現(xiàn),此軸爲垂直方(fāng)向的軸,當X軸松(sōng)開時主軸箱向(xiang)下掉,造成了誤(wù)差。
故障處理:對(dui)機床的PLC邏輯控(kong)制程序做了修(xiu)改,即在X軸松開(kāi)時,先把X軸使能(neng)加載,再把X軸松(song)開;而在X軸夾緊(jǐn)時,先把X軸夾緊(jin)後,再把使能去(qù)掉。調整後機床(chuáng)故障得以解決(jué)。
3.機床位置問題(ti)導緻數控車床(chuáng)加工精度異常(cháng)
故障現象:一台(tái)杭州産的立式(shi)數控銑床,配備(bèi)北京KND-10M系統。在點(dian)動或數控車床(chuáng)加工過程中,發(fā)現Z軸異常。
故障(zhang)診斷:檢查發現(xiàn),Z軸上下移動不(bú)均勻且有噪聲(sheng),且存在一定間(jiān)隙。電機啓動時(shi),在點動方式下(xia)Z軸向上運動存(cun)在不穩定的噪(zào)聲及受力不均(jun)勻,且感覺電機(ji)抖動比較厲害(hài);而向下運動時(shi),就沒有抖動得(de)這麽明顯;停止(zhi)時不抖動,在數(shu)控車床加工過(guò)程中表現得比(bǐ)較明顯。分析認(rèn)爲,故障原因有(yǒu)三點:一是絲杠(gàng)反向間隙很大(dà);二是Z軸電機工(gong)作異常;三是皮(pí)帶輪受損至受(shou)力不均。但有一(yi)個問題要注意(yì)的是,停止時不(bu)抖動,上下運動(dòng)不均勻,所以電(diàn)機工作異常這(zhe)個問題可以排(pái)除。金屬數控車(che)床加工微信,内(nei)容不錯,值得關(guān)注。因此先對機(ji)械部分診斷,在(zai)診斷測試過程(cheng)中沒有發現異(yì)常,在公差之内(nei)。利用排除法則(zé),餘下的隻有皮(pi)帶問題了,在檢(jiǎn)測皮帶時,發覺(jiao)這條皮帶剛換(huan)不久,但在細心(xīn)檢測皮帶時,發(fā)現皮帶内側出(chu)現不同程度的(de)受損,很明顯是(shì)受力不均所至(zhì),是什麽原因造(zao)成的呢在診斷(duan)中發現電機放(fàng)置有問題,即裝(zhuāng)夾的角度位置(zhi)不對稱造成受(shou)力不均。
故障處(chu)理:隻要将電機(jī)重裝,對準角度(dù),測量好距離(電(dian)機與Z軸的軸承(chéng)),皮帶兩邊(長度(dù))要均勻。這樣,Z軸(zhóu)上下移動不均(jun1)勻且有噪聲及(ji)抖動現象就消(xiāo)除了,Z軸數控車(chē)床加工恢複正(zhèng)常。
4.系統參數未(wei)優化,電機運行(háng)異常
導緻數控(kong)車床加工精度(dù)異常系統參數(shù)主要包括機床(chuang)進給單位,零點(diǎn)偏置,反向間隙(xi)等。例如Frank數控系(xi)統,其進給單位(wèi)有公制和英制(zhi)兩種。在機床修(xiu)理過程中對于(yu)局部處理,常常(cháng)影響到零點偏(piān)置和間隙的變(bian)化,故障處理完(wán)畢後應作适時(shi)的調整和修改(gai);另一方面,由于(yú)機械磨損嚴重(zhòng)或連接位松動(dong)也可能造成參(cān)數實測值的變(bian)化,需要對參數(shù)做相應的修改(gai)才能滿足機床(chuang)數控車床加工(gong)精度的要求。
故(gu)障現象:一台杭(háng)州産的立式數(shu)控銑床,配備北(bei)京KND-10M系統。在數控(kong)車床加工過程(chéng)中,發現X軸精度(dù)異常。
故障診斷(duàn):檢查發現X軸存(cun)在一定間隙,且(qiě)電機啓動時存(cún)在不穩定的現(xiàn)象。用手觸摸X軸(zhóu)電機時感覺電(diàn)機拉動比較厲(lì)害,停止時拉動(dong)不明顯,尤其是(shì)點動方式下比(bi)較明顯。分析認(ren)爲,故障原因有(yǒu)兩點:一是絲杠(gang)反間隙很大;二(er)是X軸電機工作(zuo)異常。
故障處理(li):利用KND-10M系統的參(cān)數功能,對電機(ji)進行調試。首先(xian)對存在的間隙(xì)進行補償,再調(diao)整伺服系統參(cān)數及脈沖抑制(zhì)功能參數,X軸電(dian)機的抖動消除(chu),機床數控車床(chuáng)加工精度恢複(fu)正常。
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