金屬非(fei)标零件(jian)定制加(jia)工廠家(jiā)
專業金(jin)屬加工(gōng)、五金配(pèi)件、零件(jiàn)加工、cnc加(jia)工136-6601-0382
數(shù)控機床(chuáng)加工 精(jīng)度異常(cháng)的原因(yīn)及解決(jue)方法
一(yī)、造成加(jia)工精度(dù)異常故(gu)障的原(yuán)因
二、數(shu)控機床(chuáng)故障診(zhěn)斷原則(zé)
1.先外部(bù)後内部(bu)數控機(ji)床是集(ji)機械，液(yè)壓，電氣(qi)爲一體(ti)的機床(chuáng)，故其故(gu)障的發(fā)生也會(hui)由這三(sān)者綜合(hé)反映出(chū)來。維修(xiū)人員應(yīng)先由外(wài)向内逐(zhu)一進行(háng)排查，盡(jìn)量避免(miǎn)随意地(di)啓封，拆(chāi)卸，否則(ze)會擴大(dà)故障，使(shǐ)機床喪(sàng)失精度(dù)，降低性(xìng)能。
3.先靜後(hou)動先在(zài)機床斷(duàn)電的靜(jing)止狀态(tài)下，通過(guò)了解，觀(guān)察，測試(shì)，分析，确(què)認爲非(fēi)破壞性(xing)故障後(hòu)，方可給(gěi)機床通(tong)電;在運(yùn)行工況(kuàng)下，進行(hang)動态的(de)觀察，檢(jian)驗和測(ce)試，查找(zhao)故障。
而(er)對破壞(huai)性故障(zhang)，必須先(xian)排除危(wēi)險後，方(fang)可通電(dian)。
4.先簡單(dan)後複雜(zá)當出現(xiàn)多種故(gu)障互相(xiàng)交織掩(yǎn)蓋，一時(shí)無從下(xià)手時，應(ying)先解決(jue)容易的(de)問題，後(hòu)解決難(nán)度較大(da)的問題(tí)。往往簡(jian)單問題(tí)解決後(hou)，難度大(da)的問題(ti)也可能(néng)變得容(róng)易。
三、數(shu)控機床(chuang)故障診(zhen)斷方法(fǎ)
1.直觀法(fa)(望聞問(wèn)切)問-機(ji)床的故(gu)障現象(xiàng)，加工狀(zhuàng)況等;看(kàn)-CRT報警信(xìn)息，報警(jǐng)指示燈(dēng)，電容器(qì)等元件(jian)變形煙(yan)熏燒焦(jiao)，保護器(qi)脫扣等(deng);聽-異常(chang)聲響;聞(wen)-電氣元(yuán)件焦糊(hu)味及其(qí)它異味(wèi);摸-發熱(rè)，振動，接(jiē)觸不良(liáng)等。金屬(shu)加工微(wēi)信，内容(rong)不錯，值(zhí)得關注(zhu)。
2.參數檢(jian)查法參(can)數通常(chang)是存放(fang)在RAM中，有(you)時電池(chí)電壓不(bú)足，系統(tong)長期不(bú)通電或(huò)外部幹(gàn)擾都會(hui)使參數(shu)丢失或(huo)混亂，應(yīng)根據故(gu)障特征(zheng)，檢查和(he)校對有(you)關參數(shù)。
5.功能(neng)程序測(cè)試法将(jiāng)G，M，S，T，功能的(de)全部指(zhǐ)令編寫(xiě)一些小(xiǎo)程序，在(zài)診斷故(gu)障時運(yun)行這些(xiē)程序，即(jí)可判斷(duan)功能的(de)缺失。
1.機械故(gu)障導緻(zhì)加工精(jīng)度異常(chang)故障現(xian)象：一台(tái)SV-1000立式加(jiā)工中心(xin)，采用Frank系(xì)統。在加(jiā)工連杆(gan)模具過(guo)程中，忽(hū)然發現(xian)Z軸進給(gěi)異常，造(zào)成至少(shǎo)1mm的切削(xuē)誤差量(liang)(Z方向過(guò)切)。
故障(zhàng)診斷：調(diào)查中了(le)解到，故(gu)障是忽(hū)然發生(sheng)的。機床(chuang)在點動(dòng)，在手動(dòng)輸入數(shù)據方式(shì)操作下(xia)各個軸(zhóu)運行正(zheng)常，且回(hui)參考點(diǎn)正常，無(wu)任何報(bào)警提示(shì)，電氣控(kong)制部分(fèn)硬故障(zhàng)的可能(néng)性排除(chu)。應主要(yao)對以下(xià)幾個方(fang)面逐一(yī)進行檢(jiǎn)查。金屬(shu)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhi)得關注(zhù)。
檢查機(jī)床精度(dù)異常時(shí)正在運(yun)行的加(jia)工程序(xù)段，特别(bie)是刀具(ju)長度補(bu)償，加工(gōng)坐标系(xi)(G54-G59)的校對(duì)和計算(suan)。
在點動(dòng)方式下(xià)，反複運(yun)動Z軸，經(jing)過視，觸(chu)，聽，對其(qí)運動狀(zhuàng)态診斷(duàn)，發現Z向(xiàng)運動噪(zào)音異常(cháng)，特别是(shì)快速點(dian)動，噪音(yin)更加明(míng)顯。由此(ci)判斷，機(jī)械方面(mian)可能存(cun)在隐患(huan)。
檢查機(ji)床Z軸精(jīng)度。用手(shou)搖脈沖(chòng)發生器(qì)移動Z軸(zhou)，(将其倍(bèi)率定爲(wèi)1×100的擋位(wèi)，即每變(bian)化一步(bù)，電機進(jìn)給0.1mm)，配合(hé)百分表(biao)觀察Z軸(zhou)的運動(dong)情況。在(zài)單向運(yun)動保持(chi)正常後(hou)作爲起(qi)始點的(de)正向運(yun)動，脈沖(chòng)器每變(biàn)化一步(bù)，機床Z軸(zhou)運動的(de)實際距(ju)離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明(ming)電機運(yùn)行良好(hǎo)，定位精(jing)度也良(liang)好。而返(fǎn)回機床(chuáng)實際運(yun)動位移(yí)的變化(huà)上，可以(yi)分爲四(si)個階段(duàn)：(1)機床運(yun)動距離(li)d1>d=0.1mm(斜率大(dà)于1);(2)表現(xiàn)出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜(xie)率小于(yu)1);(3)機床機(ji)構實際(jì)沒移動(dòng)，表現出(chu)标準的(de)反向間(jian)隙;(4)機床(chuang)運動距(jù)離與脈(mo)沖器經(jīng)定數值(zhí)相等(斜(xie)率等于(yu)1)，恢複到(dào)機床的(de)正常運(yùn)動。無論(lun)怎樣對(dui)反向間(jiān)隙進行(háng)補償，其(qí)表現出(chu)的特征(zheng)是：除了(le)(3)階段補(bu)償外，其(qí)他各段(duan)變化依(yī)然存在(zài)，特别是(shi)(1)階段嚴(yan)重影響(xiang)到機床(chuáng)的加工(gōng)精度。補(bǔ)償中發(fā)現，間隙(xì)補償越(yue)大，(1)階段(duan)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jin)屬加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
分析(xi)上述檢(jian)查認爲(wei)存在幾(ji)點可能(neng)原因：一(yi)是電機(jī)有異常(cháng)，二是機(jī)械方面(miàn)有故障(zhang)，三是絲(sī)杠存在(zài)間隙。爲(wèi)了進一(yi)步診斷(duan)故障，将(jiang)電機和(hé)絲杠完(wán)全脫開(kai)，分别對(duì)電機和(hé)機械部(bu)分進行(hang)檢查。檢(jian)查結果(guǒ)是電機(jī)運行正(zheng)常;在對(dui)機械部(bù)分診斷(duàn)中發現(xian)，用手盤(pán)動絲杠(gàng)時，返回(huí)運動初(chū)始有很(hen)大的空(kōng)缺感。而(er)正常情(qing)況下，應(ying)該能感(gan)覺到軸(zhou)承有序(xu)而平滑(huá)的移動(dong)。
故障處(chù)理：經過(guo)拆卸檢(jiǎn)查發現(xiàn)該軸承(chéng)确實受(shòu)損，且有(yǒu)滾珠脫(tuō)落。更換(huan)後機床(chuáng)恢複正(zhèng)常。
2.控制(zhì)邏輯不(bu)妥導緻(zhì)加工精(jing)度異常(cháng)
故障現(xiàn)象：一台(tái)上海機(jī)床廠家(jiā)生産的(de)加工中(zhong)心，系統(tong)是Frank.加工(gōng)過程中(zhong)，發現該(gāi)機床X軸(zhou)精度異(yi)常，精度(dù)誤差小(xiǎo)爲0.008mm，大爲(wèi)1.2mm.故障診(zhen)斷：檢查(cha)中，機床(chuáng)已經按(an)照要求(qiú)設置了(le)G54工件坐(zuo)标系。在(zài)手動輸(shu)入數據(jù)方式操(cao)作下，以(yǐ)G54坐标系(xì)運行一(yī)段程序(xù)即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機(ji)床運行(háng)結束後(hou)顯示器(qì)上顯示(shi)的機械(xiè)坐标值(zhi)爲(X軸)“-1025.243”，記(jì)錄下該(gai)數值。然(ran)後在手(shǒu)動方式(shì)下，将機(jī)床點動(dong)到其他(tā)任意位(wei)置，再次(cì)在手動(dong)輸入數(shu)據方式(shi)操作下(xià)運行剛(gang)才的程(chéng)序段，待(dài)機床停(tíng)止後，發(fā)現此時(shí)機床坐(zuo)标數值(zhi)顯示爲(wei)“-1024.891”，同上一(yī)次執行(hang)後的數(shu)值比較(jiào)相差了(le)0.352mm.按照同(tóng)樣的方(fang)法，将X軸(zhou)點動移(yí)動到不(bu)同的位(wèi)置，反複(fú)執行該(gāi)程序段(duàn)，而顯示(shì)器上顯(xian)示的數(shu)值都有(yǒu)所不同(tóng)(不穩定(ding))。金屬加(jiā)工微信(xin)，内容不(bu)錯，值得(dé)關注。用(yong)百分表(biao)對X軸進(jìn)行仔細(xi)檢查，發(fā)現機械(xiè)位置實(shí)際誤差(chà)同數字(zi)顯示出(chu)來的誤(wu)差基本(ben)一緻，從(cong)而認爲(wèi)故障原(yuán)因爲X軸(zhóu)重複定(ding)位誤差(cha)過大。對(duì)X軸的反(fǎn)向間隙(xì)及定位(wei)精度進(jin)行檢查(chá)，重新補(bǔ)償其誤(wù)差值，結(jie)果起不(bu)到任何(hé)作用。因(yin)此懷疑(yi)光栅尺(chǐ)及系統(tǒng)參數等(děng)有問題(tí)。但爲什(shi)麽産生(sheng)如此大(da)的誤差(chà)，卻又未(wei)出現相(xiang)應的報(bào)警信息(xī)進一步(bù)檢查發(fa)現，此軸(zhóu)爲垂直(zhí)方向的(de)軸，當X軸(zhóu)松開時(shí)主軸箱(xiāng)向下掉(diao)，造成了(le)誤差。
故(gù)障處理(li)：對機床(chuáng)的PLC邏輯(jí)控制程(chéng)序做了(le)修改，即(ji)在X軸松(song)開時，先(xian)把X軸使(shi)能加載(zai)，再把X軸(zhóu)松開;而(ér)在X軸夾(jiá)緊時，先(xiān)把X軸夾(jia)緊後，再(zài)把使能(neng)去掉。調(diao)整後機(jī)床故障(zhang)得以解(jiě)決。
3.機床(chuáng)位置問(wen)題導緻(zhì)加工精(jing)度異常(chang)
故障現(xian)象：一台(tái)杭州産(chan)的立式(shì)數控銑(xǐ)床，配備(bèi)北京KND-10M系(xì)統。在點(dian)動或加(jiā)工過程(chéng)中，發現(xian)Z軸異常(cháng)。
故障處(chu)理：隻要(yào)将電機(jī)重裝，對(duì)準角度(dù)，測量好(hao)距離(電(dian)機與Z軸(zhou)的軸承(chéng))，皮帶兩(liǎng)邊(長度(du))要均勻(yún)。這樣，Z軸(zhóu)上下移(yí)動不均(jun)勻且有(yǒu)噪聲及(ji)抖動現(xiàn)象就消(xiao)除了，Z軸(zhou)加工恢(huī)複正常(chang)。
4.系統參(cān)數未優(you)化，電機(ji)運行異(yì)常
導緻(zhì)加工精(jing)度異常(chang)系統參(can)數主要(yao)包括機(jī)床進給(gei)單位，零(líng)點偏置(zhi)，反向間(jian)隙等。例(lì)如Frank數控(kong)系統，其(qi)進給單(dān)位有公(gong)制和英(yīng)制兩種(zhong)。在機床(chuang)修理過(guo)程中對(duì)于局部(bu)處理，常(cháng)常影響(xiang)到零點(dian)偏置和(hé)間隙的(de)變化，故(gu)障處理(lǐ)完畢後(hou)應作适(shì)時的調(diao)整和修(xiū)改;另一(yi)方面，由(you)于機械(xie)磨損嚴(yan)重或連(lian)接位松(song)動也可(kě)能造成(cheng)參數實(shi)測值的(de)變化，需(xu)要對參(can)數做相(xiàng)應的修(xiū)改才能(neng)滿足機(jī)床加工(gōng)精度的(de)要求。
故(gù)障現象(xiàng)：一台杭(háng)州産的(de)立式數(shu)控銑床(chuang)，配備北(běi)京KND-10M系統(tong)。在加工(gōng)過程中(zhōng)，發現X軸(zhóu)精度異(yi)常。
故障(zhàng)診斷：檢(jiǎn)查發現(xian)X軸存在(zai)一定間(jian)隙，且電(dian)機啓動(dong)時存在(zài)不穩定(ding)的現象(xiang)。用手觸(chu)摸X軸電(diàn)機時感(gan)覺電機(ji)拉動比(bi)較厲害(hai)，停止時(shi)拉動不(bú)明顯，尤(you)其是點(dian)動方式(shi)下比較(jiào)明顯。分(fèn)析認爲(wei)，故障原(yuán)因有兩(liǎng)點：一是(shi)絲杠反(fan)間隙很(hen)大;二是(shì)X軸電機(ji)工作異(yi)常。
故障(zhàng)處理：利(lì)用KND-10M系統(tǒng)的參數(shù)功能，對(dui)電機進(jin)行調試(shì)。首先對(dui)存在的(de)間隙進(jìn)行補償(chang)，再調整(zhěng)伺服系(xì)統參數(shu)及脈沖(chong)抑制功(gōng)能參數(shù)，X軸電機(ji)的抖動(dong)消除，機(ji)床加工(gong)精度恢(hui)複正常(cháng)。
通過對(dui)數控機(jī)床加工(gong)精度異(yi)常故障(zhang)診斷和(he)處理方(fang)法的探(tàn)讨，把實(shi)習生産(chǎn)中所遇(yù)到的實(shí)際問題(ti)及解決(jue)方法加(jia)以歸納(na)，充實了(le)教學内(nèi)容并滲(shen)透到生(sheng)産實踐(jiàn)中，不但(dàn)讓學生(shēng)掌握了(le)解決問(wen)題的方(fang)法，更重(zhòng)要的是(shì)培養了(le)學生實(shi)際操作(zuo)能力，運(yùn)用知識(shí)分析和(he)解決問(wen)題的能(néng)力，達到(dao)技工學(xué)校教育(yu)教學的(de)目标，使(shǐ)學生成(cheng)爲适應(ying)市場需(xu)求的實(shí)用型人(ren)才。
