一、造成數(shu)控車床加工精度(du)異常故障的原因(yin)
造成數控車床加(jia)工精度異常故障(zhang)的原因隐蔽性強(qiáng)，診斷難度比較大(dà)，歸納出五個主要(yào)原因：機床進給單(dān)位被改動或變化(huà);機床各個軸的零(ling)點偏置異常;軸向(xiàng)的反向間隙異常(chang);電機運行狀态異(yi)常，即電氣及控制(zhi)部分異常;機械故(gù)障，如絲杠，軸承，軸(zhóu)聯器等部件。另外(wài)數控車床加工程(cheng)序的編制，刀具的(de)選擇及人爲因素(su)，也可能導緻數控(kòng)車床加工精度異(yi)常。
二、數控機床故(gu)障診斷原則
1.先外(wài)部後内部數控機(jī)床是集機械，液壓(yā)，電氣爲一體的機(ji)床，故其故障的發(fa)生也會由這三者(zhě)綜合反映出來。維(wei)修人員應先由外(wài)向内逐一進行排(pai)查，盡量避免随意(yì)地啓封，拆卸，否則(ze)會擴大故障，使機(jī)床喪失精度，降低(di)性能。
2.先機械後電(diàn)氣一般來說，機械(xiè)故障較易發覺，而(ér)數控系統故障的(de)診斷則難度較大(dà)些。在故障檢修之(zhi)前，首先注意排除(chú)機械性的故障，往(wǎng)往可達到事半功(gōng)倍的效果。
3.先靜後(hou)動先在機床斷電(dian)的靜止狀态下，通(tong)過了解，觀察，測試(shi)，分析，确認爲非破(pò)壞性故障後，方可(ke)給機床通電;在運(yun)行工況下，進行動(dòng)态的觀察，檢驗和(he)測試，查找故障。金(jin)屬數控車床加工(gōng)微信，内容不錯，值(zhi)得關注。
而對破壞(huai)性故障，必須先排(pái)除危險後，方可通(tōng)電。
1.直觀法：(望聞(wén)問切)問-機床的故(gu)障現象，數控車床(chuang)加工狀況等;看-CRT報(bào)警信息，報警指示(shì)燈，電容器等元件(jiàn)變形煙熏燒焦，保(bǎo)護器脫扣等;聽-異(yì)常聲響;聞-電氣元(yuán)件焦糊味及其它(ta)異味;摸-發熱，振動(dong)，接觸不良等。金屬(shu)數控車床加工微(wēi)信，内容不錯，值得(dé)關注。
2.參數檢查法(fa)：參數通常是存放(fàng)在RAM中，有時電池電(dian)壓不足，系統長期(qī)不通電或外部幹(gan)擾都會使參數丢(diu)失或混亂，應根據(jù)故障特征，檢查和(he)校對有關參數。
3.隔(ge)離法：一些故障，難(nan)以區分是數控部(bù)分，還是伺服系統(tǒng)或機械部分造成(chéng)的，常采用隔離法(fa)。
4.同類對調法用同(tóng)功能的備用闆替(tì)換被懷疑有故障(zhàng)的模闆，或将功能(néng)相同的模闆或單(dan)元相互交換。
5.功能(néng)程序測試法将G，M，S，T，功(gong)能的全部指令編(biān)寫一些小程序，在(zài)診斷故障時運行(háng)這些程序，即可判(pan)斷功能的缺失。
四(sì)、數控車床加工精(jīng)度異常故障診斷(duan)和處理實例
1.機械(xie)故障導緻數控車(che)床加工精度異常(chang)故障現象：一台SV-1000立(li)式數控車床加工(gong)中心，采用Frank系統。在(zài)數控車床加工連(lian)杆模具過程中，忽(hū)然發現Z軸進給異(yì)常，造成至少1mm的切(qie)削誤差量(Z方向過(guò)切)。
故障診斷：調查(chá)中了解到，故障是(shi)忽然發生的。機床(chuang)在點動，在手動輸(shū)入數據方式操作(zuò)下各個軸運行正(zhèng)常，且回參考點正(zhèng)常，無任何報警提(tí)示，電氣控制部分(fèn)硬故障的可能性(xing)排除。應主要對以(yi)下幾個方面逐一(yī)進行檢查。金屬數(shù)控車床加工微信(xin)，内容不錯，值得關(guan)注。
檢查機床精度(dù)異常時正在運行(hang)的數控車床加工(gong)程序段，特别是刀(dao)具長度補償，數控(kong)車床加工坐标系(xi)(G54-G59)的校對和計算。
在(zài)點動方式下，反複(fú)運動Z軸，經過視，觸(chù)，聽，對其運動狀态(tài)診斷，發現Z向運動(dong)噪音異常，特别是(shì)快速點動，噪音更(gèng)加明顯。由此判斷(duan)，機械方面可能存(cún)在隐患。
檢查機床(chuang)Z軸精度。用手搖脈(mò)沖發生器移動Z軸(zhou)，(将其倍率定爲1×100的(de)擋位，即每變化一(yi)步，電機進給0.1mm)，配合(hé)百分表觀察Z軸的(de)運動情況。在單向(xiang)運動保持正常後(hòu)作爲起始點的正(zhèng)向運動，脈沖器每(měi)變化一步，機床Z軸(zhou)運動的實際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行良(liang)好，定位精度也良(liáng)好。而返回機床實(shí)際運動位移的變(biàn)化上，可以分爲四(sì)個階段：(1)機床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)表(biao)現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于(yú)1);(3)機床機構實際沒(méi)移動，表現出标準(zhǔn)的反向間隙;(4)機床(chuáng)運動距離與脈沖(chòng)器經定數值相等(děng)(斜率等于1)，恢複到(dào)機床的正常運動(dong)。無論怎樣對反向(xiang)間隙進行補償，其(qí)表現出的特征是(shi)：除了(3)階段補償外(wai)，其他各段變化依(yi)然存在，特别是(1)階(jiē)段嚴重影響到機(jī)床的數控車床加(jiā)工精度。補償中發(fa)現，間隙補償越大(da)，(1)階段移動的距離(lí)也越大。金屬數控(kòng)車床加工微信，内(nèi)容不錯，值得關注(zhu)。
分析上述檢查認(ren)爲存在幾點可能(neng)原因：一是電機有(you)異常，二是機械方(fang)面有故障，三是絲(sī)杠存在間隙。爲了(le)進一步診斷故障(zhang)，将電機和絲杠完(wán)全脫開，分别對電(diàn)機和機械部分進(jìn)行檢查。檢查結果(guo)是電機運行正常(chang);在對機械部分診(zhen)斷中發現，用手盤(pan)動絲杠時，返回運(yun)動初始有很大的(de)空缺感。而正常情(qíng)況下，應該能感覺(jiao)到軸承有序而平(ping)滑的移動。
故障處(chù)理：經過拆卸檢查(cha)發現該軸承确實(shí)受損，且有滾珠脫(tuo)落。更換後機床恢(hui)複正常。
2.控制邏輯不(bú)妥導緻數控車床(chuáng)加工精度異常
故(gu)障現象：一台上海(hǎi)機床廠家生産的(de)數控車床加工中(zhōng)心，系統是Frank.數控車(chē)床加工過程中，發(fa)現該機床X軸精度(du)異常，精度誤差小(xiǎo)爲0.008mm，大爲1.2mm.故障診斷(duan)：檢查中，機床已經(jing)按照要求設置了(le)G54工件坐标系。在手(shou)動輸入數據方式(shì)操作下，以G54坐标系(xi)運行一段程序即(ji)“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床運行結束(shù)後顯示器上顯示(shì)的機械坐标值爲(wei)(X軸)“-1025.243”，記錄下該數值(zhí)。然後在手動方式(shì)下，将機床點動到(dao)其他任意位置，再(zai)次在手動輸入數(shu)據方式操作下運(yun)行剛才的程序段(duan)，待機床停止後，發(fa)現此時機床坐标(biāo)數值顯示爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執行後的數(shu)值比較相差了0.352mm.按(àn)照同樣的方法，将(jiāng)X軸點動移動到不(bu)同的位置，反複執(zhí)行該程序段，而顯(xian)示器上顯示的數(shu)值都有所不同(不(bu)穩定)。金屬數控車(che)床加工微信，内容(róng)不錯，值得關注。用(yòng)百分表對X軸進行(háng)仔細檢查，發現機(ji)械位置實際誤差(cha)同數字顯示出來(lai)的誤差基本一緻(zhì)，從而認爲故障原(yuan)因爲X軸重複定位(wèi)誤差過大。對X軸的(de)反向間隙及定位(wèi)精度進行檢查，重(zhòng)新補償其誤差值(zhi)，結果起不到任何(he)作用。因此懷疑光(guāng)栅尺及系統參數(shù)等有問題。但爲什(shi)麽産生如此大的(de)誤差，卻又未出現(xiàn)相應的報警信息(xī)進一步檢查發現(xiàn)，此軸爲垂直方向(xiàng)的軸，當X軸松開時(shí)主軸箱向下掉，造(zào)成了誤差。
故障處(chu)理：對機床的PLC邏輯(ji)控制程序做了修(xiū)改，即在X軸松開時(shí)，先把X軸使能加載(zai)，再把X軸松開;而在(zài)X軸夾緊時，先把X軸(zhou)夾緊後，再把使能(néng)去掉。調整後機床(chuáng)故障得以解決。
3.機(jī)床位置問題導緻(zhì)數控車床加工精(jing)度異常
故障診斷：檢查(chá)發現，Z軸上下移動(dong)不均勻且有噪聲(sheng)，且存在一定間隙(xi)。電機啓動時，在點(dian)動方式下Z軸向上(shàng)運動存在不穩定(ding)的噪聲及受力不(bú)均勻，且感覺電機(jī)抖動比較厲害;而(ér)向下運動時，就沒(méi)有抖動得這麽明(míng)顯;停止時不抖動(dong)，在數控車床加工(gong)過程中表現得比(bi)較明顯。分析認爲(wei)，故障原因有三點(dian)：一是絲杠反向間(jiān)隙很大;二是Z軸電(dian)機工作異常;三是(shi)皮帶輪受損至受(shòu)力不均。但有一個(gè)問題要注意的是(shi)，停止時不抖動，上(shang)下運動不均勻，所(suo)以電機工作異常(cháng)這個問題可以排(pai)除。金屬數控車床(chuáng)加工微信，内容不(bú)錯，值得關注。因此(ci)先對機械部分診(zhěn)斷，在診斷測試過(guò)程中沒有發現異(yì)常，在公差之内。利(li)用排除法則，餘下(xia)的隻有皮帶問題(tí)了，在檢測皮帶時(shi)，發覺這條皮帶剛(gāng)換不久，但在細心(xin)檢測皮帶時，發現(xian)皮帶内側出現不(bú)同程度的受損，很(hen)明顯是受力不均(jun1)所至，是什麽原因(yin)造成的呢在診斷(duàn)中發現電機放置(zhi)有問題，即裝夾的(de)角度位置不對稱(chēng)造成受力不均。
故(gù)障處理：隻要将電(diàn)機重裝，對準角度(dù)，測量好距離(電機(jī)與Z軸的軸承)，皮帶(dai)兩邊(長度)要均勻(yún)。這樣，Z軸上下移動(dong)不均勻且有噪聲(shēng)及抖動現象就消(xiao)除了，Z軸數控車床(chuang)加工恢複正常。
4.系(xi)統參數未優化，電(diàn)機運行異常
導緻(zhì)數控車床加工精(jing)度異常系統參數(shu)主要包括機床進(jìn)給單位，零點偏置(zhi)，反向間隙等。例如(ru)Frank數控系統，其進給(gei)單位有公制和英(ying)制兩種。在機床修(xiu)理過程中對于局(jú)部處理，常常影響(xiǎng)到零點偏置和間(jian)隙的變化，故障處(chù)理完畢後應作适(shì)時的調整和修改(gai);另一方面，由于機(ji)械磨損嚴重或連(lián)接位松動也可能(néng)造成參數實測值(zhi)的變化，需要對參(can)數做相應的修改(gai)才能滿足機床數(shù)控車床加工精度(du)的要求。
故障現象(xiàng)：一台杭州産的立(lì)式數控銑床，配備(bei)北京KND-10M系統。在數控(kong)車床加工過程中(zhong)，發現X軸精度異常(chang)。
故障診斷：檢查發(fa)現X軸存在一定間(jian)隙，且電機啓動時(shí)存在不穩定的現(xiàn)象。用手觸摸X軸電(diàn)機時感覺電機拉(lā)動比較厲害，停止(zhi)時拉動不明顯，尤(yóu)其是點動方式下(xia)比較明顯。分析認(ren)爲，故障原因有兩(liǎng)點：一是絲杠反間(jian)隙很大;二是X軸電(dian)機工作異常。
故障(zhang)處理：利用KND-10M系統的(de)參數功能，對電機(jī)進行調試。首先對(dui)存在的間隙進行(háng)補償，再調整伺服(fu)系統參數及脈沖(chong)抑制功能參數，X軸(zhóu)電機的抖動消除(chú)，機床數控車床加(jia)工精度恢複正常(chang)。
