2025/12/01 17:12:45 人氣(qì)（1960）
一、造成(cheng)數控車(chē)床加工(gōng)精度異(yi)常故障(zhàng)的原因(yin)
造成數(shù)控車床(chuáng)加工精(jīng)度異常(cháng)故障的(de)原因隐(yǐn)蔽性強(qiang)，診斷難(nán)度比較(jiào)大，歸納(na)出五個(ge)主要原(yuán)因：機床(chuang)進給單(dān)位被改(gai)動或變(bian)化;機床(chuang)各個軸(zhóu)的零點(dian)偏置異(yì)常;軸向(xiàng)的反向(xiàng)間隙異(yi)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(xie)故障，如(rú)絲杠，軸(zhóu)承，軸聯(lián)器等部(bu)件。另外(wai)數控車(che)床加工(gōng)程序的(de)編制，刀(dāo)具的選(xuan)擇及人(ren)爲因素(sù)，也可能(neng)導緻數(shù)控車床(chuang)加工精(jing)度異常(chang)。
二、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duàn)原則
1.先(xiān)外部後(hòu)内部數(shù)控機床(chuáng)是集機(ji)械，液壓(yā)，電氣爲(wèi)一體的(de)機床，故(gù)其故障(zhang)的發生(shēng)也會由(yóu)這三者(zhě)綜合反(fan)映出來(lai)。維修人(rén)員應先(xiān)由外向(xiang)内逐一(yī)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(shī)精度，降(jiang)低性能(neng)。
2.先機械(xie)後電氣(qì)一般來(lai)說，機械(xie)故障較(jiào)易發覺(jiào)，而數控(kòng)系統故(gù)障的診(zhěn)斷則難(nan)度較大(dà)些。在故(gu)障檢修(xiu)之前，首(shou)先注意(yi)排除機(ji)械性的(de)故障，往(wǎng)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(zhi)狀态下(xia)，通過了(le)解，觀察(cha)，測試，分(fèn)析，确認(ren)爲非破(po)壞性故(gù)障後，方(fāng)可給機(ji)床通電(diàn);在運行(hang)工況下(xià)，進行動(dong)态的觀(guān)察，檢驗(yan)和測試(shì)，查找故(gu)障。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。
而對(dui)破壞性(xing)故障，必(bì)須先排(pai)除危險(xian)後，方可(kě)通電。
4.先(xian)簡單後(hou)複雜當(dang)出現多(duo)種故障(zhang)互相交(jiao)織掩蓋(gai)，一時無(wú)從下手(shou)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(dān)問題解(jie)決後，難(nan)度大的(de)問題也(ye)可能變(bian)得容易(yi)。
1.直(zhi)觀法：(望(wang)聞問切(qiē))問-機床(chuang)的故障(zhang)現象，數(shù)控車床(chuang)加工狀(zhuang)況等;看(kan)-CRT報警信(xin)息，報警(jing)指示燈(deng)，電容器(qì)等元件(jian)變形煙(yan)熏燒焦(jiāo)，保護器(qì)脫扣等(deng);聽-異常(chang)聲響;聞(wén)-電氣元(yuan)件焦糊(hu)味及其(qí)它異味(wèi);摸-發熱(rè)，振動，接(jie)觸不良(liang)等。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
2.參數(shù)檢查法(fǎ)：參數通(tong)常是存(cun)放在RAM中(zhong)，有時電(diàn)池電壓(yā)不足，系(xi)統長期(qi)不通電(dian)或外部(bù)幹擾都(dōu)會使參(can)數丢失(shī)或混亂(luan)，應根據(jù)故障特(tè)征，檢查(chá)和校對(dui)有關參(can)數。
3.隔離(lí)法：一些(xie)故障，難(nán)以區分(fen)是數控(kòng)部分，還(hái)是伺服(fú)系統或(huò)機械部(bu)分造成(chéng)的，常采(cǎi)用隔離(li)法。
4.同類(lèi)對調法(fǎ)用同功(gōng)能的備(bèi)用闆替(ti)換被懷(huái)疑有故(gu)障的模(mó)闆，或将(jiang)功能相(xiang)同的模(mo)闆或單(dan)元相互(hu)交換。
5.功(gōng)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(shi)運行這(zhe)些程序(xu)，即可判(pàn)斷功能(neng)的缺失(shi)。
四、數控(kong)車床加(jiā)工精度(dù)異常故(gù)障診斷(duan)和處理(lǐ)實例
1.機(jī)械故障(zhàng)導緻數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)故障現(xian)象：一台(tái)SV-1000立式數(shu)控車床(chuang)加工中(zhōng)心，采用(yong)Frank系統。在(zài)數控車(chē)床加工(gong)連杆模(mo)具過程(chéng)中，忽然(ran)發現Z軸(zhou)進給異(yì)常，造成(chéng)至少1mm的(de)切削誤(wù)差量(Z方(fang)向過切(qie))。
故障診(zhěn)斷：調查(chá)中了解(jiě)到，故障(zhàng)是忽然(ran)發生的(de)。機床在(zai)點動，在(zai)手動輸(shū)入數據(ju)方式操(cāo)作下各(gè)個軸運(yùn)行正常(cháng)，且回參(can)考點正(zhèng)常，無任(rèn)何報警(jing)提示，電(dian)氣控制(zhi)部分硬(yìng)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(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhi)得關注(zhù)。
檢(jian)查機床(chuáng)Z軸精度(du)。用手搖(yáo)脈沖發(fā)生器移(yí)動Z軸，(将(jiang)其倍率(lü)定爲1×100的(de)擋位，即(jí)每變化(hua)一步，電(diàn)機進給(gěi)0.1mm)，配合百(bǎi)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(zuo)爲起始(shi)點的正(zheng)向運動(dong)，脈沖器(qì)每變化(huà)一步，機(jī)床Z軸運(yun)動的實(shí)際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(diàn)機運行(hang)良好，定(dìng)位精度(du)也良好(hao)。而返回(huí)機床實(shí)際運動(dòng)位移的(de)變化上(shang)，可以分(fen)爲四個(gè)階段：(1)機(jī)床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜(xie)率大于(yú)1);(2)表現出(chū)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lü)小于1);(3)機(jī)床機構(gou)實際沒(méi)移動，表(biao)現出标(biao)準的反(fan)向間隙(xì);(4)機床運(yun)動距離(li)與脈沖(chong)器經定(ding)數值相(xiàng)等(斜率(lü)等于1)，恢(huī)複到機(ji)床的正(zhèng)常運動(dong)。無論怎(zěn)樣對反(fan)向間隙(xi)進行補(bu)償，其表(biǎo)現出的(de)特征是(shi)：除了(3)階(jiē)段補償(cháng)外，其他(ta)各段變(bian)化依然(rán)存在，特(te)别是(1)階(jiē)段嚴重(zhong)影響到(dao)機床的(de)數控車(chē)床加工(gong)精度。補(bǔ)償中發(fā)現，間隙(xì)補償越(yuè)大，(1)階段(duàn)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jin)屬數控(kòng)車床加(jia)工微信(xin)，内容不(bú)錯，值得(dé)關注。
分(fen)析上述(shu)檢查認(ren)爲存在(zài)幾點可(kě)能原因(yīn)：一是電(diàn)機有異(yì)常，二是(shi)機械方(fāng)面有故(gù)障，三是(shì)絲杠存(cun)在間隙(xì)。爲了進(jìn)一步診(zhen)斷故障(zhàng)，将電機(ji)和絲杠(gàng)完全脫(tuō)開，分别(bie)對電機(jī)和機械(xie)部分進(jìn)行檢查(cha)。檢查結(jié)果是電(dian)機運行(háng)正常;在(zài)對機械(xie)部分診(zhěn)斷中發(fā)現，用手(shou)盤動絲(sī)杠時，返(fǎn)回運動(dòng)初始有(you)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(chang)情況下(xià)，應該能(néng)感覺到(dao)軸承有(you)序而平(píng)滑的移(yí)動。
故障(zhàng)處理：經(jing)過拆卸(xiè)檢查發(fā)現該軸(zhou)承确實(shi)受損，且(qiě)有滾珠(zhū)脫落。更(gèng)換後機(jī)床恢複(fu)正常。
2.控(kong)制邏輯(jí)不妥導(dao)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(dù)異常
故(gù)障現象(xiàng)：一台上(shàng)海機床(chuang)廠家生(sheng)産的數(shu)控車床(chuang)加工中(zhong)心，系統(tǒng)是Frank.數控(kòng)車床加(jia)工過程(cheng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(du)異常，精(jing)度誤差(chà)小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障(zhàng)診斷：檢(jiǎn)查中，機(jī)床已經(jīng)按照要(yao)求設置(zhì)了G54工件(jiàn)坐标系(xi)。在手動(dòng)輸入數(shù)據方式(shì)操作下(xia)，以G54坐标(biāo)系運行(háng)一段程(chéng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dai)機床運(yun)行結束(shù)後顯示(shi)器上顯(xiǎn)示的機(jī)械坐标(biāo)值爲(X軸(zhou))“-1025.243”，記錄下(xià)該數值(zhí)。然後在(zài)手動方(fāng)式下，将(jiāng)機床點(diǎn)動到其(qi)他任意(yì)位置，再(zài)次在手(shǒu)動輸入(rù)數據方(fāng)式操作(zuo)下運行(háng)剛才的(de)程序段(duan)，待機床(chuáng)停止後(hou)，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(bi)較相差(cha)了0.352mm.按照(zhao)同樣的(de)方法，将(jiāng)X軸點動(dong)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fǎn)複執行(háng)該程序(xù)段，而顯(xiǎn)示器上(shang)顯示的(de)數值都(dou)有所不(bú)同(不穩(wen)定)。金屬(shu)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。用百(bai)分表對(dui)X軸進行(háng)仔細檢(jiǎn)查，發現(xian)機械位(wèi)置實際(ji)誤差同(tóng)數字顯(xian)示出來(lai)的誤差(chà)基本一(yi)緻，從而(ér)認爲故(gu)障原因(yīn)爲X軸重(zhong)複定位(wei)誤差過(guo)大。對X軸(zhóu)的反向(xiang)間隙及(jí)定位精(jīng)度進行(háng)檢查，重(zhong)新補償(cháng)其誤差(chà)值，結果(guǒ)起不到(dào)任何作(zuò)用。因此(ci)懷疑光(guang)栅尺及(ji)系統參(cān)數等有(you)問題。但(dan)爲什麽(me)産生如(ru)此大的(de)誤差，卻(què)又未出(chū)現相應(ying)的報警(jing)信息進(jin)一步檢(jian)查發現(xian)，此軸爲(wei)垂直方(fāng)向的軸(zhóu)，當X軸松(song)開時主(zhu)軸箱向(xiang)下掉，造(zào)成了誤(wù)差。
故障(zhàng)處理：對(duì)機床的(de)PLC邏輯控(kòng)制程序(xu)做了修(xiū)改，即在(zài)X軸松開(kai)時，先把(ba)X軸使能(néng)加載，再(zai)把X軸松(song)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(qù)掉。調整(zheng)後機床(chuáng)故障得(dé)以解決(jue)。
3.機床位(wèi)置問題(tí)導緻數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)
故障現(xian)象：一台(tái)杭州産(chan)的立式(shi)數控銑(xǐ)床，配備(bèi)北京KND-10M系(xì)統。在點(diǎn)動或數(shu)控車床(chuáng)加工過(guò)程中，發(fa)現Z軸異(yi)常。
故障(zhang)診斷：檢(jian)查發現(xian)，Z軸上下(xia)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(shi)，在點動(dòng)方式下(xia)Z軸向上(shàng)運動存(cun)在不穩(wen)定的噪(zào)聲及受(shòu)力不均(jun1)勻，且感(gan)覺電機(ji)抖動比(bi)較厲害(hai);而向下(xia)運動時(shi)，就沒有(you)抖動得(de)這麽明(ming)顯;停止(zhǐ)時不抖(dou)動，在數(shù)控車床(chuang)加工過(guò)程中表(biao)現得比(bǐ)較明顯(xiǎn)。分析認(rèn)爲，故障(zhang)原因有(you)三點：一(yi)是絲杠(gàng)反向間(jian)隙很大(da);二是Z軸(zhou)電機工(gōng)作異常(cháng);三是皮(pí)帶輪受(shòu)損至受(shou)力不均(jun)。但有一(yī)個問題(ti)要注意(yì)的是，停(tíng)止時不(bú)抖動，上(shang)下運動(dong)不均勻(yún)，所以電(diàn)機工作(zuò)異常這(zhe)個問題(ti)可以排(pái)除。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guān)注。因此(ci)先對機(ji)械部分(fèn)診斷，在(zài)診斷測(ce)試過程(cheng)中沒有(you)發現異(yì)常，在公(gōng)差之内(nei)。利用排(pai)除法則(zé)，餘下的(de)隻有皮(pi)帶問題(ti)了，在檢(jian)測皮帶(dài)時，發覺(jiao)這條皮(pi)帶剛換(huàn)不久，但(dan)在細心(xīn)檢測皮(pí)帶時，發(fa)現皮帶(dài)内側出(chū)現不同(tong)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(zào)成的呢(ne)在診斷(duàn)中發現(xian)電機放(fàng)置有問(wen)題，即裝(zhuang)夾的角(jiǎo)度位置(zhì)不對稱(cheng)造成受(shou)力不均(jun1)。
故障處(chu)理：隻要(yào)将電機(ji)重裝，對(dui)準角度(du)，測量好(hao)距離(電(diàn)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(yi)動不均(jun)勻且有(yǒu)噪聲及(ji)抖動現(xian)象就消(xiāo)除了，Z軸(zhóu)數控車(chē)床加工(gōng)恢複正(zhèng)常。
導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(dù)異常系(xi)統參數(shu)主要包(bao)括機床(chuang)進給單(dān)位，零點(diǎn)偏置，反(fǎn)向間隙(xì)等。例如(ru)Frank數控系(xi)統，其進(jìn)給單位(wèi)有公制(zhi)和英制(zhi)兩種。在(zài)機床修(xiū)理過程(chéng)中對于(yu)局部處(chù)理，常常(cháng)影響到(dao)零點偏(pian)置和間(jian)隙的變(biàn)化，故障(zhang)處理完(wan)畢後應(ying)作适時(shi)的調整(zheng)和修改(gai);另一方(fang)面，由于(yu)機械磨(mo)損嚴重(zhòng)或連接(jiē)位松動(dong)也可能(néng)造成參(cān)數實測(ce)值的變(bian)化，需要(yào)對參數(shu)做相應(yīng)的修改(gai)才能滿(mǎn)足機床(chuáng)數控車(chē)床加工(gōng)精度的(de)要求。
故(gu)障現象(xiang)：一台杭(hang)州産的(de)立式數(shu)控銑床(chuang)，配備北(běi)京KND-10M系統(tǒng)。在數控(kong)車床加(jia)工過程(cheng)中，發現(xian)X軸精度(dù)異常。
故(gu)障診斷(duan)：檢查發(fā)現X軸存(cun)在一定(ding)間隙，且(qie)電機啓(qǐ)動時存(cún)在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。用手(shǒu)觸摸X軸(zhóu)電機時(shi)感覺電(dian)機拉動(dong)比較厲(li)害，停止(zhǐ)時拉動(dòng)不明顯(xiǎn)，尤其是(shi)點動方(fang)式下比(bi)較明顯(xian)。分析認(ren)爲，故障(zhàng)原因有(yǒu)兩點：一(yī)是絲杠(gang)反間隙(xì)很大;二(er)是X軸電(dian)機工作(zuo)異常。
故(gù)障處理(lǐ)：利用KND-10M系(xi)統的參(can)數功能(néng)，對電機(ji)進行調(diào)試。首先(xian)對存在(zai)的間隙(xì)進行補(bǔ)償，再調(diào)整伺服(fú)系統參(can)數及脈(mo)沖抑制(zhì)功能參(cān)數，X軸電(dian)機的抖(dou)動消除(chú)，機床數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度恢複(fú)正常。