一、造成(chéng)數控車(che)床加工(gōng)精度異(yì)常故障(zhàng)的原因(yīn)
造成數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)故障的(de)原因隐(yin)蔽性強(qiang)，診斷難(nan)度比較(jiào)大，歸納(nà)出五個(gè)主要原(yuán)因：機床(chuang)進給單(dan)位被改(gǎi)動或變(bian)化;機床(chuáng)各個軸(zhou)的零點(diǎn)偏置異(yi)常;軸向(xiàng)的反向(xiàng)間隙異(yì)常;電機(ji)運行狀(zhuang)态異常(chang)，即電氣(qì)及控制(zhì)部分異(yì)常;機械(xie)故障，如(rú)絲杠，軸(zhou)承，軸聯(lián)器等部(bu)件。另外(wài)數控車(che)床加工(gong)程序的(de)編制，刀(dao)具的選(xuǎn)擇及人(ren)爲因素(sù)，也可能(néng)導緻數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)。
二、數控(kong)機床故(gu)障診斷(duàn)原則
2.先機械(xiè)後電氣(qì)一般來(lai)說，機械(xiè)故障較(jiào)易發覺(jiao)，而數控(kong)系統故(gù)障的診(zhěn)斷則難(nan)度較大(da)些。在故(gù)障檢修(xiū)之前，首(shou)先注意(yi)排除機(jī)械性的(de)故障，往(wǎng)往可達(da)到事半(ban)功倍的(de)效果。
3.先(xiān)靜後動(dong)先在機(jī)床斷電(diàn)的靜止(zhǐ)狀态下(xià)，通過了(le)解，觀察(chá)，測試，分(fen)析，确認(rèn)爲非破(po)壞性故(gù)障後，方(fang)可給機(ji)床通電(dian);在運行(hang)工況下(xia)，進行動(dòng)态的觀(guan)察，檢驗(yàn)和測試(shi)，查找故(gù)障。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guān)注。
而對(dui)破壞性(xìng)故障，必(bi)須先排(pái)除危險(xian)後，方可(kě)通電。
4.先(xiān)簡單後(hou)複雜當(dang)出現多(duo)種故障(zhàng)互相交(jiāo)織掩蓋(gài)，一時無(wú)從下手(shou)時，應先(xiān)解決容(róng)易的問(wèn)題，後解(jiě)決難度(dù)較大的(de)問題。往(wang)往簡單(dan)問題解(jiě)決後，難(nán)度大的(de)問題也(yě)可能變(biàn)得容易(yì)。
三、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duàn)方法
1.直(zhi)觀法：(望(wang)聞問切(qie))問-機床(chuang)的故障(zhàng)現象，數(shu)控車床(chuáng)加工狀(zhuang)況等;看(kan)-CRT報警信(xin)息，報警(jǐng)指示燈(dēng)，電容器(qi)等元件(jiàn)變形煙(yan)熏燒焦(jiao)，保護器(qi)脫扣等(děng);聽-異常(chang)聲響;聞(wen)-電氣元(yuan)件焦糊(hú)味及其(qi)它異味(wei);摸-發熱(rè)，振動，接(jie)觸不良(liang)等。金屬(shu)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。
2.參數(shù)檢查法(fa)：參數通(tōng)常是存(cún)放在RAM中(zhōng)，有時電(diàn)池電壓(ya)不足，系(xi)統長期(qi)不通電(dian)或外部(bu)幹擾都(dōu)會使參(cān)數丢失(shi)或混亂(luàn)，應根據(ju)故障特(te)征，檢查(cha)和校對(dui)有關參(can)數。
3.隔離(lí)法：一些(xiē)故障，難(nán)以區分(fèn)是數控(kòng)部分，還(hái)是伺服(fú)系統或(huò)機械部(bù)分造成(cheng)的，常采(cǎi)用隔離(lí)法。
4.同類(lèi)對調法(fǎ)用同功(gong)能的備(bèi)用闆替(ti)換被懷(huai)疑有故(gu)障的模(mó)闆，或将(jiāng)功能相(xiang)同的模(mó)闆或單(dan)元相互(hù)交換。
5.功(gong)能程序(xu)測試法(fa)将G，M，S，T，功能(neng)的全部(bu)指令編(biān)寫一些(xie)小程序(xù)，在診斷(duan)故障時(shi)運行這(zhè)些程序(xu)，即可判(pàn)斷功能(néng)的缺失(shi)。
四、數控(kong)車床加(jiā)工精度(dù)異常故(gù)障診斷(duàn)和處理(lǐ)實例
1.機(ji)械故障(zhàng)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jīng)度異常(cháng)故障現(xiàn)象：一台(tái)SV-1000立式數(shù)控車床(chuang)加工中(zhong)心，采用(yòng)Frank系統。在(zai)數控車(chē)床加工(gōng)連杆模(mó)具過程(chéng)中，忽然(ran)發現Z軸(zhou)進給異(yì)常，造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wù)差量(Z方(fang)向過切(qiē))。
故障診(zhěn)斷：調查(cha)中了解(jiě)到，故障(zhang)是忽然(ran)發生的(de)。機床在(zai)點動，在(zai)手動輸(shu)入數據(jù)方式操(cao)作下各(ge)個軸運(yun)行正常(chang)，且回參(can)考點正(zheng)常，無任(rèn)何報警(jing)提示，電(diàn)氣控制(zhì)部分硬(ying)故障的(de)可能性(xing)排除。應(ying)主要對(duì)以下幾(jǐ)個方面(miàn)逐一進(jìn)行檢查(cha)。金屬數(shù)控車床(chuáng)加工微(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhí)得關注(zhù)。
檢查機(jī)床精度(du)異常時(shí)正在運(yùn)行的數(shù)控車床(chuang)加工程(cheng)序段，特(tè)别是刀(dao)具長度(dù)補償，數(shù)控車床(chuáng)加工坐(zuò)标系(G54-G59)的(de)校對和(he)計算。
在(zài)點動方(fang)式下，反(fan)複運動(dong)Z軸，經過(guo)視，觸，聽(ting)，對其運(yun)動狀态(tai)診斷，發(fa)現Z向運(yun)動噪音(yin)異常，特(te)别是快(kuai)速點動(dong)，噪音更(gèng)加明顯(xian)。由此判(pan)斷，機械(xie)方面可(ke)能存在(zai)隐患。
檢(jiǎn)查機床(chuáng)Z軸精度(dù)。用手搖(yao)脈沖發(fā)生器移(yi)動Z軸，(将(jiang)其倍率(lü)定爲1×100的(de)擋位，即(ji)每變化(huà)一步，電(dian)機進給(gei)0.1mm)，配合百(bǎi)分表觀(guān)察Z軸的(de)運動情(qíng)況。在單(dan)向運動(dong)保持正(zhèng)常後作(zuò)爲起始(shǐ)點的正(zhèng)向運動(dòng)，脈沖器(qì)每變化(huà)一步，機(ji)床Z軸運(yun)動的實(shi)際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(diàn)機運行(hang)良好，定(ding)位精度(du)也良好(hao)。而返回(hui)機床實(shí)際運動(dong)位移的(de)變化上(shàng)，可以分(fen)爲四個(ge)階段：(1)機(jī)床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜(xié)率大于(yu)1);(2)表現出(chū)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lǜ)小于1);(3)機(jī)床機構(gòu)實際沒(méi)移動，表(biao)現出标(biao)準的反(fan)向間隙(xì);(4)機床運(yùn)動距離(li)與脈沖(chong)器經定(dìng)數值相(xiàng)等(斜率(lü)等于1)，恢(huī)複到機(ji)床的正(zheng)常運動(dong)。無論怎(zěn)樣對反(fan)向間隙(xi)進行補(bǔ)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(biàn)化依然(rán)存在，特(tè)别是(1)階(jiē)段嚴重(zhong)影響到(dào)機床的(de)數控車(che)床加工(gong)精度。補(bǔ)償中發(fa)現，間隙(xì)補償越(yuè)大，(1)階段(duan)移動的(de)距離也(ye)越大。金(jin)屬數控(kòng)車床加(jia)工微信(xin)，内容不(bu)錯，值得(dé)關注。
分(fen)析上述(shù)檢查認(ren)爲存在(zài)幾點可(ke)能原因(yīn)：一是電(diàn)機有異(yi)常，二是(shi)機械方(fang)面有故(gu)障，三是(shi)絲杠存(cun)在間隙(xì)。爲了進(jin)一步診(zhen)斷故障(zhang)，将電機(ji)和絲杠(gàng)完全脫(tuo)開，分别(bie)對電機(jī)和機械(xiè)部分進(jin)行檢查(chá)。檢查結(jié)果是電(dian)機運行(hang)正常;在(zai)對機械(xie)部分診(zhen)斷中發(fa)現，用手(shou)盤動絲(si)杠時，返(fan)回運動(dong)初始有(yǒu)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(cháng)情況下(xià)，應該能(néng)感覺到(dào)軸承有(yǒu)序而平(píng)滑的移(yi)動。
故障(zhàng)處理：經(jing)過拆卸(xiè)檢查發(fa)現該軸(zhou)承确實(shí)受損，且(qiě)有滾珠(zhū)脫落。更(geng)換後機(jī)床恢複(fú)正常。
故(gu)障現象(xiàng)：一台上(shàng)海機床(chuáng)廠家生(shēng)産的數(shu)控車床(chuáng)加工中(zhōng)心，系統(tǒng)是Frank.數控(kong)車床加(jiā)工過程(chéng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(dù)異常，精(jing)度誤差(cha)小爲0.008mm，大(dà)爲1.2mm.故障(zhang)診斷：檢(jian)查中，機(jī)床已經(jīng)按照要(yào)求設置(zhì)了G54工件(jian)坐标系(xì)。在手動(dòng)輸入數(shu)據方式(shi)操作下(xia)，以G54坐标(biāo)系運行(hang)一段程(chéng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dài)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(zhóu))“-1025.243”，記錄下(xia)該數值(zhí)。然後在(zai)手動方(fāng)式下，将(jiang)機床點(diǎn)動到其(qi)他任意(yi)位置，再(zai)次在手(shǒu)動輸入(rù)數據方(fāng)式操作(zuo)下運行(hang)剛才的(de)程序段(duan)，待機床(chuáng)停止後(hou)，發現此(ci)時機床(chuang)坐标數(shù)值顯示(shi)爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執(zhí)行後的(de)數值比(bi)較相差(chà)了0.352mm.按照(zhào)同樣的(de)方法，将(jiang)X軸點動(dòng)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fan)複執行(hang)該程序(xu)段，而顯(xiǎn)示器上(shàng)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(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。用百(bǎi)分表對(duì)X軸進行(háng)仔細檢(jian)查，發現(xiàn)機械位(wèi)置實際(jì)誤差同(tong)數字顯(xian)示出來(lái)的誤差(chà)基本一(yī)緻，從而(er)認爲故(gu)障原因(yin)爲X軸重(zhòng)複定位(wei)誤差過(guò)大。對X軸(zhóu)的反向(xiang)間隙及(jí)定位精(jing)度進行(hang)檢查，重(zhòng)新補償(chang)其誤差(cha)值，結果(guo)起不到(dao)任何作(zuo)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(rú)此大的(de)誤差，卻(què)又未出(chū)現相應(ying)的報警(jǐng)信息進(jìn)一步檢(jiǎn)查發現(xiàn)，此軸爲(wèi)垂直方(fang)向的軸(zhóu)，當X軸松(sōng)開時主(zhǔ)軸箱向(xiang)下掉，造(zao)成了誤(wù)差。
故障(zhàng)處理：對(dui)機床的(de)PLC邏輯控(kong)制程序(xu)做了修(xiu)改，即在(zai)X軸松開(kai)時，先把(bǎ)X軸使能(neng)加載，再(zai)把X軸松(song)開;而在(zài)X軸夾緊(jǐn)時，先把(bǎ)X軸夾緊(jin)後，再把(bǎ)使能去(qu)掉。調整(zhěng)後機床(chuáng)故障得(dé)以解決(jue)。
3.機床位(wei)置問題(tí)導緻數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(cháng)
故障現(xian)象：一台(tai)杭州産(chǎn)的立式(shì)數控銑(xǐ)床，配備(bei)北京KND-10M系(xì)統。在點(dian)動或數(shu)控車床(chuáng)加工過(guo)程中，發(fa)現Z軸異(yì)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(jiān)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(wěn)定的噪(zào)聲及受(shou)力不均(jun)勻，且感(gan)覺電機(jī)抖動比(bǐ)較厲害(hai);而向下(xia)運動時(shí)，就沒有(yǒu)抖動得(de)這麽明(ming)顯;停止(zhǐ)時不抖(dou)動，在數(shù)控車床(chuáng)加工過(guo)程中表(biao)現得比(bi)較明顯(xian)。分析認(rèn)爲，故障(zhang)原因有(yǒu)三點：一(yi)是絲杠(gàng)反向間(jian)隙很大(da);二是Z軸(zhóu)電機工(gōng)作異常(chang);三是皮(pí)帶輪受(shòu)損至受(shòu)力不均(jun1)。但有一(yi)個問題(tí)要注意(yi)的是，停(ting)止時不(bú)抖動，上(shang)下運動(dong)不均勻(yun)，所以電(dian)機工作(zuò)異常這(zhè)個問題(ti)可以排(pái)除。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。因此(cǐ)先對機(ji)械部分(fèn)診斷，在(zai)診斷測(ce)試過程(cheng)中沒有(yǒu)發現異(yi)常，在公(gōng)差之内(nèi)。利用排(pai)除法則(ze)，餘下的(de)隻有皮(pi)帶問題(tí)了，在檢(jian)測皮帶(dai)時，發覺(jiao)這條皮(pí)帶剛換(huàn)不久，但(dan)在細心(xīn)檢測皮(pí)帶時，發(fā)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(bú)均所至(zhì)，是什麽(me)原因造(zào)成的呢(ne)在診斷(duàn)中發現(xiàn)電機放(fang)置有問(wèn)題，即裝(zhuāng)夾的角(jiǎo)度位置(zhì)不對稱(chēng)造成受(shou)力不均(jun)。
4.系統(tǒng)參數未(wei)優化，電(diàn)機運行(háng)異常
導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(du)異常系(xì)統參數(shù)主要包(bao)括機床(chuáng)進給單(dan)位，零點(dian)偏置，反(fan)向間隙(xì)等。例如(rú)Frank數控系(xi)統，其進(jin)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(dào)零點偏(piān)置和間(jian)隙的變(bian)化，故障(zhàng)處理完(wán)畢後應(ying)作适時(shí)的調整(zhěng)和修改(gai);另一方(fang)面，由于(yú)機械磨(mo)損嚴重(zhong)或連接(jie)位松動(dong)也可能(neng)造成參(cān)數實測(cè)值的變(bian)化，需要(yào)對參數(shù)做相應(yīng)的修改(gǎi)才能滿(man)足機床(chuáng)數控車(che)床加工(gong)精度的(de)要求。
故(gu)障診斷(duàn)：檢查發(fa)現X軸存(cun)在一定(dìng)間隙，且(qiě)電機啓(qi)動時存(cun)在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。用手(shou)觸摸X軸(zhou)電機時(shi)感覺電(diàn)機拉動(dòng)比較厲(lì)害，停止(zhi)時拉動(dong)不明顯(xiǎn)，尤其是(shì)點動方(fāng)式下比(bi)較明顯(xiǎn)。分析認(rèn)爲，故障(zhàng)原因有(you)兩點：一(yi)是絲杠(gàng)反間隙(xì)很大;二(er)是X軸電(dian)機工作(zuò)異常。