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廈門市同安(ān)區霞輝路4号
2025/11/30 17:12:45 人氣（1960）
一、造成(cheng)數控車床加工(gōng)精度異常故障(zhang)的原因
造成數(shù)控車床加工精(jing)度異常故障的(de)原因隐蔽性強(qiang)，診斷難度比較(jiào)大，歸納出五個(ge)主要原因：機床(chuang)進給單位被改(gǎi)動或變化;機床(chuáng)各個軸的零點(diǎn)偏置異常;軸向(xiàng)的反向間隙異(yì)常;電機運行狀(zhuàng)态異常，即電氣(qi)及控制部分異(yì)常;機械故障，如(ru)絲杠，軸承，軸聯(lián)器等部件。另外(wai)數控車床加工(gong)程序的編制，刀(dāo)具的選擇及人(rén)爲因素，也可能(néng)導緻數控車床(chuáng)加工精度異常(cháng)。
二、數控機床故(gu)障診斷原則
1.先(xiān)外部後内部數(shu)控機床是集機(jī)械，液壓，電氣爲(wei)一體的機床，故(gu)其故障的發生(shēng)也會由這三者(zhě)綜合反映出來(lái)。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(qǐ)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(xiè)後電氣一般來(lai)說，機械故障較(jiao)易發覺，而數控(kong)系統故障的診(zhěn)斷則難度較大(da)些。在故障檢修(xiu)之前，首先注意(yì)排除機械性的(de)故障，往往可達(da)到事半功倍的(de)效果。
而對破壞性(xing)故障，必須先排(pai)除危險後，方可(kě)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(wú)從下手時，應先(xian)解決容易的問(wèn)題，後解決難度(du)較大的問題。往(wang)往簡單問題解(jie)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(duàn)方法
1.直觀法：(望(wàng)聞問切)問-機床(chuang)的故障現象，數(shù)控車床加工狀(zhuang)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(jiāo)，保護器脫扣等(děng);聽-異常聲響;聞(wén)-電氣元件焦糊(hú)味及其它異味(wèi);摸-發熱，振動，接(jie)觸不良等。金屬(shǔ)數控車床加工(gong)微信，内容不錯(cuo)，值得關注。
2.參數(shu)檢查法：參數通(tōng)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(bu)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(nán)以區分是數控(kong)部分，還是伺服(fu)系統或機械部(bù)分造成的，常采(cǎi)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(mo)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(neng)的全部指令編(biān)寫一些小程序(xu)，在診斷故障時(shi)運行這些程序(xu)，即可判斷功能(néng)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(jī)械故障導緻數(shù)控車床加工精(jing)度異常故障現(xiàn)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(gōng)連杆模具過程(chéng)中，忽然發現Z軸(zhou)進給異常，造成(cheng)至少1mm的切削誤(wù)差量(Z方向過切(qie))。
在點動方(fāng)式下，反複運動(dong)Z軸，經過視，觸，聽(ting)，對其運動狀态(tài)診斷，發現Z向運(yùn)動噪音異常，特(tè)别是快速點動(dòng)，噪音更加明顯(xian)。由此判斷，機械(xie)方面可能存在(zài)隐患。
檢查機床(chuáng)Z軸精度。用手搖(yáo)脈沖發生器移(yi)動Z軸，(将其倍率(lü)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(zhèng)常後作爲起始(shi)點的正向運動(dong)，脈沖器每變化(hua)一步，機床Z軸運(yùn)動的實際距離(li)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行(háng)良好，定位精度(du)也良好。而返回(hui)機床實際運動(dòng)位移的變化上(shang)，可以分爲四個(ge)階段：(1)機床運動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜率大于(yu)1);(2)表現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lǜ)小于1);(3)機床機構(gou)實際沒移動，表(biao)現出标準的反(fǎn)向間隙;(4)機床運(yun)動距離與脈沖(chòng)器經定數值相(xiang)等(斜率等于1)，恢(hui)複到機床的正(zheng)常運動。無論怎(zěn)樣對反向間隙(xì)進行補償，其表(biao)現出的特征是(shì)：除了(3)階段補償(cháng)外，其他各段變(bian)化依然存在，特(te)别是(1)階段嚴重(zhong)影響到機床的(de)數控車床加工(gōng)精度。補償中發(fā)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(jia)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(kě)能原因：一是電(diàn)機有異常，二是(shi)機械方面有故(gu)障，三是絲杠存(cun)在間隙。爲了進(jìn)一步診斷故障(zhang)，将電機和絲杠(gàng)完全脫開，分别(bie)對電機和機械(xie)部分進行檢查(cha)。檢查結果是電(dian)機運行正常;在(zài)對機械部分診(zhen)斷中發現，用手(shou)盤動絲杠時，返(fan)回運動初始有(yǒu)很大的空缺感(gǎn)。而正常情況下(xia)，應該能感覺到(dào)軸承有序而平(ping)滑的移動。
故障(zhang)處理：經過拆卸(xiè)檢查發現該軸(zhou)承确實受損，且(qie)有滾珠脫落。更(gèng)換後機床恢複(fu)正常。
2.控制邏輯(ji)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(zhōng)心，系統是Frank.數控(kong)車床加工過程(chéng)中，發現該機床(chuang)X軸精度異常，精(jing)度誤差小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障診斷：檢(jiǎn)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(xià)，以G54坐标系運行(háng)一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dài)機床運行結束(shu)後顯示器上顯(xiǎn)示的機械坐标(biao)值爲(X軸)“-1025.243”，記錄下(xia)該數值。然後在(zai)手動方式下，将(jiāng)機床點動到其(qí)他任意位置，再(zài)次在手動輸入(ru)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(chà)了0.352mm.按照同樣的(de)方法，将X軸點動(dong)移動到不同的(de)位置，反複執行(háng)該程序段，而顯(xian)示器上顯示的(de)數值都有所不(bú)同(不穩定)。金屬(shǔ)數控車床加工(gong)微信，内容不錯(cuo)，值得關注。用百(bai)分表對X軸進行(háng)仔細檢查，發現(xiàn)機械位置實際(jì)誤差同數字顯(xian)示出來的誤差(chà)基本一緻，從而(er)認爲故障原因(yīn)爲X軸重複定位(wei)誤差過大。對X軸(zhóu)的反向間隙及(jí)定位精度進行(háng)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(can)數等有問題。但(dàn)爲什麽産生如(ru)此大的誤差，卻(què)又未出現相應(yīng)的報警信息進(jìn)一步檢查發現(xian)，此軸爲垂直方(fang)向的軸，當X軸松(song)開時主軸箱向(xiàng)下掉，造成了誤(wù)差。
故障處理：對(duì)機床的PLC邏輯控(kong)制程序做了修(xiu)改，即在X軸松開(kai)時，先把X軸使能(néng)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(chuang)加工精度異常(cháng)
故障現象：一台(tái)杭州産的立式(shì)數控銑床，配備(bei)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(zhàng)診斷：檢查發現(xian)，Z軸上下移動不(bu)均勻且有噪聲(shēng)，且存在一定間(jiān)隙。電機啓動時(shí)，在點動方式下(xià)Z軸向上運動存(cún)在不穩定的噪(zào)聲及受力不均(jun1)勻，且感覺電機(jī)抖動比較厲害(hài);而向下運動時(shí)，就沒有抖動得(dé)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(bi)較明顯。分析認(ren)爲，故障原因有(yǒu)三點：一是絲杠(gang)反向間隙很大(da);二是Z軸電機工(gong)作異常;三是皮(pi)帶輪受損至受(shòu)力不均。但有一(yī)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(zhè)個問題可以排(pái)除。金屬數控車(chē)床加工微信，内(nèi)容不錯，值得關(guan)注。因此先對機(ji)械部分診斷，在(zài)診斷測試過程(chéng)中沒有發現異(yì)常，在公差之内(nèi)。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(jiào)這條皮帶剛換(huan)不久，但在細心(xin)檢測皮帶時，發(fā)現皮帶内側出(chū)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(duàn)中發現電機放(fang)置有問題，即裝(zhuāng)夾的角度位置(zhì)不對稱造成受(shòu)力不均。
故障處(chu)理：隻要将電機(jī)重裝，對準角度(du)，測量好距離(電(dian)機與Z軸的軸承(cheng))，皮帶兩邊(長度(du))要均勻。這樣，Z軸(zhóu)上下移動不均(jun)勻且有噪聲及(jí)抖動現象就消(xiāo)除了，Z軸數控車(che)床加工恢複正(zheng)常。
4.系統參數未(wei)優化，電機運行(háng)異常
導緻數控(kòng)車床加工精度(du)異常系統參數(shu)主要包括機床(chuang)進給單位，零點(diǎn)偏置，反向間隙(xì)等。例如Frank數控系(xì)統，其進給單位(wèi)有公制和英制(zhi)兩種。在機床修(xiū)理過程中對于(yu)局部處理，常常(chang)影響到零點偏(pian)置和間隙的變(bian)化，故障處理完(wan)畢後應作适時(shí)的調整和修改(gǎi);另一方面，由于(yu)機械磨損嚴重(zhong)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(shu)做相應的修改(gǎi)才能滿足機床(chuáng)數控車床加工(gōng)精度的要求。
故(gù)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(kòng)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(zhou)電機時感覺電(dian)機拉動比較厲(li)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(you)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(can)數功能，對電機(ji)進行調試。首先(xiān)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(zhi)功能參數，X軸電(dian)機的抖動消除(chú)，機床數控車床(chuáng)加工精度恢複(fu)正常。
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