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一、造成(chéng)數控車床加(jiā)工精度異常(cháng)故障的原因(yin)
造成數控車(chē)床加工精度(dù)異常故障的(de)原因隐蔽性(xìng)強，診斷難度(dù)比較大，歸納(na)出五個主要(yao)原因：機床進(jin)給單位被改(gǎi)動或變化;機(ji)床各個軸的(de)零點偏置異(yi)常;軸向的反(fan)向間隙異常(cháng);電機運行狀(zhuang)态異常，即電(diàn)氣及控制部(bù)分異常;機械(xie)故障，如絲杠(gang)，軸承，軸聯器(qì)等部件。另外(wai)數控車床加(jiā)工程序的編(bian)制，刀具的選(xuan)擇及人爲因(yin)素，也可能導(dǎo)緻數控車床(chuang)加工精度異(yi)常。
二、數控機(jī)床故障診斷(duan)原則
1.先外部(bù)後内部數控(kòng)機床是集機(ji)械，液壓，電氣(qì)爲一體的機(ji)床，故其故障(zhàng)的發生也會(huì)由這三者綜(zōng)合反映出來(lái)。維修人員應(ying)先由外向内(nei)逐一進行排(pai)查，盡量避免(miǎn)随意地啓封(feng)，拆卸，否則會(huì)擴大故障，使(shǐ)機床喪失精(jing)度，降低性能(neng)。
2.先機械後電(diàn)氣一般來說(shuō)，機械故障較(jiào)易發覺，而數(shu)控系統故障(zhang)的診斷則難(nan)度較大些。在(zai)故障檢修之(zhī)前，首先注意(yì)排除機械性(xìng)的故障，往往(wang)可達到事半(ban)功倍的效果(guo)。
3.先靜後動先(xian)在機床斷電(diàn)的靜止狀态(tài)下，通過了解(jie)，觀察，測試，分(fen)析，确認爲非(fei)破壞性故障(zhàng)後，方可給機(jī)床通電;在運(yun)行工況下，進(jìn)行動态的觀(guān)察，檢驗和測(ce)試，查找故障(zhàng)。金屬數控車(che)床加工微信(xin)，内容不錯，值(zhi)得關注。
而對(dui)破壞性故障(zhàng)，必須先排除(chú)危險後，方可(ke)通電。
4.先簡單(dān)後複雜當出(chū)現多種故障(zhàng)互相交織掩(yan)蓋，一時無從(cong)下手時，應先(xiān)解決容易的(de)問題，後解決(jué)難度較大的(de)問題。往往簡(jian)單問題解決(jue)後，難度大的(de)問題也可能(neng)變得容易。
三(sān)、數控機床故(gù)障診斷方法(fa)
1.直觀法：(望聞(wén)問切)問-機床(chuang)的故障現象(xiang)，數控車床加(jia)工狀況等;看(kàn)-CRT報警信息，報(bào)警指示燈，電(dian)容器等元件(jian)變形煙熏燒(shao)焦，保護器脫(tuo)扣等;聽-異常(chang)聲響;聞-電氣(qì)元件焦糊味(wèi)及其它異味(wei);摸-發熱，振動(dong)，接觸不良等(děng)。金屬數控車(chē)床加工微信(xìn)，内容不錯，值(zhi)得關注。
2.參數(shu)檢查法：參數(shù)通常是存放(fang)在RAM中，有時電(diàn)池電壓不足(zu)，系統長期不(bu)通電或外部(bù)幹擾都會使(shi)參數丢失或(huo)混亂，應根據(ju)故障特征，檢(jiǎn)查和校對有(yǒu)關參數。
3.隔離(lí)法：一些故障(zhang)，難以區分是(shi)數控部分，還(hái)是伺服系統(tong)或機械部分(fèn)造成的，常采(cai)用隔離法。
4.同(tóng)類對調法用(yong)同功能的備(bei)用闆替換被(bèi)懷疑有故障(zhàng)的模闆，或将(jiang)功能相同的(de)模闆或單元(yuan)相互交換。
5.功(gong)能程序測試(shì)法将G，M，S，T，功能的(de)全部指令編(biān)寫一些小程(cheng)序，在診斷故(gu)障時運行這(zhè)些程序，即可(kě)判斷功能的(de)缺失。
四、數控(kong)車床加工精(jing)度異常故障(zhàng)診斷和處理(lǐ)實例
1.機械故(gù)障導緻數控(kòng)車床加工精(jīng)度異常故障(zhang)現象：一台SV-1000立(lì)式數控車床(chuáng)加工中心，采(cǎi)用Frank系統。在數(shu)控車床加工(gong)連杆模具過(guò)程中，忽然發(fa)現Z軸進給異(yi)常，造成至少(shǎo)1mm的切削誤差(cha)量(Z方向過切(qiē))。
故障診斷：調(diào)查中了解到(dào)，故障是忽然(ran)發生的。機床(chuang)在點動，在手(shǒu)動輸入數據(ju)方式操作下(xià)各個軸運行(háng)正常，且回參(cān)考點正常，無(wú)任何報警提(tí)示，電氣控制(zhì)部分硬故障(zhang)的可能性排(pai)除。應主要對(dui)以下幾個方(fāng)面逐一進行(hang)檢查。金屬數(shù)控車床加工(gong)微信，内容不(bu)錯，值得關注(zhu)。
檢查機床精(jing)度異常時正(zhèng)在運行的數(shu)控車床加工(gōng)程序段，特别(bié)是刀具長度(dù)補償，數控車(chē)床加工坐标(biao)系(G54-G59)的校對和(hé)計算。
檢查機(ji)床Z軸精度。用(yòng)手搖脈沖發(fa)生器移動Z軸(zhóu)，(将其倍率定(ding)爲1×100的擋位，即(ji)每變化一步(bù)，電機進給0.1mm)，配(pei)合百分表觀(guan)察Z軸的運動(dòng)情況。在單向(xiang)運動保持正(zhèng)常後作爲起(qi)始點的正向(xiang)運動，脈沖器(qì)每變化一步(bu)，機床Z軸運動(dòng)的實際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運(yùn)行良好，定位(wei)精度也良好(hao)。而返回機床(chuang)實際運動位(wèi)移的變化上(shang)，可以分爲四(si)個階段：(1)機床(chuang)運動距離d1>d=0.1mm(斜(xié)率大于1);(2)表現(xian)出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床機構(gou)實際沒移動(dòng)，表現出标準(zhun)的反向間隙(xi);(4)機床運動距(jù)離與脈沖器(qì)經定數值相(xiang)等(斜率等于(yu)1)，恢複到機床(chuáng)的正常運動(dong)。無論怎樣對(duì)反向間隙進(jìn)行補償，其表(biǎo)現出的特征(zheng)是：除了(3)階段(duan)補償外，其他(ta)各段變化依(yi)然存在，特别(bie)是(1)階段嚴重(zhong)影響到機床(chuang)的數控車床(chuang)加工精度。補(bǔ)償中發現，間(jiān)隙補償越大(da)，(1)階段移動的(de)距離也越大(dà)。金屬數控車(chē)床加工微信(xìn)，内容不錯，值(zhi)得關注。
分析(xi)上述檢查認(rèn)爲存在幾點(dian)可能原因：一(yi)是電機有異(yi)常，二是機械(xiè)方面有故障(zhang)，三是絲杠存(cun)在間隙。爲了(le)進一步診斷(duan)故障，将電機(ji)和絲杠完全(quan)脫開，分别對(dui)電機和機械(xie)部分進行檢(jian)查。檢查結果(guǒ)是電機運行(hang)正常;在對機(ji)械部分診斷(duàn)中發現，用手(shou)盤動絲杠時(shí)，返回運動初(chu)始有很大的(de)空缺感。而正(zheng)常情況下，應(yīng)該能感覺到(dao)軸承有序而(er)平滑的移動(dòng)。
故障處理：經(jing)過拆卸檢查(chá)發現該軸承(chéng)确實受損，且(qiě)有滾珠脫落(luò)。更換後機床(chuang)恢複正常。
2.控制邏輯不(bú)妥導緻數控(kong)車床加工精(jing)度異常
故障(zhang)現象：一台上(shàng)海機床廠家(jia)生産的數控(kong)車床加工中(zhōng)心，系統是Frank.數(shu)控車床加工(gong)過程中，發現(xiàn)該機床X軸精(jīng)度異常，精度(du)誤差小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障診斷(duàn)：檢查中，機床(chuang)已經按照要(yào)求設置了G54工(gōng)件坐标系。在(zai)手動輸入數(shu)據方式操作(zuò)下，以G54坐标系(xi)運行一段程(chéng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床(chuáng)運行結束後(hou)顯示器上顯(xiǎn)示的機械坐(zuò)标值爲(X軸)“-1025.243”，記(jì)錄下該數值(zhí)。然後在手動(dòng)方式下，将機(jī)床點動到其(qí)他任意位置(zhi)，再次在手動(dong)輸入數據方(fāng)式操作下運(yùn)行剛才的程(cheng)序段，待機床(chuáng)停止後，發現(xiàn)此時機床坐(zuo)标數值顯示(shi)爲“-1024.891”，同上一次(ci)執行後的數(shù)值比較相差(cha)了0.352mm.按照同樣(yang)的方法，将X軸(zhou)點動移動到(dào)不同的位置(zhì)，反複執行該(gai)程序段，而顯(xian)示器上顯示(shì)的數值都有(yǒu)所不同(不穩(wěn)定)。金屬數控(kong)車床加工微(wei)信，内容不錯(cuo)，值得關注。用(yòng)百分表對X軸(zhóu)進行仔細檢(jian)查，發現機械(xiè)位置實際誤(wù)差同數字顯(xian)示出來的誤(wu)差基本一緻(zhì)，從而認爲故(gu)障原因爲X軸(zhóu)重複定位誤(wù)差過大。對X軸(zhou)的反向間隙(xi)及定位精度(dù)進行檢查，重(zhòng)新補償其誤(wù)差值，結果起(qǐ)不到任何作(zuò)用。因此懷疑(yi)光栅尺及系(xì)統參數等有(yǒu)問題。但爲什(shí)麽産生如此(cǐ)大的誤差，卻(que)又未出現相(xiàng)應的報警信(xìn)息進一步檢(jian)查發現，此軸(zhóu)爲垂直方向(xiang)的軸，當X軸松(sōng)開時主軸箱(xiāng)向下掉，造成(cheng)了誤差。
故障(zhang)處理：對機床(chuáng)的PLC邏輯控制(zhi)程序做了修(xiu)改，即在X軸松(sōng)開時，先把X軸(zhou)使能加載，再(zai)把X軸松開;而(ér)在X軸夾緊時(shi)，先把X軸夾緊(jǐn)後，再把使能(néng)去掉。調整後(hou)機床故障得(de)以解決。
故障現象(xiang)：一台杭州産(chǎn)的立式數控(kòng)銑床，配備北(bei)京KND-10M系統。在點(dian)動或數控車(che)床加工過程(cheng)中，發現Z軸異(yì)常。
故障診斷(duan)：檢查發現，Z軸(zhou)上下移動不(bú)均勻且有噪(zào)聲，且存在一(yi)定間隙。電機(ji)啓動時，在點(diǎn)動方式下Z軸(zhou)向上運動存(cún)在不穩定的(de)噪聲及受力(li)不均勻，且感(gan)覺電機抖動(dong)比較厲害;而(ér)向下運動時(shi)，就沒有抖動(dong)得這麽明顯(xian);停止時不抖(dou)動，在數控車(che)床加工過程(chéng)中表現得比(bi)較明顯。分析(xī)認爲，故障原(yuán)因有三點：一(yī)是絲杠反向(xiang)間隙很大;二(èr)是Z軸電機工(gong)作異常;三是(shì)皮帶輪受損(sun)至受力不均(jun)。但有一個問(wen)題要注意的(de)是，停止時不(bú)抖動，上下運(yùn)動不均勻，所(suǒ)以電機工作(zuò)異常這個問(wen)題可以排除(chú)。金屬數控車(che)床加工微信(xìn)，内容不錯，值(zhi)得關注。因此(ci)先對機械部(bù)分診斷，在診(zhen)斷測試過程(cheng)中沒有發現(xian)異常，在公差(chà)之内。利用排(pái)除法則，餘下(xià)的隻有皮帶(dài)問題了，在檢(jiǎn)測皮帶時，發(fā)覺這條皮帶(dai)剛換不久，但(dàn)在細心檢測(ce)皮帶時，發現(xian)皮帶内側出(chu)現不同程度(du)的受損，很明(ming)顯是受力不(bu)均所至，是什(shi)麽原因造成(cheng)的呢在診斷(duan)中發現電機(jī)放置有問題(ti)，即裝夾的角(jiao)度位置不對(dui)稱造成受力(lì)不均。
故障處(chù)理：隻要将電(dian)機重裝，對準(zhǔn)角度，測量好(hǎo)距離(電機與(yu)Z軸的軸承)，皮(pí)帶兩邊(長度(dù))要均勻。這樣(yang)，Z軸上下移動(dong)不均勻且有(yǒu)噪聲及抖動(dòng)現象就消除(chú)了，Z軸數控車(che)床加工恢複(fu)正常。
4.系統參(can)數未優化，電(diàn)機運行異常(chang)
導緻數控車(che)床加工精度(dù)異常系統參(can)數主要包括(kuo)機床進給單(dan)位，零點偏置(zhì)，反向間隙等(děng)。例如Frank數控系(xì)統，其進給單(dān)位有公制和(he)英制兩種。在(zai)機床修理過(guo)程中對于局(ju)部處理，常常(chang)影響到零點(diǎn)偏置和間隙(xì)的變化，故障(zhang)處理完畢後(hòu)應作适時的(de)調整和修改(gǎi);另一方面，由(you)于機械磨損(sǔn)嚴重或連接(jie)位松動也可(ke)能造成參數(shù)實測值的變(biàn)化，需要對參(cān)數做相應的(de)修改才能滿(mǎn)足機床數控(kong)車床加工精(jīng)度的要求。
故障(zhang)診斷：檢查發(fā)現X軸存在一(yī)定間隙，且電(diàn)機啓動時存(cun)在不穩定的(de)現象。用手觸(chù)摸X軸電機時(shi)感覺電機拉(la)動比較厲害(hai)，停止時拉動(dong)不明顯，尤其(qi)是點動方式(shi)下比較明顯(xian)。分析認爲，故(gù)障原因有兩(liǎng)點：一是絲杠(gang)反間隙很大(dà);二是X軸電機(ji)工作異常。
