黄色免费在线视频

返回首頁關于我們聯系我們

眾博機械,您身邊的機械制造專家!!!!!

全國24小時服務熱線 :
025-57660600
13813359259
    新聞動態
    聯系我們
    咨詢熱線:13851881824

     

    您現在的位置:首頁 >詳細內容
    淺析數控機床加工精度降低的原因
    造成加(jia)工精(jing)度異(yi)常故(gu)障的原因隱蔽性強,診斷難度比(bi)較大,歸納出五個主(zhu)要原因:機床進給單位(wei)被改(gai)動(dong)或變化;機床各個軸的零點(dian)偏置異常(chang);軸向(xiang)(xiang)的反向(xiang)(xiang)間(jian)隙異常(chang);電(dian)機運行(xing)狀態異常(chang),即電(dian)氣及控制部分異常(chang);機械(xie)故障,如絲杠(gang),軸承,軸聯器等(deng)部件。另外加工程序的編(bian)制,刀具的選擇及人(ren)為因素,也(ye)可能導(dao)致(zhi)加工(gong)精(jing)度異常。 

    一、造成加工精度異常故障的原因 
     
    造成加工(gong)精度(du)異(yi)(yi)常(chang)故障(zhang)的(de)原(yuan)因隱(yin)蔽性強,診斷難度(du)比較大,歸納(na)出五個主要原(yuan)因:機床(chuang)進給單位被改動(dong)或變(bian)化;機床(chuang)各(ge)個軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)零點偏(pian)置異(yi)(yi)常(chang);軸(zhou)(zhou)(zhou)向的(de)反向間隙異(yi)(yi)常(chang);電機運行狀(zhuang)態異(yi)(yi)常(chang),即電氣及控(kong)制(zhi)部分異(yi)(yi)常(chang);機械故障(zhang),如絲杠,軸(zhou)(zhou)(zhou)承,軸(zhou)(zhou)(zhou)聯器(qi)等部件。另外加工(gong)程序的(de)編制(zhi),刀具的(de)選擇(ze)及人為因素,也(ye)可能導致加工(gong)精度(du)異(yi)(yi)常(chang)。 
     
    二、數控機床故障診斷原則 
     
    1.先外部(bu)后內部(bu)數控機(ji)床是(shi)集機(ji)械,液(ye)壓,電(dian)氣為一體(ti)的(de)機(ji)床,故其故障(zhang)的(de)發生也會由這三(san)者(zhe)綜合反映(ying)出來(lai)。維(wei)修人員(yuan)應先由外向內逐一進行排查,盡量避(bi)免隨意地啟(qi)封(feng),拆(chai)卸,否則會擴大(da)故障(zhang),使機(ji)床喪失精度(du),降(jiang)低(di)性能。 
     
    2.先機械后電(dian)氣一般來說,機械故障較易(yi)發(fa)覺,而數控系統故(gu)障的診斷則難度(du)較大些。在故(gu)障檢修(xiu)之前,首先(xian)注(zhu)意排除機械(xie)性(xing)的故(gu)障,往往可達(da)到(dao)事半功(gong)倍的效果。 
     
    3.先靜(jing)后動先在機(ji)床(chuang)斷電的靜(jing)止狀(zhuang)態下,通(tong)過(guo)了(le)解,觀(guan)察,測試(shi),分析(xi),確認為非破壞性故(gu)障后,方可(ke)給機(ji)床(chuang)通(tong)電;在運行工況下,進(jin)行動態的觀(guan)察,檢驗和測試(shi),查(cha)找故(gu)障。而對破壞性故(gu)障,必須先排(pai)除危險后,方可(ke)通(tong)電。 
     
    4.先(xian)簡單(dan)后復(fu)雜當出現(xian)多種故障(zhang)互相交織掩蓋,一(yi)時(shi)無從下(xia)手時(shi),應先(xian)解決容易的(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti),后解決難(nan)(nan)度較大(da)的(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti)。往(wang)往(wang)簡單(dan)問(wen)(wen)題(ti)(ti)解決后,難(nan)(nan)度大(da)的(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti)也可能變得容易。 
     
    三、數控機床故障診斷方法 
     
    1.直(zhi)觀法:(望聞問切)問-機床(chuang)的故障(zhang)現象,加工狀況(kuang)等;看-CRT報警(jing)信息,報警(jing)指示(shi)燈,電容(rong)器等元件變形煙熏燒焦,保護(hu)器脫扣等;聽(ting)-異常(chang)聲響;聞-電氣元件焦糊味及(ji)其它異味;摸(mo)-發熱,振(zhen)動,接觸不(bu)良(liang)等(deng)。 
     
    2.參數檢查法:參數通(tong)常是存放(fang)在(zai)RAM中,有時電(dian)池電(dian)壓不足,系統(tong)長(chang)期不通(tong)電(dian)或(huo)外部干擾都會使參數丟(diu)失(shi)或(huo)混亂,應(ying)根據(ju)故障特征(zheng),檢查和(he)校對(dui)有關(guan)參數。 
     
    3.隔離法:一(yi)些故障,難(nan)以區分是數(shu)控部分,還是伺服系統或(huo)機(ji)械部分造成(cheng)的,常采(cai)用(yong)隔離法。 
     
    4.同類對調法用(yong)同功能的備(bei)用(yong)板(ban)(ban)替換(huan)被懷(huai)疑有(you)故障的模板(ban)(ban),或將功能相同的模板(ban)(ban)或單(dan)元相互(hu)交換(huan)。 
     
    5.功(gong)能(neng)程序測試(shi)法將(jiang)G,M,S,T,功(gong)能(neng)的全部(bu)指令編寫一些小程序,在診斷故障時(shi)運行這些程序,即可(ke)判斷功(gong)能(neng)的缺失。 
     
    四、加工精度異常故障診斷和處理實例 
     
    1.機械故障導致(zhi)加(jia)工精度異常 
     
    故(gu)障現象:一臺SV-1000立式加工中心,采用Frank系統。在(zai)加工連桿(gan)模具過(guo)(guo)程中,忽然發現Z軸進給(gei)異常,造成至少1mm的(de)切削誤(wu)差(cha)量(Z方向(xiang)過(guo)(guo)切)。 
     
    故障(zhang)診斷:調(diao)查中了解(jie)到(dao),故障(zhang)是(shi)忽然發生的(de)。機床在(zai)點動,在(zai)手動輸入數據(ju)方(fang)(fang)式操(cao)作下(xia)各個(ge)軸運行(xing)(xing)正常,且回參考點正常,無(wu)任何(he)報警提示,電氣控(kong)制部分硬故障(zhang)的(de)可能性排除。應主(zhu)要對以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)(fang)面逐一進行(xing)(xing)檢(jian)查。 
     
    檢查機床精度異常時正在(zai)運(yun)行的加工(gong)程序段,特別是刀(dao)具(ju)長度補償,加工(gong)坐標系(G54-G59)的校(xiao)對(dui)和計(ji)算。 
     
    在(zai)點(dian)(dian)動方式下,反復運動Z軸,經過視,觸(chu),聽,對其運動狀(zhuang)態診(zhen)斷,發現(xian)Z向運動噪音(yin)異(yi)常(chang),特(te)別是(shi)快(kuai)速(su)點(dian)(dian)動,噪音(yin)更加明(ming)顯。由此判斷,機械(xie)方面可能存在(zai)隱患(huan)。 
     
    檢查機床Z軸精(jing)度。用手搖脈沖發生器移(yi)動Z軸,(將其(qi)倍率定為1×100的擋位(wei),即每(mei)變化一(yi)步,電機進給0.1mm),配合(he)百分表觀(guan)察Z軸(zhou)的(de)(de)運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)情(qing)況。在單向(xiang)(xiang)運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)保持正(zheng)常后(hou)作為(wei)起始點的(de)(de)正(zheng)向(xiang)(xiang)運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong),脈沖器每變(bian)化(hua)一步(bu),機(ji)床(chuang)Z軸(zhou)運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)實際距離(li)d=d1=d2=d3=…=0.1mm,說明電機(ji)運(yun)(yun)(yun)(yun)行良(liang)好(hao),定位精度(du)(du)也良(liang)好(hao)。而返回(hui)機(ji)床(chuang)實際運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)位移的(de)(de)變(bian)化(hua)上,可以分(fen)為(wei)四(si)個階(jie)段(duan):(1)機(ji)床(chuang)運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)距離(li)d1>d=0.1mm(斜率(lv)大于1);(2)表現出(chu)(chu)為(wei)d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lv)小于1);(3)機(ji)床(chuang)機(ji)構實際沒移動(dong)(dong)(dong)(dong),表現出(chu)(chu)最標準(zhun)的(de)(de)反向(xiang)(xiang)間(jian)隙;(4)機(ji)床(chuang)運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)距離(li)與脈沖器經定數值(zhi)相等(deng)(斜率(lv)等(deng)于1),恢復到機(ji)床(chuang)的(de)(de)正(zheng)常運(yun)(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)。無論怎(zen)樣(yang)對反向(xiang)(xiang)間(jian)隙進行補償(chang)(chang),其表現出(chu)(chu)的(de)(de)特征是:除了(le)(3)階(jie)段(duan)補償(chang)(chang)外,其他(ta)各段(duan)變(bian)化(hua)依然(ran)存在,特別是(1)階(jie)段(duan)嚴(yan)重(zhong)影響到機(ji)床(chuang)的(de)(de)加工(gong)精度(du)(du)。補償(chang)(chang)中發現,間(jian)隙補償(chang)(chang)越大,(1)階(jie)段(duan)移動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)距離(li)也越大。 
     
    分析上述(shu)檢(jian)查(cha)認為(wei)存在幾點(dian)可能(neng)(neng)原因:一(yi)是(shi)電(dian)機(ji)有異常,二(er)是(shi)機(ji)械(xie)方面有故障(zhang),三(san)是(shi)絲(si)杠(gang)存在間隙。為(wei)了進(jin)一(yi)步診(zhen)斷故障(zhang),將電(dian)機(ji)和絲(si)杠(gang)完全脫開,分別對(dui)(dui)電(dian)機(ji)和機(ji)械(xie)部分進(jin)行檢(jian)查(cha)。檢(jian)查(cha)結果(guo)是(shi)電(dian)機(ji)運行正常;在對(dui)(dui)機(ji)械(xie)部分診(zhen)斷中發現,用手盤(pan)動(dong)絲(si)杠(gang)時,返回運動(dong)初(chu)始有很(hen)大的空(kong)缺(que)感。而(er)正常情況下,應該能(neng)(neng)感覺(jue)到軸承有序(xu)而(er)平滑(hua)的移動(dong)。 
     
    故(gu)障處理(li):經過拆卸檢查發現該軸承(cheng)確實受損,且有滾珠脫(tuo)落。更換后機床恢(hui)復正常。 
     
    2.控制(zhi)邏(luo)輯不(bu)妥(tuo)導(dao)致加(jia)工精度異常 
     
    故(gu)障(zhang)現象:一臺上海機床廠(chang)家生產的(de)加工中心,系統(tong)是Frank.加工(gong)過程(cheng)中,發現該(gai)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)X軸(zhou)精(jing)度異常,精(jing)度誤(wu)差(cha)(cha)(cha)最(zui)小為(wei)(wei)(wei)0.008mm,最(zui)大為(wei)(wei)(wei)1.2mm.故(gu)障診斷:檢(jian)查(cha)中,機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)已(yi)經按(an)照要求設置了G54工(gong)件坐(zuo)標系。在(zai)手動(dong)(dong)(dong)(dong)輸入數(shu)(shu)(shu)據方式操作下(xia)(xia),以(yi)G54坐(zuo)標系運行(xing)一段(duan)程(cheng)序即(ji)“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)運行(xing)結(jie)(jie)束后顯示(shi)器上(shang)顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)械(xie)坐(zuo)標值(zhi)為(wei)(wei)(wei)(X軸(zhou))“-1025.243”,記(ji)錄下(xia)(xia)該(gai)數(shu)(shu)(shu)值(zhi)。然后在(zai)手動(dong)(dong)(dong)(dong)方式下(xia)(xia),將機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)點(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)到其他任(ren)意位(wei)(wei)(wei)置,再次在(zai)手動(dong)(dong)(dong)(dong)輸入數(shu)(shu)(shu)據方式操作下(xia)(xia)運行(xing)剛才的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)序段(duan),待機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)停止(zhi)后,發現此(ci)(ci)時機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)坐(zuo)標數(shu)(shu)(shu)值(zhi)顯示(shi)為(wei)(wei)(wei)“-1024.891”,同上(shang)一次執行(xing)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)值(zhi)比(bi)較相差(cha)(cha)(cha)了0.352mm.按(an)照同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法,將X軸(zhou)點(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)移(yi)動(dong)(dong)(dong)(dong)到不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置,反(fan)復執行(xing)該(gai)程(cheng)序段(duan),而顯示(shi)器上(shang)顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)值(zhi)都(dou)有所不同(不穩定)。用百分表對X軸(zhou)進行(xing)仔(zi)細(xi)檢(jian)查(cha),發現機(ji)(ji)(ji)械(xie)位(wei)(wei)(wei)置實際誤(wu)差(cha)(cha)(cha)同數(shu)(shu)(shu)字顯示(shi)出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)誤(wu)差(cha)(cha)(cha)基本一致(zhi),從而認為(wei)(wei)(wei)故(gu)障原因為(wei)(wei)(wei)X軸(zhou)重復定位(wei)(wei)(wei)誤(wu)差(cha)(cha)(cha)過大。對X軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)向(xiang)間(jian)隙及(ji)(ji)定位(wei)(wei)(wei)精(jing)度進行(xing)檢(jian)查(cha),重新補償其誤(wu)差(cha)(cha)(cha)值(zhi),結(jie)(jie)果起(qi)不到任(ren)何作用。因此(ci)(ci)懷疑光柵尺及(ji)(ji)系統(tong)參數(shu)(shu)(shu)等有問題。但為(wei)(wei)(wei)什么(me)產生如此(ci)(ci)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)誤(wu)差(cha)(cha)(cha),卻又未出現相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)報警(jing)信(xin)息進一步檢(jian)查(cha)發現,此(ci)(ci)軸(zhou)為(wei)(wei)(wei)垂直方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou),當(dang)X軸(zhou)松開時主軸箱向下掉,造(zao)成了誤差。 
     
    故障處(chu)理:對機床(chuang)的PLC邏輯控制程序做了修改(gai),即(ji)在(zai)X軸松開時,先把(ba)(ba)(ba)X軸使能(neng)加載,再把(ba)(ba)(ba)X軸松開;而在(zai)X軸夾緊時,先把(ba)(ba)(ba)X軸夾緊后,再把(ba)(ba)(ba)使能(neng)去(qu)掉。調整(zheng)后機(ji)床故障(zhang)得以解決。 
     
    3.機床位置問題導致加工精度異常 
     
    故障現象:一臺杭州(zhou)產的立式數控銑床,配(pei)備北(bei)京KND-10M系統。在點動或加工(gong)過程中,發現(xian)Z軸異常。 
     
    故障診斷(duan)(duan):檢查發現(xian),Z軸(zhou)上(shang)下(xia)移動(dong)(dong)(dong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)且(qie)有噪聲(sheng),且(qie)存在(zai)一定間(jian)(jian)隙。電(dian)(dian)機(ji)啟動(dong)(dong)(dong)時(shi)(shi),在(zai)點動(dong)(dong)(dong)方式下(xia)Z軸(zhou)向(xiang)上(shang)運動(dong)(dong)(dong)存在(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)穩定的(de)(de)噪聲(sheng)及受(shou)(shou)力不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun),且(qie)感覺電(dian)(dian)機(ji)抖動(dong)(dong)(dong)比(bi)較(jiao)厲害;而(er)向(xiang)下(xia)運動(dong)(dong)(dong)時(shi)(shi),就沒有抖動(dong)(dong)(dong)得這(zhe)么明(ming)顯;停(ting)止(zhi)時(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)抖動(dong)(dong)(dong),在(zai)加工(gong)過程(cheng)中(zhong)表現(xian)得比(bi)較(jiao)明(ming)顯。分析認(ren)為,故障原因(yin)(yin)(yin)有三(san)點:一是(shi)(shi)絲杠反(fan)向(xiang)間(jian)(jian)隙很大(da);二是(shi)(shi)Z軸(zhou)電(dian)(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)異常(chang);三(san)是(shi)(shi)皮(pi)帶輪受(shou)(shou)損至(zhi)受(shou)(shou)力不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)。但有一個問(wen)題要(yao)注意的(de)(de)是(shi)(shi),停(ting)止(zhi)時(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)抖動(dong)(dong)(dong),上(shang)下(xia)運動(dong)(dong)(dong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun),所(suo)以(yi)電(dian)(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)異常(chang)這(zhe)個問(wen)題可以(yi)排除(chu)(chu)。因(yin)(yin)(yin)此(ci)先對機(ji)械部分診斷(duan)(duan),在(zai)診斷(duan)(duan)測試過程(cheng)中(zhong)沒有發現(xian)異常(chang),在(zai)公差之(zhi)內。利用排除(chu)(chu)法則(ze),余下(xia)的(de)(de)只有皮(pi)帶問(wen)題了,在(zai)檢測皮(pi)帶時(shi)(shi),發覺這(zhe)條皮(pi)帶剛換不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)久,但在(zai)細心檢測皮(pi)帶時(shi)(shi),發現(xian)皮(pi)帶內側出現(xian)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)(de)受(shou)(shou)損,很明(ming)顯是(shi)(shi)受(shou)(shou)力不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)所(suo)至(zhi),是(shi)(shi)什么原因(yin)(yin)(yin)造(zao)(zao)成(cheng)的(de)(de)呢在(zai)診斷(duan)(duan)中(zhong)發現(xian)電(dian)(dian)機(ji)放置(zhi)有問(wen)題,即裝夾的(de)(de)角度位置(zhi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)對稱造(zao)(zao)成(cheng)受(shou)(shou)力不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)。 
     
    故障(zhang)處理:只要(yao)將電機(ji)重裝,對準角度,測量(liang)好距離(電機(ji)與Z軸(zhou)的(de)軸(zhou)承),皮帶(dai)兩邊(bian)(長度)要(yao)均(jun)勻。這樣,Z軸(zhou)上下(xia)移(yi)動(dong)不均(jun)勻且(qie)有噪聲及抖動(dong)現(xian)象(xiang)就消除了,Z軸(zhou)加工恢復(fu)正常。 
     
    4.系(xi)統參數未優化,電機(ji)運(yun)行異常 
     
    導致加(jia)工(gong)精度(du)異(yi)常系統參數(shu)主(zhu)要包括(kuo)機床進給單位(wei),零點偏(pian)置(zhi),反(fan)向間隙等。例如Frank數(shu)控(kong)系統,其進給單位(wei)有公制和英制兩種。在(zai)機床修(xiu)(xiu)理(li)過程(cheng)中對(dui)(dui)于(yu)局(ju)部處理(li),常常影響到(dao)零點偏(pian)置(zhi)和間隙的(de)(de)變(bian)(bian)化,故障(zhang)處理(li)完畢后應作適(shi)時(shi)的(de)(de)調整和修(xiu)(xiu)改(gai);另(ling)一方面,由(you)于(yu)機械磨損嚴重或連接位(wei)松動也(ye)可能造成參數(shu)實測值(zhi)的(de)(de)變(bian)(bian)化,需要對(dui)(dui)參數(shu)做(zuo)相應的(de)(de)修(xiu)(xiu)改(gai)才能滿足(zu)機床加(jia)工(gong)精度(du)的(de)(de)要求。 
     
    故(gu)障現(xian)象:一臺(tai)杭州產的立式數控(kong)銑床,配備(bei)北(bei)京KND-10M系統。在加工過(guo)程中(zhong),發現(xian)X軸精度異常。 
     
    故障(zhang)診(zhen)斷:檢查發現(xian)X軸(zhou)存在一(yi)定間隙(xi),且電機啟(qi)動時存在不穩(wen)定的現(xian)象。用手觸摸X軸(zhou)電機時感覺電機拉動比(bi)較(jiao)厲(li)害,停止時拉動不明顯,尤(you)其是(shi)點動方式下比(bi)較(jiao)明顯。分(fen)析認為,故障(zhang)原因有(you)兩點:一(yi)是(shi)絲杠反間隙(xi)很大;二是(shi)X軸(zhou)電機工作異常。 
     
    故障處(chu)理:利用KND-10M系統的(de)參(can)數功(gong)能(neng),對電機(ji)進(jin)行調試。首先對存在的(de)間(jian)隙進(jin)行補償(chang),再(zai)調整伺服系統參(can)數及脈沖(chong)抑(yi)制功(gong)能(neng)參(can)數,X軸(zhou)電機(ji)的(de)抖(dou)動(dong)消除,機(ji)床加工精(jing)度恢復(fu)正常。