一、造成(cheng)數控車(chē)床加工(gong)精度異(yì)常故障(zhang)的原因(yin)
二、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duàn)原則
1.先(xiān)外部後(hou)内部數(shu)控機床(chuáng)是集機(ji)械，液壓(yā)，電氣爲(wei)一體的(de)機床，故(gu)其故障(zhang)的發生(shēng)也會由(yóu)這三者(zhě)綜合反(fan)映出來(lái)。維修人(ren)員應先(xian)由外向(xiàng)内逐一(yī)進行排(pái)查，盡量(liàng)避免随(sui)意地啓(qi)封，拆卸(xie)，否則會(hui)擴大故(gu)障，使機(jī)床喪失(shi)精度，降(jiàng)低性能(neng)。
2.先機械(xie)後電氣(qi)一般來(lai)說，機械(xie)故障較(jiào)易發覺(jiào)，而數控(kong)系統故(gu)障的診(zhen)斷則難(nán)度較大(dà)些。在故(gù)障檢修(xiu)之前，首(shǒu)先注意(yì)排除機(ji)械性的(de)故障，往(wang)往可達(da)到事半(bàn)功倍的(de)效果。
3.先(xian)靜後動(dòng)先在機(ji)床斷電(dian)的靜止(zhǐ)狀态下(xià)，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(fang)可給機(jī)床通電(diàn);在運行(háng)工況下(xia)，進行動(dong)态的觀(guān)察，檢驗(yan)和測試(shi)，查找故(gu)障。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
而對(duì)破壞性(xing)故障，必(bi)須先排(pái)除危險(xian)後，方可(ke)通電。
4.先(xian)簡單後(hou)複雜當(dang)出現多(duo)種故障(zhàng)互相交(jiao)織掩蓋(gài)，一時無(wu)從下手(shou)時，應先(xian)解決容(rong)易的問(wèn)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(nán)度大的(de)問題也(ye)可能變(biàn)得容易(yi)。
三、數控(kòng)機床故(gù)障診斷(duan)方法
1.直(zhí)觀法：(望(wang)聞問切(qie))問-機床(chuáng)的故障(zhàng)現象，數(shu)控車床(chuáng)加工狀(zhuàng)況等;看(kàn)-CRT報警信(xin)息，報警(jǐng)指示燈(dēng)，電容器(qì)等元件(jian)變形煙(yan)熏燒焦(jiāo)，保護器(qi)脫扣等(děng);聽-異常(cháng)聲響;聞(wén)-電氣元(yuán)件焦糊(hú)味及其(qí)它異味(wèi);摸-發熱(re)，振動，接(jie)觸不良(liang)等。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
2.參數(shù)檢查法(fǎ)：參數通(tōng)常是存(cún)放在RAM中(zhōng)，有時電(dian)池電壓(yā)不足，系(xì)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(luan)，應根據(ju)故障特(tè)征，檢查(cha)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(huo)機械部(bu)分造成(chéng)的，常采(cai)用隔離(li)法。
4.同類(lei)對調法(fǎ)用同功(gong)能的備(bèi)用闆替(tì)換被懷(huai)疑有故(gù)障的模(mo)闆，或将(jiang)功能相(xiàng)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(néng)的全部(bu)指令編(biān)寫一些(xiē)小程序(xu)，在診斷(duan)故障時(shi)運行這(zhè)些程序(xù)，即可判(pàn)斷功能(neng)的缺失(shī)。
四、數控(kòng)車床加(jiā)工精度(du)異常故(gù)障診斷(duàn)和處理(lǐ)實例
1.機(ji)械故障(zhang)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(cháng)故障現(xian)象：一台(tái)SV-1000立式數(shu)控車床(chuáng)加工中(zhong)心，采用(yòng)Frank系統。在(zai)數控車(chē)床加工(gōng)連杆模(mo)具過程(cheng)中，忽然(rán)發現Z軸(zhou)進給異(yi)常，造成(chéng)至少1mm的(de)切削誤(wu)差量(Z方(fāng)向過切(qie))。
故障診(zhen)斷：調查(cha)中了解(jie)到，故障(zhàng)是忽然(rán)發生的(de)。機床在(zài)點動，在(zài)手動輸(shu)入數據(ju)方式操(cāo)作下各(ge)個軸運(yùn)行正常(chang)，且回參(can)考點正(zhèng)常，無任(ren)何報警(jǐng)提示，電(diàn)氣控制(zhì)部分硬(ying)故障的(de)可能性(xìng)排除。應(ying)主要對(duì)以下幾(jǐ)個方面(mian)逐一進(jìn)行檢查(chá)。金屬數(shù)控車床(chuang)加工微(wēi)信，内容(rong)不錯，值(zhí)得關注(zhù)。
檢查機(jī)床精度(du)異常時(shí)正在運(yun)行的數(shu)控車床(chuáng)加工程(cheng)序段，特(tè)别是刀(dāo)具長度(du)補償，數(shu)控車床(chuáng)加工坐(zuo)标系(G54-G59)的(de)校對和(hé)計算。
在(zài)點動方(fāng)式下，反(fan)複運動(dong)Z軸，經過(guo)視，觸，聽(tīng)，對其運(yun)動狀态(tài)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(geng)加明顯(xian)。由此判(pàn)斷，機械(xiè)方面可(kě)能存在(zai)隐患。
檢(jiǎn)查機床(chuáng)Z軸精度(du)。用手搖(yao)脈沖發(fā)生器移(yi)動Z軸，(将(jiāng)其倍率(lǜ)定爲1×100的(de)擋位，即(ji)每變化(huà)一步，電(diàn)機進給(gei)0.1mm)，配合百(bǎi)分表觀(guan)察Z軸的(de)運動情(qíng)況。在單(dān)向運動(dong)保持正(zheng)常後作(zuo)爲起始(shǐ)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(li)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(diàn)機運行(háng)良好，定(ding)位精度(du)也良好(hǎo)。而返回(hui)機床實(shi)際運動(dòng)位移的(de)變化上(shang)，可以分(fèn)爲四個(ge)階段：(1)機(jī)床運動(dong)距離d1>d=0.1mm(斜(xié)率大于(yú)1);(2)表現出(chu)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lü)小于1);(3)機(ji)床機構(gou)實際沒(mei)移動，表(biao)現出标(biao)準的反(fǎn)向間隙(xi);(4)機床運(yùn)動距離(lí)與脈沖(chong)器經定(dìng)數值相(xiàng)等(斜率(lǜ)等于1)，恢(huī)複到機(jī)床的正(zhèng)常運動(dong)。無論怎(zěn)樣對反(fan)向間隙(xì)進行補(bǔ)償，其表(biao)現出的(de)特征是(shì)：除了(3)階(jie)段補償(cháng)外，其他(ta)各段變(biàn)化依然(rán)存在，特(tè)别是(1)階(jie)段嚴重(zhòng)影響到(dao)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(duàn)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jin)屬數控(kong)車床加(jiā)工微信(xìn)，内容不(bú)錯，值得(dé)關注。
分(fèn)析上述(shu)檢查認(rèn)爲存在(zai)幾點可(ke)能原因(yin)：一是電(dian)機有異(yi)常，二是(shi)機械方(fang)面有故(gu)障，三是(shi)絲杠存(cún)在間隙(xi)。爲了進(jin)一步診(zhen)斷故障(zhàng)，将電機(ji)和絲杠(gang)完全脫(tuō)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(háng)正常;在(zài)對機械(xiè)部分診(zhěn)斷中發(fa)現，用手(shou)盤動絲(sī)杠時，返(fan)回運動(dong)初始有(you)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(chang)情況下(xia)，應該能(neng)感覺到(dào)軸承有(you)序而平(píng)滑的移(yi)動。
故障(zhang)處理：經(jīng)過拆卸(xie)檢查發(fa)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(fú)正常。
故(gu)障現象(xiàng)：一台上(shang)海機床(chuang)廠家生(shēng)産的數(shù)控車床(chuáng)加工中(zhong)心，系統(tong)是Frank.數控(kong)車床加(jia)工過程(chéng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(dù)異常，精(jīng)度誤差(cha)小爲0.008mm，大(dà)爲1.2mm.故障(zhàng)診斷：檢(jian)查中，機(ji)床已經(jing)按照要(yao)求設置(zhì)了G54工件(jian)坐标系(xi)。在手動(dòng)輸入數(shù)據方式(shi)操作下(xia)，以G54坐标(biao)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(xian)示的機(ji)械坐标(biao)值爲(X軸(zhou))“-1025.243”，記錄下(xia)該數值(zhi)。然後在(zai)手動方(fāng)式下，将(jiāng)機床點(diǎn)動到其(qi)他任意(yi)位置，再(zai)次在手(shǒu)動輸入(ru)數據方(fāng)式操作(zuo)下運行(hang)剛才的(de)程序段(duàn)，待機床(chuang)停止後(hou)，發現此(ci)時機床(chuáng)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(bǐ)較相差(cha)了0.352mm.按照(zhao)同樣的(de)方法，将(jiang)X軸點動(dòng)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fǎn)複執行(hang)該程序(xù)段，而顯(xiǎn)示器上(shàng)顯示的(de)數值都(dōu)有所不(bu)同(不穩(wen)定)。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。用百(bai)分表對(duì)X軸進行(hang)仔細檢(jian)查，發現(xian)機械位(wei)置實際(jì)誤差同(tóng)數字顯(xian)示出來(lai)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(wèi)誤差過(guò)大。對X軸(zhou)的反向(xiàng)間隙及(jí)定位精(jing)度進行(háng)檢查，重(zhong)新補償(chang)其誤差(cha)值，結果(guo)起不到(dào)任何作(zuo)用。因此(ci)懷疑光(guāng)栅尺及(ji)系統參(cān)數等有(yǒu)問題。但(dàn)爲什麽(me)産生如(rú)此大的(de)誤差，卻(què)又未出(chu)現相應(yīng)的報警(jing)信息進(jìn)一步檢(jian)查發現(xiàn)，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(zhang)處理：對(duì)機床的(de)PLC邏輯控(kong)制程序(xu)做了修(xiū)改，即在(zài)X軸松開(kāi)時，先把(ba)X軸使能(néng)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(ba)使能去(qù)掉。調整(zhěng)後機床(chuáng)故障得(dé)以解決(jue)。
3.機床位(wei)置問題(ti)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(cháng)
故障現(xiàn)象：一台(tai)杭州産(chan)的立式(shì)數控銑(xǐ)床，配備(bei)北京KND-10M系(xi)統。在點(dian)動或數(shu)控車床(chuáng)加工過(guo)程中，發(fa)現Z軸異(yi)常。
故障(zhang)診斷：檢(jiǎn)查發現(xiàn)，Z軸上下(xià)移動不(bú)均勻且(qiě)有噪聲(shēng)，且存在(zai)一定間(jiān)隙。電機(ji)啓動時(shí)，在點動(dòng)方式下(xia)Z軸向上(shàng)運動存(cun)在不穩(wěn)定的噪(zao)聲及受(shou)力不均(jun1)勻，且感(gan)覺電機(ji)抖動比(bǐ)較厲害(hai);而向下(xia)運動時(shi)，就沒有(yǒu)抖動得(dé)這麽明(ming)顯;停止(zhi)時不抖(dou)動，在數(shu)控車床(chuáng)加工過(guò)程中表(biao)現得比(bǐ)較明顯(xiǎn)。分析認(ren)爲，故障(zhàng)原因有(you)三點：一(yī)是絲杠(gang)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(shou)損至受(shou)力不均(jun1)。但有一(yi)個問題(tí)要注意(yì)的是，停(ting)止時不(bu)抖動，上(shang)下運動(dòng)不均勻(yún)，所以電(diàn)機工作(zuo)異常這(zhè)個問題(tí)可以排(pai)除。金屬(shu)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。因此(ci)先對機(jī)械部分(fen)診斷，在(zai)診斷測(cè)試過程(cheng)中沒有(you)發現異(yi)常，在公(gōng)差之内(nei)。利用排(pái)除法則(ze)，餘下的(de)隻有皮(pí)帶問題(ti)了，在檢(jiǎn)測皮帶(dai)時，發覺(jiào)這條皮(pí)帶剛換(huan)不久，但(dàn)在細心(xīn)檢測皮(pí)帶時，發(fa)現皮帶(dài)内側出(chu)現不同(tong)程度的(de)受損，很(hěn)明顯是(shì)受力不(bu)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(zhuang)夾的角(jiǎo)度位置(zhì)不對稱(chēng)造成受(shòu)力不均(jun1)。
故障處(chu)理：隻要(yao)将電機(jī)重裝，對(duì)準角度(du)，測量好(hǎo)距離(電(dian)機與Z軸(zhou)的軸承(chéng))，皮帶兩(liǎng)邊(長度(du))要均勻(yun)。這樣，Z軸(zhou)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(you)噪聲及(ji)抖動現(xian)象就消(xiāo)除了，Z軸(zhóu)數控車(chē)床加工(gong)恢複正(zheng)常。
4.系統(tǒng)參數未(wèi)優化，電(dian)機運行(hang)異常
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(chéng)中，發現(xian)X軸精度(dù)異常。
故(gu)障診斷(duàn)：檢查發(fā)現X軸存(cun)在一定(ding)間隙，且(qiě)電機啓(qǐ)動時存(cún)在不穩(wěn)定的現(xian)象。用手(shǒu)觸摸X軸(zhou)電機時(shí)感覺電(dian)機拉動(dong)比較厲(lì)害，停止(zhǐ)時拉動(dong)不明顯(xian)，尤其是(shi)點動方(fāng)式下比(bi)較明顯(xian)。分析認(rèn)爲，故障(zhang)原因有(you)兩點：一(yi)是絲杠(gang)反間隙(xì)很大;二(èr)是X軸電(diàn)機工作(zuò)異常。
故(gu)障處理(lǐ)：利用KND-10M系(xì)統的參(cān)數功能(neng)，對電機(ji)進行調(diao)試。首先(xian)對存在(zai)的間隙(xi)進行補(bu)償，再調(diào)整伺服(fu)系統參(cān)數及脈(mo)沖抑制(zhì)功能參(cān)數，X軸電(dian)機的抖(dǒu)動消除(chú)，機床數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度恢複(fú)正常。
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