数控机床造成加工精度异常故障的原因
http://www.31jc.com 2017-09-25 15:14:20 百度文库
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  一、形成加工精度反常毛病的原因

  形成加工精度反常毛病的原因隐蔽性强,确诊难度比较大,概括出五个主要原因:机床进给单位被改动或改变;机床各个轴的零点偏置反常;轴向的反向空隙反常;电机运转状况反常,即电气及操控部分反常;机械毛病,如丝杠,轴承,轴联器等部件。另外加工程序的编制,刀具的挑选及人为因素,也可能导致加工精度反常。

  二、数控机床毛病确诊准则

  1.先外部后内部数控机床是集机械,液压,电气为一体的机床,故其毛病的发作也会由这三者归纳反映出来。修补人员应先由外向内逐个进行排查,尽量防止随意地启封,拆开,否则会扩展毛病,使机床损失精度,下降功用。

  2.先机械后电气一般来说,机械毛病较易发觉,而数控体系毛病的确诊则难度较大些。在毛病检修之前,首要注意扫除机械性的毛病,往往可到达事半功倍的效果。

  3.先静后动先在机床断电的中止状况下,通过了解,调查,测验,剖析,确以为非破坏性毛病后,方可给机床通电;在运转工况下,进行动态的调查,查验和测验,查找毛病。而对破坏性毛病,必须先扫除风险后,方可通电。

  4.先简略后杂乱当呈现多种毛病互相交错掩盖,一时无从下手时,应先处理简略的问题,后处理难度较大的问题。往往简略问题处理后,难度大的问题也可能变得简略。

  三、数控机床毛病确诊办法

  1.直观法:(望闻问切)问-机床的毛病现象,加工状况等;看-CRT报警信息,报警指示灯,电容器等元件变形烟熏烧焦,保护器脱扣等;听-反常动静;闻-电气元件焦糊味及其它异味;摸-发热,振荡,接触不良等。

  2.参数查看法:参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足,体系长时间不通电或外部干扰都会使参数丢掉或紊乱,应根据毛病特征,查看和校正有关参数。

  3.隔离法:一些毛病,难以区别是数控部分,仍是伺服体系或机械部分形成的,常选用隔离法。

  4.同类对调法用同功用的备用板替换被置疑有毛病的模板,或将功用相同的模板或单元相互交换。

  5.功用程序测验法将G,M,S,T,功用的悉数指令编写一些小程序,在确诊毛病时运转这些程序,即可判别功用的缺失。

  四、加工精度反常毛病确诊和处理实例

  1.机械毛病导致加工精度反常

  毛病现象:一台SV-1000立式加工中心,选用Frank体系。在加工连杆模具过程中,遽然发现Z轴进给反常,形成至少1mm的切削差错量(Z方向过切)。

  毛病确诊:调查中了解到,毛病是遽然发作的。机床在点动,在手动输入数据办法操作下各个轴运转正常,且回参考点正常,无任何报警提示,电气操控部分硬毛病的可能性扫除。应主要对以下几个方面逐个进行查看。

  查看机床精度反常时正在运转的加工程序段,特别是刀具长度补偿,加工坐标系(G54-G59)的校正和核算。

  在点动办法下,重复运动Z轴,通过视,触,听,对其运动状况确诊,发现Z向运动噪音反常,特别是快速点动,噪音愈加显着。由此判别,机械方面可能存在危险。

  查看机床Z轴精度。用手摇脉冲发作器移动Z轴,(将其倍率定为1×100的挡位,即每改变一步,电机进给0.1mm),合作百分表调查Z轴的运动状况。在单向运动坚持正常后作为起始点的正向运动,脉冲器每改变一步,机床Z轴运动的实践间隔d=d1=d2=d3=…=0.1mm,阐明电机运转杰出,定位精度也杰出。而回来机床实践运动位移的改变上,能够分为四个阶段:(1)机床运动间隔d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)体现出为d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);(3)机床组织实践没移动,体现出最规范的反向空隙;(4)机床运动间隔与脉冲器经定数值持平(斜率等于1),康复到机床的正常运动。无论怎样对反向空隙进行补偿,其体现出的特征是:除了(3)阶段补偿外,其他各段改变仍然存在,特别是(1)阶段严峻影响到机床的加工精度。补偿中发现,空隙补偿越大,(1)阶段移动的间隔也越大。

  剖析上述查看以为存在几点可能原因:一是电机有反常,二是机械方面有毛病,三是丝杠存在空隙。为了进一步确诊毛病,将电机和丝杠彻底脱开,分别对电机和机械部分进行查看。查看结果是电机运转正常;在对机械部分确诊中发现,用手盘动丝杠时,回来运动初始有很大的空缺感。而正常状况下,应该能感觉到轴承有序而滑润的移动。

  毛病处理:通过拆开查看发现该轴承的确受损,且有滚珠脱落。替换后机床康复正常。

  2.操控逻辑不当导致加工精度反常

  毛病现象:一台上海机床厂家出产的加工中心,体系是Frank.加工过程中,发现该机床X轴精度反常,精度差错最小为0.008mm,最大为1.2mm.毛病确诊:查看中,机床现已依照要求设置了G54工件坐标系。在手动输入数据办法操作下,以G54坐标系运转一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待机床运转完毕后显现器上显现的机械坐标值为(X轴)“-1025.243”,记录下该数值。然后在手动办法下,将机床点动到其他恣意方位,再次在手动输入数据办法操作下运转刚才的程序段,待机床中止后,发现此时机床坐标数值显现为“-1024.891”,同上一次履行后的数值比较相差了0.352mm.依照相同的办法,将X轴点动移动到不同的方位,重复履行该程序段,而显现器上显现的数值都有所不同(不稳定)。用百分表对X轴进行仔细查看,发现机械方位实践差错同数字显现出来的差错根本共同,从而以为毛病原因为X轴重复定位差错过大。对X轴的反向空隙及定位精度进行查看,重新补偿其差错值,结果起不到任何效果。因而置疑光栅尺及体系参数等有问题。但为什么发生如此大的差错,却又未呈现相应的报警信息进一步查看发现,此轴为笔直方向的轴,当X轴松开时主轴箱向下掉,形成了差错。

  毛病处理:对机床的PLC逻辑操控程序做了修正,即在X轴松开时,先把X轴使能加载,再把X轴松开;而在X轴夹紧时,先把X轴夹紧后,再把使能去掉。调整后机床毛病得以处理。

  3.机床方位问题导致加工精度反常

  毛病现象:一台杭州产的立式数控铣床,装备北京KND-10M体系。在点动或加工过程中,发现Z轴反常。

  毛病确诊:查看发现,Z轴上下移动不均匀且有噪声,且存在必定空隙。电机启动时,在点动办法下Z轴向上运动存在不稳定的噪声及受力不均匀,且感觉电机颤动比较凶猛;而向下运动时,就没有颤动得这么显着;中止时不颤动,在加工过程中体现得比较显着。剖析以为,毛病原因有三点:一是丝杠反向空隙很大;二是Z轴电机作业反常;三是皮带轮受损至受力不均。但有一个问题要注意的是,中止时不颤动,上下运动不均匀,所以电机作业反常这个问题能够扫除。因而先对机械部分确诊,在确诊测验过程中没有发现反常,在公役之内。使用扫除规律,余下的只要皮带问题了,在检测皮带时,发觉这条皮带刚换不久,但在仔细检测皮带时,发现皮带内侧呈现不同程度的受损,很显着是受力不均所至,是什么原因形成的呢在确诊中发现电机放置有问题,即装夹的视点方位不对称形成受力不均。

  毛病处理:只要将电机重装,对准视点,丈量好间隔(电机与Z轴的轴承),皮带两头(长度)要均匀。这样,Z轴上下移动不均匀且有噪声及颤动现象就消除了,Z轴加工康复正常。

  4.体系参数未优化,电机运转反常

  导致加工精度反常体系参数主要包含机床进给单位,零点偏置,反向空隙等。例如Frank数控体系,其进给单位有公制和英制两种。在机床修补过程中关于部分处理,常常影响到零点偏置和空隙的改变,毛病处理完毕后应作当令的调整和修正;另一方面,因为机械磨损严峻或连接位松动也可能形成参数实测值的改变,需要对参数做相应的修正才能满意机床加工精度的要求。

  毛病现象:一台杭州产的立式数控铣床,装备北京KND-10M体系。在加工过程中,发现X轴精度反常。

  毛病确诊:查看发现X轴存在必定空隙,且电机启动时存在不稳定的现象。用手接触X轴电机时感觉电机拉动比较凶猛,中止时拉动不显着,尤其是点动办法下比较显着。剖析以为,毛病原因有两点:一是丝杠反空隙很大;二是X轴电机作业反常。

  毛病处理:使用KND-10M体系的参数功用,对电机进行调试。首要对存在的空隙进行补偿,再调整伺服体系参数及脉冲按捺功用参数,X轴电机的颤动消除,机床加工精度康复正常。

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