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    數(shù)控機(jī)床造成加工精度異常故障的原因

    2017年09月26日 09:35點(diǎn)擊:1447作者:默認(rèn)來源:>>進(jìn)入該公司展臺(tái)

      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隱蔽性強(qiáng),確診難度比較大,概括出五個(gè)主要原因:機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或改變;機(jī)床各個(gè)軸的零點(diǎn)偏置反常;軸向的反向空隙反常;電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況反常,即電氣及操控部分反常;機(jī)械毛病,如絲杠,軸承,軸聯(lián)器等部件。另外加工程序的編制,刀具的挑選及人為因素,也可能導(dǎo)致加工精度反常。
     
      二、數(shù)控機(jī)床毛病確診準(zhǔn)則
     
      1.先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械,液壓,電氣為一體的機(jī)床,故其毛病的發(fā)作也會(huì)由這三者歸納反映出來。修補(bǔ)人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐個(gè)進(jìn)行排查,盡量防止隨意地啟封,拆開,否則會(huì)擴(kuò)展毛病,使機(jī)床損失精度,下降功用。
     
      2.先機(jī)械后電氣一般來說,機(jī)械毛病較易發(fā)覺,而數(shù)控體系毛病的確診則難度較大些。在毛病檢修之前,首要注意掃除機(jī)械性的毛病,往往可到達(dá)事半功倍的效果。
     
      3.先靜后動(dòng)先在機(jī)床斷電的中止?fàn)顩r下,通過了解,調(diào)查,測驗(yàn),剖析,確以為非破壞性毛病后,方可給機(jī)床通電;在運(yùn)轉(zhuǎn)工況下,進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)查,查驗(yàn)和測驗(yàn),查找毛病。而對破壞性毛病,必須先掃除風(fēng)險(xiǎn)后,方可通電。
     
      4.先簡略后雜亂當(dāng)呈現(xiàn)多種毛病互相交錯(cuò)掩蓋,一時(shí)無從下手時(shí),應(yīng)先處理簡略的問題,后處理難度較大的問題。往往簡略問題處理后,難度大的問題也可能變得簡略。
     
      三、數(shù)控機(jī)床毛病確診辦法
     
      1.直觀法:(望聞問切)問-機(jī)床的毛病現(xiàn)象,加工狀況等;看-CRT報(bào)警信息,報(bào)警指示燈,電容器等元件變形煙熏燒焦,保護(hù)器脫扣等;聽-反常動(dòng)靜;聞-電氣元件焦糊味及其它異味;摸-發(fā)熱,振蕩,接觸不良等。
     
      2.參數(shù)查看法:參數(shù)通常是存放在RAM中,有時(shí)電池電壓不足,體系長時(shí)間不通電或外部干擾都會(huì)使參數(shù)丟掉或紊亂,應(yīng)根據(jù)毛病特征,查看和校正有關(guān)參數(shù)。
     
      3.隔離法:一些毛病,難以區(qū)別是數(shù)控部分,仍是伺服體系或機(jī)械部分形成的,常選用隔離法。
     
      4.同類對調(diào)法用同功用的備用板替換被置疑有毛病的模板,或?qū)⒐τ孟嗤哪0寤騿卧嗷ソ粨Q。
     
      5.功用程序測驗(yàn)法將G,M,S,T,功用的悉數(shù)指令編寫一些小程序,在確診毛病時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)這些程序,即可判別功用的缺失。
     
      四、加工精度反常毛病確診和處理實(shí)例
     
      1.機(jī)械毛病導(dǎo)致加工精度反常
     
      毛病現(xiàn)象:一臺(tái)SV-1000立式加工中心,選用Frank體系。在加工連桿模具過程中,遽然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給反常,形成至少1mm的切削差錯(cuò)量(Z方向過切)。
     
      毛病確診:調(diào)查中了解到,毛病是遽然發(fā)作的。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng),在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)辦法操作下各個(gè)軸運(yùn)轉(zhuǎn)正常,且回參考點(diǎn)正常,無任何報(bào)警提示,電氣操控部分硬毛病的可能性掃除。應(yīng)主要對以下幾個(gè)方面逐個(gè)進(jìn)行查看。
     
      查看機(jī)床精度反常時(shí)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的加工程序段,特別是刀具長度補(bǔ)償,加工坐標(biāo)系(G54-G59)的校正和核算。
     
      在點(diǎn)動(dòng)辦法下,重復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸,通過視,觸,聽,對其運(yùn)動(dòng)狀況確診,發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)噪音反常,特別是快速點(diǎn)動(dòng),噪音愈加顯著。由此判別,機(jī)械方面可能存在危險(xiǎn)。
     
      查看機(jī)床Z軸精度。用手搖脈沖發(fā)作器移動(dòng)Z軸,(將其倍率定為1×100的擋位,即每改變一步,電機(jī)進(jìn)給0.1mm),合作百分表調(diào)查Z軸的運(yùn)動(dòng)狀況。在單向運(yùn)動(dòng)堅(jiān)持正常后作為起始點(diǎn)的正向運(yùn)動(dòng),脈沖器每改變一步,機(jī)床Z軸運(yùn)動(dòng)的實(shí)踐間隔d=d1=d2=d3=…=0.1mm,闡明電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)杰出,定位精度也杰出。而回來機(jī)床實(shí)踐運(yùn)動(dòng)位移的改變上,能夠分為四個(gè)階段:(1)機(jī)床運(yùn)動(dòng)間隔d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)體現(xiàn)出為d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);(3)機(jī)床組織實(shí)踐沒移動(dòng),體現(xiàn)出zui規(guī)范的反向空隙;(4)機(jī)床運(yùn)動(dòng)間隔與脈沖器經(jīng)定數(shù)值持平(斜率等于1),康復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng)。無論怎樣對反向空隙進(jìn)行補(bǔ)償,其體現(xiàn)出的特征是:除了(3)階段補(bǔ)償外,其他各段改變?nèi)匀淮嬖冢貏e是(1)階段嚴(yán)峻影響到機(jī)床的加工精度。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn),空隙補(bǔ)償越大,(1)階段移動(dòng)的間隔也越大。
     
      剖析上述查看以為存在幾點(diǎn)可能原因:一是電機(jī)有反常,二是機(jī)械方面有毛病,三是絲杠存在空隙。為了進(jìn)一步確診毛病,將電機(jī)和絲杠*脫開,分別對電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行查看。查看結(jié)果是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常;在對機(jī)械部分確診中發(fā)現(xiàn),用手盤動(dòng)絲杠時(shí),回來運(yùn)動(dòng)初始有很大的空缺感。而正常狀況下,應(yīng)該能感覺到軸承有序而滑潤的移動(dòng)。
     
      毛病處理:通過拆開查看發(fā)現(xiàn)該軸承的確受損,且有滾珠脫落。替換后機(jī)床康復(fù)正常。
     
      2.操控邏輯不當(dāng)導(dǎo)致加工精度反常
     
      毛病現(xiàn)象:一臺(tái)上海機(jī)床廠家出產(chǎn)的加工中心,體系是Frank.加工過程中,發(fā)現(xiàn)該機(jī)床X軸精度反常,精度差錯(cuò)zui小為0.008mm,zui大為1.2mm.毛病確診:查看中,機(jī)床現(xiàn)已依照要求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系。在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)辦法操作下,以G54坐標(biāo)系運(yùn)轉(zhuǎn)一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)完畢后顯現(xiàn)器上顯現(xiàn)的機(jī)械坐標(biāo)值為(X軸)“-1025.243”,記錄下該數(shù)值。然后在手動(dòng)辦法下,將機(jī)床點(diǎn)動(dòng)到其他恣意方位,再次在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)辦法操作下運(yùn)轉(zhuǎn)剛才的程序段,待機(jī)床中止后,發(fā)現(xiàn)此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)數(shù)值顯現(xiàn)為“-1024.891”,同上一次履行后的數(shù)值比較相差了0.352mm.依照相同的辦法,將X軸點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)到不同的方位,重復(fù)履行該程序段,而顯現(xiàn)器上顯現(xiàn)的數(shù)值都有所不同(不穩(wěn)定)。用百分表對X軸進(jìn)行仔細(xì)查看,發(fā)現(xiàn)機(jī)械方位實(shí)踐差錯(cuò)同數(shù)字顯現(xiàn)出來的差錯(cuò)根本共同,從而以為毛病原因?yàn)閄軸重復(fù)定位差錯(cuò)過大。對X軸的反向空隙及定位精度進(jìn)行查看,重新補(bǔ)償其差錯(cuò)值,結(jié)果起不到任何效果。因而置疑光柵尺及體系參數(shù)等有問題。但為什么發(fā)生如此大的差錯(cuò),卻又未呈現(xiàn)相應(yīng)的報(bào)警信息進(jìn)一步查看發(fā)現(xiàn),此軸為筆直方向的軸,當(dāng)X軸松開時(shí)主軸箱向下掉,形成了差錯(cuò)。
     
      毛病處理:對機(jī)床的PLC邏輯操控程序做了修正,即在X軸松開時(shí),先把X軸使能加載,再把X軸松開;而在X軸夾緊時(shí),先把X軸夾緊后,再把使能去掉。調(diào)整后機(jī)床毛病得以處理。
     
      3.機(jī)床方位問題導(dǎo)致加工精度反常
     
      毛病現(xiàn)象:一臺(tái)杭州產(chǎn)的立式數(shù)控銑床,裝備北京KND-10M體系。在點(diǎn)動(dòng)或加工過程中,發(fā)現(xiàn)Z軸反常。
     
      毛病確診:查看發(fā)現(xiàn),Z軸上下移動(dòng)不均勻且有噪聲,且存在必定空隙。電機(jī)啟動(dòng)時(shí),在點(diǎn)動(dòng)辦法下Z軸向上運(yùn)動(dòng)存在不穩(wěn)定的噪聲及受力不均勻,且感覺電機(jī)顫動(dòng)比較兇猛;而向下運(yùn)動(dòng)時(shí),就沒有顫動(dòng)得這么顯著;中止時(shí)不顫動(dòng),在加工過程中體現(xiàn)得比較顯著。剖析以為,毛病原因有三點(diǎn):一是絲杠反向空隙很大;二是Z軸電機(jī)作業(yè)反常;三是皮帶輪受損至受力不均。但有一個(gè)問題要注意的是,中止時(shí)不顫動(dòng),上下運(yùn)動(dòng)不均勻,所以電機(jī)作業(yè)反常這個(gè)問題能夠掃除。因而先對機(jī)械部分確診,在確診測驗(yàn)過程中沒有發(fā)現(xiàn)反常,在公役之內(nèi)。使用掃除規(guī)律,余下的只要皮帶問題了,在檢測皮帶時(shí),發(fā)覺這條皮帶剛換不久,但在仔細(xì)檢測皮帶時(shí),發(fā)現(xiàn)皮帶內(nèi)側(cè)呈現(xiàn)不同程度的受損,很顯著是受力不均所至,是什么原因形成的呢在確診中發(fā)現(xiàn)電機(jī)放置有問題,即裝夾的視點(diǎn)方位不對稱形成受力不均。
     
      毛病處理:只要將電機(jī)重裝,對準(zhǔn)視點(diǎn),丈量好間隔(電機(jī)與Z軸的軸承),皮帶兩頭(長度)要均勻。這樣,Z軸上下移動(dòng)不均勻且有噪聲及顫動(dòng)現(xiàn)象就消除了,Z軸加工康復(fù)正常。
     
      4.體系參數(shù)未優(yōu)化,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)反常
     
      導(dǎo)致加工精度反常體系參數(shù)主要包含機(jī)床進(jìn)給單位,零點(diǎn)偏置,反向空隙等。例如Frank數(shù)控體系,其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。在機(jī)床修補(bǔ)過程中關(guān)于部分處理,常常影響到零點(diǎn)偏置和空隙的改變,毛病處理完畢后應(yīng)作當(dāng)令的調(diào)整和修正;另一方面,因?yàn)闄C(jī)械磨損嚴(yán)峻或連接位松動(dòng)也可能形成參數(shù)實(shí)測值的改變,需要對參數(shù)做相應(yīng)的修正才能滿意機(jī)床加工精度的要求。
     
      毛病現(xiàn)象:一臺(tái)杭州產(chǎn)的立式數(shù)控銑床,裝備北京KND-10M體系。在加工過程中,發(fā)現(xiàn)X軸精度反常。
     
      毛病確診:查看發(fā)現(xiàn)X軸存在必定空隙,且電機(jī)啟動(dòng)時(shí)存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。用手接觸X軸電機(jī)時(shí)感覺電機(jī)拉動(dòng)比較兇猛,中止時(shí)拉動(dòng)不顯著,尤其是點(diǎn)動(dòng)辦法下比較顯著。剖析以為,毛病原因有兩點(diǎn):一是絲杠反空隙很大;二是X軸電機(jī)作業(yè)反常。
     
      毛病處理:使用KND-10M體系的參數(shù)功用,對電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。首要對存在的空隙進(jìn)行補(bǔ)償,再調(diào)整伺服體系參數(shù)及脈沖按捺功用參數(shù),X軸電機(jī)的顫動(dòng)消除,機(jī)床加工精度康復(fù)正常。

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