數控機床加工精度（dù）降低什（shí）麽原因原因（yīn）
來源：芒果视频污（hǎi）數機（jī）械製造有限公司 發布日期：2015-12-10 9:03:58 訪問次（cì）數：
造成加工（gōng）精度異常故障的原因隱蔽性強，診（zhěn）斷難度比較（jiào）大，歸納出五個主要原因：機床進給單位被改動或變化；機床各個軸的零點偏置異常；軸（zhóu）向的反向間隙異常；電機運行狀態異常，即電氣及控製部（bù）分異常；機械故障，如絲杠，軸承，軸聯器等部件。另外加工程（chéng）序（xù）的（de）編製，刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精（jīng）度異常。
造成加（jiā）工精度異常故障的原因隱蔽性強（qiáng），診斷難度比較（jiào）大，歸納出五個主要原因：機床進給單位被改動或變化；機床各個軸的零點偏置異常；軸向的反向間隙異常；電機運行（háng）狀態（tài）異常，即電氣及（jí）控製部分異常；機械故障，如絲杠，軸承，軸聯器等部（bù）件。另外加工程（chéng）序的編製，刀具的選擇及人為因素，也可能導致加（jiā）工精度異常。 
一、造成加工（gōng）精度異常故障的（de）原因（yīn） 造成加工精度異常故障的原因隱蔽（bì）性強，診斷難度比較大，歸（guī）納出五個主要原因：機床進給單位被改（gǎi）動或變化；機床各個軸的零點偏置異常；軸向的（de）反（fǎn）向間隙異常；電機（jī）運行狀態異常，即電氣（qì）及控製部分異常；機（jī）械故障（zhàng），如（rú）絲杠，軸承（chéng），軸聯器等部件（jiàn）。另外加工（gōng）程序的編製，刀具的選擇及人為因素，也可（kě）能導致加（jiā）工精度異常。 二、數控機床故障診斷原則 1.先外部後（hòu）內部數控機床是集機械，液壓，電氣為一體的機床，故其故障的發生也會由這三者綜合反（fǎn）映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查，盡量避免隨意地啟（qǐ）封，拆（chāi）卸，否則會擴大故障，使機床喪失精度，降低（dī）性能。 2.先機械後電（diàn）氣一般來說（shuō），機械故障較易發覺，而數控係（xì）統故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前，首先（xiān）注意排（pái）除機械性的故障，往往可達到事半功倍的效果。 3.先靜後動先在機床斷電的靜止狀態下，通過了（le）解，觀察，測試，分析，確認為非破壞性故障後，方可給機床（chuáng）通電；在運行工況下，進行動態（tài）的觀察，檢驗和測試，查找故障。而對破壞性故障，必須先排除（chú）危險後，方可通電。 4.先簡單後複雜當（dāng）出現多種故障互相交織掩蓋，一時無從下手時，應先解決容易的問題，後解決難（nán）度（dù）較大的問題。往往簡單問題（tí）解決後，難度（dù）大的問題也可能變得容易。 三、數控機床故障診（zhěn）斷方法 1.直觀法：（望聞問切）問-機床的故障現象，加工（gōng）狀況等；看-CRT報警信息（xī），報警指示燈（dēng），電容器等元件變形煙熏燒焦，保護器脫扣等；聽-異常聲響；聞-電氣（qì）元件焦糊味及（jí）其它異味；摸-發熱（rè），振動，接觸不良等。 2.參數檢查法：參數通常是存放在RAM中，有時（shí）電池電壓不（bú）足，係統（tǒng）長期不通電或外部幹擾都會使參（cān）數丟失或混亂，應根據故障（zhàng）特征，檢（jiǎn）查和校對有關參數。 3.隔（gé）離法：一些故（gù）障（zhàng），難以區分是數（shù）控部分（fèn），還是伺服係（xì）統或（huò）機械部分造成（chéng）的，常（cháng）采（cǎi）用隔離法。 4.同類對調法（fǎ）用同功能的（de）備用板替換被懷疑有故障的模板，或將功能相同的模板或單元相（xiàng）互交換。 5.功能程序測（cè）試法將（jiāng）G，M，S，T，功能的全部指令編寫一些小程序，在診斷故障時運行這些程（chéng）序，即可判斷功能的缺（quē）失。 四、加工精度異常故障診（zhěn）斷和處理實例（lì） 1.機械故障（zhàng）導致加工精度異常 故障現象：一台SV-1000立式加工中心，采用Frank係（xì）統。在加（jiā）工連杆模具過（guò）程中，忽然發現Z軸進給異常，造成至少1mm的切削誤差（chà）量（Z方向過切）。 故障診（zhěn）斷：調查中了（le）解（jiě）到，故障（zhàng）是忽然發生的（de）。機床在點動，在手動輸入（rù）數據方式操作下各個軸運行正常（cháng），且回參考點正常，無任何報（bào）警提示（shì），電氣控製部分硬故障的可能性排除。應主要（yào）對以下幾個方麵逐一進行檢查（chá）。 檢查機床精度異（yì）常時（shí）正在運行的加工程序段，特別是刀具（jù）長度補償（cháng），加工坐標係（G54-G59）的校對和計算。 在點（diǎn）動方式下，反複運動（dòng）Z軸，經過視，觸，聽，對其運動狀態診斷，發現Z向運動噪音異常，特別是（shì）快速點動，噪音更加明顯。由此判斷，機械方麵可能存在隱患。 檢（jiǎn）查機床Z軸精度。用手搖脈衝發生器（qì）移動Z軸，（將其倍率定為（wéi）1×100的擋位，即每變（biàn）化（huà）一步，電機進給0.1mm），配合百分表觀察Z軸的運動情況（kuàng）。在單向運動保持正常後作為起（qǐ）始點的正向運動，脈衝器每變化一步，機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度也（yě）良（liáng）好。而返回機床實際運動位移的變化（huà）上，可以分為四個階段：（1）機床運動距離d1>d=0.1mm（斜率大於1）；（2）表現出為d1=0.1mm>d2>d3（斜（xié）率小於1）；（3）機床機構實際（jì）沒移動，表現出（chū）標準的反向間隙（xì）；（4）機床運動距離與脈衝器經定（dìng）數值相等（斜率等於1），恢（huī）複到機（jī）床的正常運動（dòng）。無論怎樣對反向間隙進行補償，其表現出的特（tè）征是：除了（3）階段補償外，其他各段變化依（yī）然存在，特別是（1）階段嚴重影響到機床的加工精度。補償（cháng）中發現，間隙補償越大（dà），（1）階段移動的距（jù）離也越大。 分析上述檢查認為存在幾點（diǎn）可能原因：一（yī）是電機有異常，二是機械方麵有故障，三是絲杠存（cún）在間隙（xì）。為了進一步診斷故障（zhàng），將電機和絲（sī）杠完全脫開，分別對電機和機（jī）械部分進行（háng）檢查。檢查結果是電機運行正（zhèng）常；在對機械部分（fèn）診斷中發現，用手盤動絲杠（gàng）時，返回運動初始有很（hěn）大（dà）的空缺感。而正常（cháng）情況（kuàng）下，應該能感覺（jiào）到軸承有序而平滑的移動。 故障處理：經過拆卸檢查發現該軸承確實受損，且有（yǒu）滾珠脫落。更換後機床恢（huī）複正常。 2.控製邏輯不妥導致加工精度異常 故障（zhàng）現象：一台上海機床廠家（jiā）生產的加工中心，係統是Frank.加工過程中，發現該機床X軸精度（dù）異常，精度（dù）誤差（chà）小為0.008mm，大為1.2mm.故（gù）障診斷：檢查中，機床已經按照要求設置了G54工件坐標係。在手動輸入數據方式操作下，以G54坐標係運行一段程（chéng）序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150；M30；”，待機床運行結束後顯示器上顯示的機械坐標值為（X軸）“-1025.243”，記錄下該數值。然後在手動方式下（xià），將機床點動到其他（tā）任意位置，再次在手動（dòng）輸入數據方式操作下運（yùn）行剛才的程序（xù）段，待機床停止後，發現此時機床坐標數值顯示為“-1024.891”，同上一（yī）次執行後的數值比較相差（chà）了0.352mm.按照同樣（yàng）的（de）方法，將X軸點動移動到不同的位置，反複執行該程序段，而（ér）顯示器上顯示的數值都有所不同（不穩定）。用百分表對X軸進行仔（zǎi）細檢查，發現機械位置實際誤差同數字（zì）顯示出來的（de）誤差基本一致（zhì），從而認為故障原因為X軸重複定位誤差過（guò）大。對X軸的反向間（jiān）隙及定位精度（dù）進行檢查，重新補償其誤差值，結果起不到（dào）任何（hé）作用。因此懷（huái）疑光柵尺及係統參數等有問題。但為什麽（me）產生（shēng）如此大的誤差，卻又未出現相應的報（bào）警信（xìn）息進一步檢查發現，此軸為垂直方向的軸，當（dāng）X軸鬆開時主軸箱向下掉，造成了誤差。 故障處理：對機（jī）床的PLC邏（luó）輯控製程序做了修改，即在X軸（zhóu）鬆開時，先（xiān）把X軸使能加（jiā）載，再把X軸鬆開；而在X軸夾（jiá）緊時，先把X軸夾緊後，再（zài）把使能去掉。調整（zhěng）後（hòu）機床（chuáng）故障得以解決。 3.機床位置問題導致加工精度異常 故障現象：一台杭州產的立式數控銑（xǐ）床，配（pèi）備北京KND-10M係統。在點動或加工（gōng）過程（chéng）中，發現Z軸異常。 故障診斷：檢查發現，Z軸上下移動不均勻且有（yǒu）噪聲，且存在一定間隙。電機啟動時（shí），在點動方（fāng）式下Z軸向（xiàng）上（shàng）運動存在不穩定（dìng）的噪聲及受力（lì）不均勻，且感覺電機抖動比較厲害；而向下運動時，就沒有抖動得（dé）這麽明顯（xiǎn）；停止時不抖動，在加工過程中表現得比較明（míng）顯。分析（xī）認為，故障（zhàng）原因有三點：一是絲杠（gàng）反向間隙很大；二是Z軸電機工作異（yì）常；三是皮帶輪受損至受力（lì）不均。但有（yǒu）一個問題要（yào）注意的是，停止時不抖動，上下運動不均勻（yún），所以（yǐ）電機工（gōng）作異常這個（gè）問題可以排除。因此先對機械部分診斷，在診斷測試過程中沒有發現異常，在公差之內。利用排除法則，餘下的隻（zhī）有皮帶問題了，在檢測皮帶時，發覺這條皮帶剛換不久，但（dàn）在細心檢測（cè）皮帶時，發現皮帶（dài）內側出現不同程（chéng）度的受損，很明顯是受力不均所至（zhì），是什麽原（yuán）因造成的呢在診斷中發現（xiàn）電機放置有問題，即裝夾的角度位置（zhì）不對稱造成受力不均。 故障處（chù）理：隻要將（jiāng）電機重裝，對準角度，測量（liàng）好距離（電機與Z軸的軸承），皮帶兩邊（長度）要均勻。這樣，Z軸上下移動不均勻且有噪聲及抖動現象就消除了，Z軸加工恢複正常。 4.係統參（cān）數未優化，電機運行異常 導致加工精度（dù）異常係統參數主要（yào）包括（kuò）機床進（jìn）給（gěi）單位，零點偏置，反向間（jiān）隙等。例如Frank數控係統，其進給單位有公製和英製兩種。在機床修理過程中對於局部處理，常常影響到零點偏置（zhì）和間隙的（de）變化，故障處理完畢（bì）後應作適時的調整和修改；另一方麵，由於（yú）機械磨損嚴重或連接位（wèi）鬆動也可能（néng）造成（chéng）參數實測值的變化，需要對參數（shù）做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。 故（gù）障（zhàng）現象：一台杭（háng）州（zhōu）產的立式數控銑床，配備北京KND-10M係統。在加（jiā）工（gōng）過程中，發現（xiàn）X軸精度異常。 故障診斷：檢查（chá）發現X軸存在一定間（jiān）隙，且電機啟動時存在不穩定的現象。用手觸摸X軸（zhóu）電機時感覺（jiào）電機（jī）拉動比較（jiào）厲害，停止時拉動不明顯，尤其是點動方式下比較明顯。分析認為，故障原因有兩點：一是絲杠反間隙很大；二是X軸電機工作異常。 故障處理：利用KND-10M係（xì）統的參數功能（néng），對電機進行調試。首先對（duì）存在的間（jiān）隙進行補償，再調整伺服係統參數及脈衝抑（yì）製功能參數，X軸電機（jī）的抖動消除，機床加工精度恢複正常 
