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數控機床造成加工精度異常故障的原因

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數控機床造成加工精度異常故障的原因

發布日期:2019-04-01 11:38:46 作者: 點擊:

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,確診難度比較大,概括出五個主要原因:機床進給單位被改動或改變;機床各個軸的零點偏置反常;軸向的反向空隙反常;電機運轉狀況反常,即電氣及操控部分反常;機械毛病,如絲杠,軸承,軸聯器等部件。另外加工程序的編制,刀具的挑選及人為因素,也可能導致加工精度反常。


數控機床造成加工精度異常故障的原因


二、數控機床毛病確診準則

  1.先外部后內部數控機床是集機械,液壓,電氣為一體的機床,故其毛病的發作也會由這三者歸納反映出來。修補人員應先由外向內逐個進行排查,盡量防止隨意地啟封,拆開,否則會擴展毛病,使機床損失精度,下降功用。


  2.先機械后電氣一般來說,機械毛病較易發覺,而數控體系毛病的確診則難度較大些。在毛病檢修之前,首要注意掃除機械性的毛病,往往可到達事半功倍的效果。


  3.先靜后動先在機床斷電的中止狀況下,通過了解,調查,測驗,剖析,確以為非破壞性毛病后,方可給機床通電;在運轉工況下,進行動態的調查,查驗和測驗,查找毛病。而對破壞性毛病,必須先掃除風險后,方可通電。


  4.先簡略后雜亂當呈現多種毛病互相交錯掩蓋,一時無從下手時,應先處理簡略的問題,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、數控機床毛病確診辦法

  1.直觀法:(望聞問切)問-機床的毛病現象,加工狀況等;看-CRT報警信息,報警指示燈,電容器等元件變形煙熏燒焦,保護器脫扣等;聽-反常動靜;聞-電氣元件焦糊味及其它異味;摸-發熱,振蕩,接觸不良等。


  2.參數查看法:參數通常是存放在RAM中,有時電池電壓不足,體系長時間不通電或外部干擾都會使參數丟掉或紊亂,應根據毛病特征,查看和校正有關參數。


  3.隔離法:一些毛病,難以區別是數控部分,仍是伺服體系或機械部分形成的,常選用隔離法。


  4.同類對調法用同功用的備用板替換被置疑有毛病的模板,或將功用相同的模板或單元相互交換。


  5.功用程序測驗法將G,M,S,T,功用的悉數指令編寫一些小程序,在確診毛病時運轉這些程序,即可判別功用的缺失。


四、加工精度反常毛病確診和處理實例

  1.機械毛病導致加工精度反常

  毛病現象:一臺SV-1000立式加工中心,選用Frank體系。在加工連桿模具過程中,遽然發現Z軸進給反常,形成至少1mm的切削差錯量(Z方向過切)。


  毛病確診:調查中了解到,毛病是遽然發作的。機床在點動,在手動輸入數據辦法操作下各個軸運轉正常,且回參考點正常,無任何報警提示,電氣操控部分硬毛病的可能性掃除。應主要對以下幾個方面逐個進行查看。


  查看機床精度反常時正在運轉的加工程序段,特別是刀具長度補償,加工坐標系(G54-G59)的校正和核算。


  在點動辦法下,重復運動Z軸,通過視,觸,聽,對其運動狀況確診,發現Z向運動噪音反常,特別是快速點動,噪音愈加顯著。由此判別,機械方面可能存在危險。


  查看機床Z軸精度。用手搖脈沖發作器移動Z軸,(將其倍率定為1×100的擋位,即每改變一步,電機進給0.1mm),合作百分表調查Z軸的運動狀況。在單向運動堅持正常后作為起始點的正向運動,脈沖器每改變一步,機床Z軸運動的實踐間隔d=d1=d2=d3=…=0.1mm,闡明電機運轉杰出,定位精度也杰出。而回來機床實踐運動位移的改變上,能夠分為四個階段:(1)機床運動間隔d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)體現出為d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);(3)機床組織實踐沒移動,體現出最規范的反向空隙;(4)機床運動間隔與脈沖器經定數值持平(斜率等于1),康復到機床的正常運動。無論怎樣對反向空隙進行補償,其體現出的特征是:除了(3)階段補償外,其他各段改變仍然存在,特別是(1)階段嚴峻影響到機床的加工精度。補償中發現,空隙補償越大,(1)階段移動的間隔也越大。


  剖析上述查看以為存在幾點可能原因:一是電機有反常,二是機械方面有毛病,三是絲杠存在空隙。為了進一步確診毛病,將電機和絲杠徹底脫開,分別對電機和機械部分進行查看。查看結果是電機運轉正常;在對機械部分確診中發現,用手盤動絲杠時,回來運動初始有很大的空缺感。而正常狀況下,應該能感覺到軸承有序而滑潤的移動。


  毛病處理:通過拆開查看發現該軸承的確受損,且有滾珠脫落。替換后機床康復正常。


  2.操控邏輯不當導致加工精度反常

  毛病現象:一臺上海機床廠家出產的加工中心,體系是Frank.加工過程中,發現該機床X軸精度反常,精度差錯最小為0.008mm,最大為1.2mm.毛病確診:查看中,機床現已依照要求設置了G54工件坐標系。在手動輸入數據辦法操作下,以G54坐標系運轉一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待機床運轉完畢后顯現器上顯現的機械坐標值為(X軸)“-1025.243”,記錄下該數值。然后在手動辦法下,將機床點動到其他恣意方位,再次在手動輸入數據辦法操作下運轉剛才的程序段,待機床中止后,發現此時機床坐標數值顯現為“-1024.891”,同上一次履行后的數值比較相差了0.352mm.依照相同的辦法,將X軸點動移動到不同的方位,重復履行該程序段,而顯現器上顯現的數值都有所不同(不穩定)。用百分表對X軸進行仔細查看,發現機械方位實踐差錯同數字顯現出來的差錯根本共同,從而以為毛病原因為X軸重復定位差錯過大。對X軸的反向空隙及定位精度進行查看,重新補償其差錯值,結果起不到任何效果。因而置疑光柵尺及體系參數等有問題。但為什么發生如此大的差錯,卻又未呈現相應的報警信息進一步查看發現,此軸為筆直方向的軸,當X軸松開時主軸箱向下掉,形成了差錯。


  毛病處理:對機床的PLC邏輯操控程序做了修正,即在X軸松開時,先把X軸使能加載,再把X軸松開;而在X軸夾緊時,先把X軸夾緊后,再把使能去掉。調整后機床毛病得以處理。


  3.機床方位問題導致加工精度反常

  毛病現象:一臺杭州產的立式數控銑床,裝備北京KND-10M體系。在點動或加工過程中,發現Z軸反常。


  毛病確診:查看發現,Z軸上下移動不均勻且有噪聲,且存在必定空隙。電機啟動時,在點動辦法下Z軸向上運動存在不穩定的噪聲及受力不均勻,且感覺電機顫動比較兇猛;而向下運動時,就沒有顫動得這么顯著;中止時不顫動,在加工過程中體現得比較顯著。剖析以為,毛病原因有三點:一是絲杠反向空隙很大;二是Z軸電機作業反常;三是皮帶輪受損至受力不均。但有一個問題要注意的是,中止時不顫動,上下運動不均勻,所以電機作業反常這個問題能夠掃除。因而先對機械部分確診,在確診測驗過程中沒有發現反常,在公役之內。使用掃除規律,余下的只要皮帶問題了,在檢測皮帶時,發覺這條皮帶剛換不久,但在仔細檢測皮帶時,發現皮帶內側呈現不同程度的受損,很顯著是受力不均所至,是什么原因形成的呢在確診中發現電機放置有問題,即裝夾的視點方位不對稱形成受力不均。


  毛病處理:只要將電機重裝,對準視點,丈量好間隔(電機與Z軸的軸承),皮帶兩頭(長度)要均勻。這樣,Z軸上下移動不均勻且有噪聲及顫動現象就消除了,Z軸加工康復正常。


  4.體系參數未優化,電機運轉反常

  導致加工精度反常體系參數主要包含機床進給單位,零點偏置,反向空隙等。例如Frank數控體系,其進給單位有公制和英制兩種。在機床修補過程中關于部分處理,常常影響到零點偏置和空隙的改變,毛病處理完畢后應作當令的調整和修正;另一方面,因為機械磨損嚴峻或連接位松動也可能形成參數實測值的改變,需要對參數做相應的修正才能滿意機床加工精度的要求。


  毛病現象:一臺杭州產的立式數控銑床,裝備北京KND-10M體系。在加工過程中,發現X軸精度反常。


  毛病確診:查看發現X軸存在必定空隙,且電機啟動時存在不穩定的現象。用手接觸X軸電機時感覺電機拉動比較兇猛,中止時拉動不顯著,尤其是點動辦法下比較顯著。剖析以為,毛病原因有兩點:一是絲杠反空隙很大;二是X軸電機作業反常。


  毛病處理:使用KND-10M體系的參數功用,對電機進行調試。首要對存在的空隙進行補償,再調整伺服體系參數及脈沖按捺功用參數,X軸電機的顫動消除,機床加工精度康復正常。


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