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造成數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(cháng)故障的(de)原因隐(yǐn)蔽性強(qiáng)，診斷難(nán)度比較(jiao)大，歸納(nà)出五個(ge)主要原(yuan)因：機床(chuang)進給單(dan)位被改(gǎi)動或變(bian)化;機床(chuáng)各個軸(zhou)的零點(diǎn)偏置異(yì)常;軸向(xiàng)的反向(xiàng)間隙異(yi)常;電機(jī)運行狀(zhuang)态異常(cháng)，即電氣(qì)及控制(zhi)部分異(yi)常;機械(xie)故障，如(rú)絲杠，軸(zhóu)承，軸聯(lián)器等部(bù)件。另外(wài)數控車(che)床加工(gong)程序的(de)編制，刀(dao)具的選(xuan)擇及人(rén)爲因素(sù)，也可能(néng)導緻數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(cháng)。
二、數控(kong)機床故(gù)障診斷(duan)原則
2.先機械(xiè)後電氣(qi)一般來(lái)說，機械(xiè)故障較(jiào)易發覺(jiao)，而數控(kong)系統故(gù)障的診(zhen)斷則難(nán)度較大(dà)些。在故(gù)障檢修(xiu)之前，首(shou)先注意(yi)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(xiān)靜後動(dong)先在機(jī)床斷電(dian)的靜止(zhi)狀态下(xia)，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(hang)工況下(xia)，進行動(dong)态的觀(guān)察，檢驗(yàn)和測試(shi)，查找故(gu)障。金屬(shu)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
而對(dui)破壞性(xìng)故障，必(bì)須先排(pai)除危險(xiǎn)後，方可(kě)通電。
4.先(xiān)簡單後(hòu)複雜當(dāng)出現多(duo)種故障(zhang)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(wen)題，後解(jiě)決難度(dù)較大的(de)問題。往(wang)往簡單(dan)問題解(jie)決後，難(nan)度大的(de)問題也(yě)可能變(biàn)得容易(yì)。
三、數控(kòng)機床故(gù)障診斷(duan)方法
1.直(zhi)觀法：(望(wàng)聞問切(qiē))問-機床(chuang)的故障(zhang)現象，數(shù)控車床(chuáng)加工狀(zhuang)況等;看(kàn)-CRT報警信(xin)息，報警(jing)指示燈(deng)，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(chang)聲響;聞(wen)-電氣元(yuan)件焦糊(hu)味及其(qí)它異味(wèi);摸-發熱(re)，振動，接(jie)觸不良(liáng)等。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。
2.參數(shù)檢查法(fa)：參數通(tōng)常是存(cún)放在RAM中(zhong)，有時電(dian)池電壓(ya)不足，系(xi)統長期(qī)不通電(diàn)或外部(bù)幹擾都(dōu)會使參(cān)數丢失(shī)或混亂(luan)，應根據(ju)故障特(tè)征，檢查(chá)和校對(duì)有關參(can)數。
4.同類(lèi)對調法(fǎ)用同功(gong)能的備(bèi)用闆替(ti)換被懷(huai)疑有故(gu)障的模(mo)闆，或将(jiāng)功能相(xiàng)同的模(mo)闆或單(dan)元相互(hù)交換。
5.功(gōng)能程序(xu)測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能(néng)的全部(bu)指令編(bian)寫一些(xie)小程序(xù)，在診斷(duan)故障時(shi)運行這(zhè)些程序(xù)，即可判(pan)斷功能(neng)的缺失(shi)。
四、數控(kòng)車床加(jia)工精度(du)異常故(gù)障診斷(duan)和處理(lǐ)實例
1.機(jī)械故障(zhàng)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)故障現(xiàn)象：一台(tái)SV-1000立式數(shù)控車床(chuang)加工中(zhong)心，采用(yong)Frank系統。在(zài)數控車(chē)床加工(gōng)連杆模(mó)具過程(chéng)中，忽然(rán)發現Z軸(zhóu)進給異(yì)常，造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wù)差量(Z方(fāng)向過切(qie))。
故障診(zhen)斷：調查(cha)中了解(jie)到，故障(zhang)是忽然(ran)發生的(de)。機床在(zài)點動，在(zai)手動輸(shu)入數據(jù)方式操(cāo)作下各(ge)個軸運(yùn)行正常(chang)，且回參(can)考點正(zheng)常，無任(rèn)何報警(jing)提示，電(diàn)氣控制(zhi)部分硬(yìng)故障的(de)可能性(xing)排除。應(yīng)主要對(dui)以下幾(ji)個方面(mian)逐一進(jin)行檢查(chá)。金屬數(shù)控車床(chuang)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhí)得關注(zhù)。
檢查機(ji)床精度(du)異常時(shi)正在運(yun)行的數(shù)控車床(chuang)加工程(chéng)序段，特(tè)别是刀(dao)具長度(dù)補償，數(shù)控車床(chuang)加工坐(zuò)标系(G54-G59)的(de)校對和(he)計算。
在(zai)點動方(fang)式下，反(fǎn)複運動(dòng)Z軸，經過(guo)視，觸，聽(ting)，對其運(yun)動狀态(tai)診斷，發(fa)現Z向運(yùn)動噪音(yīn)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(xie)方面可(kě)能存在(zai)隐患。
分(fèn)析上述(shu)檢查認(ren)爲存在(zài)幾點可(ke)能原因(yīn)：一是電(dian)機有異(yì)常，二是(shì)機械方(fang)面有故(gu)障，三是(shi)絲杠存(cún)在間隙(xì)。爲了進(jin)一步診(zhen)斷故障(zhang)，将電機(jī)和絲杠(gàng)完全脫(tuō)開，分别(bie)對電機(jī)和機械(xie)部分進(jìn)行檢查(chá)。檢查結(jie)果是電(diàn)機運行(háng)正常;在(zai)對機械(xiè)部分診(zhen)斷中發(fā)現，用手(shou)盤動絲(sī)杠時，返(fǎn)回運動(dong)初始有(you)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(cháng)情況下(xia)，應該能(néng)感覺到(dào)軸承有(you)序而平(ping)滑的移(yí)動。
故障(zhàng)處理：經(jing)過拆卸(xiè)檢查發(fa)現該軸(zhou)承确實(shi)受損，且(qie)有滾珠(zhū)脫落。更(geng)換後機(jī)床恢複(fu)正常。
2.控(kòng)制邏輯(jí)不妥導(dao)緻數控(kong)車床加(jiā)工精度(dù)異常
故(gù)障現象(xiang)：一台上(shàng)海機床(chuang)廠家生(sheng)産的數(shù)控車床(chuáng)加工中(zhōng)心，系統(tong)是Frank.數控(kòng)車床加(jiā)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(zhang)診斷：檢(jian)查中，機(ji)床已經(jīng)按照要(yào)求設置(zhi)了G54工件(jian)坐标系(xi)。在手動(dong)輸入數(shu)據方式(shi)操作下(xia)，以G54坐标(biao)系運行(háng)一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dai)機床運(yùn)行結束(shu)後顯示(shi)器上顯(xian)示的機(jī)械坐标(biāo)值爲(X軸(zhou))“-1025.243”，記錄下(xia)該數值(zhi)。然後在(zài)手動方(fāng)式下，将(jiāng)機床點(dian)動到其(qí)他任意(yi)位置，再(zài)次在手(shou)動輸入(ru)數據方(fang)式操作(zuo)下運行(háng)剛才的(de)程序段(duan)，待機床(chuáng)停止後(hòu)，發現此(ci)時機床(chuang)坐标數(shu)值顯示(shì)爲“-1024.891”，同上(shang)一次執(zhí)行後的(de)數值比(bi)較相差(cha)了0.352mm.按照(zhao)同樣的(de)方法，将(jiāng)X軸點動(dòng)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fǎn)複執行(hang)該程序(xu)段，而顯(xiǎn)示器上(shang)顯示的(de)數值都(dou)有所不(bú)同(不穩(wen)定)。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guān)注。用百(bai)分表對(duì)X軸進行(hang)仔細檢(jiǎn)查，發現(xian)機械位(wèi)置實際(ji)誤差同(tóng)數字顯(xian)示出來(lai)的誤差(chà)基本一(yi)緻，從而(er)認爲故(gù)障原因(yīn)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(jīng)度進行(hang)檢查，重(zhòng)新補償(chang)其誤差(cha)值，結果(guǒ)起不到(dào)任何作(zuò)用。因此(cǐ)懷疑光(guang)栅尺及(ji)系統參(can)數等有(you)問題。但(dan)爲什麽(me)産生如(rú)此大的(de)誤差，卻(què)又未出(chū)現相應(ying)的報警(jǐng)信息進(jìn)一步檢(jiǎn)查發現(xiàn)，此軸爲(wèi)垂直方(fang)向的軸(zhóu)，當X軸松(sōng)開時主(zhǔ)軸箱向(xiang)下掉，造(zao)成了誤(wu)差。
故障(zhang)處理：對(duì)機床的(de)PLC邏輯控(kong)制程序(xù)做了修(xiu)改，即在(zài)X軸松開(kai)時，先把(bǎ)X軸使能(neng)加載，再(zài)把X軸松(song)開;而在(zai)X軸夾緊(jin)時，先把(ba)X軸夾緊(jin)後，再把(ba)使能去(qu)掉。調整(zheng)後機床(chuáng)故障得(dé)以解決(jué)。
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(xian)象：一台(tai)杭州産(chan)的立式(shi)數控銑(xǐ)床，配備(bèi)北京KND-10M系(xì)統。在點(diǎn)動或數(shù)控車床(chuáng)加工過(guo)程中，發(fā)現Z軸異(yì)常。
故障(zhang)診斷：檢(jiǎn)查發現(xian)，Z軸上下(xià)移動不(bu)均勻且(qiě)有噪聲(shēng)，且存在(zài)一定間(jian)隙。電機(jī)啓動時(shi)，在點動(dòng)方式下(xia)Z軸向上(shang)運動存(cún)在不穩(wěn)定的噪(zào)聲及受(shòu)力不均(jun1)勻，且感(gǎn)覺電機(jī)抖動比(bǐ)較厲害(hai);而向下(xia)運動時(shí)，就沒有(yǒu)抖動得(de)這麽明(ming)顯;停止(zhǐ)時不抖(dǒu)動，在數(shù)控車床(chuang)加工過(guo)程中表(biǎo)現得比(bi)較明顯(xian)。分析認(ren)爲，故障(zhàng)原因有(yǒu)三點：一(yī)是絲杠(gang)反向間(jiān)隙很大(dà);二是Z軸(zhou)電機工(gōng)作異常(cháng);三是皮(pi)帶輪受(shou)損至受(shou)力不均(jun1)。但有一(yi)個問題(tí)要注意(yi)的是，停(ting)止時不(bú)抖動，上(shang)下運動(dong)不均勻(yun)，所以電(dian)機工作(zuo)異常這(zhè)個問題(ti)可以排(pai)除。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。因此(ci)先對機(jī)械部分(fen)診斷，在(zài)診斷測(cè)試過程(chéng)中沒有(yǒu)發現異(yi)常，在公(gōng)差之内(nèi)。利用排(pai)除法則(zé)，餘下的(de)隻有皮(pí)帶問題(tí)了，在檢(jian)測皮帶(dai)時，發覺(jiao)這條皮(pi)帶剛換(huan)不久，但(dàn)在細心(xīn)檢測皮(pí)帶時，發(fa)現皮帶(dai)内側出(chu)現不同(tóng)程度的(de)受損，很(hen)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(duan)中發現(xiàn)電機放(fang)置有問(wen)題，即裝(zhuang)夾的角(jiao)度位置(zhi)不對稱(chēng)造成受(shou)力不均(jun)。
故障處(chù)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(zhóu)的軸承(cheng))，皮帶兩(liǎng)邊(長度(du))要均勻(yún)。這樣，Z軸(zhóu)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(yǒu)噪聲及(jí)抖動現(xian)象就消(xiāo)除了，Z軸(zhóu)數控車(che)床加工(gong)恢複正(zheng)常。
4.系統(tong)參數未(wèi)優化，電(diàn)機運行(hang)異常
導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(dù)異常系(xì)統參數(shu)主要包(bāo)括機床(chuang)進給單(dan)位，零點(diǎn)偏置，反(fan)向間隙(xì)等。例如(rú)Frank數控系(xi)統，其進(jin)給單位(wèi)有公制(zhì)和英制(zhi)兩種。在(zài)機床修(xiū)理過程(cheng)中對于(yu)局部處(chu)理，常常(cháng)影響到(dào)零點偏(pian)置和間(jiān)隙的變(bian)化，故障(zhàng)處理完(wán)畢後應(ying)作适時(shí)的調整(zheng)和修改(gǎi);另一方(fāng)面，由于(yu)機械磨(mo)損嚴重(zhong)或連接(jie)位松動(dòng)也可能(néng)造成參(can)數實測(cè)值的變(biàn)化，需要(yao)對參數(shu)做相應(yīng)的修改(gai)才能滿(man)足機床(chuang)數控車(che)床加工(gōng)精度的(de)要求。
故(gu)障現象(xiang)：一台杭(háng)州産的(de)立式數(shù)控銑床(chuang)，配備北(bei)京KND-10M系統(tǒng)。在數控(kong)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)X軸精度(du)異常。
故(gù)障診斷(duàn)：檢查發(fa)現X軸存(cún)在一定(ding)間隙，且(qie)電機啓(qǐ)動時存(cun)在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。用手(shǒu)觸摸X軸(zhóu)電機時(shi)感覺電(diàn)機拉動(dòng)比較厲(lì)害，停止(zhǐ)時拉動(dòng)不明顯(xian)，尤其是(shì)點動方(fang)式下比(bi)較明顯(xian)。分析認(ren)爲，故障(zhang)原因有(yǒu)兩點：一(yi)是絲杠(gang)反間隙(xi)很大;二(er)是X軸電(diàn)機工作(zuò)異常。