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機床精度突然降低怎麼辦?

機床精度突然降低?一起來看看什麼原因。

一、造成加工精度異常故障的原因

造成加工精度異常故障的原因隐蔽性強,診斷難度比較大,歸納出五個主要原因:機床進給機關被改動或變化;機床各個軸的零點偏置異常;軸向的反向間隙異常;電機運作狀态異常,即電氣及控制部分異常;機械故障,如絲杠,軸承,軸聯器等部件。另外加工程式的編制,刀具的選擇及人為因素,也可能導緻加工精度異常。

二、數控機床故障診斷原則

1.先外部後内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映出來。維修人員應先由外向内逐一進行排查,盡量避免随意地啟封,拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度,降低性能。

2.先機械後電氣一般來說,機械故障較易發覺,而數控系統故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障,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态下,通過了解,觀察,測試,分析,确認為非破壞性故障後,方可給機床通電;在運作工況下,進行動态的觀察,檢驗和測試,查找故障。而對破壞性故障,必須先排除危險後,方可通電。

4.先簡單後複雜當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,後解決難度較大的問題。往往簡單問題解決後,難度大的問題也可能變得容易。

三、數控機床故障診斷方法

1.直覺法:(望聞問切)問-機床的故障現象,加工狀況等;看-CRT報警資訊,報警訓示燈,電容器等元件變形煙熏燒焦,保護器脫扣等;聽-異常聲響;聞-電氣元件焦糊味及其它異味;摸-發熱,振動,接觸不良等。

2.參數檢查法:參數通常是存放在RAM中,有時電池電壓不足,系統長期不通電或外部幹擾都會使參數丢失或混亂,應根據故障特征,檢查和校對有關參數。

3.隔離法:一些故障,難以區分是數控部分,還是伺服系統或機械部分造成的,常采用隔離法。

4.同類對調法用同功能的備用闆替換被懷疑有故障的模闆,或将功能相同的模闆或單元互相交換。

5.功能程式測試法将G,M,S,T,功能的全部指令編寫一些小程式,在診斷故障時運作這些程式,即可判斷功能的缺失。

四、加工精度異常故障診斷和處理執行個體

1.機械故障導緻加工精度異常

故障現象:一台SV-1000立式加工中心,采用Frank系統。在加工連杆模具過程中,忽然發現Z軸進給異常,造成至少1mm的切削誤差量(Z方向過切)。

故障診斷:調查中了解到,故障是忽然發生的。機床在點動,在手動輸入資料方式操作下各個軸運作正常,且回參考點正常,無任何報警提示,電氣控制部分硬故障的可能性排除。應主要對以下幾個方面逐一進行檢查。

檢查機床精度異常時正在運作的加工程式段,特别是刀具長度補償,加工坐标系(G54-G59)的校對和計算。

在點動方式下,反複運動Z軸,經過視,觸,聽,對其運動狀态診斷,發現Z向運動噪音異常,特别是快速點動,噪音更加明顯。由此判斷,機械方面可能存在隐患。

檢查機床Z軸精度。用手搖脈沖發生器移動Z軸,(将其倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機進給0.1mm),配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動保持正常後作為起始點的正向運動,脈沖器每變化一步,機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm,說明電機運作良好,定位精度也良好。而傳回機床實際運動位移的變化上,可以分為四個階段:

(1)機床運動距離d1>d=0.1mm(斜率大于1)。

(2)表現出為d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1)。

(3)機床機構實際沒移動,表現出最标準的反向間隙。

(4)機床運動距離與脈沖器經定數值相等(斜率等于1),恢複到機床的正常運動。無論怎樣對反向間隙進行補償,其表現出的特征是:除了(3)階段補償外,其他各段變化依然存在,特别是(1)階段嚴重影響到機床的加工精度。補償中發現,間隙補償越大,(1)階段移動的距離也越大。

分析上述檢查認為存在幾點可能原因:一是電機有異常,二是機械方面有故障,三是絲杠存在間隙。為了進一步診斷故障,将電機和絲杠完全脫開,分别對電機和機械部分進行檢查。檢查結果是電機運作正常;在對機械部分診斷中發現,用手盤動絲杠時,傳回運動初始有很大的空缺感。而正常情況下,應該能感覺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确實受損,且有滾珠脫落。更換後機床恢複正常。

2.控制邏輯不妥導緻加工精度異常

故障現象:一台上海機床廠家生産的加工中心,系統是Frank.加工過程中,發現該機床X軸精度異常,精度誤差最小為0.008mm,最大為1.2mm.故障診斷:檢查中,機床已經按照要求設定了G54工件坐标系。在手動輸入資料方式操作下,以G54坐标系運作一段程式即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”,待機床運作結束後顯示器上顯示的機械坐标值為(X軸)“-1025.243”,記錄下該數值。然後在手動方式下,将機床點動到其他任意位置,再次在手動輸入資料方式操作下運作剛才的程式段,待機床停止後,發現此時機床坐标數值顯示為“-1024.891”,同上一次執行後的數值比較相差了0.352mm.按照同樣的方法,将X軸點動移動到不同的位置,反複執行該程式段,而顯示器上顯示的數值都有所不同(不穩定)。用百分表對X軸進行仔細檢查,發現機械位置實際誤差同數字顯示出來的誤差基本一緻,進而認為故障原因為X軸重複定位誤差過大。對X軸的反向間隙及定位精度進行檢查,重新補償其誤內插補點,結果起不到任何作用。是以懷疑光栅尺及系統參數等有問題。但為什麼産生如此大的誤差,卻又未出現相應的報警資訊進一步檢查發現,此軸為垂直方向的軸,當X軸松開時主軸箱向下掉,造成了誤差。

故障處理:對機床的PLC邏輯控制程式做了修改,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軸夾緊後,再把使能去掉。調整後機床故障得以解決。

3.機床位置問題導緻加工精度異常

故障現象:一台杭州産的立式數控銑床,配備北京KND-10M系統。在點動或加工過程中,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噪聲,且存在一定間隙。電機啟動時,在點動方式下Z軸向上運動存在不穩定的噪聲及受力不均勻,且感覺電機抖動比較厲害;而向下運動時,就沒有抖動得這麼明顯;停止時不抖動,在加工過程中表現得比較明顯。分析認為,故障原因有三點:一是絲杠反向間隙很大;二是Z軸電機工作異常;三是皮帶輪受損至受力不均。但有一個問題要注意的是,停止時不抖動,上下運動不均勻,是以電機工作異常這個問題可以排除。是以先對機械部分診斷,在診斷測試過程中沒有發現異常,在公差之内。利用排除法則,餘下的隻有皮帶問題了,在檢測皮帶時,發覺這條皮帶剛換不久,但在細心檢測皮帶時,發現皮帶内側出現不同程度的受損,很明顯是受力不均所至,是什麼原因造成的呢在診斷中發現電機放置有問題,即裝夾的角度位置不對稱造成受力不均。

故障處理:隻要将電機重裝,對準角度,測量好距離(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.系統參數未優化,電機運作異常

導緻加工精度異常系統參數主要包括機床進給機關,零點偏置,反向間隙等。例如Frank數控系統,其進給機關有公制和英制兩種。在機床修理過程中對于局部處理,常常影響到零點偏置和間隙的變化,故障處理完畢後應作适時的調整和修改;另一方面,由于機械磨損嚴重或連接配接位松動也可能造成參數實測值的變化,需要對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。

故障現象:一台杭州産的立式數控銑床,配備北京KND-10M系統。在加工過程中,發現X軸精度異常。

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