数控机床造成加工精度异常故障的原因

　　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隐蔽性强，确诊难度比较大，概括出五个主要原因：机床进给单位被改动或改变;机床各个轴的零点偏置反常;轴向的反向空隙反常;电机运转状况反常，即电气及操控部分反常;机械毛病，如丝杠，轴承，轴联器等部件。另外加工程序的编制，刀具的挑选及人为因素，也可能导致加工精度反常。

　　二、数控机床毛病确诊准则

　　1.先外部后内部数控机床是集机械，液压，电气为一体的机床，故其毛病的发作也会由这三者归纳反映出来。修补人员应先由外向内逐个进行排查，尽量防止随意地启封，拆开，否则会扩展毛病，使机床损失精度，下降功用。

　　2.先机械后电气一般来说，机械毛病较易发觉，而数控体系毛病的确诊则难度较大些。在毛病检修之前，首要注意扫除机械性的毛病，往往可到达事半功倍的效果。

　　3.先静后动先在机床断电的中止状况下，通过了解，调查，测验，剖析，确以为非破坏性毛病后，方可给机床通电;在运转工况下，进行动态的调查，查验和测验，查找毛病。而对破坏性毛病，必须先扫除风险后，方可通电。

　　4.先简略后杂乱当呈现多种毛病互相交错掩盖，一时无从下手时，应先处理简略的问题，后处理难度较大的问题。往往简略问题处理后，难度大的问题也可能变得简略。

　　三、数控机床毛病确诊办法

　　1.直观法：(望闻问切)问-机床的毛病现象，加工状况等;看-CRT报警信息，报警指示灯，电容器等元件变形烟熏烧焦，保护器脱扣等;听-反常动静;闻-电气元件焦糊味及其它异味;摸-发热，振荡，接触不良等。

　　2.参数查看法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足，体系长时间不通电或外部干扰都会使参数丢掉或紊乱，应根据毛病特征，查看和校正有关参数。

　　3.隔离法：一些毛病，难以区别是数控部分，仍是伺服体系或机械部分形成的，常选用隔离法。

　　4.同类对调法用同功用的备用板替换被置疑有毛病的模板，或将功用相同的模板或单元相互交换。

　　5.功用程序测验法将G，M，S，T，功用的悉数指令编写一些小程序，在确诊毛病时运转这些程序，即可判别功用的缺失。

　　四、加工精度反常毛病确诊和处理实例

　　1.机械毛病导致加工精度反常

　　毛病现象：一台SV-1000立式加工中心，选用Frank体系。在加工连杆模具过程中，遽然发现Z轴进给反常，形成至少1mm的切削差错量(Z方向过切)。

　　毛病确诊：调查中了解到，毛病是遽然发作的。机床在点动，在手动输入数据办法操作下各个轴运转正常，且回参考点正常，无任何报警提示，电气操控部分硬毛病的可能性扫除。应主要对以下几个方面逐个进行查看。

　　查看机床精度反常时正在运转的加工程序段，特别是刀具长度补偿，加工坐标系(G54-G59)的校正和核算。

　　在点动办法下，重复运动Z轴，通过视，触，听，对其运动状况确诊，发现Z向运动噪音反常，特别是快速点动，噪音愈加显着。由此判别，机械方面可能存在危险。

　　查看机床Z轴精度。用手摇脉冲发作器移动Z轴，(将其倍率定为1×100的挡位，即每改变一步，电机进给0.1mm)，合作百分表调查Z轴的运动状况。在单向运动坚持正常后作为起始点的正向运动，脉冲器每改变一步，机床Z轴运动的实践间隔d=d1=d2=d3=…=0.1mm，阐明电机运转杰出，定位精度也杰出。而回来机床实践运动位移的改变上，能够分为四个阶段：(1)机床运动间隔d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)体现出为d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);(3)机床组织实践没移动，体现出最规范的反向空隙;(4)机床运动间隔与脉冲器经定数值持平(斜率等于1)，康复到机床的正常运动。无论怎样对反向空隙进行补偿，其体现出的特征是：除了(3)阶段补偿外，其他各段改变仍然存在，特别是(1)阶段严峻影响到机床的加工精度。补偿中发现，空隙补偿越大，(1)阶段移动的间隔也越大。

　　剖析上述查看以为存在几点可能原因：一是电机有反常，二是机械方面有毛病，三是丝杠存在空隙。为了进一步确诊毛病，将电机和丝杠彻底脱开，分别对电机和机械部分进行查看。查看结果是电机运转正常;在对机械部分确诊中发现，用手盘动丝杠时，回来运动初始有很大的空缺感。而正常状况下，应该能感觉到轴承有序而滑润的移动。

　　毛病处理：通过拆开查看发现该轴承的确受损，且有滚珠脱落。替换后机床康复正常。

　　2.操控逻辑不当导致加工精度反常

　　毛病现象：一台上海机床厂家出产的加工中心，体系是Frank.加工过程中，发现该机床X轴精度反常，精度差错最小为0.008mm，最大为1.2mm.毛病确诊：查看中，机床现已依照要求设置了G54工件坐标系。在手动输入数据办法操作下，以G54坐标系运转一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待机床运转完毕后显现器上显现的机械坐标值为(X轴)“-1025.243”，记录下该数值。然后在手动办法下，将机床点动到其他恣意方位，再次在手动输入数据办法操作下运转刚才的程序段，待机床中止后，发现此时机床坐标数值显现为“-1024.891”，同上一次履行后的数值比较相差了0.352mm.依照相同的办法，将X轴点动移动到不同的方位，重复履行该程序段，而显现器上显现的数值都有所不同(不稳定)。用百分表对X轴进行仔细查看，发现机械方位实践差错同数字显现出来的差错根本共同，从而以为毛病原因为X轴重复定位差错过大。对X轴的反向空隙及定位精度进行查看，重新补偿其差错值，结果起不到任何效果。因而置疑光栅尺及体系参数等有问题。但为什么发生如此大的差错，却又未呈现相应的报警信息进一步查看发现，此轴为笔直方向的轴，当X轴松开时主轴箱向下掉，形成了差错。

　　毛病处理：对机床的PLC逻辑操控程序做了修正，即在X轴松开时，先把X轴使能加载，再把X轴松开;而在X轴夹紧时，先把X轴夹紧后，再把使能去掉。调整后机床毛病得以处理。

　　3.机床方位问题导致加工精度反常

　　毛病现象：一台杭州产的立式数控铣床，装备北京KND-10M体系。在点动或加工过程中，发现Z轴反常。

　　毛病确诊：查看发现，Z轴上下移动不均匀且有噪声，且存在必定空隙。电机启动时，在点动办法下Z轴向上运动存在不稳定的噪声及受力不均匀，且感觉电机颤动比较凶猛;而向下运动时，就没有颤动得这么显着;中止时不颤动，在加工过程中体现得比较显着。剖析以为，毛病原因有三点：一是丝杠反向空隙很大;二是Z轴电机作业反常;三是皮带轮受损至受力不均。但有一个问题要注意的是，中止时不颤动，上下运动不均匀，所以电机作业反常这个问题能够扫除。因而先对机械部分确诊，在确诊测验过程中没有发现反常，在公役之内。使用扫除规律，余下的只要皮带问题了，在检测皮带时，发觉这条皮带刚换不久，但在仔细检测皮带时，发现皮带内侧呈现不同程度的受损，很显着是受力不均所至，是什么原因形成的呢在确诊中发现电机放置有问题，即装夹的视点方位不对称形成受力不均。

　　毛病处理：只要将电机重装，对准视点，丈量好间隔(电机与Z轴的轴承)，皮带两头(长度)要均匀。这样，Z轴上下移动不均匀且有噪声及颤动现象就消除了，Z轴加工康复正常。

　　4.体系参数未优化，电机运转反常

　　导致加工精度反常体系参数主要包含机床进给单位，零点偏置，反向空隙等。例如Frank数控体系，其进给单位有公制和英制两种。在机床修补过程中关于部分处理，常常影响到零点偏置和空隙的改变，毛病处理完毕后应作当令的调整和修正;另一方面，因为机械磨损严峻或连接位松动也可能形成参数实测值的改变，需要对参数做相应的修正才能满意机床加工精度的要求。

　　毛病现象：一台杭州产的立式数控铣床，装备北京KND-10M体系。在加工过程中，发现X轴精度反常。

　　毛病确诊：查看发现X轴存在必定空隙，且电机启动时存在不稳定的现象。用手接触X轴电机时感觉电机拉动比较凶猛，中止时拉动不显着，尤其是点动办法下比较显着。剖析以为，毛病原因有两点：一是丝杠反空隙很大;二是X轴电机作业反常。

　　毛病处理：使用KND-10M体系的参数功用，对电机进行调试。首要对存在的空隙进行补偿，再调整伺服体系参数及脉冲按捺功用参数，X轴电机的颤动消除，机床加工精度康复正常。