數控機床加工精度降低什麽原因原（yuán）因
來源（yuán）：芒果视频污（hǎi）數機械製造有限公司 發布日期：2015-12-10 9:03:58 訪問次數：
造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強，診斷難度比較大，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（cháng）；軸（zhóu）向的反（fǎn）向間隙異常；電機運行狀態異常，即電氣及控製（zhì）部分異常；機械故障，如絲杠，軸承，軸（zhóu）聯器（qì）等部件。另外加工程序的編製，刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精度異常。
造成加工精度異（yì）常故障的原因隱蔽性強，診斷難度比較大，歸納出五個（gè）主要（yào）原因：機床進給單位被改（gǎi）動（dòng）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（yùn）行狀態異常，即（jí）電氣及控製部分異常；機械故障，如絲杠，軸承（chéng），軸聯器等部件。另外加工程序的編製，刀具的選擇及人為因素（sù），也可能導致加工精度異常。 
一、造成加工精度異常故障的原（yuán）因 造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強，診斷難度比較大，歸納出五個主要原因：機床進給單位被改（gǎi）動或變化；機床各個軸的（de）零點偏置異常；軸向的（de）反向間隙異常；電機運行狀態異（yì）常，即電（diàn）氣及控製部分異常；機械故障，如絲杠，軸承，軸聯器等部件（jiàn）。另（lìng）外加工（gōng）程序（xù）的編製，刀具的（de）選擇及人為因（yīn）素，也可能導致加工精度異常。 二、數（shù）控機床故障診斷原則 1.先外部後內部數控機床是集（jí）機械，液壓，電氣為一體的機床（chuáng），故其故障的發（fā）生（shēng）也會由（yóu）這三者（zhě）綜合反映出來。維修（xiū）人員應先由外向（xiàng）內逐一進行排查，盡量避免隨（suí）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（jī）械故障較易發覺，而數控係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（chú）機械性的（de）故障，往往可達（dá）到事半功倍的效果。 3.先靜後動先在（zài）機床斷電的靜止狀態下（xià），通（tōng）過了解，觀察，測試，分析，確認為非破壞性故障後（hòu），方可給機床（chuáng）通電；在運行工況下，進行動態的觀（guān）察，檢（jiǎn）驗和測試，查找故障（zhàng）。而對破壞性故障（zhàng），必須（xū）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（xiān）解決（jué）容易的問題，後解決難度（dù）較大的問題。往往簡單問題解決後（hòu），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.直觀法：（望聞問切）問-機床的故障現象，加工狀況等；看-CRT報警信息，報警指示燈，電（diàn）容器等元件變形煙（yān）熏燒焦（jiāo），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（jiē）觸不良等。 2.參數檢查法（fǎ）：參數（shù）通常是存放（fàng）在RAM中，有時電池電壓不足，係統長期不通電或（huò）外部幹擾都會使參數丟失或混亂，應根據故障特征（zhēng），檢查和（hé）校對有關參數。 3.隔離法：一些（xiē）故障，難以區分是數控部分，還是伺服係統或機械（xiè）部分造成的，常采用隔離法。 4.同類對調法用同功能的（de）備用板替（tì）換（huàn）被懷疑有故障的模板，或將功能（néng）相（xiàng）同的模板或單元相互交換。 5.功能程序測（cè）試法將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序，即可判斷功能的（de）缺失。 四、加工精度異常故障診斷和處理實（shí）例 1.機械故障導致加工精度異常 故障現象：一台SV-1000立式加工中心，采用Frank係統。在加工（gōng）連杆模具過程中，忽然發現Z軸進給異常（cháng），造成至少1mm的切（qiē）削誤（wù）差（chà）量（Z方向過切（qiē））。 故障診斷（duàn）：調（diào）查中（zhōng）了解到，故障是忽然發生的。機床（chuáng）在點動，在手動輸入數據方式操作下各個軸運行正常，且回參考點正常，無任（rèn）何報警提示，電氣控製部分硬（yìng）故（gù）障的可能（néng）性排除。應主要對以下幾個方麵逐一（yī）進行檢查。 檢（jiǎn）查機床精度異常（cháng）時正在運行的加工程序段，特別（bié）是刀具長度補（bǔ）償，加工坐標係（G54-G59）的校對和計算。 在點動方式下，反複運動（dòng）Z軸，經過視，觸，聽，對其運（yùn）動狀態（tài）診斷，發現Z向運動（dòng）噪音異常，特別是快速點動，噪音更加明顯。由此判斷，機械方麵可能存在（zài）隱患。 檢查機床Z軸精度。用手搖脈衝發（fā）生器移動Z軸，（將其倍率定為1×100的擋位，即每變化一步，電機（jī）進給0.1mm），配合百分表觀察Z軸（zhóu）的運動情況。在單向運動（dòng）保持正（zhèng）常後作為起始點的正向運動（dòng），脈衝器每變（biàn）化一步，機床Z軸運動的實（shí）際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度也（yě）良好。而返回（huí）機床實（shí）際（jì）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（lǜ）大於1）；（2）表現出為d1=0.1mm>d2>d3（斜（xié）率小於1）；（3）機（jī）床機構實際（jì）沒移動，表現出標準的反（fǎn）向間隙；（4）機床運動距離與脈衝器經定數值相等（斜率等於1），恢複到機床的正常運動。無論怎樣對反（fǎn）向間（jiān）隙進行補償，其表現出的特征是（shì）：除了（3）階段補償外，其他各段（duàn）變化依然存在，特別是（1）階段嚴（yán）重（chóng）影響（xiǎng）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（wéi）存在幾點可能原因：一是電機有異常，二是機械方麵（miàn）有故（gù）障，三是絲杠存在間（jiān）隙。為了（le）進一步診斷故障，將電（diàn）機和絲杠完全脫開，分別（bié）對電機和（hé）機械部分進行檢查。檢查結果是（shì）電機運行正常；在對機械（xiè）部分診斷中發現，用手盤動絲杠時，返回運動初（chū）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確實（shí）受損，且有滾珠脫落。更（gèng）換後機床恢複正常。 2.控製邏輯不（bú）妥導致加工精度（dù）異常 故障現象：一台上海機床廠家生產的加工中心，係統是（shì）Frank.加（jiā）工過程中，發現該機床X軸精度異常，精度誤差小為0.008mm，大為1.2mm.故障診斷：檢查中，機床已經按照要求設置了G54工件坐標係。在手（shǒu）動輸入（rù）數據（jù）方式操作下，以G54坐標係運行一段程（chéng）序（xù）即“GOOG90G54X60.OY70.OF150；M30；”，待機（jī）床運行結束後顯（xiǎn）示器上顯示的機（jī）械坐標值為（X軸）“-1025.243”，記錄下該數值。然後在手動方式下，將機床（chuáng）點動到其他（tā）任意位置，再次（cì）在手動輸入數據方（fāng）式操作下運行剛才的程序段，待機床停止後，發現此時機床坐標數值顯示為（wéi）“-1024.891”，同上一次執行後的數值比較相（xiàng）差了0.352mm.按照同樣的方法，將X軸點（diǎn）動移動到不（bú）同的位置，反複執行該程序段，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致，從（cóng）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（chá），重新補償其誤差值，結果起不到任何作用。因此懷疑光（guāng）柵尺及係統參數等有（yǒu）問題。但為什麽產生如此大的誤差，卻又未出（chū）現（xiàn）相應的報警信息進一步檢查發現，此軸為（wéi）垂直方向的軸，當X軸鬆開時主軸箱向下掉，造成了誤差。 故（gù）障處理：對機床的PLC邏輯控（kòng）製程序做了（le）修改，即在X軸鬆開時，先把X軸使能加載，再把X軸鬆開；而在X軸夾緊時，先把（bǎ）X軸夾緊後（hòu），再把使能去（qù）掉。調整後機床（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床，配備北京KND-10M係統（tǒng）。在（zài）點動或（huò）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（cún）在一定間（jiān）隙。電機啟動時，在點動方式下Z軸向上運動存在不穩（wěn）定的噪聲及受力不（bú）均勻，且感（gǎn）覺電機抖動（dòng）比較厲害（hài）；而向下運動時，就沒有抖動（dòng）得這麽明顯；停止時不抖動，在加工過程中（zhōng）表現得比較明顯。分析認為，故障原因有三點：一是絲杠反（fǎn）向間隙很大；二是Z軸電機工作異常；三是（shì）皮帶輪受損至受力不均。但有（yǒu）一個問題要注意的是，停止時不抖（dǒu）動，上（shàng）下運動不均勻，所以電機工作異常這個問題可以排除。因此先對機械部分診斷，在診斷測（cè）試過程（chéng）中（zhōng）沒有發現異常，在公差之內。利用排除法（fǎ）則，餘下的隻有皮帶問題了，在檢測皮帶時，發覺這條皮帶剛（gāng）換不久，但在細心檢（jiǎn）測皮帶（dài）時，發現皮帶（dài）內側出現（xiàn）不同程度的受損，很明顯是受力不均所至，是（shì）什麽原因造成的呢在診斷中發（fā）現電機放置有問題（tí），即裝夾的角度位置（zhì）不對稱造（zào）成受力不均。 故障處理：隻要將電機重（chóng）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（yí）動不均勻且有噪（zào）聲及抖動現象就消除了，Z軸加工恢複正常。 4.係統參數未優化，電機運行異常 導致加工精度異常係統參數主要包括（kuò）機（jī）床進給單位，零點偏置，反向間隙（xì）等。例（lì）如Frank數控係統，其進給單位有公製（zhì）和英製兩種。在機床修理過程（chéng）中對於局部處理，常常影響到（dào）零點偏置和間（jiān）隙的變（biàn）化，故障處理完（wán）畢（bì）後應作（zuò）適（shì）時的調整和修改；另一（yī）方麵，由（yóu）於機械磨損嚴（yán）重或連接位鬆動也可能造成參數實測值（zhí）的變化，需要（yào）對參數做相（xiàng）應的修（xiū）改才能滿足機床加工精度的要求。 故障現象：一（yī）台杭（háng）州產的立式數控銑床，配備北京KND-10M係統。在加工過程中，發現（xiàn）X軸精度異常。 故障診斷：檢查發現X軸（zhóu）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軸電機時感覺電機拉動比較厲害，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（diǎn）：一是絲杠反間（jiān）隙很大；二（èr）是（shì）X軸電機（jī）工作異常。 故障處理：利（lì）用KND-10M係統（tǒng）的參數（shù）功能（néng），對（duì）電機進行調試。首先對存（cún）在的間隙進行補償，再調整伺服係統參數及脈衝抑製（zhì）功能參（cān）數，X軸電機的抖動消（xiāo）除，機床加工精度恢複正常 
