作者:李山河 来源:万方数据 "?<$>\@;
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生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强,诊断难度比较大。形成这类故障的原因主要有五个方面: Gidh7x
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{1}机床进给单位被改动或变化。 I}&`IUP
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{2}机床各个轴的零点偏置[NULL OFFSET]异常。 ve [*t `
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{3}轴向的反向间隙[BACK LASH]异常。 "5+x6/9b
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{4}电机运行状态异常,即电气及控制部分异常。 e95x,|.-_
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{5}机械故障,如丝杠,轴承,轴联器等部件。另外加工程序的编制,刀具的选择及人为因素,也可能导致加工精度异常。 |V 3AA
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1.系统参数发生变化或改动 Y]ZNAR
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系统参数主要包括机床进给单位,零点偏置,反向间隙等。例如SIMENS,FANUC数控系统,其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理,常常影响到零点偏置和间隙的变化,故障处理完毕后应作适时的调整和修改;另一方面,由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化,需要对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。 O$2= Z
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2.机械故障导致的加工精度异常 -jv%BJJlX
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一台THM6350立式加工中心,采用SIMENS 840D系统。在加工联杆模具过程中,忽然发现Z轴进给异常,造成至少1毫米的切削误差量(Z向过切)。调查中了解到:故障是忽然发生的。机床在点动,MDI(手动数据输入方式)操作方式下各个轴运行正常,且回参考点正常;无任何报警提示,电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为,主要应对以下几个方面逐一进行检查。 Xlw8>.\
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[1]检查机床精度异常时正在运行的加工程序段,特别是刀具长度补偿,加工坐标系(G54—G59)的校对和计算。 ]
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[2]在点动方式下,反复运动Z轴,经过视,触,听对其运动状态诊断,发现Z向运动噪音异常,特别是快速点动,噪音更加明显。由此判断,机械方面可能存在隐患。 a<W[???m/M
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[3]检查机床Z轴精度。用手摇脉冲发生器移动Z轴,(将其倍率定为1X100的挡位,即每变化一步,电机进给0.1毫米),配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动,脉冲器每变化一步,机床Z轴运动的实际距离d=dl=d2=d3….=0.1mm,说明电机运行良好,定位精度也良好。而返回机床实际运动位移的变化上,可以分为四个阶段:①机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1);②表现出为d1=0.1>d2>d3(斜率小于1);③机床机构实际没移动,表现出最标准的反向间隙;④机床运动距离与脉冲器给定数值相等(斜率等于1),恢复到机床的正常运动。 "o=*f/M
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无论怎样对反向间隙(参数1851)进行补偿,其表现出的特征是:除了③阶段能够补偿外,其他各段变化依然存在,特别是①阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现,间隙补偿越大,①阶段移动的距离也越大。 "`aNNIG&
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分析上述检查认为存在几点可能原因:一是电机有异常;二是机械方面有故障;三是丝杠存在间隙。为了进一步诊断故障,将电机和丝杠完全脱开,分别对电机和机械部分进行检查。检查结果是电机运行正常;在对机械部分诊断中发现,用手盘动丝杠时,返回运动初始有非常明显的空缺感。而正常情况下,应能感觉到轴承有序而平滑的移动。经过拆卸检查发现其轴承确实受损,且有滚珠脱落。更换后机床恢复正常。 &_