分析數(shù)控加工中心故障排除及實(shí)例

數(shù)控加工類故障

1.加工尺寸或精度誤差過(guò)大：

誤差故障的現(xiàn)象較多，在各種設(shè)備上出現(xiàn)時(shí)的表現(xiàn)不一。如數(shù)控車床在直徑方向出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象較多。在加工中心上垂直軸出現(xiàn)誤差的情況較多，常見(jiàn)的是尺寸向下逐漸增大，但也有尺寸向上增大的現(xiàn)象，在水平軸上也經(jīng)常會(huì)有一些較小誤差的故障出現(xiàn)，有些經(jīng)常變化，時(shí)好時(shí)壞使零件的尺寸難以控制。造成數(shù)控機(jī)床中誤差故障但又無(wú)報(bào)警的情況，主要有幾種情況：

1） 機(jī)床幾何誤差太大，機(jī)床機(jī)械精度達(dá)不到要求。

2） 機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，在系統(tǒng)中對(duì)誤差沒(méi)有設(shè)置檢測(cè)，因此在機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)不能有報(bào)警顯示。

3） 機(jī)床中出現(xiàn)的誤差情況不在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)的范圍內(nèi)，因此當(dāng)出現(xiàn)誤差時(shí)檢測(cè)不到，

由于大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床使用的是半閉環(huán)系統(tǒng)，因此不能檢測(cè)到機(jī)床的實(shí)際位置。

4） 絲杠與電機(jī)的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)對(duì)故障發(fā)生的頻率和可能性不同，出現(xiàn)故障后現(xiàn)象也不同，有些尺寸只會(huì)向負(fù)方向增加，但有些正負(fù)方向變化的可能彈性聯(lián)接的基本上是負(fù)向增加的多，而中間使用鍵聯(lián)接的兩種故障均會(huì)發(fā)生。

5）機(jī)床的電氣系統(tǒng)中回零不當(dāng)，回零點(diǎn)不能保證一致，該種故障出現(xiàn)的誤差一般較小。除了一般的因減速開關(guān)不良造成故障外，回零時(shí)的減速距離太短也會(huì)使零點(diǎn)偏離。在有些系統(tǒng)中的監(jiān)控頁(yè)面中有“刪格量"一項(xiàng)，記錄并經(jīng)常核對(duì)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

6）機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)由于超調(diào)引起加工精度和加工尺寸誤差過(guò)大， 如果加減速時(shí)間常數(shù)調(diào)節(jié)的過(guò)小，電機(jī)電流已經(jīng)形成飽和，引起伺服運(yùn)動(dòng)的超調(diào)，可以引起系統(tǒng)的加工精度與加工尺寸，這時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)來(lái)改善軸的運(yùn)動(dòng)性能，來(lái)消除加工誤差。

7）在利用刀尖半徑補(bǔ)償時(shí)，G41、G42使用不正確或者在走刀換向時(shí)沒(méi)有相應(yīng)修改G41、G42。

8）刀具與工件的相對(duì)位置方位號(hào)設(shè)定錯(cuò)誤。

9）對(duì)刀不正確，或者加工時(shí)沒(méi)有考慮刀尖半徑尺寸。

事例1:

故障現(xiàn)象： 某加工中心運(yùn)行九個(gè)月后,發(fā)生Z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定,尺寸超差且無(wú)任何規(guī)律,顯示屏及伺服驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有任何報(bào)警或異。

故障分析： 該加工中心是采用的國(guó)外進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)，絲杠采用的是直聯(lián)的方式，根據(jù)故障分析，原因可能是因?yàn)槁?lián)軸器聯(lián)結(jié)螺釘松動(dòng)，導(dǎo)致聯(lián)軸器與滾軸絲杠或伺服電機(jī)間滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)對(duì)Z軸仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器6只緊固螺釘都出現(xiàn)了松動(dòng)，緊固螺釘后，故障排除。

2.兩軸聯(lián)動(dòng)銑削圓周時(shí)圓度超差

圓度超差一般出現(xiàn)兩種情況：一種是圓的軸向變形；另一種情況是出現(xiàn)斜橢圓，即在45度方向上的橢圓。

1）圓的軸向變形，其原因是由于機(jī)床的機(jī)械未調(diào)整好而造成軸的定位精度不好，或者是機(jī)床的絲杠間隙補(bǔ)償不當(dāng)，從而導(dǎo)致每當(dāng)機(jī)床在過(guò)向限shi，就產(chǎn)生圓度誤差。

2）產(chǎn)生斜橢圓誤差時(shí)，一般是由各軸的位置偏差過(guò)大造成，可以通過(guò)調(diào)整各軸的增益來(lái)改善各軸的運(yùn)動(dòng)性能。使每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)特性比較接近，另外，如果機(jī)械傳動(dòng)副之間的間隙如果過(guò)大或者間隙補(bǔ)償不合適的話，也可能引起該故障。

3.兩軸聯(lián)動(dòng)銑削圓周時(shí)圓弧上有突起現(xiàn)象

圓弧切削在特定的角度（0、90、180、270度）過(guò)象限shi，由于電機(jī)需要反轉(zhuǎn)，由于機(jī)械的摩擦力、反向間隙等原因造成速度無(wú)法連續(xù)，造成圓弧上有突起現(xiàn)象。

4.車床加工時(shí)，G02、G03加工軌跡不是圓或報(bào)圓弧數(shù)據(jù)錯(cuò)誤

1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，如加工平面選者不對(duì)

2）X軸編程時(shí)半徑編程輸入的是直徑值，直徑

•   編程時(shí)輸入的是半徑值

5.自動(dòng)運(yùn)行時(shí)報(bào)程序指令錯(cuò)

1）程序中有非法地址字

2）固定循環(huán)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤

事例1:

故障現(xiàn)象： 某加工中心在加工整圓時(shí)，發(fā)生X軸方向加工尺寸不對(duì)，尺寸超差，顯示屏及伺服驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有任何報(bào)警或異常。

故障分析： 該加工中心是采用的國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng),絲杠采用的是直聯(lián)的方式，根據(jù)故障分析，原因可能是因?yàn)槭怯捎跈C(jī)床的機(jī)械未調(diào)整好而造成軸的定位精度不好，或者是機(jī)床的絲杠間隙補(bǔ)償不當(dāng)，從而導(dǎo)致每當(dāng)機(jī)床在過(guò)向限shi，就產(chǎn)生圓度誤差。對(duì)該機(jī)床進(jìn)行重新校平調(diào)整，檢查該機(jī)床的參數(shù)，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的軸的間隙補(bǔ)償為零，用百分表測(cè)量X軸的反向間隙，實(shí)際測(cè)量值超過(guò)0.003mm，對(duì)該機(jī)床的X軸進(jìn)行了調(diào)整，并利用了系統(tǒng)的軟件補(bǔ)償功能，消除了X軸的間隙，再次加工整圓進(jìn)行檢驗(yàn)，故障消除。