數控機床加工精度異常故障的維護

建成人

系統參數發生變化或改動、機械故障、機床電氣參數未優化電機運行異常、機床位置環異常或控制邏輯不妥，是生產中數控機床加工精度異常故障的常見原因，找出相關故障點并進行處理，機床均可恢復正常。
生產中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導致此類故障的原因主要有五個方面：（1）機床進給單位被改動或變化。（2）機床各軸的零點偏置(NULL OFFSET)異常。（3）軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。（4）電機運行狀態異常，即電氣及控制部分故障。（5）機械故障，如絲桿、軸承、軸聯器等部件。此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精度異常。
- G# \4 O- P( \; `9 i9 [1. 系統參數發生變化或改動
系統參數主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控系統，其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理，常常影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢應作適時地調整和修改；另一方面，由于機械磨損嚴重或連結松動也可能造成參數實測值的變化，需對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。
2. 機械故障導致的加工精度異常
一臺THM6350臥式加工中心，采用FANUC 0i-MA數控系統。一次在銑削汽輪機葉片的過程中，突然發現Z軸進給異常，造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調查中了解到：故障是突然發生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常，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。分析認為，主要應對以下幾方面逐一進行檢查。
1）檢查機床精度異常時正運行的加工程序段，特別是刀具長度補償、加工坐標系(G54～G59)的校對及計算。
2）在點動方式下，反復運動Z軸，經過視、觸、聽對其運動狀態診斷，發現Z向運動聲音異常，特別是快速點動，噪聲更加明顯。由此判斷，機械方面可能存在隱患。
, H$ u! R* @, |( t: f1 W: P, d2 w3）檢查機床Z軸精度。用手脈發生器移動Z軸，（將手脈倍率定為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。在單向運動精度保持正：笞魑?鶚嫉愕惱?蛟碩??致雒勘浠?徊劍??瞆軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度良好。而返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d=0.1mm＞d2＞d3(斜率小于1)；③機床機構實際未移動，表現出最標準的反向間隙；④機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等于1)，恢復到機床的正常運動。

丟了翅膀的鳥

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