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      數控機床加工精度異常故障的維護


      系統參數發生變化或改動、機械故障、車床電氣參數未優化電機運行異常、車床位置環異常或控制邏輯不妥,是生產中數控車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,車床均可恢復正常。

          生產中經常會遇到數控車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)車床進給單位被改動或變化。(2)車床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)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。

          1.系統參數發生變化或改動

          系統參數主要包括車床進給單位、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。車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車床加工精度的要求。

          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FANUC0i-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。車床在點動、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)檢查車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。

          (3)檢查車床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常后作為起始點的正向運動,手脈每變化一步,車床Z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。而返回車床實際運動位移的變化上,可以分為四個階段:①車床運動距離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車床機構實際未移動,表現出最標準的反向間隙;④車床運動距離與手脈給定值相等(斜率等于1),恢復到車床的正常運動。

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