數控機床加工中出現尺寸(cùn)不穩(wěn)定的機械原因分(fèn)析
1、伺服電機軸與絲杠之間的連接鬆動,致(zhì)使絲杠與電機(jī)不同步,出現尺寸誤差(chà)。檢測時隻需在伺服電機與絲杠的聯軸節上作好記號,用較快倍率來回移(yí)動工作台(或刀架),由於工(gōng)作台(或轉塔)的慣性作(zuò)用,將(jiāng)使聯軸節的兩端出現明顯相對移動。此類故障通常表現為加工尺寸隻向一個方向(xiàng)變動,隻需將聯軸節螺釘均勻(yún)緊(jǐn)固即可(kě)排除。
2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作台(或刀架(jià))運動阻力增加,無法(fǎ)完全準確執行移動(dòng)指令。此類故障通常表現為零件尺寸在(zài)幾絲範圍內無規則(zé)變動(dòng),隻需將潤(rùn)滑改善即可(kě)排除故障。
3、機床工作台(或刀架)移(yí)動阻力過大,一般為鑲條(tiáo)調整過緊、機床(chuáng)導(dǎo)軌表麵潤滑不良所致。該故障現象一般表現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則變動。檢查時可通過觀察DGN800-804的位置(zhì)偏差量大小和變(biàn)化來(lái)進(jìn)行,通(tōng)常為正反(fǎn)方向靜止時相差較大。此類故障隻需(xū)將鑲條(tiáo)重新調整(zhěng)並改善導(dǎo)軌潤滑即可。
4、滾(gǔn)動軸承磨損或調整不當,造成運(yùn)動阻力過大。該故障現象也(yě)通常表現為尺寸在幾絲(sī)範圍內無規則變動(dòng)。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進行,方法同上。此類(lèi)故障隻需將磨損軸承更換並認真調整,故障即可排除。
5、絲杠間隙(xì)或(huò)間隙補償量不當,通過調整間隙或改變間隙補償值就可排除故障
一.工件尺(chǐ)寸準確,表(biǎo)麵光潔度差
故障(zhàng)原因
① 刀具刀尖受損,不鋒利
② 機床產(chǎn)生共振,放置不平穩
③ 機(jī)械有爬行現象
④ 加工工(gōng)藝不好
解決方案(與上對照)
1.刀(dāo)具磨損或受損後不鋒利,則重新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀
2.機床產生共振(zhèn)或放置不平穩,調整水平,打下基礎,固定平(píng)穩
3.機械產生爬行的原因為拖板導軌磨損厲害,絲杆滾珠磨損或鬆動。機床(chuáng)應注意(yì)保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑油,以減少摩擦
4. 選擇適合工件加工的冷卻液(yè);在能達到其它工序加工要求的情況下,盡量選用(yòng)較高的主軸轉速
二.工件(jiàn)產生錐度大小頭(tóu)現象
故障原因
①機床(chuáng)放置的水平沒調整好,一高一低(dī),產生放置不(bú)平穩
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀比(bǐ)較(jiào)深,造成讓刀現象
③ 尾座頂針與主軸(zhóu)不同心
解決方案
1.使用水平儀(yí)調整機床(chuáng)的水平度 ,打(dǎ)下紮實的地基,把機床固定好提高其韌性
2.選擇合理的工藝和適當的切削進給量避免刀具受力讓(ràng)刀
3. 調整(zhěng)尾座
三(sān).驅動器相位燈正常(cháng),而加工(gōng)出來的工件尺寸時大時小
故障原因
①機床拖板長期高速(sù)運行(háng),導致絲杆和(hé)軸承(chéng)磨損
②刀(dāo)架的重複定位精度(dù)在長期使用中產生偏差
③拖板每次都能準確回到加工起點,但加工工件尺寸仍然變化。此種現象一般由主軸引起,主軸(zhóu)的高速轉動使軸承磨損嚴重,導致加(jiā)工尺寸變(biàn)化
解決(jué)方案(與上對照)
1.用(yòng)百分表靠(kào)在刀架底部(bù),同時通過係統編輯一個固定循環程序,檢查拖板的(de)重複定位精度,調整絲杆間隙,更換軸承
2.用百分表檢查刀架的重複定位精度,調整(zhěng)機械或更換刀架
3.用百分表檢測加工工(gōng)件後是否能準確回到程序起點;若(ruò)可以,則(zé)檢修主軸,更換軸(zhóu)承。
四.工件(jiàn)尺寸與實際尺(chǐ)寸相差幾毫米, 或某一軸向有很大變化
故障(zhàng)原因
①快速定位的速度太快,驅動和(hé)電機反應不過來(lái)而產生
②在長期摩擦磨損(sǔn)後機械的拖板絲杆和(hé)軸承過緊卡死
③ 刀架換刀後太鬆鎖不緊
④編輯的程序錯誤,頭、尾沒有呼應或沒取(qǔ)消刀補就結束
⑤係統的電子齒輪比或步(bù)距角設置錯誤
解決方案(與上對(duì)照)
1.快速定位速(sù)度太快,則適當調整G0 的速度、切(qiē)削加減(jiǎn)速度和(hé)時(shí)間使(shǐ)驅動器和電機在額定的運行頻率下正常動作
2. 在出現機床磨損後產生拖板、絲杆和軸承過緊(jǐn)卡死,則必須重新調整修(xiū)複
3.刀架換刀後太鬆則檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查(chá)刀架內部的渦輪渦(wō)杆是否磨損,間隙是否太大,安裝是否過鬆等
4.如果是程序原因造成的,則必須修改(gǎi)程序,按照工件圖紙要求改進,選(xuǎn)擇合理的加工工藝(yì),按照說明書的指令要求編寫正確的程序
5.若發現尺寸(cùn)偏差太大則(zé)檢查係(xì)統參數是否設置合理,特別是電(diàn)子齒輪比和步距角等參數(shù)是否被(bèi)破壞,出現此現象可通過打百份表來測量(liàng)
五.加工圓弧效果不理想(xiǎng),尺寸不到位
故障原因
① 振(zhèn)動頻率的重疊導致共振
② 加工工藝(yì)
③參數設置不合理,進給速度過大,使圓弧加工失步
④絲杆間隙大引起的鬆動或絲杆過緊引起的失步
⑤ 同步帶磨損
解決方案
1. 找出產生共振的(de)部件,改變其頻率,避免共振
2.考慮工件材料的加(jiā)工工藝,合理編製(zhì)程序
3.對於步進電機,加工速率 F 不可設置過大
4.機床是否安裝牢固 ,放置平穩,拖板是否磨損後過緊,間隙增大或刀(dāo)架鬆動等。
5.更(gèng)換同步帶
六.批量生產中,偶爾出現工件超差
故障原因
①批量生產中偶爾出現(xiàn)一件(jiàn)尺寸有變化,然後不用修改任何參數再加工,卻恢複正常情(qíng)況
②在(zài)批量生產(chǎn)中偶(ǒu)爾出現一件尺(chǐ)寸不準,然後再繼續加工尺寸(cùn)仍不合格,而重新對刀後又準確
解決方案
1. 必須認真檢查工(gōng)裝夾具,且考慮到(dào)操作者的操(cāo)作方法,及裝夾的可靠性;由於裝夾引起的尺寸變化,必須改善工裝使(shǐ)工人盡量避(bì)免人為疏忽作出誤判現象
2.數(shù)控係統(tǒng)可能受到外界電(diàn)源的波動或受到(dào)幹擾後自動產生幹擾脈衝,傳給驅動(dòng)致使驅動接受多餘的脈衝驅動電機多走或少走現(xiàn)象;了解掌(zhǎng)握其規律,盡量采用一些抗幹(gàn)擾的措施,如:強(qiáng)電場幹擾的強電電纜(lǎn)與弱(ruò)電信號的信號線(xiàn)隔離,加入抗幹擾的吸收電(diàn)容和采用屏蔽線隔離。另外,檢(jiǎn)查(chá)地線是否連接牢固,接地觸點最(zuì)近,采取一切抗幹擾措施避免係統受幹擾
七.工件某一道工序加工有變化,其它各道工序尺寸準確
故障原因
該程序段程序的參數是否(fǒu)合理,是否在預定的軌(guǐ)跡內,編程格式是否符合說明書要求
解(jiě)決方案
螺紋程序段時出現(xiàn)亂牙,螺距不(bú)對,則馬上聯想到加工(gōng)螺紋的外圍配置(編碼器)和該(gāi)功能的客(kè)觀因素,如:主軸轉速,螺紋導(dǎo)程與進給速度的關係( 928 TC 配DY3 ,加(jiā)工(gōng)螺紋時主(zhǔ)軸轉速 X 螺紋導(dǎo)程≤1700 mm/min),編碼(mǎ)器的線數與電腦設置(zhì)是否相符;當發現圓板程序(xù)段尺寸不對時則檢查圓弧的編程(chéng)軌跡是否在同一圓弧上,有否特殊圓與圓之間的過度關係編程時的工藝編製
八.工件的每道工序都有遞增(zēng)或遞減的現象
故障原因
① 程(chéng)序編寫(xiě)錯誤
② 係統參數(shù)設(shè)置不合理
③ 配置設置不當
④ 機械(xiè)傳(chuán)動部件有規律周期 性的變化故障
解決方案
1. 檢查(chá)程(chéng)序使用的指令是否按說明書規定的要求軌跡執行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在程序的起點讓程序結束後拖(tuō)板是否回到起點位置,再重複執行(háng)幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係統參數是否設置合理或被人為(wéi)改動
3.有(yǒu)關(guān)的機床配置在連接計算耦合參數上的計算是否符合要求,脈衝(chōng)當量(liàng)是否準確(què)
4.檢查機床傳動部分有沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢查是否存在周期(qī)性,規律性故障現象。若有則檢查其(qí)關鍵部份並給予排除
九(jiǔ).工件尺寸與實際尺寸隻(zhī)相(xiàng)差幾絲(sī)
故障原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損,絲杆的間隙隨著增大,機床的絲(sī)杆反向間隙過大使加工過程(chéng)的尺寸漂浮不定,故(gù)工件的誤差總在(zài)這間隙範圍內變化
②加工工(gōng)件使用的刀具選型不(bú)對(duì),易損,刀具裝夾不正或不緊等
③工藝方麵根據工件材料選擇合理的主軸轉速、切削進給(gěi)速度和切削量
④與機(jī)床放置(zhì)的(de)平衡度和穩固性有關
⑤數控係統產生失步或驅動選型時功率(lǜ)不夠(gòu),扭矩小等原因產生
⑥ 刀(dāo)架換刀(dāo)後(hòu)是否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存在跳動串動和尾座同軸度差等現象
⑧在一些特殊加工場合,反向間隙無(wú)法(fǎ)補入,導致加 工總是存在偏差
解決方案(與上對照)
1. 機床磨損絲杆間隙變大(dà)後通過調整絲(sī)杆螺母和修緊中拖板線條減小間隙,或通過打百份表(biǎo)得出間隙值(一般間隙在(zài) 0.15 mm 以內)可補進電腦,可通過電腦(nǎo)的間隙補(bǔ)償功能來把間隙取代,使工件尺寸符合(hé)要求(qiú)
2.由於是刀具材質使加工工件尺寸產生變化,則按要求(qiú)合理選擇(zé)刀(dāo)具,而(ér)由於刀具裝夾不正等原因產(chǎn)生(shēng)的則根據工件的工藝要求合理選擇刀具角度和工裝夾具
3.當懷疑是加工方麵的工藝問題,則(zé)根據材料(liào)的性質,合理地編製加工工藝(yì)選擇適當的主軸轉速,切削進給速度和切削量
4.由於機床共振(zhèn)引(yǐn)起(qǐ)則把機床放置平穩,調整好水平,必要時打下地基,安裝(zhuāng)穩固
5. 數控係統產生的尺寸變化,首先判斷程序(xù)是否按圖紙尺寸要求編製,然後(hòu)再(zài)根據所(suǒ)選(xuǎn)的配置檢查設置的參數是(shì)否合理(如 : G 0快速定位速度和切削時的加減速(sù)時間常(cháng)數等)。是否有人故意改動,其次是考慮所選配的驅動器功率大小是否合理(lǐ),通過判斷相位(wèi)燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不夠,是否使刀(dāo)架有足夠的時(shí)間來鎖緊,檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否有鬆動
7.檢查主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現象
8.利用編程技(jì)巧消除間隙
十.驅動器引起尺寸不穩定
故障(zhàng)原因
①驅動器發送的信號丟失,造成的驅動失(shī)步
②伺服驅(qū)動器的參數設置不當,增(zēng)益係數設置不合理(lǐ)
③驅(qū)動器(qì)發送信號幹擾所致,導致失步
④驅動處於高溫環境,沒有采取(qǔ)較好的散熱措施,導(dǎo)致尺寸不穩定,同時也可能導致驅動內部參數變化,引發故障
⑤驅動器扭矩不(bú)夠或(huò)電機扭矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電流不夠
⑦ 驅動器損壞
解決方案(與上對應)
1.先確定使用(yòng)的(de)是步進驅動器還是伺服驅動器:步進(jìn)電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷是否存在(zài)失步。伺服驅動器(qì)則可通過驅動器上的脈衝數顯示或是打百分表判斷
2. 參照(zhào) DA98 說(shuō)明書修改增益(yì)參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容(róng)
4.保證良好的散熱(rè)通風環境,適當的溫度是保證加工性能的重要因素
5.更換驅動器或電機,使扭矩符合實際需要
6.調大驅動(dòng)電流仍不能滿足要求,則需更(gèng)換(huàn)驅動器
7.驅動器送廠維修
十一.係統引起(qǐ)的尺寸變化不穩定
故障原因
① 係統(tǒng)參數設(shè)置(zhì)不合(hé)理
② 工作電壓不穩定
③係統受外(wài)部幹擾,導致係統失步
④已加電容,但係統(tǒng)與驅動器之間的阻抗不匹配,導致有用(yòng)信號(hào)丟失(shī)
⑤係統與驅動器(qì)之間信號傳輸不正確
⑥ 係統損壞或內部故障
解決方案(與(yǔ)上對照)
1.快速速度,加速時間是(shì)否過大(dà),主軸轉速,切(qiē)削速度是否合理,是否因為操作者的參數修改導致係統性能改變
2.加裝穩壓設備
3.接地線並確定已可靠連(lián)接,在(zài)驅(qū)動器脈衝輸出觸點處(chù)加抗幹擾吸收電容;一般的情況下變頻器的幹(gàn)擾較大,請在帶負(fù)載的請況下判斷,因為越大(dà)的負載會讓變(biàn)頻器負載電流越大,產(chǎn)生的幹擾也越大
4.選擇適當的電容型(xíng)號
5. 檢(jiǎn)查係統與驅動器之間的信號連接(jiē)線是(shì)否帶屏(píng)蔽,連接是否可靠,檢查係統脈衝發生信號是否丟失或增加
6.送廠(chǎng)維修或更換主板
十(shí)二.機械方麵引起的加工尺寸不穩定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或過鬆
②電機插頭進(jìn)水造成絕緣性能下降,電機損壞
③加工出的工(gōng)件大小頭,裝夾不當
④ 工件(jiàn)出現(xiàn)橢圓
⑤ 絲杆反向間隙過大
⑥ 機械絲 杆安裝過緊
解決方案(與(yǔ)上對照)
1. 調整阻尼(ní)盤,使電機處於非共振(zhèn)狀態
2.更換電機插頭,做(zuò)好防護,或是更(gèng)換電機
3.檢查進刀量是否過大或過快造成的過負荷,檢查工件裝夾不應伸出卡盤太長(zhǎng),避免讓(ràng)刀
4.檢查主軸的跳動(dòng),檢修主軸,更(gèng)換軸承
5.通過(guò)打百分(fèn)表檢查絲杆的反向間隙,是否已(yǐ)從係統將間隙補入(rù),補入後間隙是否過大
6. 檢查絲杆是否存在爬行,是否存在響應(yīng)慢的現象