數控機床加工中出現尺寸不穩定的機械原因分析
1、伺服電機(jī)軸與絲杠(gàng)之(zhī)間(jiān)的連接(jiē)鬆(sōng)動(dòng),致使絲杠與電機不(bú)同步,出現尺寸誤差。檢測時(shí)隻需在伺服電機與絲杠的聯軸節(jiē)上作(zuò)好記號,用較快倍率來回(huí)移動工作台(或刀架),由於工(gōng)作台(或轉塔)的慣性作用,將使聯軸(zhóu)節的兩端出現明顯相對移動。此類故障通常表現為加(jiā)工尺寸隻向一個方向變動,隻需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排(pái)除。
2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作台(或刀架)運(yùn)動(dòng)阻力增(zēng)加,無法(fǎ)完全準確執行移動指令。此類故障通(tōng)常表(biǎo)現為零(líng)件尺(chǐ)寸(cùn)在幾絲範圍內無規則變動,隻(zhī)需將潤滑改善即可排除故障。
3、機床工作台(或刀架)移動阻力過大,一般為鑲條調整(zhěng)過緊、機床導軌表麵潤滑不良所致。該故障現象(xiàng)一般表現為零件尺(chǐ)寸在幾(jǐ)絲範圍內無規則變動。檢查時可通過觀察(chá)DGN800-804的位置偏差量大小和變化來進行,通常為正反方向靜(jìng)止時相(xiàng)差較大。此類故障隻需將鑲條重新調整並改善導軌潤滑即可。
4、滾動軸承磨損或調整不當,造成運動阻力過大(dà)。該故障現象也通常表現為尺寸在幾絲範圍內無規(guī)則變動。檢查時(shí)可通過DGN800-804的位置偏差量(liàng)進行,方法同上。此類故障隻需將(jiāng)磨損軸(zhóu)承更(gèng)換並(bìng)認真調整(zhěng),故障即可排除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通過調整間隙或改變間隙(xì)補償值就可排除故障
一.工件尺寸準確,表麵光潔度差
故障原因
① 刀具刀尖受損,不(bú)鋒利
② 機床產生共振,放置不平穩
③ 機械有爬行現象
④ 加(jiā)工工藝(yì)不好
解決方案(與上對(duì)照(zhào))
1.刀具磨損或受損(sǔn)後不鋒利(lì),則重新磨刀或選擇(zé)更好的刀具重新對刀
2.機床產生共振或放置不平穩,調整(zhěng)水平,打(dǎ)下(xià)基礎,固定平穩
3.機械產生爬行的(de)原因(yīn)為拖板導軌(guǐ)磨損厲害,絲杆滾珠磨損或(huò)鬆(sōng)動。機床應注意(yì)保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑油,以(yǐ)減(jiǎn)少摩擦
4. 選擇適合工件加工(gōng)的(de)冷卻液;在能達到其它工序加工要(yào)求(qiú)的情況下,盡量選用較高的主軸轉速
二.工件產生錐度大小頭(tóu)現象
故障原因
①機床放置的水平沒調整好,一高一低,產生(shēng)放置不平穩
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀比較(jiào)深,造成讓刀現象
③ 尾座頂(dǐng)針(zhēn)與主軸不同心(xīn)
解決方案
1.使用水平儀調整機床的水平度(dù) ,打下紮實的地基,把機床固定好提高其韌性
2.選擇(zé)合理的工(gōng)藝和(hé)適當的切削進給(gěi)量避免(miǎn)刀具受力讓刀
3. 調整尾(wěi)座
三.驅(qū)動器相位燈正常,而加(jiā)工出來的工件尺寸時大時小
故障原因
①機床拖板長期高(gāo)速(sù)運行,導致絲杆和軸承磨損
②刀架的重複定位精度在長期使用中產生(shēng)偏差
③拖板每次都能準確回到加工起點,但加(jiā)工工件尺寸仍然(rán)變化。此種現象一般由主軸引起,主軸的(de)高速轉動使軸承(chéng)磨損嚴重,導(dǎo)致加工尺寸變化
解決方案(àn)(與上(shàng)對照)
1.用百分表靠(kào)在刀架(jià)底部,同時通(tōng)過係(xì)統(tǒng)編輯一個固定循(xún)環程序,檢查拖板的重複定位精度,調整絲杆間(jiān)隙,更換軸承
2.用百分表檢查刀架的(de)重複(fù)定位(wèi)精度,調整機械或更換刀架
3.用百分表(biǎo)檢測加(jiā)工工件後是否能準確(què)回到程序起點;若可以(yǐ),則檢修主軸,更換(huàn)軸承。
四.工件尺寸與(yǔ)實際尺寸相差幾(jǐ)毫米, 或某一軸向有很大變化
故障原因(yīn)
①快速定位的速(sù)度太(tài)快,驅動和(hé)電機反應不過(guò)來而產生
②在長期摩擦磨損後(hòu)機械的拖板絲(sī)杆和軸承過(guò)緊(jǐn)卡死
③ 刀架換刀後太鬆鎖不緊
④編輯的程序錯誤,頭(tóu)、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束
⑤係統的電子齒輪比或(huò)步(bù)距角設(shè)置錯誤
解決(jué)方案(與上對照)
1.快速定位速度太快,則適當調整G0 的速度、切削加減速度和時間使驅動器和(hé)電機在額定(dìng)的運行頻率下正常動作
2. 在出(chū)現機床磨(mó)損後產生拖板、絲杆和軸承過緊卡死,則必須重(chóng)新調整修複(fù)
3.刀(dāo)架換刀後太鬆則檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查刀架內部的渦(wō)輪渦杆是否(fǒu)磨損,間隙是否太大,安裝是否過鬆等
4.如果是(shì)程序原因造成的,則必須修改程序,按照工件圖紙要求改進,選(xuǎn)擇合理的加工(gōng)工藝,按照說明書的指(zhǐ)令(lìng)要求編寫正確的程序
5.若發現尺寸偏差太大則檢查係統參數是否設置合理,特別(bié)是電(diàn)子齒輪比和步距角等參數是否被破壞,出現此現象可(kě)通過打百份表來測量
五(wǔ).加工圓弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因
① 振動頻率(lǜ)的重疊導致共振
② 加工工藝
③參數設置不合(hé)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(yǐn)起的失步
⑤ 同步(bù)帶磨損
解決方案
1. 找出產生共振(zhèn)的部件(jiàn),改變其頻率,避(bì)免共(gòng)振
2.考慮工(gōng)件材料的加工工藝,合理編製程序
3.對於步進電(diàn)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(wěn),拖板是否磨損後過(guò)緊,間隙增大或刀架鬆動等。
5.更換同步帶(dài)
六.批量生產(chǎn)中,偶爾出現工件超差
故障原因
①批(pī)量生產中偶(ǒu)爾(ěr)出現一件(jiàn)尺寸有變化,然後不用修(xiū)改任何參數再加工,卻(què)恢複正常情況
②在批量生產中偶爾出現一件尺寸不準,然後再繼續加工尺寸仍不合格,而(ér)重新對刀後又準確
解決方案
1. 必須認真檢查工裝夾具,且考慮到操作者的操作方法,及裝夾的可靠性;由於裝夾引起(qǐ)的尺(chǐ)寸變化,必須改善工裝使工(gōng)人盡量避免(miǎn)人為疏忽作出誤判現象
2.數控係統可能(néng)受到外界電源的(de)波動或受到(dào)幹擾(rǎo)後自動產(chǎn)生幹擾脈衝,傳給(gěi)驅動致(zhì)使驅動接受多餘的脈衝驅(qū)動電機多(duō)走或少走現象;了解掌握其規律,盡量采用一些(xiē)抗(kàng)幹擾的措施,如:強(qiáng)電場幹擾的(de)強電電纜與弱電信號的信號線隔(gé)離,加入抗幹擾(rǎo)的(de)吸收電(diàn)容(róng)和采用屏蔽線隔(gé)離。另外,檢查地線是否連接牢固,接地觸點最近,采取一切抗幹擾措施避免係統受幹擾
七.工(gōng)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(gāi)程序段程序的參數是否合理,是否在預定的軌跡(jì)內,編(biān)程格式是否符合說明書要求
解決方案
螺紋程序段時(shí)出現亂牙,螺距不對,則馬上聯想到加工螺紋的外圍配置(zhì)(編碼(mǎ)器)和該(gāi)功(gōng)能的客觀因素,如:主軸轉速,螺紋導程與進給速度的關(guān)係( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋(wén)時主軸轉速 X 螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數與電腦設置是否相符;當發現圓板(bǎn)程(chéng)序段尺寸不對時則檢查圓(yuán)弧的編(biān)程軌跡(jì)是否在同一圓弧上,有否特殊圓與圓之間的過度(dù)關係編程時的工(gōng)藝編製
八.工件的每道工序都有遞增或遞減的現象
故障原因
① 程序編寫錯誤
② 係統參數設置不合理
③ 配置設置不當
④ 機械傳動部件有(yǒu)規律周期 性的變化故障
解決方案
1. 檢查程(chéng)序使用的指令是否(fǒu)按說(shuō)明書規定的要求軌跡執行,可(kě)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板是否回到(dào)起點位置,再重複執行幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係統參數是否(fǒu)設置合理或被人為(wéi)改動
3.有關的機床配置在連(lián)接計算耦合參數上的計算是否(fǒu)符合要求,脈衝當量是否(fǒu)準確
4.檢查(chá)機床傳動(dòng)部(bù)分(fèn)有沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢查是否存(cún)在周期性,規律性故障現象。若有則檢查其關鍵部份並給予排除
九.工件尺(chǐ)寸與實際尺寸隻相差幾絲
故障原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損,絲杆的間隙隨著(zhe)增大,機床的絲杆反向間隙過大(dà)使加工過程的尺寸漂浮不(bú)定,故工(gōng)件(jiàn)的誤差(chà)總在這間隙範圍內變化
②加工工件使用的刀具選型不對(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(xuǎn)擇合理的主軸轉速、切削進給速度(dù)和切削量
④與機床放置的平衡度和穩固性有關
⑤數控係統產生失步或驅動選(xuǎn)型時功率不夠,扭矩小(xiǎo)等原(yuán)因(yīn)產生(shēng)
⑥ 刀架換刀後是否鎖住鎖緊
⑦主(zhǔ)軸是否存在跳動串(chuàn)動和尾座同軸度差等現象
⑧在一些特殊(shū)加(jiā)工場合,反向間隙無法補入,導致加 工(gōng)總是存在偏差(chà)
解決(jué)方案(與上對照)
1. 機床磨損絲(sī)杆間隙變大後通(tōng)過(guò)調整絲杆螺(luó)母和修緊中(zhōng)拖板線條減(jiǎn)小(xiǎo)間隙,或通過打百份表得出間隙(xì)值(一般間隙在 0.15 mm 以內)可補進電腦(nǎo),可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取代,使工件(jiàn)尺寸符合要求
2.由(yóu)於是刀具材質使加工工件尺寸產(chǎn)生(shēng)變化,則按要求合理選擇刀具,而由於刀具裝夾不正等原因產生的則(zé)根據(jù)工件的工藝要求合理選擇刀具角度和工裝(zhuāng)夾具
3.當懷疑是加工方麵的工藝問題,則根據材料的性質,合理(lǐ)地編製加工工藝(yì)選擇適當的主軸轉(zhuǎn)速,切削進給速度和切削量
4.由於機床共振(zhèn)引起(qǐ)則把機床放置平穩,調整好水平,必要時打下地(dì)基,安裝穩固
5. 數控係統(tǒng)產生的尺寸變化,首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編製,然(rán)後再根據所選的配置檢查設置的(de)參數是否合理(如 : G 0快速定位(wèi)速度和切削時的(de)加減速時間常數等)。是否有人故意改動,其次是考慮(lǜ)所選配的驅動器功率大小是否合理,通過判斷相位燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有失(shī)步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不夠,是否使刀架有足夠(gòu)的時間來鎖(suǒ)緊,檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否(fǒu)有鬆動
7.檢查主軸和尾座的同軸度是否存在跳(tiào)動、串動等現象
8.利用編程(chéng)技巧消除間隙
十.驅(qū)動器引起尺寸(cùn)不穩定
故障原因
①驅(qū)動器發(fā)送的信號丟失,造成的驅(qū)動失步
②伺(sì)服(fú)驅動器的參數設置不當,增益係數設(shè)置不合理
③驅(qū)動器發送信號幹擾所致,導致(zhì)失步
④驅動處於高溫環境,沒有采取較好的散熱措施,導致(zhì)尺寸(cùn)不穩定,同時也可能(néng)導致驅動內部參數變化,引發故障
⑤驅動器扭(niǔ)矩不夠或電機扭矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電流不(bú)夠
⑦ 驅動器(qì)損壞
解決方案(與上對應(yīng))
1.先確定使用的是(shì)步進驅動器還是伺服驅動器:步(bù)進電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷是否存在失(shī)步(bù)。伺(sì)服驅動器則可通過驅動器上的脈衝數顯示或(huò)是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說明書修改增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾(rǎo)電容
4.保證良好的散熱通風環(huán)境,適當的溫度是保證加工性(xìng)能的重要因素
5.更換(huàn)驅動器或電機,使扭矩符(fú)合實際需要
6.調大驅(qū)動(dòng)電流仍(réng)不能(néng)滿足要求,則需更換驅動器
7.驅動器送(sòng)廠維修
十一.係統引起的尺寸變(biàn)化不穩定
故障原(yuán)因
① 係統參數設置不合理
② 工(gōng)作電壓不穩定
③係統(tǒng)受外部幹擾,導致係統失步
④已加電容,但係統與驅(qū)動器之間的阻抗不匹配(pèi),導致有用信號(hào)丟失
⑤係統與驅動(dòng)器之(zhī)間信號傳輸(shū)不正確
⑥ 係(xì)統損壞或內部(bù)故障
解決方案(與上對照)
1.快(kuài)速速度,加速時間是否過大(dà),主軸轉速,切削速度是否合理,是否因為操作者的參數修改導致(zhì)係統性能改變
2.加裝穩壓設(shè)備
3.接地線並確定已可(kě)靠連接,在驅動器脈衝輸出(chū)觸點處加抗幹擾吸收電容;一般的情況下變頻器的幹擾(rǎo)較大,請在帶負載的請況下判斷,因為(wéi)越大的負(fù)載會讓變頻器負載電流越大,產生的(de)幹擾也越大
4.選擇適當的電容型(xíng)號
5. 檢查係統與驅動(dòng)器之間的信號連接線是(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(diū)失(shī)或(huò)增加
6.送廠維修或更換主板
十二.機械方麵引起的(de)加工尺寸不穩定
故障原因
①步進電機(jī)阻尼片是否過緊或過鬆
②電機插頭進水造成絕緣性能下降,電機損壞
③加工出的工件大小頭,裝夾不當
④ 工(gōng)件出現橢圓
⑤ 絲杆反向間(jiān)隙過大
⑥ 機(jī)械絲 杆安(ān)裝過緊
解決方案(與上對照)
1. 調(diào)整阻尼盤,使電機處於非(fēi)共振狀態
2.更換電(diàn)機插頭,做好防護,或是更換電機
3.檢查進刀量是否過大或過快造成的過負荷,檢查(chá)工件裝夾不應伸出卡盤(pán)太長,避免讓刀
4.檢查主軸的跳動,檢修主軸,更換軸(zhóu)承
5.通過打百分表檢查絲杆(gǎn)的反向(xiàng)間隙,是否已從係統將間隙補入,補(bǔ)入後間隙是否過大
6. 檢查絲杆是否存在爬行,是否存(cún)在響應慢的現象