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造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強?※診斷難度比較大?※歸納出五個主要原因：機床進給單位被改動或變化；機床各個軸的零點偏置異常；軸向的反向間隙異常；電機運行狀態異常?※即電氣及控制部分異常；機械故障?※如絲杠?※軸承?※軸聯器等部件?○另外加工程序的編制?※刀具的選擇及人為因素?※也可能導致加工精度異常?○

一、數控機床故障診斷原則

1.先外部后內部數控機床是集機械?※液壓?※電氣為一體的機床?※故其故障的發生也會由這三者綜合反映出來?○維修人員應先由外向內逐一進行排查?※盡量避免隨意地啟封?※拆卸?※否則會擴大故障?※使機床喪失精度?※降低性能?○

2.先機械后電氣一般來說?※機械故障較易發覺?※而數控系統故障的診斷則難度較大些?○在故障檢修之前?※首先注意排除機械性的故障?※往往可達到事半功倍的效果?○

3.先靜后動先在機床斷電的靜止狀態下?※通過了解?※觀察?※測試?※分析?※確認為非破壞性故障后?※方可給機床通電；在運行工況下?※進行動態的觀察?※檢驗和測試?※查找故障?○而對破壞性故障?※必須先排除危險后?※方可通電?○

4.先簡單后復雜當出現多種故障互相交織掩蓋?※一時無從下手時?※應先解決容易的問題?※后解決難度較大的問題?○往往簡單問題解決后?※難度大的問題也可能變得容易?○回收設備價格

二、數控機床故障診斷方法

1.直觀法：(望聞問切)問-機床的故障現象?※加工狀況等；看-CRT報警信息?※報警指示燈?※電容器等元件變形煙熏燒焦?※保護器脫扣等；聽-異常聲響；聞-電氣元件焦糊味及其它異味；摸-發熱?※振動?※接觸不良等?○

2.參數檢查法：參數通常是存放在RAM中?※有時電池電壓不足?※系統長期不通電或外部干擾都會使參數丟失或混亂?※應根據故障特征?※檢查和校對有關參數?○

3.隔離法：一些故障?※難以區分是數控部分?※還是伺服系統或機械部分造成的?※常采用隔離法?○

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4.同類對調法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板?※或將功能相同的模板或單元相互交換?○

5.功能程序測試法將G?※M?※S?※T?※功能的全部指令編寫一些小程序?※在診斷故障時運行這些程序?※即可判斷功能的缺失?○

三、加工精度異常故障診斷和處理實例

1.機械故障導致加工精度異常

故障現象：一臺SV-1000立式加工中心?※采用Frank系統?○在加工連桿模具過程中?※忽然發現Z軸進給異常?※造成至少1mm的切削誤差量(Z方向過切)?○

故障診斷：回收設備價格調查中了解到?※故障是忽然發生的?○機床在點動?※在手動輸入數據方式操作下各個軸運行正常?※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?○應主要對以下幾個方面逐一進行檢查?○

檢查機床精度異常時正在運行的加工程序段?※特別是刀具長度補償?※加工坐標系(G54-G59)的校對和計算?○

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向運動噪音異常?※特別是快速點動?※噪音更加明顯?○由此判斷?※機械方面可能存在隱患?○

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檢查機床Z軸精度?○用手搖脈沖發生器移動Z軸?※(將其倍率定為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?○在單向運動保持正常后作為起始點的正向運動?※脈沖器每變化一步?※機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm?※說明電機運行良好?※定位精度也良好?○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d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1)；(3)機床機構實際沒移動?※表現出標準的反向間隙；(4)機床運動距離與脈沖器經定數值相等(斜率等于1)?※恢復到機床的正常運動?○無論怎樣對反向間隙進行補償?※其表現出的特征是：除了(3)階段補償外?※其他各段變化依然存在?※特別是(1)階段嚴重影響到機床的加工精度?○補償中發現?※間隙補償越大?※(1)階段移動的距離也越大?○回收設備價格

分析上述檢查認為存在幾點可能原因：一是電機有異常?※二是機械方面有故障?※三是絲杠存在間隙?○為了進一步診斷故障?※將電機和絲杠完全脫開?※分別對電機和機械部分進行檢查?○檢查結果是電機運行正常；在對機械部分診斷中發現?※用手盤動絲杠時?※返回運動初始有很大的空缺感?○而正常情況下?※應該能感覺到軸承有序而平滑的移動?○

故障處理：經過拆卸檢查發現該軸承確實受損?※且有滾珠脫落?○更換后機床恢復正常?○

2.控制邏輯不妥導致加工精度異常

故障現象：回收設備價格一臺上海機床廠家生產的加工中心?※系統是Frank.加工過程中?※發現該機床X軸精度異常?※精度誤差小為0.008mm?※大為1.2mm.故障診斷：檢查中?※機床已經按照要求設置了G54工件坐標系?○在手動輸入數據方式操作下?※以G54坐標系運行一段程序即GOOG90G54X60.OY70.OF150；M30；?※待機床運行結束后顯示器上顯示的機械坐標值為(X軸)-1025.243?※記錄下該數值?○然后在手動方式下?※將機床點動到其他任意位置?※再次在手動輸入數據方式操作下運行剛才的程序段?※待機床停止后?※發現此時機床坐標數值顯示為-1024.891?※同上一次執行后的數值比較相差了0.352mm.按照同樣的方法?※將X軸點動移動到不同的位置?※反復執行該程序段?※而顯示器上顯示的數值都有所不同(不穩定)?○用百分表對X軸進行仔細檢查?※發現機械位置實際誤差同數字顯示出來的誤差基本一致?※從而認為故障原因為X軸重復定位誤差過大?○對X軸的反向間隙及定位精度進行檢查?※重新補償其誤差值?※結果起不到任何作用?○因此懷疑光柵尺及系統參數等有問題?○但為什么產生如此大的誤差?※卻又未出現相應的報警信息進一步檢查發現?※此軸為垂直方向的軸?※當X軸松開時主軸箱向下掉?※造成了誤差?○

故障處理：對機床的PLC邏輯控制程序做了修改?※即在X軸松開時?※先把X軸使能加載?※再把X軸松開；而在X軸夾緊時?※先把X軸夾緊后?※再把使能去掉?○調整后機床故障得以解決?○

3.機床位置問題導致加工精度異常

故障現象：一臺杭州產的立式數控銑床?※配備北京KND-10M系統?○在點動或加工過程中?※發現Z軸異常?○

故障診斷：回收設備價格檢查發現?※Z軸上下移動不均勻且有噪聲?※且存在一定間隙?○電機啟動時?※在點動方式下Z軸向上運動存在不穩定的噪聲及受力不均勻?※且感覺電機抖動比較厲害；而向下運動時?※就沒有抖動得這么明顯；停止時不抖動?※在加工過程中表現得比較明顯?○分析認為?※故障原因有三點：一是絲杠反向間隙很大；二是Z軸電機工作異常；三是皮帶輪受損至受力不均?○但有一個問題要注意的是?※停止時不抖動?※上下運動不均勻?※所以電機工作異常這個問題可以排除?○因此先對機械部分診斷?※在診斷測試過程中沒有發現異常?※在公差之內?○利用排除法則?※余下的只有皮帶問題了?※在檢測皮帶時?※發覺這條皮帶剛換不久?※但在細心檢測皮帶時?※發現皮帶內側出現不同程度的受損?※很明顯是受力不均所至?※是什么原因造成的呢在診斷中發現電機放置有問題?※即裝夾的角度位置不對稱造成受力不均?○

故障處理：只要將電機重裝?※對準角度?※測量好距離(電機與Z軸的軸承)?※皮帶兩邊(長度)要均勻?○這樣?※Z軸上下移動不均勻且有噪聲及抖動現象就消除了?※Z軸加工恢復正常?○

4.系統參數未優化?※電機運行異常

導致加工精度異常系統參數主要包括機床進給單位?※零點偏置?※反向間隙等?○例如Frank數控系統?※其進給單位有公制和英制兩種?○在機床修理過程中對于局部處理?※常常影響到零點偏置和間隙的變化?※故障處理完畢后應作適時的調整和修改；另一方面?※由于機械磨損嚴重或連接位松動也可能造成參數實測值的變化?※需要對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求?○回收設備價格

故障現象：一臺杭州產的立式數控銑床?※配備北京KND-10M系統?○在加工過程中?※發現X軸精度異常?○

故障診斷：檢查發現X軸存在一定間隙?※且電機啟動時存在不穩定的現象?○用手觸摸X軸電機時感覺電機拉動比較厲害?※停止時拉動不明顯?※尤其是點動方式下比較明顯?○分析認為?※故障原因有兩點：一是絲杠反間隙很大；二是X軸電機工作異常?○

故障處理：利用KND-10M系統的參數功能?※對電機進行調試?○首先對存在的間隙進行補償?※再調整伺服系統參數及脈沖抑制功能參數?※X軸電機的抖動消除?※機床加工精度恢復正常?○

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