數控機床加工中出現尺寸 一直不穩定是什麽原因？

　　

 

 

原因分析

數控機床加工中出現尺寸不穩定的機械原因分析

 

1、伺服電機軸與絲杠之間的連接鬆動，致使絲杠（gàng）與電（diàn）機不同步，出現尺寸誤差。檢測時隻需在伺服電機與（yǔ）絲杠的聯軸節上作好記號，用較快（kuài）倍率（lǜ）來回移動工作台(或刀架)，由於工作台(或轉塔)的慣性作用，將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（gōng）尺寸隻向（xiàng）一個方向變動，隻需（xū）將聯軸節螺釘（dìng）均（jun1）勻緊固即可排除。

 

2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良，使工作台(或刀架)運動阻力增加，無法完全準確執行移動（dòng）指（zhǐ）令。此類（lèi）故（gù）障通常表（biǎo）現為零件尺寸在幾絲範（fàn）圍內無規（guī）則變動，隻需（xū）將潤滑改善即（jí）可（kě）排（pái）除故（gù）障。

 

3、機床工作台(或刀架)移動（dòng）阻力過大（dà），一般為鑲條調整（zhěng）過（guò）緊（jǐn）、機床導軌（guǐ）表麵潤滑不良所致。該故障現象一般表（biǎo）現為零件尺寸（cùn）在幾絲範圍內無規則變動。檢查時可通（tōng）過觀察DGN800-804的位置偏（piān）差量大小和變化來進（jìn）行（háng），通常（cháng）為正（zhèng）反方向靜止時相差較大。此類故障隻需將鑲（xiāng）條重新調整（zhěng）並改善導軌（guǐ）潤滑即可。

 

4、滾動軸承磨損或調整不當，造成運動（dòng）阻力過大。該故障現象也通常（cháng）表現為尺寸在幾絲範圍內無規則變動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進行，方法同上。此類故障隻需將磨損軸承更換（huàn）並認真調整（zhěng），故障即（jí）可排（pái）除。

 

5、絲杠間隙或間（jiān）隙補償量（liàng）不當，通過調整間隙（xì）或改變間隙補償值就可排除故障

 

一（yī）．工件尺寸準確，表麵光潔度差

 

故障原因

 

① 刀具刀（dāo）尖受損，不鋒利

 

② 機床產生共振，放置不平穩

 

③ 機械有爬行現象

 

④ 加工工藝不好

 

解決方案（與上對照）

 

1.刀（dāo）具磨損（sǔn）或受損後不鋒利，則重新磨刀（dāo）或選擇更好的刀具重新對刀

 

2.機（jī）床產生共振或放置不平（píng）穩，調整水平，打下基礎，固定平穩

 

3.機械產生爬行（háng）的原因為拖板導軌磨損（sǔn）厲害，絲杆滾珠磨損或鬆（sōng）動。機床應注（zhù）意保養（yǎng），上下班之後應清掃鐵絲，並及時加（jiā）潤滑油，以減少（shǎo）摩擦

 

4. 選擇適合工件加工的冷卻液（yè）；在能達到其它工序（xù）加（jiā）工要求的情況下，盡量選用較高（gāo）的主（zhǔ）軸（zhóu）轉速

 

二．工（gōng）件產生錐（zhuī）度大小頭現象

 

故障原（yuán）因

 

①機（jī）床放置的水平沒調整好，一高一低，產生放置不（bú）平（píng）穩（wěn）

 

②車削長軸（zhóu）時，工件（jiàn）材料比較硬，刀具吃刀比較深，造（zào）成讓刀現象

 

③ 尾座頂針與主軸不（bú）同心

 

解決方案（àn）

 

1.使用水平儀（yí）調整機床的水（shuǐ）平度 ，打下紮實的（de）地基（jī），把機床固定好提高其韌性（xìng）

 

2.選擇合理的工藝和適當的（de）切削進（jìn）給量避（bì）免刀具（jù）受力讓（ràng）刀

 

3. 調整尾座

 

三．驅（qū）動器相（xiàng）位燈正常，而加工出來的工件（jiàn）尺寸時大時小

 

故障原因

 

①機床拖板（bǎn）長期（qī）高速運行，導致（zhì）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偏（piān）差（chà）  

 

③拖板（bǎn）每次都（dōu）能準確回到加工（gōng）起點（diǎn），但（dàn）加工工件尺寸仍然變化。此種（zhǒng）現象一（yī）般（bān）由主軸引起，主（zhǔ）軸的高速轉動使軸（zhóu）承磨損（sǔn）嚴重，導致加工尺寸變化（huà）

 

解決方案（與（yǔ）上對照）

 

1.用百分表靠在刀架（jià）底部，同時通過係（xì）統（tǒng）編輯一個固定循環程序（xù），檢查拖板的重複定（dìng）位精（jīng）度，調整絲杆間隙，更換軸（zhóu）承

 

2.用百分表檢查刀架的重複定位精度（dù），調整機械或（huò）更換刀架

 

3.用百分表檢測加工工件後是（shì）否能準確回到程序起點；若可以，則檢修主軸，更換軸承。

 

四．工件尺寸與實際尺寸相差幾毫（háo）米， 或某一（yī）軸向有很大變化

 

故障原因

 

①快速定位（wèi）的速度太快，驅動和電機（jī）反應不過來而產生

 

②在長（zhǎng）期摩擦磨損後機械的拖板絲杆和（hé）軸承過緊卡死

 

③ 刀架換刀後太（tài）鬆鎖不緊

 

④編輯的程序錯誤，頭、尾沒有呼應或沒取消（xiāo）刀補就（jiù）結束

 

⑤係統的電子齒輪比或步距角設置錯誤

 

解（jiě）決方案（與上對照）

 

1.快（kuài）速定位速度太（tài）快，則適當調整G0 的（de）速度、切削加減速度和時間使驅動器（qì）和電機在額定的運行頻（pín）率下正常動作

 

2. 在出現機床磨損後產生拖板、絲杆和軸承過緊卡（kǎ）死，則必須重新調整修複

 

3.刀架換刀後太鬆（sōng）則檢（jiǎn）查刀架反轉時間是否滿足，檢查刀架內（nèi）部（bù）的渦輪渦杆（gǎn）是（shì）否磨（mó）損，間隙是否太大，安裝是否過鬆等（děng）

 

4.如果是程序原因造成的，則必須修改程序，按照工件圖紙要求（qiú）改進（jìn），選擇合理的加工工藝，按照說明書的指令要求編寫（xiě）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，特別是電子齒輪比和步（bù）距角等參數是否被破壞，出（chū）現此（cǐ）現象（xiàng）可通過打（dǎ）百份表來測量

 

五．加工圓弧效果不理想，尺寸不到位

 

故障原因

 

① 振動頻率的重疊導致共振

 

② 加工工藝

 

③參數設置不合理，進（jìn）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（de）失步

 

⑤ 同（tóng）步帶磨損

 

 

 

解決方案

 

1. 找出產生共振的部件，改變其頻率，避免共振

 

2.考慮工件材料的加工（gōng）工（gōng）藝，合理編（biān）製程序

 

3.對於步進（jìn）電機，加工速率（lǜ） 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，間隙增大或刀架鬆（sōng）動等。

 

5.更換同步帶

 

六．批量生產中，偶爾出現工件超差

 

故障原因

 

①批（pī）量生產中偶爾（ěr）出現一件尺寸有變（biàn）化，然（rán）後不用修改任何參（cān）數再加工，卻恢複正常情況

 

②在（zài）批量生產中偶爾出現一件尺寸（cùn）不準，然後再繼續加工尺寸仍不合格，而重新對刀後又（yòu）準確

 

解決方案

 

1. 必須（xū）認真檢查工裝夾（jiá）具，且考慮到（dào）操作者的操作方法，及裝夾的可靠性；由於裝（zhuāng）夾引起的尺寸變化，必須（xū）改善工裝（zhuāng）使工人盡量避免人為疏忽作出誤判（pàn）現象

 

2.數控係統可能受到外界電源的波（bō）動或受到幹擾後自動（dòng）產生幹擾脈衝，傳給驅動致使驅動接受多餘的脈衝驅動電機多走或少走現象；了解掌握其規律，盡量采用（yòng）一些抗幹擾（rǎo）的措施，如：強電（diàn）場幹（gàn）擾（rǎo）的（de）強電電（diàn）纜與弱電信（xìn）號的信號線隔離，加入抗幹擾的吸收（shōu）電容和采用屏蔽線隔離。另外，檢查地線是否連接牢固，接地（dì）觸點最近（jìn），采取一切抗幹擾措施（shī）避免係統受幹擾

 

七（qī）．工件某一道工序加（jiā）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，是否在預定的軌跡內，編程（chéng）格式是否符合說明書（shū）要求

 

解決方案

 

螺紋程序（xù）段時出（chū）現亂牙，螺距（jù）不（bú）對，則馬上（shàng）聯想到加工螺紋的外圍配置（編碼器）和該功能（néng）的客觀因（yīn）素，如：主軸轉速，螺（luó）紋導（dǎo）程與進給速度的關係（ 928 TC 配DY3 ，加工螺紋時主軸轉速 X 螺紋導（dǎo）程≤1700 mm/min），編碼器的線數與電腦設置是否相符（fú）；當發（fā）現圓板（bǎn）程序段尺寸不對時則檢查圓弧的編程軌跡是（shì）否在同一圓（yuán）弧上，有否特殊圓與圓之間的過度關係編（biān）程時的工藝編製（zhì）

 

八（bā）．工件的每道工序都有遞增或遞（dì）減的現象

 

故障原因

 

① 程（chéng）序編寫錯誤

 

② 係統參（cān）數設置不合理（lǐ）

 

③ 配（pèi）置設置不當

 

④ 機械傳動部件有規律周期 性的變化故障

 

解決方案

 

1. 檢查程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（biǎo）定（dìng）位在程序的起點讓程序結束後拖板是否回到起點位置，再重複執行幾（jǐ）遍觀察其結果，掌握其規（guī）律

 

2.檢查係統參數是否設置合理或被人為改動

 

3.有關的機床（chuáng）配置在連接（jiē）計算耦合參數上的計算是否符合要（yào）求，脈衝（chōng）當量是否準確

 

4.檢查機床傳動部分有沒有（yǒu）損壞，齒輪耦合是否均（jun1）勻，檢查是否存在周期性，規律性故障現象。若有則檢查其關鍵部份並給予排除

 

九．工件尺寸與實際尺寸隻相差幾絲

 

故障（zhàng）原因

 

①機床在長期（qī）使用中磨擦、磨損，絲杆的間隙（xì）隨著增大,機床的絲杆反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定，故工件的誤差總在這間隙範圍內（nèi）變化

 

②加工（gōng）工件使用的刀（dāo）具選型（xíng）不對，易（yì）損，刀（dāo）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、切削進給速（sù）度和（hé）切削量  

 

④與機床放置（zhì）的平（píng）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不夠，扭矩（jǔ）小等原因產生

 

⑥ 刀架換（huàn）刀後是（shì）否鎖住鎖緊

 

⑦主軸是否存在（zài）跳動串動和尾座（zuò）同軸度差等（děng）現象

 

⑧在一些特（tè）殊加工場合，反（fǎn）向間（jiān）隙無法補（bǔ）入，導致加 工總（zǒng）是（shì）存在偏差

 

解決方案（àn）（與上對照）

 

1. 機床磨損絲杆間隙變大後通過調整絲杆螺母和（hé）修（xiū）緊中（zhōng）拖板線條減小（xiǎo）間隙，或通過打百份表得出間隙值（zhí）（一般（bān）間隙在 0.15 mm 以內）可補進電腦，可通過電腦（nǎo）的間隙補償功能來把間隙取代，使工件尺寸符（fú）合要求

 

2.由於是刀具材質使加工工件尺寸產（chǎn）生變化，則按要求合理選擇刀具，而由於刀具裝夾不正（zhèng）等原因產生的則根（gēn）據工件的工藝要求（qiú）合理選擇刀具角度和工裝夾具

 

3.當懷疑是加（jiā）工方麵（miàn）的工藝問題，則根據材料的性（xìng）質，合理地編製加工工藝選擇適當（dāng）的主軸轉速，切削進給速度和切削量

 

4.由於機床共振引起則把機床放（fàng）置平穩，調整好水平，必要時打下地基，安裝穩（wěn）固

 

5. 數控係統產生的尺寸變化，首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編製，然後再根據所選的配置檢查設（shè）置的參數是否（fǒu）合理（如 : G 0快速定位速度和切削時的加減速時間常數等）。是否有人故意（yì）改動，其次是考慮所選（xuǎn）配的驅動器功率大小是（shì）否合理（lǐ），通過（guò）判斷相位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（hòu）反轉（zhuǎn）時間夠（gòu）不夠，是否使刀架有足夠的時間來鎖緊，檢查（chá）刀架的定位和鎖緊螺絲（sī）是否有鬆動（dòng）

 

7.檢查主軸和尾座的同軸度是（shì）否存在跳動、串動等現象

 

8.利用編程技巧消除間隙

 

十．驅（qū）動器引起尺寸不穩定

 

故障原因

 

①驅動器發送的信號丟（diū）失，造成的驅動失步

 

②伺服驅動器的參數（shù）設置不當，增益係數設置不合理

 

③驅動器（qì）發（fā）送信號幹擾所致，導致失步  

 

④驅（qū）動處於高溫環境，沒有采取較好的散熱措施，導致尺寸（cùn）不穩定，同時也可（kě）能（néng）導致驅動內部參數變化，引發故障（zhàng）

 

⑤驅動器扭矩不夠或電機扭矩不夠  

 

⑥ 驅動器的驅動電流（liú）不夠

 

⑦ 驅動器損壞

 

解決方案（與上對應）

 

1.先確定使用的是步進驅動（dòng）器還是（shì）伺服驅動器：步進（jìn）電機驅動器可通過相位燈或打百（bǎi）分表判斷是否存在失步。伺服驅動器則可通過（guò）驅動器上的脈衝數顯示（shì）或是打百分表判斷

 

2. 參照 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

 

4.保證良（liáng）好的散熱通風（fēng）環（huán）境，適當的溫度是保證（zhèng）加工性能的（de）重要因素

 

5.更換驅（qū）動器或電機，使扭矩符合（hé）實（shí）際（jì）需要（yào）

 

6.調大驅動電流仍不能滿足要求，則需更換驅動器

 

7.驅動器送廠維修

 

十一（yī）．係統引起的尺寸變化不（bú）穩定

 

故（gù）障原（yuán）因

 

① 係統參數設置不合理

 

② 工作電壓不（bú）穩定（dìng）

 

③係統受外部幹擾，導致係統失步

 

④已加電容，但係統與驅動器之間的阻抗不匹配，導致有用信（xìn）號丟失

 

⑤係統與驅動器之間信（xìn）號傳輸不正確

 

⑥ 係（xì）統損壞或內部故障

 

解決方案（與上對照）

 

1.快速（sù）速度，加速時間是否過大，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係統性能改變

 

2.加裝穩壓設備

 

3.接地線（xiàn）並確定已可靠（kào）連接，在驅動器脈衝輸出觸（chù）點處加抗（kàng）幹擾吸收電容；一般的情況下變頻（pín）器的幹擾較大，請在帶負載的請況下判斷，因為越大的負載會讓變（biàn）頻器負載電流越大，產生的（de）幹擾也越大

 

4.選擇（zé）適（shì）當的電容型號

 

5. 檢查係統與驅動（dòng）器之間的信（xìn）號（hào）連接線是否帶（dài）屏蔽，連接是（shì）否可靠，檢查係統脈衝發生信號是否（fǒu）丟失或增加

 

6.送廠維修或更換主板

 

十二．機械方麵引起的加工尺寸不穩定

 

故障原因（yīn）

 

①步進電機阻尼片是否過緊（jǐn）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 工件出現（xiàn）橢圓

 

⑤ 絲杆反向間隙過大（dà）

 

⑥ 機械絲 杆安裝過緊

 

 解決方案（與上對照）

 

1. 調整阻尼盤，使電機處於非共振狀態（tài）

 

2.更換電機插頭（tóu），做好防護，或（huò）是更（gèng）換電機

 

3.檢查進刀（dāo）量是否過（guò）大或（huò）過快造成的過負荷，檢查工件裝夾不應伸出卡盤太長，避免讓刀

 

4.檢查主軸的跳（tiào）動（dòng），檢修主軸（zhóu），更換軸承

 

5.通過打百分表檢查（chá）絲杆的反（fǎn）向間隙，是否已從係統將間隙補入，補入後間（jiān）隙是否過大

 

6. 檢查（chá）絲杆是否存在爬行（háng），是（shì）否存在響（xiǎng）應慢的現象