數控機床加工中出現尺寸不穩定的機械原因分析(xī)
1、伺服電(diàn)機軸與絲杠之間的連接鬆動,致使絲杠與電機不同步,出現尺寸(cùn)誤差。檢測時隻需在伺服電機(jī)與絲杠的聯軸節上作好記號,用較快倍(bèi)率來回(huí)移動工作台(或刀架),由於工作台(或轉塔)的慣(guàn)性作用,將使聯軸節的兩(liǎng)端出現明顯相對移動。此(cǐ)類故障通常表(biǎo)現為加工尺寸隻向(xiàng)一個方向變動,隻(zhī)需將聯軸節螺釘均勻(yún)緊固即可排除。
2、滾珠絲杠(gàng)與螺母(mǔ)之間潤滑不(bú)良,使工作台(或刀架)運(yùn)動阻力增加,無法完全準確執行移動指令。此類故障通常表現為零件(jiàn)尺寸在幾絲範圍內無規則變(biàn)動,隻需將潤滑改善即可排除故障。
3、機床工作台(或刀(dāo)架)移動阻力過大,一般(bān)為鑲條調整過緊(jǐn)、機床導軌(guǐ)表麵潤滑不良所致。該故障(zhàng)現象一般表(biǎo)現為零件尺(chǐ)寸在幾(jǐ)絲範圍內無規則變動(dòng)。檢查時可通過觀察DGN800-804的位置偏差量大小和變化來進行,通常為正反方向靜止(zhǐ)時相差較大。此類故障隻需將鑲條(tiáo)重新調整並改善導軌潤(rùn)滑即可(kě)。
4、滾動軸(zhóu)承磨損或(huò)調整不當,造成運動阻力過大。該故障現象也通常表(biǎo)現為尺寸(cùn)在幾絲範圍內(nèi)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(xū)將磨損軸承更(gèng)換並認真調(diào)整,故障即可(kě)排除。
5、絲杠間隙或間隙(xì)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(què),表麵光潔度(dù)差
故(gù)障原因
① 刀具刀尖受損(sǔn),不鋒利
② 機床產生共振,放置不平穩
③ 機械有爬行現象(xiàng)
④ 加工工藝不好
解決方案(與上對照(zhào))
1.刀具磨損或受損後不鋒利(lì),則重(chóng)新磨刀或選擇更(gèng)好的刀具重新對刀
2.機床(chuáng)產生共振或放置不平穩,調整水平,打下(xià)基礎,固定平穩
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。機床應注意保養(yǎng),上下班之後應清掃鐵絲(sī),並及時加潤滑油,以減少摩擦
4. 選擇適(shì)合工件加(jiā)工的(de)冷卻液(yè);在能達到其它工序加工要求的情況下,盡量選用較(jiào)高的主軸轉(zhuǎn)速
二.工件產生錐度大小頭現象
故障原因(yīn)
①機床放置的水(shuǐ)平(píng)沒調(diào)整好(hǎo),一高一低,產生放置不平穩(wěn)
②車削長軸時,工件材料比較(jiào)硬,刀具吃刀比較深,造成讓刀現象
③ 尾座頂針與主軸不同心
解決方案
1.使用水平儀調整機床的水平度 ,打下紮實的(de)地(dì)基,把機(jī)床固定好提高其(qí)韌性
2.選擇合理的工(gōng)藝和適當(dāng)的切削(xuē)進給量避免刀具受力讓刀
3. 調整尾座
三.驅動器相位燈正(zhèng)常,而加工出來的(de)工件尺寸時大(dà)時小
故障原因
①機床拖板長期高速運行,導(dǎo)致絲杆和軸承磨損
②刀架的重複定位精度(dù)在長(zhǎng)期(qī)使用中產生(shēng)偏差
③拖板每次都能(néng)準確回到加工起點,但加工工件尺寸仍然變化。此種(zhǒng)現象一般由主軸引起,主軸的高速轉動(dòng)使軸承磨損嚴重(chóng),導致加工尺寸變化
解決方案(與上對照)
1.用百分表靠在刀架底部(bù),同時通過係統編輯一個固定循環程序,檢查拖板的重複定位精度(dù),調整絲杆間隙,更換軸承
2.用百分表檢查刀架(jià)的(de)重複定(dìng)位精度,調整機械或(huò)更換刀架
3.用百分表(biǎo)檢測加工工件(jiàn)後是否能準確回到(dào)程序起點;若可以,則檢修主軸,更換(huàn)軸承。
四.工件尺寸與實際尺寸相(xiàng)差幾毫米, 或某一軸向有(yǒu)很大變化
故障原因
①快速定位的速度太快,驅動和(hé)電(diàn)機反應(yīng)不過來(lái)而產生(shēng)
②在(zài)長期摩擦磨損後機械的拖板絲杆和軸(zhóu)承過緊卡死
③ 刀架換刀後太鬆鎖不(bú)緊
④編輯的程序錯誤,頭、尾沒有呼應或沒取消刀(dāo)補(bǔ)就結束
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(zhào))
1.快速定位速度(dù)太快,則適當調整G0 的速度、切削加(jiā)減(jiǎn)速度和時間使驅動器(qì)和電機在額定的運(yùn)行頻率下正常動作
2. 在出現機床磨損後產生拖板、絲杆和軸承過緊卡死,則必須重新調整修複
3.刀架換刀後太鬆則(zé)檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查刀架內部的渦(wō)輪渦杆是否磨損,間隙是否太大,安(ān)裝是否(fǒu)過鬆等
4.如果是程序原因造成的,則必須修改程序,按照工件圖(tú)紙要求改(gǎi)進,選擇合理的加工工藝,按照說明(míng)書的指令要求編寫正(zhèng)確的程序
5.若發現尺寸偏差太大(dà)則檢查係統參數是(shì)否設置合理,特(tè)別是電子齒輪(lún)比和步距角等參數是否被破壞,出現此現象可通(tōng)過打百份表來測量
五.加工圓弧效果不(bú)理想,尺寸不到位
故障原(yuán)因
① 振動頻率的重疊導致共振
② 加工工藝
③參數設(shè)置不合理,進給速度過(guò)大,使圓弧加工失步
④絲杆(gǎn)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. 找出產生共振的部件,改變其頻率,避免共振
2.考慮工件材料的加工工藝,合理編製程序
3.對於步進電機,加工速率 F 不可設置(zhì)過大
4.機床是(shì)否安裝牢固 ,放置(zhì)平(píng)穩,拖板是(shì)否磨損後過緊,間隙增大或刀架鬆動等。
5.更換同步帶
六.批量生產中(zhōng),偶爾出現工件超差(chà)
故障原因
①批(pī)量生產中偶爾出現一件尺(chǐ)寸(cùn)有變化,然後不用修改任何參數再加工,卻恢複正(zhèng)常(cháng)情況
②在批量(liàng)生產(chǎn)中(zhōng)偶爾出現一(yī)件尺寸不準,然後再繼續加工尺寸仍不合格,而重新對刀後又準確
解決方案
1. 必須認真檢查工裝夾具,且考慮到操作者的操作(zuò)方法,及裝夾的可靠性;由於裝夾引起的尺寸變化,必(bì)須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現象
2.數控係統可能受到外界電源的波動或受到幹擾(rǎo)後自動產生幹擾脈衝,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(jìn)量采用一些抗幹擾的措施,如:強電場幹擾的強電電纜與弱電信號的信(xìn)號線隔離,加入(rù)抗幹擾的吸收電容和采(cǎi)用屏蔽線隔離。另外,檢查地線是否連接牢固,接(jiē)地觸點最近,采取一切抗幹擾措施避免係統受幹(gàn)擾
七.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(chéng)序的參(cān)數是否合理,是否在預定的軌跡內,編程格式(shì)是否符合說明(míng)書要求
解決方案(àn)
螺紋程序段時出現亂牙,螺距不對,則馬上聯想到(dào)加工螺紋的外圍配置(編碼器)和該功能(néng)的客觀因素,如:主軸轉速,螺紋導程與進給速度的關係( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋時主軸轉速 X 螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數與電腦設置是(shì)否相符;當發現圓板程序段尺寸不(bú)對時則檢查圓弧的編程軌跡是否(fǒu)在同一圓弧上,有否(fǒu)特殊圓與圓之間(jiān)的(de)過度關係編程時的工(gōng)藝編(biān)製(zhì)
八.工件的每道工序都有遞增(zēng)或遞減(jiǎn)的現象
故障原因
① 程序(xù)編寫錯誤
② 係統參數設置不合理
③ 配置設置不當
④ 機械(xiè)傳動部件有規律周期 性的變化故障
解(jiě)決方案
1. 檢查程(chéng)序使(shǐ)用的指(zhǐ)令是否按說明書規定的要求軌跡執(zhí)行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在程序(xù)的起點讓程序(xù)結束後拖板是(shì)否回到起點位(wèi)置,再(zài)重複(fù)執行幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係統參數是否設置合理或被人為改動
3.有關的機床配置在連接計算耦合參數上的計算是否符合要求(qiú),脈衝當量是否準確
4.檢查機床傳(chuán)動部分有沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢查是否存在周期性,規律性故障現象(xiàng)。若有則檢查其關鍵部份並給予(yǔ)排除
九.工件尺寸(cùn)與實際尺寸隻相差(chà)幾絲(sī)
故障原因
①機床(chuáng)在長期使用(yòng)中磨擦、磨損,絲(sī)杆的間隙隨著增(zēng)大,機(jī)床(chuáng)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(wù)差總(zǒng)在這間隙範圍內變化
②加工工件使用的刀具(jù)選型不對,易損(sǔn),刀具裝夾不正或(huò)不緊等
③工藝(yì)方麵根據工件材料(liào)選擇合理的(de)主軸轉速、切削進給速度和切削量
④與機床放置的平衡度和穩固性有關
⑤數(shù)控係(xì)統產生失步或驅動選型時功率不夠,扭矩小等原因產生
⑥ 刀架換刀(dāo)後是否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存在跳動串動(dòng)和尾座同(tóng)軸(zhóu)度差等現象
⑧在一些特殊加工場合,反向間隙無法補入,導致加 工總是存在偏差
解決方案(與上對照)
1. 機床(chuáng)磨損絲杆間隙變大後通過調整絲杆螺母(mǔ)和修緊中拖板(bǎn)線條減小間隙,或通過打百(bǎi)份(fèn)表得出間隙值(一般間隙(xì)在(zài) 0.15 mm 以內)可補進電腦,可通過電腦的間(jiān)隙(xì)補償功能來把間隙取代,使工件尺寸符合要求
2.由於是刀具材質使加工工件尺寸產(chǎn)生變化(huà),則按要求合理(lǐ)選擇刀具,而由於(yú)刀具裝夾不正等原因產生(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,則根據材料的(de)性質,合(hé)理地編製加工工藝選擇適當的主軸轉速,切削進給速度和切削量
4.由於(yú)機床共振引起則把(bǎ)機床放置平穩,調整好水(shuǐ)平,必要時打下地基,安(ān)裝穩固(gù)
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(gēn)據所選的配置檢(jiǎn)查設置的參數是否合理(如 : G 0快速定位速度和切削時的加(jiā)減(jiǎn)速時間常數等)。是否有人故(gù)意改動,其次(cì)是(shì)考慮所選(xuǎn)配的(de)驅動器功(gōng)率大小是否(fǒu)合理,通(tōng)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)反轉時(shí)間夠不夠,是否使刀架(jià)有足(zú)夠的時間來鎖緊,檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是(shì)否有鬆動(dòng)
7.檢(jiǎn)查(chá)主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現象
8.利用編程技巧消除間隙
十.驅動器引起尺寸(cùn)不穩定
故障原因
①驅動器(qì)發送的信號丟失,造成的驅動失步
②伺服驅動(dòng)器的參數設(shè)置不當,增益係數設置不合理
③驅動器發送(sòng)信號幹擾所致,導(dǎo)致失(shī)步
④驅動處於高(gāo)溫環境(jìng),沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩定,同時也可能導致驅動內部參數變化(huà),引發故(gù)障
⑤驅動(dòng)器扭(niǔ)矩不(bú)夠或電機扭(niǔ)矩不夠
⑥ 驅動(dòng)器的驅動電流不夠
⑦ 驅動器損壞
解(jiě)決方案(與上對應)
1.先確定使用的是步進驅動器還是伺服(fú)驅動器:步進電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷是否存在失步。伺服驅動器則可通過驅動器上的(de)脈衝數顯示或(huò)是打百分(fèn)表判斷
2. 參(cān)照 DA98 說明書修改增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容
4.保證(zhèng)良好的散熱通風環境(jìng),適當的(de)溫度是保證(zhèng)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.調大驅動電流仍不能滿足要求,則(zé)需更換驅動器
7.驅動器送廠維修(xiū)
十一.係統引起的尺寸(cùn)變化不穩定
故障原(yuán)因
① 係統(tǒng)參(cān)數設置不(bú)合理
② 工作電壓不穩定
③係統受外部幹擾(rǎo),導致(zhì)係統失步(bù)
④已加電容,但係統與驅動器之間的阻抗不匹配,導(dǎo)致有用信號丟失
⑤係統與驅動(dòng)器之間信號傳輸不正確
⑥ 係(xì)統損壞或(huò)內(nèi)部故(gù)障
解決方案(àn)(與上(shàng)對照(zhào))
1.快速速度,加速時間是否過大,主軸轉速,切(qiē)削速度是否合理,是否因為操作(zuò)者的(de)參數(shù)修改導致係統性能(néng)改(gǎi)變
2.加裝穩壓設備
3.接地線並確定已(yǐ)可靠連接,在驅(qū)動(dòng)器脈衝輸出觸(chù)點處加抗幹(gàn)擾吸收電容;一般的情況下變頻器的幹擾較大,請在帶負(fù)載的請(qǐng)況下判斷,因為越大(dà)的負載會讓變頻器負載電流越(yuè)大,產生的幹擾也越大
4.選擇適當的電容型號
5. 檢(jiǎn)查係統(tǒng)與驅動器之間的信號連(lián)接線是否(fǒu)帶屏蔽,連接是否可靠,檢查係統脈衝發生信號是否丟失或增加(jiā)
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(wěn)定(dìng)
故障原因(yīn)
①步進電機阻尼片是否過緊或過鬆
②電機插頭(tóu)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(jiá)不當
④ 工件(jiàn)出現橢圓
⑤ 絲杆反向間隙(xì)過大
⑥ 機械絲 杆安裝過緊
解決方案(與(yǔ)上對照)
1. 調整(zhěng)阻尼盤,使電機處於非共振狀態
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(fǒu)過大或過快造成的過(guò)負(fù)荷,檢查工(gōng)件裝夾不應伸出卡盤太(tài)長,避免讓刀
4.檢查(chá)主軸的(de)跳動,檢修主軸,更(gèng)換軸承
5.通過打百分表檢查絲杆的反向間隙,是否已從係統將間隙補入(rù),補入後間隙是否過大
6. 檢查絲杆是否存在爬行,是否存在響應慢的現象