原因(yīn)分析
數控機床加工中出現尺寸不穩定的機械原因(yīn)分析
1、伺服電機軸與絲杠之間的連接鬆動,致使絲杠與電機不同步,出現尺寸誤差。檢測時隻需在伺服電機與絲杠的聯軸節上作好記號,用(yòng)較快倍率來回移動工作台(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(wéi)加工尺寸(cùn)隻向一個方向變(biàn)動,隻需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。
2、滾珠絲杠與螺(luó)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指令(lìng)。此(cǐ)類故障通常表現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則變動,隻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(bān)為(wéi)鑲條(tiáo)調整過緊(jǐn)、機床導(dǎo)軌表麵(miàn)潤滑不(bú)良所致。該(gāi)故障現(xiàn)象一般表現為零件尺寸(cùn)在幾絲範圍內無規則變動。檢查時(shí)可通過觀察DGN800-804的位置偏(piān)差(chà)量大小和變化來進行,通常為正反方向靜止時相差(chà)較大(dà)。此類故障隻需(xū)將鑲條重新(xīn)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。該故(gù)障現象也通常表現為尺寸在幾(jǐ)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(fāng)法同上。此類故障隻需將磨損軸(zhóu)承更換並認真調整,故障即可排除。
5、絲杠間隙(xì)或間隙補償量不(bú)當,通過調整間隙或改變間(jiān)隙補償值就(jiù)可排除故障
一.工件尺寸準確,表麵光潔度差
故(gù)障原因
① 刀(dāo)具(jù)刀尖受損,不鋒利
② 機床產生共振,放(fàng)置不(bú)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.刀具磨損或受損後不鋒利,則重新磨刀或選擇更(gèng)好的刀具重新對刀
2.機床產(chǎn)生共振或放置不(bú)平穩,調(diào)整水平,打下基礎,固定平穩(wěn)
3.機械產生爬行(háng)的原因為拖板導(dǎo)軌磨損厲害,絲杆滾珠(zhū)磨損或鬆動。機床應注意保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑油,以減少摩擦(cā)
4. 選擇(zé)適合工件加工的冷卻液;在能達到其它工序加(jiā)工要(yào)求的情況下,盡量選用較高的主軸轉速
二.工件產生錐度大小頭現象
故障原因
①機床放置(zhì)的水平沒調整好,一高一低,產生放置不平穩
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀(dāo)比較深,造成讓刀現象
③ 尾座頂針與主軸不同心
解決方案(àn)
1.使用水平儀調整機床的水(shuǐ)平度 ,打下(xià)紮實的地基,把(bǎ)機床固定好提高其(qí)韌性
2.選擇合理的工藝和適當的切削進(jìn)給量避免刀具(jù)受力讓刀
3. 調整(zhěng)尾座
三.驅動器相位燈正常,而加工(gōng)出來的(de)工件尺寸時大時小
故障原因
①機床拖板長期高速運行,導致絲杆和軸承磨損
②刀架的重複(fù)定位精度在長期使用中產生偏差
③拖板每次都(dōu)能(néng)準確回到加工起點,但(dàn)加工工件(jiàn)尺寸仍然(rán)變化。此種現象一般由主軸引起,主軸的高速轉動使軸承(chéng)磨損嚴重,導致加工尺寸變化
解決方案(與上對(duì)照)
1.用百分表靠在刀(dāo)架底部,同時通過(guò)係統編輯一個固定循環程序,檢查拖板的重複定位精度,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,調整(zhěng)機械或更換刀架
3.用百分表檢測加工工件後是否能準確(què)回到程序起點;若可以,則(zé)檢修主軸,更換軸承。
四.工件(jiàn)尺寸與實際尺寸相差幾毫(háo)米, 或某一軸向有很大變化(huà)
故障原因
①快速(sù)定位的速(sù)度太快,驅(qū)動和電機反應不過來而產(chǎn)生
②在長期摩(mó)擦磨損後機械的拖板絲杆和軸承過緊卡死
③ 刀架(jià)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(qǔ)消刀補就結束
⑤係(xì)統的電子齒(chǐ)輪比或步(bù)距角設置錯誤
解決方案(與上對照)
1.快速定位速度太快,則適當調整G0 的(de)速(sù)度、切削加減速度和時間使驅動器和電(diàn)機在(zài)額定的運行頻率下正常動作(zuò)
2. 在出現機床磨損後產生(shēng)拖板、絲杆和(hé)軸承過緊卡死,則必須重新調整修複
3.刀架(jià)換刀後太鬆(sōng)則檢查刀(dāo)架(jià)反轉(zhuǎn)時間是(shì)否滿足,檢查刀架內部的渦輪渦杆是否磨損,間隙是(shì)否太大(dà),安裝是(shì)否過鬆等
4.如果是程序原(yuán)因造成的,則必(bì)須修改程序,按照工件圖紙要求改進,選擇(zé)合理的加工工藝,按照說明書的指(zhǐ)令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,特別是電子齒輪比和步距角等參數是否被破壞,出現此現象可通過打百份表來測量
五.加工圓弧效果不理想,尺寸不到位
故(gù)障原因
① 振動頻率(lǜ)的(de)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(hú)加工(gōng)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(zhǎo)出產生共振的部(bù)件,改變其頻率,避免共振
2.考慮(lǜ)工件材料的加工工(gōng)藝,合理編製程序
3.對於步進電(diàn)機,加工速率 F 不(bú)可設(shè)置過大(dà)
4.機床是否(fǒu)安裝牢固 ,放置平穩,拖板是否磨損後過緊,間隙(xì)增大或(huò)刀架鬆動等。
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批量生產中偶爾出現一件尺寸有變(biàn)化,然後不用修改任(rèn)何參數再加(jiā)工,卻恢複正常情況
②在批量生產中偶爾出現(xiàn)一件尺寸不準,然後再繼續加工尺寸仍不(bú)合格,而重新對刀後又準確
解決方案
1. 必(bì)須認真(zhēn)檢查工裝夾(jiá)具,且(qiě)考慮(lǜ)到(dào)操作者的操作方(fāng)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(kě)能(néng)受到外界電(diàn)源的波(bō)動或(huò)受(shòu)到幹擾後自動產(chǎn)生幹擾脈衝,傳給驅動致使驅動接受多餘的(de)脈(mò)衝驅動電機多走或少走現象;了解掌握其規律,盡量采用一些抗幹擾的措(cuò)施,如:強電場幹擾的強電電纜與弱電信號的(de)信號線隔離,加入抗幹擾的吸(xī)收電容和(hé)采用(yòng)屏蔽(bì)線(xiàn)隔離。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(xì)統受幹擾
七.工件(jiàn)某一道工序加工有變化,其(qí)它各道工序尺寸準確
故(gù)障原因
該程序段(duàn)程序的參數是否合理,是(shì)否在預(yù)定的軌跡(jì)內,編程(chéng)格式是否符合說(shuō)明書要求
解決方案
螺紋程序段時出現亂牙,螺距不對,則馬上聯(lián)想到加(jiā)工螺紋的外(wài)圍配置(zhì)(編碼器)和該功能的客觀因素,如:主軸轉速,螺(luó)紋導程與進給速度的關係( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 X 螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數與電腦設置是否相符;當發現圓板程序段尺寸不對時則檢查圓弧的編程軌跡是否在(zài)同一圓弧上,有否特殊圓與圓之間的過度(dù)關係編程時(shí)的工(gōng)藝編製
八.工件的每道工序(xù)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 機械傳動部件有規律周期 性的(de)變化故障
解決方案
1. 檢查程序使(shǐ)用的指令是否按(àn)說明書規定的(de)要求軌跡執行,可以通過打百份表來(lái)判斷,把(bǎ)百分表(biǎo)定位在程序的起點讓程序(xù)結束後拖板是否(fǒu)回到起點位置(zhì),再重複執行幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢(jiǎn)查係統參數是否設(shè)置(zhì)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(fǒu)符合要求,脈衝當量是(shì)否準確
4.檢查機床傳動(dòng)部分有沒有損壞,齒輪(lún)耦合是否均勻(yún),檢查是(shì)否存在周期性,規律性故(gù)障現象。若有則檢(jiǎn)查其關鍵部份並給予(yǔ)排除
九.工件尺寸與實際尺寸(cùn)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(sī)杆(gǎn)反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定,故工件的誤差(chà)總在這間(jiān)隙(xì)範圍(wéi)內變化
②加工工件(jiàn)使用的刀具(jù)選型不對,易損,刀具(jù)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(xuē)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數控係統產生(shēng)失(shī)步或驅動選型時功率不夠,扭矩小(xiǎo)等原因產生
⑥ 刀(dāo)架換刀後(hòu)是(shì)否鎖(suǒ)住鎖緊
⑦主軸是否存在跳動串動和尾座同軸(zhóu)度差等(děng)現象(xiàng)
⑧在一些特殊加(jiā)工場(chǎng)合,反向間隙無法補入,導致加 工總是存在偏差
解(jiě)決方案(與上對照)
1. 機床(chuáng)磨損絲杆間(jiān)隙(xì)變大後通過調整絲杆螺母和修緊中拖板線條減小(xiǎo)間隙,或通過打百份表得出間隙值(zhí)(一般間隙(xì)在(zài) 0.15 mm 以內)可補進電(diàn)腦,可通過電腦(nǎo)的間隙補償(cháng)功能來把間隙取代,使工件尺寸符合要求
2.由於是刀具材(cái)質使加工(gōng)工件尺寸產生變化,則按要求合理選擇(zé)刀具,而由於刀具裝夾不正等原因產生的則根據工件的工藝要求合理選擇刀具角度(dù)和(hé)工(gōng)裝夾具(jù)
3.當懷疑是加工方麵的工藝問題,則根據材(cái)料的性質(zhì),合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(xuē)量
4.由(yóu)於機床共振(zhèn)引起則(zé)把(bǎ)機床放置平穩,調整好水平,必要(yào)時(shí)打下地(dì)基,安裝穩固
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(qiú)編製,然後再根據所(suǒ)選的配置檢(jiǎn)查設置的參數是否合理(如 : G 0快速定位速(sù)度和切削時的加(jiā)減速時(shí)間常數等)。是否有人故意改動,其次是考慮所選(xuǎn)配的驅動器功(gōng)率大小是否(fǒu)合理,通過判斷相位燈觀察電腦發給(gěi)驅動的脈(mò)衝是(shì)否有失(shī)步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不夠,是否使刀架有足夠的時間來鎖緊,檢查刀架的(de)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.利用編程技巧消除間隙(xì)
十.驅動器引起尺寸(cùn)不穩定
故障原因
①驅動器發(fā)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(xì)數設置不合理
③驅動器(qì)發送信號幹擾所(suǒ)致(zhì),導致失(shī)步
④驅動處(chù)於高(gāo)溫環(huán)境,沒有采取較好的散熱措施,導(dǎo)致尺寸不穩定,同時也可能導致驅動內部參數變(biàn)化,引發故障
⑤驅動器扭矩不夠或電機扭矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電流不(bú)夠
⑦ 驅動器損壞
解決方案(與上對應)
1.先確定使用的是步進(jìn)驅動器還是伺服(fú)驅動器(qì):步進電機驅動(dòng)器可(kě)通過相(xiàng)位燈或打百(bǎi)分表(biǎo)判(pàn)斷(duàn)是否存在失步。伺服驅動器則可通過驅(qū)動器上的脈衝數顯示(shì)或是打百分表判斷
2. 參(cān)照 DA98 說明(míng)書修改(gǎi)增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾(rǎo)電容
4.保(bǎo)證良好(hǎo)的散熱通(tōng)風(fēng)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.調大驅動電流仍不能滿足要(yào)求,則需更換驅動器
7.驅動器送廠維修
十一.係統引起的尺寸變化不穩定
故障原因(yīn)
① 係統參數設置不合理
② 工作電壓不穩定
③係統受外(wài)部幹擾,導致係統(tǒng)失(shī)步
④已加電容,但係統與驅動器(qì)之間的阻抗(kàng)不匹配,導致有用信號(hào)丟失
⑤係統與驅動器(qì)之間信號(hào)傳輸不正確
⑥ 係統損壞或內部故障
解決方案(與上對照)
1.快速速度,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(yā)設備
3.接地線並確定已可靠連(lián)接,在驅動器脈(mò)衝輸出觸點處加抗幹擾吸收電容;一般的情況下變頻器的幹擾較大,請在帶負載的請況下判斷,因為越大的負載會讓變頻器負載電流越大,產生的(de)幹擾也越大(dà)
4.選擇(zé)適當(dāng)的電容型號
5. 檢查係統與驅動器之間的信號連接線是否帶屏蔽,連接是否可靠,檢查係統脈衝發生信號是否丟失或增加
6.送(sòng)廠維修(xiū)或更換主板
十二.機械方麵引起的加工尺(chǐ)寸不穩定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊(jǐn)或(huò)過(guò)鬆(sōng)
②電機插頭進水造成(chéng)絕緣性能下降,電機損壞
③加工出的工件(jiàn)大(dà)小頭,裝夾不當
④ 工件出現橢圓
⑤ 絲杆反向間隙過大
⑥ 機械絲 杆(gǎn)安裝(zhuāng)過緊
解決方案(與上對照(zhào))
1. 調整阻尼盤(pán),使電機(jī)處於非共振狀(zhuàng)態
2.更換電機插頭,做好防護,或是更換(huàn)電機
3.檢查(chá)進刀(dāo)量是否過大或過快造(zào)成的過負荷,檢查(chá)工件裝夾不應伸出卡(kǎ)盤太長,避免讓刀
4.檢查主軸的跳動,檢(jiǎn)修主軸,更換軸承(chéng)
5.通過打百分表檢查絲杆的反向間隙,是否(fǒu)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(xiǎng)應慢的現象