數控機(jī)床加工中(zhōng)出現尺寸不穩定的機械原因(yīn)分析
1、伺服電機軸(zhóu)與(yǔ)絲杠之間的連接鬆動,致(zhì)使絲杠與電機不同步,出現尺寸誤差。檢(jiǎn)測時隻需在(zài)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(jiāng)使聯軸節(jiē)的兩端出(chū)現明顯相對移動。此類故障通常表現為加工尺(chǐ)寸隻向一個方向變動,隻需(xū)將聯軸節螺釘均勻緊(jǐn)固即(jí)可排除。
2、滾珠絲(sī)杠與螺母之間潤滑不良,使工(gōng)作台(或(huò)刀架)運動阻力增加,無法完(wán)全準確執行移動指令(lìng)。此類(lèi)故障通常表現為零件尺寸在幾(jǐ)絲範圍內無規則變動,隻需將潤滑(huá)改善即(jí)可排除故(gù)障。
3、機(jī)床工作台(或刀架)移動阻力過(guò)大,一般為鑲條調整過緊(jǐn)、機床導軌表麵潤滑不良所致(zhì)。該故障現象一般表現為零(líng)件尺寸在幾絲(sī)範(fàn)圍內無規則變動。檢查時可通過觀察DGN800-804的位置偏差量(liàng)大小和變化來進(jìn)行,通常為正反方向靜止時相差較大。此類故障隻需將鑲條重(chóng)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(guò)大(dà)。該故(gù)障現象也通常表現為尺寸在幾絲範(fàn)圍內無規則變動。檢查時可通過DGN800-804的位置(zhì)偏差量進(jìn)行,方法(fǎ)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(kě)排除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通(tōng)過調整間隙或改變間隙補償值(zhí)就可排除故障(zhàng)
一.工件尺寸準確(què),表麵光潔(jié)度差
故障原因
① 刀具刀尖受損,不鋒(fēng)利
② 機床產生共振,放置(zhì)不平穩
③ 機械有爬行現象
④ 加工工(gōng)藝不好
解決方(fāng)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好(hǎo)的刀具重(chóng)新對刀
2.機床產生共振或放置不平穩,調整水平,打下基礎,固(gù)定平(píng)穩
3.機械產生爬行的原因為拖板導軌磨損厲害,絲(sī)杆滾珠磨損或鬆動。機床應注(zhù)意保(bǎo)養,上下班(bān)之後應清(qīng)掃鐵絲,並及時加潤滑油,以減少摩擦(cā)
4. 選擇適合工件(jiàn)加工的冷卻液;在能達到其它工序加工要(yào)求的情況下,盡量選(xuǎn)用較高的主軸轉速
二.工件產生錐度大(dà)小頭現象
故障原因
①機床放置的水平沒(méi)調整好(hǎo),一高一低,產生放置不平穩
②車削長軸時,工件材料比(bǐ)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(jué)方(fāng)案
1.使用水平儀調整機床的水平度 ,打(dǎ)下紮實的地基,把機床固定好提高其韌(rèn)性
2.選擇合理(lǐ)的工藝和適當的切削進給量避免刀具受力讓刀
3. 調整尾座
三.驅動器相位(wèi)燈正(zhèng)常,而加工出來的工件尺寸時大時小
故障原(yuán)因
①機床拖板長期高速運(yùn)行(háng),導致(zhì)絲杆和軸承磨損
②刀架的重複定位(wèi)精(jīng)度在長期使用中產生偏差
③拖板每次都能(néng)準(zhǔn)確回到加工起點,但加工工件尺寸仍然變化。此種現象(xiàng)一般由主軸引起,主軸的(de)高速轉動使軸承磨損嚴重(chóng),導致加(jiā)工尺寸變化
解決方案(與上對(duì)照)
1.用百分表靠(kào)在刀架(jià)底部,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,調整絲杆間隙,更換軸承(chéng)
2.用百分表檢查刀架的重複定位精度,調整(zhěng)機械(xiè)或更換刀架
3.用百分表檢測加工工件後是否能準確回到程序起點;若可以,則檢(jiǎn)修主軸,更換軸(zhóu)承。
四.工件尺寸與實際尺寸相差(chà)幾毫米, 或(huò)某一軸向有很大變化
故(gù)障原因
①快速定位的速度太(tài)快,驅動和電(diàn)機反應不過來而產生
②在長期(qī)摩(mó)擦磨損(sǔn)後機(jī)械的(de)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(biān)輯(jí)的程序錯(cuò)誤,頭、尾沒有呼應或沒(méi)取消刀補就結束
⑤係統(tǒng)的電子齒輪比或步距角設置錯誤(wù)
解決方案(與上對照)
1.快速定位(wèi)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電機(jī)在額定的運行頻率下正常動作
2. 在(zài)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(xiū)複
3.刀架(jià)換(huàn)刀後太鬆則檢查刀架反轉時間是否滿(mǎn)足,檢查刀架內部的渦輪渦杆是否磨損,間隙是否太大,安裝是否過鬆等
4.如果是程序原因造成的,則必須修改(gǎi)程序,按照工件圖紙要求改進,選擇合理的加工工藝,按照說明書的指令要求編寫正確的程序
5.若發現尺寸偏差太大則(zé)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(bǎi)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(zhì)不合理,進給速度過大,使圓弧加工失步
④絲杆(gǎn)間(jiān)隙大引起(qǐ)的鬆動或絲杆過緊引起的失步
⑤ 同步帶磨(mó)損
解決方案
1. 找出產生(shēng)共振的部件,改變其頻率,避免共振(zhèn)
2.考(kǎo)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(bú)可設置過大
4.機床是(shì)否安裝牢固 ,放置平穩,拖板是否磨損後過緊,間隙增大或刀架鬆動等。
5.更換同步帶
六.批量生產中,偶爾出現(xiàn)工件超差
故障原因
①批量生(shēng)產中偶爾出現一件尺寸有變化,然(rán)後不(bú)用修改任何參數再加工,卻恢複正常情況
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,而重新對刀後又準確
解決方案
1. 必須認真檢查(chá)工裝夾具,且考慮到操作者的操作方法,及(jí)裝夾的可靠性;由於(yú)裝夾引起的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤(wù)判(pàn)現象
2.數控係(xì)統可能受到外界電源的波動或受到幹擾後自動產生幹擾脈衝,傳給驅動致使驅(qū)動接受多餘的(de)脈衝驅動電機多走或少走現象;了解掌握其(qí)規律,盡量采用一些抗幹擾的措施(shī),如:強電場幹擾的強電電纜與弱電信號的信號線隔離,加入抗幹擾的吸收電容和采用屏蔽線隔離。另外,檢(jiǎn)查地線是否連(lián)接牢固,接地觸點(diǎn)最近,采取一切抗幹擾(rǎo)措施避免係(xì)統受幹(gàn)擾
七.工件某一道工序加工有變化(huà),其它各道工序尺(chǐ)寸準確
故障原因
該程序段程序的參數是否合理,是否在預定的軌跡內,編程格式是(shì)否符合說明書要求
解決方(fāng)案
螺紋(wén)程序段時出現亂牙,螺(luó)距不對(duì),則馬上聯想到加工螺紋的(de)外圍配置(編碼器)和該功能的客觀因素,如(rú):主軸轉速,螺紋導程與進(jìn)給速(sù)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;當發現圓板程序段尺寸不對時則檢查圓弧的編(biān)程(chéng)軌跡是否在同一圓(yuán)弧上,有否特殊圓與圓之(zhī)間的過度關係(xì)編程時的工藝編(biān)製(zhì)
八.工件的每道工序都(dōu)有(yǒu)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 性的變化故障(zhàng)
解(jiě)決方案
1. 檢查程序使用的指令是否按說明書規定(dìng)的要求軌跡執行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在程(chéng)序的(de)起點讓(ràng)程序結束(shù)後拖板是(shì)否回到起點(diǎn)位置,再重複執(zhí)行(háng)幾遍觀察其結果(guǒ),掌握其規(guī)律
2.檢(jiǎn)查係統參數是否設置合理或(huò)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(suàn)是否符合要求,脈衝當(dāng)量是否準確
4.檢查機床傳動部分有沒有損壞(huài),齒輪耦合是否均勻,檢查是否存在周期(qī)性,規律(lǜ)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(cùn)隻相差幾絲
故障原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損,絲杆的間隙隨著增大,機床的絲杆反向間隙(xì)過大使加工過程的尺寸漂(piāo)浮不定,故工件(jiàn)的誤差總在這間隙範圍內變化
②加工工(gōng)件使(shǐ)用的(de)刀具選(xuǎn)型不對,易損,刀具裝夾不正或不緊等
③工藝方麵根據工件材(cái)料(liào)選擇合理的主軸轉速、切(qiē)削進給速度和切(qiē)削量
④與(yǔ)機(jī)床放置的平衡度和(hé)穩固性有關
⑤數控係統產生失步或驅動選型時功率不夠,扭矩小等(děng)原因產生
⑥ 刀架換刀後是否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存在跳動串動和尾座(zuò)同軸度差等現象
⑧在一(yī)些特殊加工場合(hé),反向間隙無法補入,導致加 工總是存(cún)在(zài)偏差
解決方案(àn)(與(yǔ)上對照(zhào))
1. 機床磨(mó)損絲杆間隙變大後通過調整絲杆螺母和修緊中拖板線條減小間隙,或通過打(dǎ)百份(fèn)表得出間隙值(一般間隙在 0.15 mm 以內)可補進電腦,可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取(qǔ)代,使工件尺寸符合(hé)要(yào)求
2.由於是刀具材質使加工工件尺寸產生變化,則按要求(qiú)合理選擇刀具,而由於刀具裝夾不正等原(yuán)因(yīn)產生的則根據工件的工藝要(yào)求合理選擇(zé)刀(dāo)具角度和工裝夾具
3.當懷疑是加工方麵的(de)工藝問題,則根據材料的性質,合理地編製加工工(gōng)藝選擇適當的主軸轉速,切削進給速度和切削量
4.由於機床共(gòng)振引起則把機床放置平穩,調整好水平,必要時打下地基,安(ān)裝穩固
5. 數控係統產生的尺寸變化,首(shǒu)先判斷程序是否按(àn)圖紙(zhǐ)尺寸要求編製,然後再根據所選的配置檢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減速時間常數等)。是否(fǒu)有人故意改動,其(qí)次(cì)是(shì)考慮所選配的(de)驅動器功(gōng)率大小是否合理,通過(guò)判斷相位(wèi)燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有(yǒu)失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間(jiān)夠不夠,是否使刀架有足夠的(de)時間來鎖緊,檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否有(yǒu)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(jì)巧消除間隙
十.驅動器引起尺(chǐ)寸(cùn)不穩(wěn)定
故障(zhàng)原因
①驅動器發送的信(xìn)號丟失,造成的驅(qū)動失(shī)步
②伺服驅動(dòng)器(qì)的參數設置不當(dāng),增(zēng)益係(xì)數設置不合理
③驅動器發送信號幹擾所致,導致失(shī)步
④驅動處於高溫環境(jìng),沒(méi)有采取較好的散(sàn)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),引發故障
⑤驅動器扭矩不(bú)夠或電機扭矩不夠
⑥ 驅動器的(de)驅動電流不夠
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(qū)動器還是伺服驅動器:步進電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷是(shì)否存在失步。伺服驅動器則可通過驅動器(qì)上的脈衝數顯示或是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說明書修改增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容
4.保(bǎo)證良好的散熱通風環境(jìng),適當(dāng)的溫度(dù)是保證加(jiā)工性能的重要因素
5.更換驅動器或電機,使扭矩符合(hé)實際需要
6.調大驅動電流(liú)仍不能滿足要求,則需更換(huàn)驅動器
7.驅動器送廠(chǎng)維修
十(shí)一.係統(tǒng)引起的尺寸變化不穩定
故障(zhàng)原因
① 係統參數設置不合理
② 工作電(diàn)壓不穩定
③係統受外部幹擾,導致(zhì)係統失步
④已(yǐ)加電容,但係統與驅動器之間的阻抗不匹配,導致(zhì)有用信號丟失
⑤係統與驅動(dòng)器之(zhī)間信號傳輸不正確
⑥ 係統損壞或內部故障
解決方案(àn)(與上(shàng)對照)
1.快速速度,加速時間(jiān)是否過(guò)大,主(zhǔ)軸轉速,切削速度是否(fǒu)合理,是否因為操作者的參數修(xiū)改導致係統性(xìng)能改變
2.加(jiā)裝穩壓設備
3.接地線並確定已(yǐ)可靠連(lián)接,在驅動(dòng)器脈衝輸出觸點(diǎn)處加抗幹擾吸收電容;一(yī)般的情況下變頻器(qì)的幹擾(rǎo)較大(dà),請(qǐng)在帶負載的請況下(xià)判斷,因為越(yuè)大的負載會讓變頻器負載電流越大,產生的幹擾也越(yuè)大
4.選擇適當(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(kào),檢查(chá)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(xiè)方麵引起的加工尺寸不穩定
故障(zhàng)原因
①步進電機阻尼片是否過緊或(huò)過鬆
②電(diàn)機插(chā)頭進水造成絕緣性能下(xià)降(jiàng),電機損壞
③加工出(chū)的工件大小頭,裝夾不當
④ 工件出現橢圓
⑤ 絲杆反向間隙過大
⑥ 機械絲 杆安裝(zhuāng)過緊(jǐn)
解決方案(與上對照)
1. 調(diào)整(zhěng)阻(zǔ)尼盤,使電機處於非共振狀態
2.更換電機插頭,做好防護,或是(shì)更換(huàn)電機
3.檢查進(jìn)刀量(liàng)是否(fǒu)過大或過快造成的(de)過負(fù)荷,檢查工件裝夾不應伸出卡盤太長,避免(miǎn)讓刀
4.檢查(chá)主軸(zhóu)的跳動,檢修主(zhǔ)軸,更換軸承
5.通過打百分表檢查絲杆的(de)反向間隙,是否已從係統將間隙補入,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