數控機床加(jiā)工中出現尺寸不穩定的機械(xiè)原因分析
1、伺服電機軸與絲杠之間的連接鬆動,致使絲(sī)杠與電機不同步,出現尺寸誤差。檢測(cè)時(shí)隻(zhī)需在伺服電機與絲(sī)杠的聯軸節上作(zuò)好記號(hào),用較快倍率來回移(yí)動工作台(或刀架),由於工作(zuò)台(tái)(或轉塔)的慣性作用(yòng),將使聯軸節的兩端出現明顯相(xiàng)對移動。此類故障通常表現為加工尺寸(cùn)隻向一個方向變動,隻需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。
2、滾珠絲杠與螺母之(zhī)間潤滑不良,使工作台(或刀架(jià))運動阻力增加,無法完全準(zhǔn)確執行移(yí)動指令。此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(jí)可排除故障。
3、機床(chuáng)工作台(或刀架)移動阻力(lì)過大,一(yī)般為鑲條調整過緊、機床導軌表麵潤滑不良所(suǒ)致。該故(gù)障現象一般表現為(wéi)零件(jiàn)尺寸在幾絲範圍內無規則變動(dòng)。檢查(chá)時可通過觀察DGN800-804的位置偏差量(liàng)大小和變化(huà)來進行,通常為正反方向靜止時相差(chà)較大。此類故障隻需將鑲條重新調整並改善導軌潤滑即可。
4、滾動軸承磨損或調整不當(dāng),造成運動(dòng)阻力過大。該故(gù)障現(xiàn)象也通常表現為(wéi)尺寸在幾絲範圍內無規則變動。檢查時(shí)可通過DGN800-804的位置偏(piān)差量進行,方法同上。此類故障(zhàng)隻需將磨損軸承更換並認真調整,故障(zhàng)即可排(pái)除。
5、絲杠間隙或間隙(xì)補償量(liàng)不(bú)當,通過調(diào)整間隙(xì)或改變間隙補償值就可排除故障
一.工件尺寸準確(què),表(biǎo)麵光(guāng)潔度差(chà)
故障原因
① 刀具刀尖受損,不鋒利
② 機床產生共振,放置不平穩
③ 機械有爬行現象(xiàng)
④ 加工工藝不好(hǎo)
解(jiě)決方案(與上對照(zhào))
1.刀具磨損或受損後不鋒利(lì),則重新磨刀或選擇(zé)更好的(de)刀具重新(xīn)對刀
2.機床產生(shēng)共振或放置不平穩,調整水平,打(dǎ)下(xià)基礎,固定(dìng)平穩
3.機械產生(shēng)爬行的原因為拖板導軌磨損厲害,絲杆滾珠磨損(sǔn)或鬆動。機床應注意(yì)保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑油,以減少摩擦
4. 選擇適合工件(jiàn)加工的冷卻(què)液;在能達到其它工序加工要求的情況(kuàng)下,盡量選用(yòng)較高的主軸轉速
二.工件產生錐度(dù)大小頭現(xiàn)象
故障原因(yīn)
①機床(chuáng)放置的水平沒調整好,一(yī)高一低,產生放置不(bú)平(píng)穩
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具(jù)吃刀(dāo)比較深,造成讓刀(dāo)現象
③ 尾(wěi)座頂針與主軸不(bú)同心(xīn)
解決方案
1.使用水平儀調整機床的水平(píng)度 ,打下紮實的地基,把機床固定好提高其韌性
2.選擇合理的工藝和適當的切削(xuē)進給量避免刀具受力讓刀
3. 調(diào)整尾座
三.驅動器相位燈正常,而加工出(chū)來(lái)的工(gōng)件尺(chǐ)寸時大(dà)時小
故障(zhàng)原因
①機床拖板長期高速(sù)運行,導(dǎo)致絲杆和軸承磨損(sǔn)
②刀架的重複定(dìng)位精度在長期(qī)使用(yòng)中產生偏差
③拖板每次都(dōu)能準確回到加工起點,但加工工件尺寸仍然變化。此種現(xiàn)象一般由主軸(zhóu)引起,主軸的高速轉動使軸承磨損嚴重,導致加工尺寸(cùn)變化
解決方案(與上對照)
1.用百分表靠在刀架底部,同時通過係(xì)統編輯一個固定循(xún)環程序,檢(jiǎn)查拖板的重複定位精度,調(diào)整絲杆間隙,更換軸承
2.用百分表檢(jiǎn)查刀架的重複定位精度,調整機械或(huò)更換刀架
3.用百分表檢測加工工件後是否(fǒu)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(chǐ)寸相差(chà)幾毫米, 或(huò)某一軸向有很(hěn)大變化
故障原因
①快速定位的速(sù)度太快,驅動和電機反應不過來而產生
②在長期摩擦磨損後機械的拖板絲杆和軸承過緊卡(kǎ)死(sǐ)
③ 刀架換刀後太鬆鎖不緊
④編(biān)輯的程(chéng)序錯誤,頭、尾沒有呼應或(huò)沒取(qǔ)消刀補就結束
⑤係統的電子齒輪比或(huò)步(bù)距角設置錯誤
解決方案(與上對照(zhào))
1.快速定位速(sù)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(hé)電(diàn)機在額定的運行頻率下正常動作
2. 在出現機床磨損後產生拖板、絲杆和(hé)軸承過緊(jǐn)卡死,則必須重新調整修複
3.刀架換刀後(hòu)太(tài)鬆則檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查刀(dāo)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(rú)果是程序原因造成的,則必須修改程序,按照(zhào)工件圖紙要求改進,選擇合理的(de)加工工藝(yì),按照說明書的指令要求編寫正確的程序
5.若(ruò)發現尺寸偏差太大則檢查係統參數是否設(shè)置合理,特別是電子齒(chǐ)輪比和步距(jù)角等參數(shù)是否被破(pò)壞,出現此現象可通過打百份表來(lái)測量
五.加工圓(yuán)弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因
① 振動頻率的(de)重疊導致共振
② 加工工藝
③參數設置不合理,進給速(sù)度過大,使圓弧加工失步
④絲(sī)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. 找出產(chǎn)生共振的部件(jiàn),改(gǎi)變其頻率,避免共(gòng)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(shè)置過大
4.機床是否(fǒu)安裝(zhuāng)牢固 ,放置平穩,拖(tuō)板是否磨損後過緊,間隙增大或刀架鬆動等。
5.更換(huàn)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化,然(rán)後不用修改任何參數再加工,卻恢複正(zhèng)常(cháng)情況
②在(zài)批量生產中偶爾出現(xiàn)一件尺寸(cùn)不準,然後再繼續加(jiā)工尺寸(cùn)仍不(bú)合格,而重新對刀後又準確
解決方(fāng)案(àn)
1. 必須(xū)認真檢查工裝夾具(jù),且考慮(lǜ)到操作者的操作方法,及裝夾的可靠性;由於裝夾引起的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人為(wéi)疏忽作出誤判(pàn)現(xiàn)象
2.數控係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,傳給驅動致使驅動接受(shòu)多餘的(de)脈衝驅(qū)動電(diàn)機多走或少(shǎo)走現象;了解掌(zhǎng)握其(qí)規律(lǜ),盡(jìn)量采用(yòng)一些抗幹(gàn)擾的措施(shī),如:強電(diàn)場(chǎng)幹擾的強電電纜與弱電信號的信號(hào)線隔離,加入抗(kàng)幹擾的吸(xī)收電容和采(cǎi)用屏蔽線隔離。另外,檢查地線是否連接牢固,接地觸點最(zuì)近,采取一切抗幹擾措施(shī)避免係統受(shòu)幹擾
七.工件某一道工序加工有變化,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合(hé)理,是否在預定的軌跡內,編程格式(shì)是否符(fú)合說明書要求
解決方案
螺紋(wén)程序段時出現(xiàn)亂牙,螺距(jù)不對,則馬上聯想到加工螺紋(wén)的(de)外圍配置(編碼器)和該功能的客觀因素(sù),如(rú):主軸轉速,螺(luó)紋導程與進給速度的關係( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋時主軸(zhóu)轉速 X 螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數(shù)與(yǔ)電腦設(shè)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(guǐ)跡(jì)是否在同一圓(yuán)弧上,有否特殊圓與圓之間的過度關係編程時的工藝編製
八.工件的每道工序都有遞增或遞減的現象
故(gù)障原因(yīn)
① 程序編寫錯誤
② 係統參數設置不(bú)合理
③ 配置設置不(bú)當
④ 機械傳動(dòng)部件有規律周(zhōu)期 性的(de)變化故障
解決方案
1. 檢查程序使用的(de)指令(lìng)是否按說明書規(guī)定的要求軌跡執行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在程序的起點讓程序結束後拖板是否回到起點位置,再重複(fù)執(zhí)行(háng)幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係統參數(shù)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,脈衝當量是否準確
4.檢查機床傳動部分有沒有損(sǔn)壞,齒輪耦合(hé)是否均勻,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(yǔ)排除
九.工件尺寸與實際尺寸隻相差(chà)幾絲
故障(zhàng)原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損(sǔn),絲杆的間隙隨著增大,機床的絲杆(gǎn)反向(xiàng)間隙過大使加工(gōng)過程的尺寸漂(piāo)浮不定,故工件的誤(wù)差總在這間隙範(fàn)圍(wéi)內變化
②加工工件使用(yòng)的刀具選型不對,易損,刀具裝夾不正或不緊等
③工藝方麵(miàn)根據工件材料選擇合理(lǐ)的主軸轉速、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數控係統產生失步或驅動(dòng)選型(xíng)時功率(lǜ)不夠,扭矩小等(děng)原因產(chǎn)生
⑥ 刀架換刀後是否鎖住鎖緊
⑦主軸(zhóu)是否存在跳動串動和(hé)尾座同軸度(dù)差等現象
⑧在一些(xiē)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(yǔ)上對照)
1. 機床磨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,或通過打百份表得出間隙值(zhí)(一般間隙在 0.15 mm 以內)可補進(jìn)電腦(nǎo),可通過電腦的間隙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(jù)材質使加工工件尺寸產生變化,則按要求(qiú)合理(lǐ)選擇刀具,而由於刀(dāo)具裝(zhuāng)夾不正等原因產生的則(zé)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(shì)加工方麵的工(gōng)藝問題,則根據材料的性質,合理地編製加工工藝(yì)選擇適當的主軸轉速,切削進給速(sù)度和切削量
4.由於機床共振引起則把(bǎ)機床放置平穩,調整好水(shuǐ)平,必要時打下地(dì)基,安裝穩固
5. 數(shù)控係統產生的尺(chǐ)寸變化,首先判斷程序是否按圖紙尺寸要(yào)求編製,然(rán)後再根據所選的配置檢查設置的(de)參數是否合理(如 : G 0快速定位速度和切削時的加減速(sù)時間常數等)。是否有人故意改動,其次是考慮所選配的驅(qū)動(dòng)器功率大小是否合理,通過判斷相位燈觀察電腦(nǎo)發給驅動的脈衝是否有失(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(chéng)技巧消除間隙
十.驅動器引起尺寸不穩定
故(gù)障原因
①驅動器發送的信號丟失,造成的驅動失步
②伺服驅動器的參數(shù)設(shè)置不當,增(zēng)益係數設置不合理
③驅(qū)動器發(fā)送信號幹擾所致,導致失步
④驅動處於高溫環境,沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩定,同時(shí)也可(kě)能導致驅動(dòng)內部參數變化,引發故障
⑤驅動器扭矩不夠或電機(jī)扭矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電流不(bú)夠
⑦ 驅(qū)動器損壞
解決方案(與上對應)
1.先確定(dìng)使用的是步進驅動器還是伺服驅(qū)動器:步(bù)進電(diàn)機驅動器可通過相位燈(dēng)或打百分表判斷是否存在失步。伺服驅(qū)動器則可通過(guò)驅動器上的脈衝數顯示或是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說(shuō)明書修改增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容
4.保證良好的(de)散熱通風環(huán)境,適當的溫度是保證加工性能的重要因素
5.更換驅動(dòng)器(qì)或(huò)電機,使扭矩符(fú)合實際需要
6.調大驅動(dòng)電流仍不能滿足要求,則需更(gèng)換驅動(dòng)器
7.驅動器送(sòng)廠維修
十(shí)一.係統引(yǐn)起的尺寸(cùn)變化不穩定
故障原因
① 係(xì)統參數設(shè)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(xì)統失步
④已加電容(róng),但係(xì)統與驅(qū)動器之間的阻抗不匹(pǐ)配,導致(zhì)有用信(xìn)號丟失(shī)
⑤係統與驅動器之間信號傳輸不正確
⑥ 係統損壞或內部故障
解決方案(與(yǔ)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(hé)理,是否因為操作者的參數修改導致係統性能改變
2.加裝(zhuāng)穩(wěn)壓設備(bèi)
3.接地線並確定已可靠連接,在驅動(dòng)器脈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(zǎi)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(shēng)的幹擾也越大
4.選擇適(shì)當的電容型號
5. 檢查係統與驅動器之間的(de)信號連接線是否帶屏蔽,連接是否可靠,檢查係(xì)統脈衝發生信號是否丟失或增加
6.送廠維修或更換主板
十二.機械方麵引起(qǐ)的加工尺寸不穩定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或過(guò)鬆
②電機插(chā)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 工件出現橢圓
⑤ 絲杆(gǎn)反向間隙過大(dà)
⑥ 機械絲 杆安裝過緊
解(jiě)決(jué)方案(與上對(duì)照)
1. 調(diào)整阻尼盤,使電機處於非共振狀(zhuàng)態
2.更換電機插頭(tóu),做好防護,或是更(gèng)換電機
3.檢查(chá)進刀量是否過大或過快造成的過負荷,檢查(chá)工件裝夾不應(yīng)伸出卡盤太長,避(bì)免(miǎn)讓刀(dāo)
4.檢查主軸的跳(tiào)動,檢修主軸,更換軸承
5.通過打百分表檢查絲杆的(de)反(fǎn)向間隙,是否(fǒu)已從係統將間隙補入(rù),補(bǔ)入後(hòu)間隙是否過大
6. 檢查(chá)絲杆是否(fǒu)存在爬行,是否存在響應慢的現象(xiàng)