數控機床加工中出現尺寸不穩定(dìng)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(gàng)與電機不同步,出現尺寸誤差。檢(jiǎn)測時(shí)隻需在(zài)伺(sì)服電機與絲杠的(de)聯(lián)軸節上作好記號,用(yòng)較快倍率來回移(yí)動工(gōng)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(duān)出現明顯相對移動。此類故障通(tōng)常表現為加工尺寸隻向一(yī)個方向變動,隻需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。
2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作台(或刀架)運動阻力增加,無法完全準確(què)執行移(yí)動指(zhǐ)令。此類故障通常表現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則(zé)變動,隻需將潤滑改善即(jí)可排除故障。
3、機床工作台(tái)(或刀架)移動(dòng)阻力過大,一般為鑲條調整(zhěng)過緊、機床(chuáng)導軌表麵潤滑不良所致。該故障現象一般表現為零件尺寸在幾(jǐ)絲範圍內無規則變動。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時(shí)相差較大。此類故(gù)障隻(zhī)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,造成運動阻力過大。該故障現象也通常表現為(wéi)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(chà)量進行,方法同(tóng)上。此類故障(zhàng)隻需將磨損軸承更換並認真調整,故障(zhàng)即可排除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當(dāng),通過調整間隙或改變間隙補償值就可排除故障
一.工件尺寸準確,表麵光潔度差
故障原因
① 刀具刀尖受損,不鋒利(lì)
② 機床產生共振(zhèn),放置不平穩
③ 機械(xiè)有爬(pá)行現象
④ 加工工藝不好
解(jiě)決方案(與上對照(zhào))
1.刀具磨損(sǔn)或受(shòu)損後不鋒利,則重新磨刀(dāo)或選(xuǎn)擇(zé)更好的刀具重新對刀
2.機床產生共振或放置不平穩(wěn),調整水平,打下基礎,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(zhū)磨損或鬆動。機床應注意保養,上下班(bān)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(gōng)件加工的冷卻液;在能達到其它工序加工要求的情況下,盡量選用較高的主軸(zhóu)轉速
二.工件產生錐度大小頭現象
故障原因
①機床放置的水平沒調整好,一高一低,產生放置不平穩
②車削長軸(zhóu)時,工件材料比較硬,刀具(jù)吃刀比較(jiào)深,造成讓刀現象
③ 尾座頂針與主軸(zhóu)不同心
解決方案
1.使(shǐ)用(yòng)水平儀調整(zhěng)機床的水平度 ,打下紮實(shí)的地基,把機床固定好提高其韌性
2.選擇(zé)合理的工藝和適當的切削進給量避免刀具受力讓刀
3. 調整(zhěng)尾座
三.驅動器相位(wèi)燈正常,而加工出來的工件尺寸時大時小
故障原因
①機床拖板長(zhǎng)期高速(sù)運行,導(dǎo)致絲杆和(hé)軸承磨損
②刀架的重複定位精度在(zài)長期使用中產生偏差
③拖板每(měi)次都能準確回到加工起(qǐ)點,但加工(gōng)工件尺寸仍然變化。此種(zhǒng)現象一(yī)般(bān)由主軸引起,主軸的高速轉動使軸(zhóu)承磨損嚴重,導致加工尺寸變(biàn)化
解決方案(與上對照)
1.用百分表靠在刀架底部,同時通過係統編輯一個固定循環程序,檢查拖板(bǎn)的重複定位精(jīng)度,調整絲杆間(jiān)隙,更換軸承
2.用(yòng)百(bǎi)分表檢查(chá)刀架的重複定位精度,調整機械或更換刀架
3.用百(bǎi)分表檢測加(jiā)工工件後是否能準確(què)回到(dào)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米, 或某一軸向有很大變(biàn)化
故障(zhàng)原因
①快速定位的速(sù)度太快,驅動和(hé)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
③ 刀(dāo)架換刀後太鬆鎖不緊
④編(biān)輯(jí)的程序錯誤,頭、尾沒(méi)有呼應或沒(méi)取消刀補就結束
⑤係統的電子齒輪(lún)比或步距角設置錯誤
解決方(fāng)案(與上對照)
1.快(kuài)速定位(wèi)速度太快,則適(shì)當調整(zhěng)G0 的(de)速度、切削加減速度和時間使驅動器和(hé)電機(jī)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、絲杆和軸承過緊卡(kǎ)死,則必須重新調整修複
3.刀架換刀後太鬆則檢查刀架反轉時間是否(fǒu)滿足,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(chéng)序原因造成(chéng)的,則必須修改程序,按照工件圖紙要求改進(jìn),選擇合理的加工工藝,按照說明(míng)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(jiǎn)查係統參數(shù)是否設置合理,特別是電(diàn)子齒輪比和(hé)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(lǐ)想,尺寸不到位
故(gù)障原因
① 振動頻率的重疊導致共振
② 加工工藝(yì)
③參數設置不合理,進給速度過大,使圓(yuán)弧加工失步
④絲杆間隙大引起的鬆動或絲杆過緊(jǐn)引起(qǐ)的失步
⑤ 同步帶磨損
解決方案
1. 找出產生共振的(de)部件(jiàn),改變其頻率,避免(miǎn)共振
2.考慮工件材料的加工工藝,合理編(biān)製(zhì)程序
3.對於步進電機,加工速率 F 不可(kě)設置過大
4.機(jī)床是否安裝牢固 ,放置平(píng)穩,拖板(bǎn)是否磨損後過緊,間隙增(zēng)大或刀架鬆動等。
5.更換同步帶
六.批量生產中,偶(ǒu)爾出現工件超差
故障原因
①批量生產中偶爾出現一件(jiàn)尺寸有變化,然後不用(yòng)修改任何參數再加工,卻恢複正常情況(kuàng)
②在(zài)批量生產中偶爾(ěr)出現一件尺寸不準,然(rán)後再繼續加工尺寸仍不合格,而(ér)重新對刀後又準確
解(jiě)決方案
1. 必須認(rèn)真檢查工裝夾具,且(qiě)考慮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(cùn)變化,必須改善(shàn)工裝使工人盡量避免人為疏忽作(zuò)出(chū)誤判(pàn)現象
2.數控係統可能受到外界電源的波動或受到幹擾後自(zì)動產生(shēng)幹擾(rǎo)脈衝,傳(chuán)給驅動致使驅動接受多(duō)餘(yú)的(de)脈衝(chōng)驅動電機多走或(huò)少走(zǒu)現象(xiàng);了(le)解掌握其規律,盡量(liàng)采用一些抗幹擾的措施,如:強電場幹擾的強電電纜(lǎn)與弱電信號的信號線隔(gé)離,加(jiā)入抗幹擾的吸收(shōu)電容和采(cǎi)用屏蔽線(xiàn)隔離。另外,檢查地線是否連接牢(láo)固,接地觸點最近(jìn),采取一切抗幹擾措(cuò)施避免係統受幹(gàn)擾
七.工件某一道工序加(jiā)工(gōng)有(yǒu)變化,其它各道工序尺寸準(zhǔn)確
故障原(yuán)因
該程序段(duàn)程序的參數是否(fǒu)合理,是否在預定的(de)軌跡內,編程格式是(shì)否符合說明書(shū)要求
解決(jué)方案
螺紋程序(xù)段時出現(xiàn)亂(luàn)牙(yá),螺距不對,則馬上聯想到(dào)加工螺紋的外圍配置(編碼器)和該功能的客觀因素,如:主軸轉速(sù),螺紋導(dǎo)程與進給速(sù)度的關係( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋時主軸轉速 X 螺紋(wén)導程≤1700 mm/min),編碼器(qì)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同一圓弧上,有否特殊圓與圓之間的過度關係(xì)編程時的工藝編製
八.工件的每道工序都(dōu)有遞增或(huò)遞減的現象
故障原因(yīn)
① 程序編寫錯誤
② 係統(tǒng)參數(shù)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
解決(jué)方案
1. 檢查程序(xù)使(shǐ)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(bǎi)分表定位在程序的起點(diǎn)讓程序(xù)結束後拖板是否回到起點位置,再重複執行幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係(xì)統參數是否設置合理(lǐ)或被人為改動
3.有關的機床配置(zhì)在連接計算(suàn)耦合參數上的計算是否(fǒu)符合要求,脈衝當量是(shì)否準(zhǔn)確(què)
4.檢查(chá)機床傳動部分有(yǒu)沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢查是(shì)否存在周期性,規律性故障現象。若(ruò)有(yǒu)則檢查其關鍵部份並給予排除
九(jiǔ).工件尺(chǐ)寸與實際尺寸隻(zhī)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過大使加工(gōng)過程的尺(chǐ)寸漂浮不定,故工件的誤差總在這間隙範圍內變化
②加工工(gōng)件使用的刀具選型不對(duì),易損,刀(dāo)具裝夾不正(zhèng)或不緊等
③工藝方麵根據工件材料選擇合理的主軸轉速、切削進給速度和切削量
④與機(jī)床放置的平衡度和穩固(gù)性有關
⑤數控係統產生失步(bù)或(huò)驅動選型時功率不夠,扭矩小等原因產生
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在一些特殊加工場合,反向(xiàng)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(gǎn)間隙變大後通過調整絲杆螺母(mǔ)和修緊中拖板線條減(jiǎn)小間隙,或通過打百份表得出間隙值(一般間隙在 0.15 mm 以內)可補進(jìn)電腦,可通過電腦的間隙補(bǔ)償功(gōng)能來把間隙取代,使工件(jiàn)尺寸符合要(yào)求
2.由於是(shì)刀具(jù)材質使加工工件尺寸產生變(biàn)化,則按要(yào)求合理選擇刀具,而由於刀具裝夾不正等原因產(chǎn)生的則根據工件的工藝要求合理(lǐ)選擇刀具角度和工裝夾具(jù)
3.當懷疑是加(jiā)工方麵的工藝問題,則根據(jù)材料的性(xìng)質,合理地編製加工工藝選擇適當的主軸(zhóu)轉速(sù),切削進給速度和切削量
4.由於機床共振引起則(zé)把機(jī)床放置平穩,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(yào)求編製,然後再根據所選的配置檢查(chá)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時(shí)間常數等)。是(shì)否(fǒu)有人故意(yì)改動,其次是考慮所選配的驅(qū)動器功率大小是否(fǒu)合理,通過判斷相位燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不夠(gòu),是否使刀架有足(zú)夠的時間來鎖緊,檢(jiǎn)查刀架的定位(wèi)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(děng)現象
8.利用編程技巧消除間隙
十.驅動器引起尺寸不穩定
故障原因
①驅動器發送的信號(hào)丟失,造成的驅動失步
②伺服驅動器的參數設置不當,增益係數設(shè)置不合理(lǐ)
③驅動器發送信號幹擾所致,導致失步(bù)
④驅(qū)動處於高溫環境(jìng),沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩定,同時也可(kě)能導致驅動內部參數變化,引發故(gù)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(jiě)決方案(與上對(duì)應)
1.先確定使用(yòng)的是步進驅動器還是伺服驅動器:步進電機驅動器可通過(guò)相(xiàng)位燈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(shàng)的脈衝數顯示或是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說明書(shū)修改增益參數
3.加(jiā)裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容
4.保證良好的散熱通風環境,適當的(de)溫度是保(bǎo)證加工性能的重要因(yīn)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(liú)仍不能滿足要求,則需更換驅動器(qì)
7.驅動(dòng)器送廠維修
十一.係統引起的尺寸變化不穩定
故障(zhàng)原因
① 係(xì)統參數設置不合理(lǐ)
② 工作電壓不穩定
③係統(tǒng)受外部幹擾(rǎo),導致係統失步
④已加電容,但係統(tǒng)與(yǔ)驅動器(qì)之間的阻抗(kàng)不匹配,導(dǎo)致有用信(xìn)號丟(diū)失
⑤係統與驅(qū)動(dòng)器(qì)之間信號傳輸不正確
⑥ 係統(tǒng)損壞或(huò)內部故障
解決方案(àn)(與上對(duì)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(cāo)作者的參數修改(gǎi)導致係統性能改變
2.加裝穩壓設(shè)備
3.接地線並確定已可靠連接(jiē),在驅動器(qì)脈衝輸出觸點處加抗幹(gàn)擾(rǎo)吸收電容;一般(bān)的情況下變頻(pín)器(qì)的幹擾較大,請在帶(dài)負載的(de)請況下判斷,因為(wéi)越大(dà)的負(fù)載(zǎi)會讓變頻(pín)器負載電流越大,產(chǎn)生(shēng)的幹擾也越大
4.選擇適當的電容型號
5. 檢查係統與驅動器之間的信號連接線是否帶屏蔽,連接(jiē)是否可靠,檢查係統脈衝發生信號是否丟失或增加
6.送廠維修(xiū)或更(gèng)換主(zhǔ)板
十二.機械(xiè)方麵引起的加工尺寸不穩定
故障原因
①步進電機(jī)阻尼片是否過緊或過鬆(sōng)
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(xiǎo)頭,裝夾不當
④ 工(gōng)件出現橢圓
⑤ 絲杆反向間(jiān)隙過大
⑥ 機械絲 杆安裝過緊
解決(jué)方案(與上對照)
1. 調整阻尼盤,使電機處於非共振狀(zhuàng)態
2.更換電機插頭,做好防護,或是更換電機
3.檢查進刀量是否過大或過快造成的過負荷,檢查工件裝夾不應伸出卡盤太(tài)長,避(bì)免讓刀
4.檢查(chá)主軸的跳動,檢修主軸,更換軸承
5.通過打百分(fèn)表檢查絲杆的(de)反向間隙,是否(fǒu)已從係統將間隙(xì)補入,補入後間隙是否(fǒu)過大
6. 檢查絲杆是否存在爬行,是否存在響應慢的現象