原因分(fèn)析(xī)
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(gàng)之間的連接鬆動,致使絲杠與電機不同(tóng)步(bù),出現尺(chǐ)寸誤差(chà)。檢測時隻需在伺服電機與(yǔ)絲(sī)杠的(de)聯軸節上作好記號,用較快倍率來回移動工作台(或刀(dāo)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(míng)顯相對移動。此類故障通常表現為加工尺寸隻向一個方向變動,隻(zhī)需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除(chú)。
2、滾珠絲杠與螺母之(zhī)間潤(rùn)滑不良,使工作台(或刀架)運動阻力增加,無法(fǎ)完(wán)全準確執行移動指令(lìng)。此(cǐ)類故障通(tōng)常表現為零件尺(chǐ)寸在幾絲範圍內無(wú)規則變動(dòng),隻需將(jiāng)潤滑(huá)改善即可排除故障。
3、機床工作台(或刀(dāo)架)移動阻力過大(dà),一般為鑲條調整(zhěng)過緊、機床導軌表麵潤滑不良所致。該故(gù)障現象一般表現為零件尺寸在幾絲範圍內無(wú)規則變動。檢查時可通過觀察DGN800-804的位置(zhì)偏差量大(dà)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(chéng)運動阻力過大。該故障現象也(yě)通常表現為尺(chǐ)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,方法同上。此類故障隻需將磨損軸承更換並認真(zhēn)調整,故障即可排(pái)除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通過調整(zhěng)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(jié)度(dù)差
故障原因
① 刀具刀(dāo)尖受損,不鋒利
② 機床產生共振(zhèn),放置(zhì)不平穩
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(huò)選擇更好的刀具重(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,固定(dìng)平穩
3.機械產生(shēng)爬行的原因為拖板(bǎn)導軌磨損厲害(hài),絲杆滾珠磨損或鬆(sōng)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
4. 選擇適合工件加工的冷卻(què)液;在能達到(dào)其它工序加工要求的情況下,盡量選用較(jiào)高的(de)主軸轉速
二.工件產生錐度大小頭現象
故障(zhàng)原因
①機床放置的水平沒(méi)調整好,一(yī)高一低,產生放置不平穩
②車削(xuē)長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀比較深,造成讓刀現象(xiàng)
③ 尾座頂針與主軸不同(tóng)心
解決方案
1.使用水(shuǐ)平儀調整機床的水平度(dù) ,打下紮實的地基,把(bǎ)機床固定好提(tí)高其韌性
2.選擇合理的工藝和適當的切削進給量避免刀具受力讓刀
3. 調整尾座(zuò)
三.驅動器相位燈(dēng)正(zhèng)常,而加工出來的工件尺寸時大時小
故障原因
①機床拖(tuō)板長期高速運行,導(dǎo)致(zhì)絲杆和軸承磨損
②刀架的重複定位精(jīng)度在長期使用中產生偏差
③拖板每次都能準確回到加工起點,但加工(gōng)工件尺寸仍然變化。此種現象一般由主軸引起(qǐ),主軸的高速轉(zhuǎn)動使軸承磨損(sǔn)嚴重,導致加工尺寸變(biàn)化
解決方案(與上對(duì)照)
1.用百分表靠在刀架底部,同(tóng)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,調整絲杆間隙,更換軸承
2.用百(bǎi)分表檢查刀架的重(chóng)複定位精度,調整機(jī)械或(huò)更換刀架(jià)
3.用百分表檢測加工工件後是否能準確回到程序(xù)起點;若可(kě)以,則檢修主軸,更(gèng)換軸(zhóu)承。
四.工件尺寸與實際尺寸相(xiàng)差幾毫米, 或某一軸(zhóu)向有很大變化(huà)
故障原因
①快(kuài)速定位的速度太快,驅動和電機反應(yīng)不過來而產生
②在長期(qī)摩擦磨損後機械的拖板(bǎn)絲杆和軸承過緊卡死
③ 刀架換刀(dāo)後太鬆鎖不緊
④編輯(jí)的程序錯誤,頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就(jiù)結束
⑤係(xì)統的電(diàn)子齒輪比或(huò)步距(jù)角設置錯(cuò)誤
解決方案(與上對照)
1.快速定位速度太快,則適當調整G0 的速度、切削加減速度和(hé)時(shí)間使驅動器和電機在額定(dìng)的運行頻率下正常動作
2. 在出現機床(chuáng)磨損後產生拖板、絲杆和軸承過緊卡死(sǐ),則必(bì)須重新調整修複
3.刀架換刀後太鬆則檢查刀架反(fǎn)轉時間是否滿足,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.如果是程序(xù)原因造成的,則必須修改程序,按照工件圖(tú)紙要求改進,選擇合(hé)理的加工工藝,按(àn)照說明書的指令要求編寫正確(què)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(bié)是電子齒輪比和步距角等參數是否被破壞,出現此現象(xiàng)可通過打(dǎ)百份表來(lái)測量
五.加工圓弧(hú)效(xiào)果不理想,尺寸不到位
故障原因
① 振動(dòng)頻率(lǜ)的重疊導致共振
② 加工工藝
③參數(shù)設置不合理,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(gòng)振的(de)部件,改變其頻率,避免共振
2.考慮工件材料(liào)的加工工藝,合理編製程序
3.對於步進電機,加工速率 F 不可設置過大
4.機床是否安裝牢固 ,放置平穩,拖板是(shì)否(fǒu)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,偶爾出現工件超差
故(gù)障(zhàng)原因
①批量生產中偶爾出現一件尺寸有變化,然後不用(yòng)修改任何參數再加工,卻恢複正常(cháng)情況
②在批量生產中偶爾出現一件尺寸不準,然後(hòu)再(zài)繼(jì)續加工尺寸仍不合格(gé),而重新(xīn)對刀(dāo)後又準確
解決方案
1. 必須認真檢(jiǎn)查工裝夾具,且考慮到(dào)操作者的操作方法,及裝(zhuāng)夾(jiá)的可靠性;由(yóu)於裝夾(jiá)引起的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人(rén)為疏忽作(zuò)出誤判現象
2.數控係統可能受到外界電源的波動或(huò)受到幹擾(rǎo)後自動產生幹(gàn)擾脈衝,傳給驅動致使驅(qū)動接受多餘的脈(mò)衝驅動(dòng)電機多走或少走(zǒu)現象;了解掌握(wò)其規律,盡量采用一些抗幹擾的措施,如:強電場幹擾的(de)強電電纜與弱電信號的信號線隔離,加入抗幹擾(rǎo)的吸收電容和采用屏蔽線隔離。另外,檢查地線(xiàn)是(shì)否(fǒu)連接牢固,接地觸點最近,采取一切抗幹擾措施避免係統受幹擾
七.工件某一道工序加工有變化,其它各(gè)道工序尺寸準確
故障原因
該程序段程序(xù)的參數(shù)是否合理,是否在(zài)預定的軌跡內,編程格式是否符合說明書要求(qiú)
解決方案
螺紋程序段時出現亂牙,螺距不對,則馬(mǎ)上聯(lián)想到加工螺紋的外圍配置(編(biān)碼(mǎ)器)和該功能的(de)客觀因素,如:主(zhǔ)軸轉速,螺紋導程與(yǔ)進(jìn)給速度的(de)關係(xì)( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋(wén)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否相符;當發現(xiàn)圓板程序段尺寸不對時則檢查圓弧的編程軌跡是否在同(tóng)一圓弧上,有否特殊圓與(yǔ)圓之間的過度關係編程時的工藝(yì)編製
八.工件的每道工序都有遞增或遞減的現象
故障(zhàng)原因
① 程(chéng)序(xù)編寫錯誤
② 係統參數設置不合(hé)理(lǐ)
③ 配置設置不(bú)當
④ 機械傳動部件有規律周期 性的變化故障
解決方案
1. 檢查程序使用的指令是否按說明書規(guī)定的要求軌(guǐ)跡(jì)執行,可(kě)以(yǐ)通過打百份表來判斷,把百分表定位在程序的起點讓程(chéng)序結束後拖板是否回(huí)到起點位置,再重複執行幾遍觀察(chá)其(qí)結果,掌握其規律
2.檢查係統參數是否(fǒu)設置合理或被人為改動
3.有關的機(jī)床配置(zhì)在連接計算耦合參數上的計算是否符(fú)合要求,脈衝當量是否準確
4.檢查機(jī)床傳動(dòng)部分有沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢(jiǎn)查是否存在周期性,規律性故障(zhàng)現象。若有則檢查(chá)其關鍵(jiàn)部份並給予排除(chú)
九.工件尺寸與實際尺寸隻相差幾絲
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(sī)杆反(fǎn)向間隙過(guò)大使加工過程的尺寸(cùn)漂(piāo)浮不定,故工件的誤差總在這間隙範圍內變化
②加工工件使(shǐ)用的刀具選型不對,易損,刀具裝(zhuāng)夾(jiá)不正或不緊等(děng)
③工藝方麵(miàn)根據工件材料選擇合理的主軸轉速、切(qiē)削(xuē)進給速度和切削量
④與機床放置的平衡度和穩固性(xìng)有關
⑤數控係統產生失步或驅動選型時功率不夠,扭(niǔ)矩小等原因產生
⑥ 刀架(jià)換(huàn)刀後是否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存(cún)在(zài)跳動串動和尾(wěi)座同軸度差等現象
⑧在一(yī)些特殊加工場(chǎng)合,反向(xiàng)間隙無法補入,導致加 工總(zǒng)是存在偏差
解決方案(與上對照)
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(tuō)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)可補進電腦,可通過電腦的(de)間隙補償功能來把(bǎ)間(jiān)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生變化,則按要求合理選擇刀具(jù),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和工裝夾具(jù)
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(jiā)工工藝選擇適當的主軸轉速,切削進(jìn)給速度和切削量
4.由(yóu)於機床共振引起則把機(jī)床放置(zhì)平穩,調整好水平,必要時打下地基,安裝穩固
5. 數控係統產生的尺寸變化,首先判斷程序是(shì)否按圖紙尺寸要求編製,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(sù)度和切削時的(de)加減速時間常數等)。是否有人故意改動,其次是考慮(lǜ)所(suǒ)選配的驅動器功率大小是(shì)否合理,通(tōng)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(jià)換刀後反轉(zhuǎn)時間夠不(bú)夠(gòu),是否使刀架有足夠的時間來鎖緊(jǐn),檢查刀架的(de)定位和鎖緊螺絲是否有鬆動
7.檢查(chá)主軸和(hé)尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現象
8.利(lì)用編程技巧(qiǎo)消除間隙
十.驅動器引起尺寸不穩(wěn)定
故障原因
①驅動器發送的信號丟失,造成的驅動(dòng)失步
②伺服驅動(dòng)器的參數設置不當,增益係(xì)數設置不合理
③驅動(dòng)器發送信號幹擾所致,導致失步
④驅動處於高溫環境(jìng),沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸(cùn)不穩定,同時也可能導致驅動內(nèi)部參數變化,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夠
⑦ 驅動器損壞
解決方案(àn)(與上對(duì)應)
1.先確定使用的是步進驅動器還是伺(sì)服驅動器:步進電機驅動器可通過相位燈或(huò)打(dǎ)百分表判斷是否存在失步。伺服驅動器則可(kě)通過驅動器上(shàng)的脈衝數顯示或是打百分表判(pàn)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(gàn)擾電容
4.保證良好的散熱(rè)通風環境,適當的溫度是保證加工(gōng)性能的重要因(yīn)素
5.更換驅動(dòng)器或電機,使扭矩符合(hé)實際(jì)需要
6.調大驅動電流仍不能(néng)滿足要求,則需更換驅動器
7.驅(qū)動器(qì)送廠維修
十一.係(xì)統引起的尺寸變化(huà)不穩定
故障(zhàng)原(yuán)因
① 係統參數設置不合理(lǐ)
② 工作電壓不穩定
③係統(tǒng)受外部幹擾,導(dǎo)致係統失步
④已加電容,但係統與(yǔ)驅動器之間的阻抗不匹配,導致有用信號丟失
⑤係統與驅動器之間信號傳輸不正(zhèng)確
⑥ 係統損壞(huài)或內部故(gù)障
解決方案(與上對照)
1.快速速度,加速時間是否過大,主軸(zhóu)轉速,切削速度是否合理,是否因為操作者的參數(shù)修改導致係統(tǒng)性能(néng)改變
2.加裝穩壓(yā)設(shè)備
3.接(jiē)地線(xiàn)並確定已可靠連接,在驅動(dòng)器脈衝輸出觸點處(chù)加抗幹擾吸收電(diàn)容;一(yī)般的情況下變頻器的幹擾(rǎo)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(zǎi)電流越大,產生的幹擾也越大
4.選擇適當的電容型號(hào)
5. 檢查係統與驅(qū)動(dòng)器之間的信(xìn)號連(lián)接線是否帶(dài)屏蔽,連接是否可靠,檢查(chá)係統脈衝發生信號是(shì)否丟失或增加
6.送廠維修或更換主板
十二.機械方麵引起的加工尺寸不穩定
故障(zhàng)原因(yīn)
①步進電機阻尼片是否過緊或過鬆
②電(diàn)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 杆安裝過(guò)緊
解決方案(與(yǔ)上對照)
1. 調整阻尼盤,使電機處於非共振狀態
2.更換電機插頭,做好防護,或是更換電機
3.檢(jiǎn)查進刀量是否過大或過快造成的過(guò)負荷(hé),檢查工件裝夾不(bú)應伸出卡盤太長(zhǎng),避免讓刀(dāo)
4.檢(jiǎn)查主軸的跳動(dòng),檢修主軸,更換軸承(chéng)
5.通過打百分表檢查絲杆的反(fǎn)向間隙,是否已(yǐ)從係統將間隙補入,補入後間隙是否過(guò)大
6. 檢查絲(sī)杆是否存在爬行,是否存在響應慢的現象