消費中經(jīng)常會遇到數(shù)控機床加工精度異常的毛病。此類毛病蔭蔽性強、診斷難度大。招致此類毛病的緣由主要有以下方面:
1)機床進給單位被改動或變化
2)機床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)異常
3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常
4)電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)異常,即電氣及控制局部毛病
5)此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為要素,也可能招致加工精度異常。
1.系統(tǒng)參數(shù)發(fā)作變化或改動
系統(tǒng)參數(shù)主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數(shù)控系統(tǒng),其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處置,常常影響到零點偏置和間隙的變化,毛病處置終了應(yīng)作適時地調(diào)整和修正;另一方面,由于機械磨損嚴(yán)重或連結(jié)松動也可能形成參數(shù)實測值的變化,需對參數(shù)做相應(yīng)的修正才干滿足機床加工精度的請求。
2.機械毛病招致的加工精度異常
一臺THM6350臥式加工中心,采用FANUC0i-MA數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機葉片的過程中,忽然發(fā)現(xiàn)Z軸進給異常,形成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調(diào)查中理解到:毛病是忽然發(fā)作的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運轉(zhuǎn)正常,且回參考點正常;無任何報警提示,電氣控制局部硬毛病的可能性掃除。剖析以為,主要應(yīng)對以下幾方面逐一停止檢查。
?。?)檢查機床精度異常時正運轉(zhuǎn)的加工程序段,特別是刀具長度補償、加工坐標(biāo)系(G54~G59)的校正及計算。
(2)在點動方式下,重復(fù)運動Z軸,經(jīng)過視、觸、聽對其運動狀態(tài)診斷,發(fā)現(xiàn)Z向運動聲音異常,特別是快速點動,噪聲愈加明顯。由此判別,機械方面可能存在隱患。
?。?)檢查機床Z軸精度。用手脈發(fā)作器挪動Z軸,(將手脈倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機進給0.1mm),配合百分表察看Z軸的運動狀況。在單向運動精度堅持正常后作為起始點的正向運動,手脈每變化一步,機床Z軸運動的實踐間隔d=d1=d2=d3…=0.1mm,闡明電機運轉(zhuǎn)良好,定位精度良好。而返回機床實踐運動位移的變化上,能夠分為四個階段:①機床運動間隔d1>d=0.1mm(斜率大于1);②表現(xiàn)出為d=0.1mm>;d2>d3(斜率小于1);③機床機構(gòu)實踐未挪動,表現(xiàn)出規(guī)范的反向間隙;④機床運動間隔與手脈給定值相等(斜率等于1),恢復(fù)到機床的正常運動。
無論怎樣對反向間隙(參數(shù)1851)停止補償,其表現(xiàn)出的特征是:除第③階段可以補償外,其他各段變化依然存在,特別是第①階段嚴(yán)重影響到機床的加工精度。補償中發(fā)現(xiàn),間隙補償越大,第①段的挪動間隔也越大。
剖析上述檢查,數(shù)控技工培訓(xùn)以為存在幾點可能緣由:一是電機有異常;二是機械方面有毛??;三是存在一定的間隙。為了進一步診斷毛病,將電機和絲杠完整脫開,分別對電機和機械局部停止檢查。電機運轉(zhuǎn)正常;在對機械局部診斷中發(fā)現(xiàn),用手盤動絲杠時,返回運動初始有十分明顯的空缺感。而正常狀況下,應(yīng)能覺得到軸承有序而平滑的挪動。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損,且有一顆滾珠零落。改換后機床恢復(fù)正常。
3.機床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機運轉(zhuǎn)異常
一臺數(shù)控立式銑床,配置FANUC0-MJ數(shù)控系統(tǒng)。在加工過程中,發(fā)現(xiàn)X軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙,且電機啟動時存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。用手觸摸X軸電機時覺得電機顫動比擬嚴(yán)重,啟停時不太明顯,JOG方式下較明顯。
剖析以為,毛病緣由有兩點,一是機械反向間隙較大;二是X軸電機工作異常。應(yīng)用FANUC系統(tǒng)的參數(shù)功用,對電機停止調(diào)試。首先對存在的間隙停止了補償;調(diào)整伺服增益參數(shù)及N脈沖抑止功用參數(shù),X軸電機的顫動消弭,機床加工精度恢復(fù)正常。
4.機床位置環(huán)異常或控制邏輯不妥
一臺TH61140鏜銑床加工中心,數(shù)控系統(tǒng)為FANUC18i,全閉環(huán)控制方式。加工過程中,發(fā)現(xiàn)該機床Y軸精度異常,精度誤差小在0.006mm左右,大誤差可到達1.400mm.檢查中,機床曾經(jīng)依照請求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系。在MDI方式下,以G54坐標(biāo)系運轉(zhuǎn)一段程序即“G90G54Y80F100;M30;”,待機床運轉(zhuǎn)完畢后顯現(xiàn)器上顯現(xiàn)的機械坐標(biāo)值為“-1046.605”,記載下該值。然后在手動方式下,將機床Y軸點動到其他恣意位置,再次在MDI方式下執(zhí)行上面的語句,待機床中止后,發(fā)現(xiàn)此機遇床機械坐標(biāo)數(shù)顯值為“-1046.992”,同**次執(zhí)行后的數(shù)顯現(xiàn)值相比相差了0.387mm.依照同樣的辦法,將Y軸點動到不同的位置,重復(fù)執(zhí)行該語句,數(shù)顯的示值不定。用百分表對Y軸停止檢測,發(fā)現(xiàn)機械位置實踐誤差同數(shù)顯顯現(xiàn)出的誤差根本分歧,從而以為毛病緣由為Y軸反復(fù)定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度停止認真檢查,重新作補償,均無效果。因而疑心光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題,但為什么產(chǎn)生如此大的誤差,卻未呈現(xiàn)相應(yīng)的報警信息呢?進一步檢查發(fā)現(xiàn),該軸為垂直方向的軸,當(dāng)Y軸松開時,主軸箱向下掉,形成了超差。
對機床的PLC邏輯控制程序做了修正,即在Y軸松開時,先把Y軸使能加載,再把Y軸松開;而在夾緊時,先把軸夾緊后,再把Y軸使能去掉。調(diào)整后機床毛病得以處理。