數控機床加工中出現尺寸 一直不穩定是什麽原因（yīn）？

　　

 

 

原因分析

數控機床加工中出現尺寸不穩定的機械原因分（fèn）析

 

1、伺服（fú）電機軸與絲（sī）杠之間的連接鬆動（dòng），致使絲杠與電機不同步，出現尺寸誤差。檢測時隻需在伺服電機與絲杠的聯軸節上（shàng）作好記號，用較快倍率來回移動工作（zuò）台(或刀架)，由於工作台(或轉塔)的慣性作用，將使聯軸節的兩端出現明（míng）顯相對移動。此類故障（zhàng）通常表現為加工尺寸隻向一個方（fāng）向變動，隻需將聯軸節螺釘均勻緊（jǐn）固（gù）即可排除。

 

2、滾（gǔn）珠絲杠與（yǔ）螺母之間潤滑不（bú）良，使工作台(或刀（dāo）架)運動（dòng）阻（zǔ）力增加，無法完全準確執行移動（dòng）指（zhǐ）令。此類故障通常表現為零（líng）件尺寸在幾（jǐ）絲範圍內無規則變動，隻需將潤滑改善即可排除故障。

 

3、機床工作台(或刀架)移動阻力過大，一般為鑲（xiāng）條調整過緊、機（jī）床導軌表麵潤滑不良所致。該故障現（xiàn）象一般表（biǎo）現為零件尺寸在（zài）幾絲範圍內無（wú）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（wéi）正反方向靜止時相差較大。此類故障隻需將鑲條重新調整（zhěng）並改善導軌（guǐ）潤滑即（jí）可。

 

4、滾動軸承磨（mó）損或調整（zhěng）不當，造成運動（dòng）阻力（lì）過大。該故障現象也通常表現為尺寸在（zài）幾絲範圍內（nèi）無規則變動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進行（háng），方法同上。此（cǐ）類故障隻需將磨損（sǔn）軸承更換並認（rèn）真調（diào）整，故障即可排除。

 

5、絲杠（gàng）間隙或間隙補償量不當，通過調整間隙（xì）或（huò）改變間隙補償值就（jiù）可排除故障

 

一．工件尺寸（cùn）準確，表麵光潔度差

 

故障原因

 

① 刀具刀尖受（shòu）損，不鋒利

 

② 機床產生共振，放置不平穩（wěn）

 

③ 機械有爬行（háng）現象

 

④ 加工工藝（yì）不好

 

解決（jué）方案（與上對照）

 

1.刀具磨損或受損後不鋒利，則重新磨刀或選擇（zé）更好的刀具重新對刀（dāo）

 

2.機床產生共振或放置不平（píng）穩，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，絲杆滾珠磨損或鬆動。機床應注意保（bǎo）養（yǎng），上（shàng）下班之後應清掃鐵絲，並及時加潤滑（huá）油，以（yǐ）減少摩擦

 

4. 選（xuǎn）擇適（shì）合（hé）工件加工的冷卻液（yè）；在能（néng）達（dá）到其它工序加工要求的情況下，盡量選用較高的主軸轉速

 

二．工件產生（shēng）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（zhì）不平穩

 

②車削長軸時，工件材（cái）料比較（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（xīn）

 

解決方案

 

1.使用水平儀調整（zhěng）機床的水平度 ，打下紮實的地基，把機床固定好提高其韌（rèn）性

 

2.選擇合理的工藝和適當的切削進給（gěi）量（liàng）避免刀具受力讓刀

 

3. 調整尾座

 

三．驅動（dòng）器相位燈正常，而加工出來的（de）工（gōng）件尺寸（cùn）時大時小（xiǎo）

 

故障原因

 

①機（jī）床拖板長期高速運行（háng），導致絲杆和軸承磨損

 

②刀架的重（chóng）複定位精度在長期使用中產生偏差  

 

③拖板每次都能準（zhǔn）確回到加工起點，但（dàn）加工工件尺寸仍然變（biàn）化。此種現象一般由主軸引起，主軸的高速轉動使軸承磨損嚴重，導（dǎo）致加工尺寸變化

 

解決方案（與上（shàng）對照（zhào））

 

1.用百分表靠在（zài）刀架底部，同時通過係統編（biān）輯一個（gè）固定循（xún）環程序，檢查拖（tuō）板的重複定位精度，調（diào）整絲杆間（jiān）隙，更換軸承

 

2.用百分表檢查刀架的重複定位精（jīng）度，調整機械或更換刀架

 

3.用百分表檢測加（jiā）工工件後是否能準（zhǔn）確回到程序起點；若可（kě）以，則檢修主軸，更（gèng）換軸承。

 

四．工件尺寸與實際尺寸相差幾毫米， 或某（mǒu）一軸向有很大（dà）變（biàn）化

 

故障（zhàng）原因

 

①快速定位的速度太快，驅動和電機反應（yīng）不過來而產生

 

②在長期摩擦磨損後機械的拖板絲杆和軸承過緊卡死

 

③ 刀架換刀後（hòu）太鬆鎖不緊

 

④編輯（jí）的程序錯誤（wù），頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束

 

⑤係統的電子齒輪比（bǐ）或步距角（jiǎo）設置錯誤

 

解（jiě）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、切削加減速度和時間使驅動器和電機在額定的運行頻率下（xià）正常動作

 

2. 在出現機（jī）床磨損後產生拖板、絲杆和軸承過緊卡死，則必須重新調整修複

 

3.刀架換刀（dāo）後太鬆則檢查刀架（jià）反轉時間（jiān）是否（fǒu）滿足，檢查刀架內部的渦輪渦杆是否磨損（sǔn），間隙是否（fǒu）太大，安裝是否過鬆等

 

4.如（rú）果是程序原因造成（chéng）的，則必須修改程序（xù），按照工件圖紙要求改進，選擇合理的（de）加工工藝，按（àn）照說明書的指令（lìng）要求編寫（xiě）正確的程序

 

5.若發現尺寸偏差太大則檢查係統參數是否設置合理，特別是電子齒輪比和步距角（jiǎo）等參數是否被破壞，出現此現象可通過打百份表來測量

 

五．加工圓弧效果不理想，尺寸（cùn）不（bú）到位

 

故障原因

 

① 振動頻率的重疊導（dǎo）致共振

 

② 加工（gōng）工藝

 

③參數設置不合理（lǐ），進給速（sù）度（dù）過大，使（shǐ）圓弧加工（gōng）失步（bù）

 

④絲杆間隙大引起的鬆動或絲杆過緊（jǐn）引起的失步

 

⑤ 同（tóng）步帶磨損

 

 

 

解決方案

 

1. 找出產生共振的部（bù）件，改變其頻（pín）率，避免共振

 

2.考慮（lǜ）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.機床是否安（ān）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（zhōng），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（gōng），卻恢複正常情況

 

②在批量生產中偶爾出現一件（jiàn）尺寸不準，然後再繼續加工尺寸仍不（bú）合格，而重新（xīn）對刀後又（yòu）準確

 

解決方（fāng）案

 

1. 必須認真檢查工裝夾具，且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變化，必須改善工（gōng）裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現象

 

2.數控係統可能受（shòu）到外界電源的波（bō）動或受到幹擾後自動產生幹擾脈衝，傳給（gěi）驅動致使驅動接受多餘的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，如（rú）：強（qiáng）電場幹擾的強電電纜與弱電信號（hào）的信號線隔（gé）離，加入抗（kàng）幹擾的吸收電容和采用屏蔽線隔離。另外，檢查地線是否連接牢固，接（jiē）地觸點最近，采取一切抗（kàng）幹擾措施避免係統受幹擾

 

七．工件某一道工序加工有變化（huà），其它各道工（gōng）序尺寸準確

 

故障（zhàng）原因

 

該程（chéng）序段程（chéng）序的參數是否合理，是否在預定（dìng）的軌跡內，編程格式是否符合說明書要求

 

解決方案

 

螺紋程序（xù）段時出現亂牙，螺距（jù）不對，則馬上聯想到加工螺紋的外圍配置（編碼（mǎ）器）和該功（gōng）能的客觀（guān）因素，如：主軸轉速，螺紋導程與進給速度的關係（ 928 TC 配DY3 ，加工螺紋時主軸轉速（sù） X 螺紋導程≤1700 mm/min），編（biān）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程軌（guǐ）跡是否（fǒu）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．工件的每道工序都有遞增或遞減的現象

 

故（gù）障（zhàng）原因

 

① 程序編寫錯誤

 

② 係統參數設置不（bú）合理

 

③ 配（pèi）置設置不當

 

④ 機械傳動部件有規律周期 性的變化故障

 

解決方案

 

1. 檢查程序（xù）使（shǐ）用（yòng）的指令是否按說明（míng）書規（guī）定的要求軌跡執行，可以通過打百份表來判斷，把（bǎ）百分表定位在程序的起點讓（ràng）程序結束後拖板是否回到起點位置（zhì），再重複執行幾遍觀察其結果，掌（zhǎng）握其規（guī）律

 

2.檢查係統參數是否設（shè）置合理或被人為改動

 

3.有（yǒu）關的機床配置在連接計算耦合（hé）參數上的（de）計算是否符合要求，脈衝當（dāng）量是否準確

 

4.檢查機床傳動部分有沒有損壞，齒輪耦合是否均勻，檢查是否存在周（zhōu）期（qī）性，規律性故障現象。若有則檢查其關鍵部份並給予排除

 

九．工（gōng）件尺寸與實際尺寸隻相差幾（jǐ）絲

 

故障原因

 

①機床在長期使用中磨擦、磨損，絲杆的（de）間隙隨著增大,機床的絲杆反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定，故工件的誤（wù）差總在這間隙範圍內變化

 

②加工工件使用的刀具選型不對，易損，刀（dāo）具裝夾不（bú）正或不緊等  

 

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與機床放置的平衡度和穩固（gù）性有關

 

⑤數控係統產生失步或驅動選型時（shí）功率（lǜ）不夠，扭矩小（xiǎo）等原因產生

 

⑥ 刀架換刀後（hòu）是否鎖住鎖緊

 

⑦主軸是否（fǒu）存在（zài）跳動串動和尾座同軸度（dù）差等（děng）現象

 

⑧在一（yī）些特殊加工場合，反向間隙無法補入，導致加 工總（zǒng）是存在偏差

 

解決方案（與上（shàng）對照）

 

1. 機床磨損絲杆間隙變大後（hòu）通過調整絲杆螺母和修緊中（zhōng）拖板（bǎn）線（xiàn）條減小間隙，或通過打百份表得出（chū）間隙值（一般間隙在 0.15 mm 以內（nèi））可補進電腦，可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取代，使工件尺寸（cùn）符合要求

 

2.由於是（shì）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，而由於刀具裝夾不正等原因產生（shēng）的則根據（jù）工件的工藝要求合理（lǐ）選擇刀具角度和工裝（zhuāng）夾具

 

3.當懷疑是加工方麵的工藝問題，則根據材料（liào）的性質，合理地編製加工工藝選擇適（shì）當的主軸轉速，切（qiē）削進給（gěi）速度和切削量

 

4.由於機床共振（zhèn）引起則把機床放置平穩，調整好水平，必要時打下地基（jī），安裝穩固

 

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（cùn）要（yào）求編製，然後再（zài）根據所（suǒ）選的配置（zhì）檢查設置的參數（shù）是否合理（如 : G 0快速（sù）定位速度（dù）和切削時的加減（jiǎn）速時間常數等）。是否有人故意改動，其次是（shì）考慮所選配的驅動器功率大小是否合理（lǐ），通過判斷相位燈觀察電腦發給驅動（dòng）的脈衝是否有失步現象

 

6.檢查刀架換（huàn）刀後反轉時間夠不夠，是否使刀架有足夠的（de）時間來（lái）鎖緊，檢查刀架的（de）定位和鎖緊螺絲是否有鬆動

 

7.檢（jiǎn）查主軸和尾座的同軸度是否（fǒu）存在跳動、串動等現象

 

8.利用編程技巧消除間隙

 

十．驅動器（qì）引起尺寸不穩定

 

故障原因

 

①驅動器發送的信號丟失，造（zào）成的驅動失步

 

②伺服驅動器的參數設置不當（dāng），增益係數設（shè）置不合（hé）理

 

③驅動器發送信號幹擾所致，導（dǎo）致失步  

 

④驅動處於（yú）高溫環境（jìng），沒有采取較好的散（sàn）熱（rè）措施，導致尺寸不穩定，同時也可能導致驅動內部參數變（biàn）化，引發故障

 

⑤驅動器（qì）扭矩不夠或電機扭矩不夠  

 

⑥ 驅動器的驅（qū）動電（diàn）流（liú）不夠

 

⑦ 驅動（dòng）器損壞

 

解（jiě）決方案（與上對應）

 

1.先確（què）定使用的是步進驅動器（qì）還是伺服驅動器：步進電機（jī）驅動（dòng）器可通過相位燈或打（dǎ）百分表判斷是否存在失步。伺（sì）服驅動器則可通過驅動器上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（wēn）度是保證加工性能的重要因素

 

5.更（gèng）換驅動器或電機，使扭矩符合實際需要

 

6.調大驅動電流仍不能滿足要求，則需更換驅動器

 

7.驅動器送廠維修（xiū）

 

十一．係統引起的尺（chǐ）寸變化不穩定

 

故障原（yuán）因

 

① 係統參數設置不合理

 

② 工作電壓不穩定

 

③係統受外部幹擾，導致係統失步

 

④已加電容，但係統與驅動器（qì）之間的阻（zǔ）抗不匹配，導（dǎo）致有用信號丟失

 

⑤係（xì）統與驅動器之間信號傳輸不正確

 

⑥ 係統損壞（huài）或內部故（gù）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，切削速度是否合理（lǐ），是否因為操作者的參數修改導（dǎo）致係統性能改變

 

2.加裝穩壓（yā）設備（bèi）

 

3.接地線（xiàn）並確定已可（kě）靠連接，在驅動器脈衝輸出觸點處加抗幹擾吸收電容；一般（bān）的情況下變頻器的幹擾較（jiào）大，請在帶負載的請況下判斷，因為越大的負載會讓變（biàn）頻器負載電流越大，產生的幹擾也越大

 

4.選擇適當（dāng）的電容型號（hào）

 

5. 檢查係統與驅動器之間的信號連接線是否帶（dài）屏（píng）蔽，連接是否可靠，檢查係統脈衝發生（shēng）信號是否丟失或增加

 

6.送廠（chǎng）維修或更換主板

 

十（shí）二．機械（xiè）方麵引起的加工尺寸不穩定（dìng）

 

故障原因（yīn）

 

①步進電機阻尼片是否過緊或過鬆

 

②電機插頭進（jìn）水造成絕緣性能下降，電機（jī）損壞（huài）

 

③加工出的工件大小頭，裝夾不當

 

④ 工（gōng）件（jiàn）出現橢圓

 

⑤ 絲杆反向間隙過大

 

⑥ 機械絲 杆安裝過緊

 

 解決方案（與上（shàng）對照）

 

1. 調（diào）整阻尼盤，使電機處於非共振狀態（tài）

 

2.更換電機插頭，做好防護，或是更換電機

 

3.檢查進（jìn）刀（dāo）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長（zhǎng），避免讓刀

 

4.檢查主軸的跳動（dòng），檢修主軸，更換（huàn）軸承

 

5.通過打百分表檢查絲杆的反向間隙，是否已從係統（tǒng）將間隙（xì）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