分析數控加工中心故障排除及實例

分析數控加工中心故障排除及實例

數控加工類故障

1.加工尺寸或精度誤差過大：

誤差故障的現象較多，在各種設備上出現時的表現不一。如數控車床在直徑方向出現時大時小的現象較多。在加工中心上垂直軸出現誤差的情況較多，常見的是尺寸向下逐漸增大，但也有尺寸向上增大的現象，在水平軸上也經常會有一些較小誤差的故障出現，有些經常變化，時好時壞使零件的尺寸難以控制。造成數控機床中誤差故障但又無報警的情況，主要有幾種情況：

1） 機床幾何誤差太大，機床機械精度達不到要求。

2） 機床的數控系統較簡單，在系統中對誤差沒有設置檢測，因此在機床出現故障時不能有報警顯示。

3） 機床中出現的誤差情況不在設計時預測的范圍內，因此當出現誤差時檢測不到，

由于大多數的數控機床使用的是半閉環系統，因此不能檢測到機床的實際位置。

4） 絲杠與電機的聯軸器結構對故障發生的頻率和可能性不同，出現故障后現象也不同，有些尺寸只會向負方向增加，但有些正負方向變化的可能彈性聯接的基本上是負向增加的多，而中間使用鍵聯接的兩種故障均會發生。

5）機床的電氣系統中回零不當，回零點不能保證一致，該種故障出現的誤差一般較小。除了一般的因減速開關不良造成故障外，回零時的減速距離太短也會使零點偏離。在有些系統中的監控頁面中有“刪格量"一項，記錄并經常核對可及時發現問題。

6）機床運動時由于超調引起加工精度和加工尺寸誤差過大， 如果加減速時間常數調節的過小，電機電流已經形成飽和，引起伺服運動的超調，可以引起系統的加工精度與加工尺寸，這時可以通過調節伺服驅動器的參數來改善軸的運動性能，來消除加工誤差。

7）在利用刀尖半徑補償時，G41、G42使用不正確或者在走刀換向時沒有相應修改G41、G42。

8）刀具與工件的相對位置方位號設定錯誤。

9）對刀不正確，或者加工時沒有考慮刀尖半徑尺寸。

事例1:

故障現象： 某加工中心運行九個月后,發生Z軸方向加工尺寸不穩定,尺寸超差且無任何規律,顯示屏及伺服驅動器沒有任何報警或異。

故障分析： 該加工中心是采用的國外進口數控系統，絲杠采用的是直聯的方式，根據故障分析，原因可能是因為聯軸器聯結螺釘松動，導致聯軸器與滾軸絲杠或伺服電機間滑動，經過對Z軸仔細檢查發現聯軸器6只緊固螺釘都出現了松動，緊固螺釘后，故障排除。

2.兩軸聯動銑削圓周時圓度超差

圓度超差一般出現兩種情況：一種是圓的軸向變形；另一種情況是出現斜橢圓，即在45度方向上的橢圓。

1）圓的軸向變形，其原因是由于機床的機械未調整好而造成軸的定位精度不好，或者是機床的絲杠間隙補償不當，從而導致每當機床在過向限shi，就產生圓度誤差。

2）產生斜橢圓誤差時，一般是由各軸的位置偏差過大造成，可以通過調整各軸的增益來改善各軸的運動性能。使每個軸的運動特性比較接近，另外，如果機械傳動副之間的間隙如果過大或者間隙補償不合適的話，也可能引起該故障。

3.兩軸聯動銑削圓周時圓弧上有突起現象

圓弧切削在特定的角度（0、90、180、270度）過象限shi，由于電機需要反轉，由于機械的摩擦力、反向間隙等原因造成速度無法連續，造成圓弧上有突起現象。

4.車床加工時，G02、G03加工軌跡不是圓或報圓弧數據錯誤

1）參數設置錯誤，如加工平面選者不對

2）X軸編程時半徑編程輸入的是直徑值，直徑

•   編程時輸入的是半徑值

5.自動運行時報程序指令錯

1）程序中有非法地址字

2）固定循環參數設置錯誤

事例1:

故障現象： 某加工中心在加工整圓時，發生X軸方向加工尺寸不對，尺寸超差，顯示屏及伺服驅動器沒有任何報警或異常。

故障分析： 該加工中心是采用的國內數控系統,絲杠采用的是直聯的方式，根據故障分析，原因可能是因為是由于機床的機械未調整好而造成軸的定位精度不好，或者是機床的絲杠間隙補償不當，從而導致每當機床在過向限shi，就產生圓度誤差。對該機床進行重新校平調整，檢查該機床的參數，發現該機床的軸的間隙補償為零，用百分表測量X軸的反向間隙，實際測量值超過0.003mm，對該機床的X軸進行了調整，并利用了系統的軟件補償功能，消除了X軸的間隙，再次加工整圓進行檢驗，故障消除。