數控機床加工(gōng)中出現尺寸(cùn)不穩定的機械原(yuán)因(yīn)分析
1、伺服(fú)電機軸與絲杠之間的連接鬆動,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作好記號,用較快倍率(lǜ)來回移動工作台(或刀架),由於工作(zuò)台(或轉(zhuǎn)塔)的慣性作(zuò)用,將使聯(lián)軸節的兩端出現明顯相對移動。此(cǐ)類故障通常表現為加工(gōng)尺寸隻(zhī)向一個方向變動,隻需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。
2、滾(gǔn)珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作台(或刀架(jià))運動阻力增加,無法完全準(zhǔn)確執行移動指令。此類(lèi)故(gù)障通常表(biǎo)現為零件尺寸在幾絲(sī)範圍內無規則(zé)變動,隻需將潤滑改善即可排除故障。
3、機床工作台(或刀架(jià))移動(dòng)阻力過大,一般為鑲條調整過緊、機床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絲範圍內無(wú)規則變動。檢查時可通過觀察DGN800-804的(de)位置偏差量大小和變化來進行,通常為正反(fǎn)方向靜(jìng)止時(shí)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(gǔn)動軸承磨損或調整不當,造成運(yùn)動阻力過大。該故障現象也通(tōng)常表現為尺寸在幾絲(sī)範圍內無規則變動。檢(jiǎn)查時可通過(guò)DGN800-804的位置偏差量(liàng)進行(háng),方法同上。此類故障隻需將磨損軸(zhóu)承更換並認真調整(zhěng),故障即可排除(chú)。
5、絲杠間隙或間隙(xì)補償量不當,通過(guò)調整間(jiān)隙或改變間隙補償值就可排除(chú)故障
一.工件尺(chǐ)寸準確,表麵光潔度差
故障原因
① 刀具刀尖受損,不鋒利
② 機床產生共振,放置不平穩
③ 機械(xiè)有爬行現象(xiàng)
④ 加工(gōng)工藝不好
解決方案(與上對照)
1.刀具磨損或受損後(hòu)不鋒利,則重新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀
2.機床產生共振或放置不平穩,調整水平,打下基礎,固定平穩
3.機械產(chǎn)生爬行的原(yuán)因為拖板導軌磨損厲害,絲杆(gǎn)滾珠磨損或鬆動。機床(chuáng)應注意保(bǎo)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(zé)適合(hé)工件加工的冷卻液;在能達到其它工序加工要求的情(qíng)況下,盡量選用較高的主(zhǔ)軸轉速
二.工件產生錐度大(dà)小頭現象
故障原因
①機床放置(zhì)的水平沒調整好,一高一低,產生放置不平穩
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀比較深,造成讓(ràng)刀現象
③ 尾座頂針與(yǔ)主軸不同心
解決方案
1.使用水平儀調整機床的水平度 ,打(dǎ)下紮實(shí)的地基,把機床固定好提高其韌性
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
三.驅(qū)動器相位燈正常,而(ér)加工出來的工件尺(chǐ)寸時大時小
故障(zhàng)原因
①機床拖板(bǎn)長期高速運行,導致絲(sī)杆和軸承磨損(sǔn)
②刀架的重複定位精(jīng)度在長期(qī)使用中產生偏差
③拖板每次都(dōu)能準確回到加(jiā)工起點(diǎn),但加工(gōng)工件尺寸仍然變化。此種現象一般由主(zhǔ)軸(zhóu)引起,主(zhǔ)軸的高速轉動使軸承磨損嚴重,導(dǎo)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(yī)個固定循環(huán)程序,檢查(chá)拖板的重複定位精度,調整絲杆間隙,更換軸承(chéng)
2.用百分表檢查(chá)刀架的重複定位精度,調整機械或更換刀架
3.用百分表檢測加工工件後是否能準確回到程序起點(diǎn);若可以,則檢修主軸,更換(huàn)軸承。
四.工件尺寸(cùn)與實際尺寸(cùn)相差幾毫米, 或某(mǒu)一軸向有很大變化
故障原因(yīn)
①快速定位的速度(dù)太(tài)快,驅動和電機反應不過來而(ér)產生
②在長期摩擦磨損後(hòu)機械的(de)拖(tuō)板絲杆和軸承過緊卡死
③ 刀(dāo)架換刀(dāo)後太鬆鎖(suǒ)不緊
④編(biān)輯的程序錯(cuò)誤,頭、尾沒(méi)有呼應或沒取消刀補就結束
⑤係統的電(diàn)子齒(chǐ)輪比或步距角設置錯誤(wù)
解決方案(àn)(與上對照)
1.快(kuài)速定位(wèi)速度太快,則適當調整(zhěng)G0 的速(sù)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正常動作
2. 在出現機(jī)床磨損後產生拖板、絲杆和軸承(chéng)過緊卡死,則必(bì)須重新調整修複
3.刀(dāo)架換刀後太鬆則檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查刀架內部的渦輪渦杆是否磨損,間隙是(shì)否太大,安裝是否過鬆(sōng)等
4.如果是(shì)程序原(yuán)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(gōng)工藝,按照說明書的指令要求編寫正確的(de)程序
5.若發現尺寸偏差太大則檢(jiǎn)查係統參數是否設置合理,特別是電子齒輪比和步距角等參數(shù)是否被(bèi)破壞,出現此現象可通過打百份表來(lái)測量
五.加工(gōng)圓弧效果不(bú)理想,尺寸不到位
故障原因
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,使圓弧(hú)加工失步
④絲杆間隙大引起的鬆動或絲杆過緊引起(qǐ)的失步(bù)
⑤ 同步帶磨損
解決方案
1. 找出產生共振的部件,改變其頻率,避(bì)免共振
2.考慮(lǜ)工件材料的加工工藝,合理編製程序(xù)
3.對於步進電機,加(jiā)工速率(lǜ) F 不可設置過大(dà)
4.機床是否(fǒu)安裝牢固 ,放置平穩,拖板是否磨損(sǔn)後過(guò)緊,間隙增大或(huò)刀(dāo)架鬆動(dòng)等。
5.更換(huàn)同步帶
六.批量生產中,偶爾出現工件超差
故障原因
①批量生產(chǎn)中偶爾出現一件尺寸有變化,然後不用修改任何參數再加工,卻恢複正常情(qíng)況
②在批(pī)量生(shēng)產中偶爾出現一件尺寸不準,然後再繼續(xù)加工尺寸仍不合格,而重新對刀(dāo)後又準確
解決方案
1. 必須認(rèn)真檢查工裝夾具,且考(kǎo)慮到操作者的操作方法,及裝夾的可靠性;由於裝夾引(yǐn)起(qǐ)的尺寸變化,必(bì)須改善工裝使工人盡量避免人為(wéi)疏忽作出誤判現象
2.數控係統可能受到外界電源的波動或受到幹(gàn)擾後自動(dòng)產生幹(gàn)擾脈衝,傳給驅動致使驅動接受多餘(yú)的脈衝驅動(dòng)電機多走或少走現象(xiàng);了解掌握其規律,盡量采用一些抗幹擾的措施,如:強電場幹擾(rǎo)的強電電纜與弱(ruò)電信號的信號線隔離,加入抗幹擾的吸收電容和采用屏(píng)蔽線隔離。另(lìng)外,檢查地線是否(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(dào)工序(xù)加工(gōng)有變化,其它各道工(gōng)序(xù)尺寸準(zhǔn)確
故障原因
該程序(xù)段程序的參數是否合理,是否在預定的軌跡內,編程格(gé)式是否符(fú)合說明書要求
解決方案
螺(luó)紋程序段時出現亂(luàn)牙,螺距不對,則馬上(shàng)聯想到加工螺紋(wén)的外圍配置(編碼器)和該功(gōng)能的客觀因素,如:主軸轉速,螺紋導(dǎo)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),編碼器的線(xiàn)數與電腦設置是(shì)否相符;當發(fā)現圓板程序段尺寸不對(duì)時(shí)則檢查圓弧的編(biān)程軌跡是否在同一圓弧上,有否特殊圓與(yǔ)圓之間的過(guò)度關係(xì)編程時(shí)的工藝編製
八.工件的每道工序都有遞增或遞(dì)減的現象
故障原因
① 程序編寫錯誤
② 係(xì)統參數設置不合理
③ 配置設置不當(dāng)
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(shuō)明書規定(dìng)的要求軌跡執行,可以通過打百份(fèn)表來判斷,把百分表定位在程序的起點讓程序結束後拖板是否回(huí)到起點位置,再(zài)重複執行幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係統參數是否設置合理或被人為改動
3.有關(guān)的機床配置在(zài)連接計算(suàn)耦合(hé)參數上的計算是否符合要求,脈衝當量是否準確
4.檢查機床傳動部分有沒有損壞,齒輪耦(ǒu)合是否均勻,檢查是否存在周期性,規律性故障現象。若(ruò)有則檢查其關鍵部份並給予排除
九.工件尺寸與實際尺寸(cùn)隻相差幾絲
故(gù)障原因
①機床在長期使用中(zhōng)磨擦、磨損,絲杆的間(jiān)隙隨(suí)著增大,機床的絲杆反向間隙過(guò)大使加工過程的尺寸漂浮不定,故工件的誤差(chà)總在(zài)這間隙範圍內變(biàn)化
②加(jiā)工工(gōng)件使(shǐ)用的刀具選型不對,易損,刀具裝夾不正或不緊等
③工藝方麵(miàn)根據工件材料選擇合理(lǐ)的(de)主軸轉速、切削進給速度(dù)和切削量
④與機床放置的平衡度和穩固性有關
⑤數控係統產生失步或驅動選型時功率(lǜ)不夠(gòu),扭矩小等原(yuán)因產生
⑥ 刀架換刀(dāo)後是否(fǒu)鎖住鎖緊
⑦主(zhǔ)軸是否存在跳動串動和尾座同軸度差等現象(xiàng)
⑧在一些特殊加(jiā)工場合,反向間隙無法補入,導致加 工總是存在偏差
解(jiě)決方案(àn)(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板線條減小間隙,或通過打百份表得出間(jiān)隙值(一般間隙在 0.15 mm 以內)可補進電腦,可通過電腦(nǎo)的間隙補償功能來把間隙取代,使工件尺(chǐ)寸符合(hé)要求
2.由於是刀具(jù)材質使加(jiā)工工件(jiàn)尺寸產生變化,則(zé)按要求合理選擇刀(dāo)具,而由於刀具裝夾不正等原(yuán)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
3.當懷疑是加工(gōng)方麵的工藝問題,則根據材料的性質,合(hé)理地編製加工工藝選擇適當的主軸(zhóu)轉速,切(qiē)削進給速(sù)度和切削量
4.由於機床共(gòng)振引起則把機床放置平(píng)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(de)尺寸(cùn)變化,首先判斷程序是否按圖紙尺寸(cùn)要求編製,然後再根據所選的配置檢查設置的(de)參數是否(fǒu)合(hé)理(如 : G 0快速(sù)定位速(sù)度和切削時的加減速時間常數等)。是否有人故意改動,其次(cì)是考慮所選(xuǎn)配的驅動器功率大小(xiǎo)是否合理(lǐ),通過(guò)判斷(duàn)相(xiàng)位燈觀察電腦發給驅動的脈(mò)衝是否有失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不夠,是否使刀架有足夠的時間來鎖緊,檢查刀架(jià)的定位和鎖緊螺絲是否有鬆動
7.檢查主(zhǔ)軸和尾座的(de)同軸度是否存在跳(tiào)動、串動(dòng)等現象
8.利用編程(chéng)技巧(qiǎo)消除間隙
十.驅動(dòng)器(qì)引起尺寸(cùn)不穩定
故障原(yuán)因
①驅動器(qì)發送的信號(hào)丟失,造(zào)成的驅動失步
②伺服驅動器的參數(shù)設置(zhì)不當(dāng),增益係數設置不合理
③驅動器(qì)發送信號(hào)幹擾(rǎo)所(suǒ)致,導致失步
④驅動處於高(gāo)溫環境,沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩(wěn)定,同時也可能導致驅動內部參(cān)數(shù)變(biàn)化,引發故(gù)障
⑤驅動器扭矩不夠或(huò)電機扭矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電流不夠
⑦ 驅動器損(sǔn)壞
解決方案(與上對應)
1.先確定使用的是步(bù)進驅(qū)動器還是伺服驅動器:步進電機驅動器可通過相(xiàng)位(wèi)燈或打百分(fèn)表判斷是否存在失步。伺服驅動器(qì)則(zé)可通過驅動器上的脈衝數顯(xiǎn)示或是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說明書修改增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗(kàng)幹擾電容(róng)
4.保證良好的散熱通風環境,適當的溫度是保證加工性能的重要因素
5.更換驅動器或電機,使扭矩(jǔ)符合實際需要
6.調大驅動電流仍不能滿足要求,則需(xū)更換驅動器
7.驅動器送廠維修
十一.係統引起的尺寸變化不穩(wěn)定(dìng)
故障原因
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(dǎo)致係統失步
④已加電容,但係(xì)統與驅動器之間的(de)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確
⑥ 係(xì)統(tǒng)損壞或內部故障
解決(jué)方案(與上對照)
1.快速速度,加速時間是否過大,主軸轉速,切削速度是否(fǒu)合理,是否因(yīn)為操作者的參數修改(gǎi)導致係統(tǒng)性(xìng)能改變
2.加裝穩壓設備
3.接地線並確定已可(kě)靠連接,在驅動器脈衝輸出觸點處加抗(kàng)幹擾吸收(shōu)電容;一般的情況下變(biàn)頻器的幹擾較大,請在帶負載的請況下判斷,因為越大的負載會讓(ràng)變頻器(qì)負載電流越大,產生的幹擾也越大
4.選(xuǎn)擇(zé)適當的電容型號(hào)
5. 檢(jiǎn)查係統與驅動(dòng)器之間的信號(hào)連接線是否帶屏蔽(bì),連接是否可靠,檢查係統脈衝發(fā)生信號是否丟失或增加
6.送廠維修或(huò)更換主板
十二.機械方麵引起的(de)加工尺寸不穩定
故障原因
①步進電(diàn)機阻尼片是否過(guò)緊或過(guò)鬆
②電機插頭進水造成絕緣性能下(xià)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(ān)裝過緊
解決方案(與上對照)
1. 調(diào)整阻尼盤,使電機處於非共振狀態(tài)
2.更(gèng)換電機插頭,做好防護,或是更換電機
3.檢查(chá)進刀量是否過大或過快造成的過負荷,檢查工件(jiàn)裝夾不(bú)應伸出卡盤太長,避免讓刀
4.檢查主軸的跳動,檢修(xiū)主軸,更換(huàn)軸承
5.通過打百分表檢查絲杆的反向間隙(xì),是否已從係統將間隙補入,補入(rù)後間隙是否過大
6. 檢查絲杆是否存在爬行,是(shì)否存(cún)在響應慢的(de)現象