數控機床加工中出現尺寸 一直（zhí）不穩定是什麽原因？

　　

 

 

原因分析

數控（kòng）機床加工中出現尺寸不穩定的機械原因分析

 

1、伺服電機軸與絲杠之（zhī）間的連接鬆動，致使絲杠與電機不同步，出現尺寸誤差。檢（jiǎn）測時隻（zhī）需在伺服電機與（yǔ）絲杠的聯軸節上作（zuò）好記號，用（yòng）較快（kuài）倍率來回移動工（gōng）作台(或刀架)，由於工作台(或轉塔)的慣（guàn）性作用，將使聯軸節的兩端出現明顯相對移動。此類故障通常表現為加工（gōng）尺寸隻向一個方向變動（dòng），隻需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。

 

2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑（huá）不良，使工作台(或刀架)運動阻力增加，無法完全準確執行移動指令。此類故障通常（cháng）表現為（wéi）零件尺寸在幾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（bān）為鑲條調整過緊、機（jī）床導軌（guǐ）表麵（miàn）潤滑不良所致。該故障現象一（yī）般表現（xiàn）為零件尺寸在幾絲範圍內無（wú）規則（zé）變動。檢查時可通過觀察DGN800-804的位置偏差量大小和（hé）變化來進行（háng），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（dǎo）軌潤滑即可。

 

4、滾（gǔn）動軸（zhóu）承（chéng）磨損或（huò）調整不（bú）當，造成運動阻力過大。該故障現象也通常表現為尺寸在幾絲範圍（wéi）內無規（guī）則變動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進（jìn）行，方法同上。此（cǐ）類故障隻需將磨損軸承更換並（bìng）認真調整，故障即可排除。

 

5、絲杠間隙或間隙補償（cháng）量不當，通過調整間隙或改變間隙補償值就可（kě）排（pái）除故障

 

一．工件尺寸準確，表麵光潔度差（chà）

 

故障原因

 

① 刀具（jù）刀（dāo）尖受損，不鋒利

 

② 機床產生共振，放置不平（píng）穩

 

③ 機械有爬行現象

 

④ 加工工藝不（bú）好

 

解決方案（àn）（與上對照）

 

1.刀（dāo）具磨損或受（shòu）損後不鋒利，則重新磨刀或選（xuǎn）擇更好的刀具重新對刀

 

2.機床（chuáng）產生共振（zhèn）或放置不平穩，調整水平，打下基（jī）礎，固定平穩

 

3.機械產生爬行的原因為拖板導軌（guǐ）磨損厲害，絲杆滾珠磨（mó）損或鬆動。機床應注意保養，上下班之後應（yīng）清掃鐵絲，並及時加潤滑（huá）油，以減少摩擦

 

4. 選擇適合工件加工的（de）冷卻液（yè）；在能達到其它工序加工要求的情況下，盡量選用較高的主軸轉速（sù）

 

二．工件產生（shēng）錐度大小（xiǎo）頭（tóu）現象

 

故障原因

 

①機床放置的水平沒調整好，一高（gāo）一低，產生放（fàng）置不（bú）平穩

 

②車削長軸時，工件材料（liào）比較硬（yìng），刀具吃刀比較深，造成讓（ràng）刀現象

 

③ 尾座頂（dǐng）針與主軸（zhóu）不同心

 

解決方案

 

1.使用水平儀調整機床的水平度 ，打下紮實的地基，把機床固定好提高其韌性

 

2.選（xuǎn）擇合理的工藝和（hé）適當（dāng）的切削進給量（liàng）避免刀具受力讓刀

 

3. 調整（zhěng）尾座

 

三．驅動器相位燈正常，而加工出來的工件尺寸（cùn）時大時小

 

故障（zhàng）原因

 

①機床拖板長期高（gāo）速運行（háng），導致絲杆和軸承（chéng）磨損

 

②刀架的重複定位精度在長期使用中（zhōng）產生偏差  

 

③拖板每次都能準確回到加工起（qǐ）點，但加工工件尺寸仍（réng）然（rán）變化（huà）。此種現象一般由主軸引起，主軸（zhóu）的高（gāo）速轉動使軸承磨損嚴重，導致加工（gōng）尺寸變化

 

解決方案（與上對照）

 

1.用百分表（biǎo）靠在（zài）刀架底部，同時通過係統編輯一個固定（dìng）循（xún）環程序，檢查拖板的重複定位（wèi）精度，調整絲杆間隙，更換軸承

 

2.用百分表檢查刀架（jià）的重複定位精度，調整機械或更換（huàn）刀（dāo）架

 

3.用（yòng）百分表檢測加（jiā）工工件（jiàn）後（hòu）是（shì）否能準確回到程序起點；若可以，則檢修主軸，更（gèng）換軸承。

 

四．工件尺寸與實際尺寸相差幾（jǐ）毫米， 或某一軸向有很（hěn）大變化

 

故障原（yuán）因

 

①快速定位的速度太快，驅動和電機反應不過來而產生

 

②在長期摩擦磨損後機械的拖板絲杆和（hé）軸承過（guò）緊卡死

 

③ 刀架換刀後太鬆鎖不緊

 

④編輯的程序錯誤，頭、尾沒有呼應或沒取消刀補（bǔ）就（jiù）結束

 

⑤係統的電子齒輪比或步距角設置錯誤

 

解決（jué）方案（與上對照）

 

1.快速定位速度太快，則適當調（diào）整G0 的速度、切削（xuē）加減速度和時間使（shǐ）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.刀架換刀後太鬆則檢查（chá）刀架（jià）反轉時間是否滿足，檢查刀架（jià）內部的渦輪渦杆是否磨損，間隙是否太（tài）大，安（ān）裝是否過鬆等

 

4.如果是程序原因造成的，則必（bì）須修改程序（xù），按照工件（jiàn）圖（tú）紙（zhǐ）要求改進，選擇合理的加工工藝，按照說（shuō）明書的指令要求編（biān）寫正確的程序

 

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

 

五（wǔ）．加工圓弧效（xiào）果不理想，尺（chǐ）寸不到位

 

故障原因

 

① 振動頻率的重疊導致共振

 

② 加工工（gōng）藝

 

③參數設置不合理，進給速度過大，使圓弧加工失步（bù）

 

④絲杆（gǎn）間隙（xì）大引起的鬆動或絲杆過緊引起的失步

 

⑤ 同步帶（dài）磨損

 

 

 

解決方案

 

1. 找出產生共振的部（bù）件，改變其頻率，避（bì）免共振

 

2.考慮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.機床是否安裝牢固 ，放置平（píng）穩，拖板是否磨損後過（guò）緊，間（jiān）隙增大或刀架（jià）鬆動等。

 

5.更換同步帶

 

六．批量生產中，偶爾出現工件超差

 

故障原因

 

①批量生產中偶爾出現一件尺寸有變（biàn）化，然後不用（yòng）修改任何參數（shù）再加工，卻恢複（fù）正常情況

 

②在批量生產中偶爾出現一件尺寸不準，然後再繼續加工尺寸仍不合格，而重新對（duì）刀後（hòu）又準確

 

解決方（fāng）案

 

1. 必（bì）須認真檢查工裝夾具，且考慮到操作者的操作方法，及裝（zhuāng）夾的可靠性；由於裝夾（jiá）引起的尺（chǐ）寸變化，必須改善工裝使工人盡量（liàng）避免（miǎn）人為疏忽作出誤判現象

 

2.數控係統可能受到外界電源的波動或受到幹擾後自動產生（shēng）幹擾脈衝，傳給（gěi）驅動致使（shǐ）驅（qū）動接受多餘的脈衝（chōng）驅動電機多走或少走現象；了解掌握其規（guī）律，盡量采用一些抗幹擾的措施，如：強電場幹擾的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（cǎi）用屏蔽線隔離。另外（wài），檢查（chá）地線是（shì）否（fǒu）連接牢固，接地觸點最近，采取一（yī）切抗幹擾措施避免係統受幹擾

 

七．工件某一道工（gōng）序加工有變化（huà），其它各道工序尺（chǐ）寸準確

 

故障原因

 

該（gāi）程序段程序的參數是否合理，是否在預定的軌跡內，編程（chéng）格式是否符合說明書（shū）要求

 

解決（jué）方案

 

螺紋程序段時出現亂牙，螺（luó）距不對（duì），則馬上聯想（xiǎng）到加工螺紋的外圍配置（編碼器）和該（gāi）功能的客觀因素，如：主軸（zhóu）轉速，螺紋導程與進（jìn）給速度的關係（ 928 TC 配DY3 ，加工螺紋時主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速 X 螺紋導程≤1700 mm/min），編碼器的線數與電腦（nǎo）設置是否相符；當（dāng）發現圓板程（chéng）序段尺寸不對時則檢查圓弧的編程軌（guǐ）跡是否在同一圓弧上，有否特殊圓與圓之（zhī）間的過度關係編程時（shí）的工藝編製（zhì）

 

八．工件的每道工序都有遞增或遞減的現象

 

故（gù）障原因

 

① 程序（xù）編寫錯誤

 

② 係統參數設置不合理

 

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明書規定的要求軌跡執行，可以（yǐ）通過（guò）打百份表來判斷，把百分表定位在程序（xù）的起點讓程序結束後（hòu）拖板是否回（huí）到起點位置，再重複執行幾遍（biàn）觀察其結果，掌（zhǎng）握其規律

 

2.檢查係統參數是否設（shè）置合理或被人為改動

 

3.有關的機床配（pèi）置在連（lián）接計算耦（ǒu）合參數上的計算是（shì）否符合要求（qiú），脈衝當量是否準確

 

4.檢查機床傳動部（bù）分有沒有損壞，齒輪耦（ǒu）合是否均勻，檢查是否存在周期性（xìng），規律性故障（zhàng）現象。若有則檢查其關鍵（jiàn）部份並給予排除

 

九．工件（jiàn）尺寸與實際尺寸隻相差幾絲

 

故障原因

 

①機（jī）床在長期使用中磨擦、磨（mó）損，絲杆的間（jiān）隙隨著增大,機床的絲杆反向間隙過大使加（jiā）工過程的尺寸漂浮不定，故工件的誤差總在（zài）這間隙範（fàn）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（jiá）不正或不緊等  

 

③工（gōng）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性有關

 

⑤數控係統產（chǎn）生失步或驅動選型時功率不夠，扭（niǔ）矩小等原因產生

 

⑥ 刀（dāo）架換刀後是否鎖住鎖緊

 

⑦主軸是否存在跳動串動和尾座同軸度差等現象

 

⑧在一些特殊加工場合，反向間隙無法補（bǔ）入，導致加 工總是存在偏差

 

解決方案（與上對照）

 

1. 機床磨（mó）損絲杆間隙變大後通過調整絲杆螺母和修緊（jǐn）中拖板線條減小間隙，或通過打（dǎ）百份（fèn）表得出間隙值（一般間（jiān）隙在 0.15 mm 以內）可補進電腦，可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取（qǔ）代，使工件尺（chǐ）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（àn）要求（qiú）合理選擇刀具，而由於刀具裝夾不正等原因產（chǎn）生（shēng）的則（zé）根據工件的工藝（yì）要求合理選擇刀具角度（dù）和工裝夾具

 

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

 

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

 

5. 數（shù）控係統產生（shēng）的尺寸變化，首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編製（zhì），然後再根據所選的配置（zhì）檢查設置的參數是否合理（如 : G 0快速定位速度（dù）和切削時的加減速時間常數（shù）等）。是否有人故意改動，其次是考慮所選配的驅動器功率大小是否（fǒu）合理，通過判斷相位（wèi）燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有失步現象

 

6.檢查刀架換刀（dāo）後反（fǎn）轉時間夠不夠，是否使刀架（jià）有足夠的時間來鎖（suǒ）緊，檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否有鬆動

 

7.檢查主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現象

 

8.利用（yòng）編程技巧消（xiāo）除間隙

 

十．驅動器引起尺寸（cùn）不穩定

 

故障原因

 

①驅動器發送的信號（hào）丟失（shī），造成的驅動失步（bù）

 

②伺服驅動器的參數設置不當（dāng），增益係（xì）數設置不合理

 

③驅動器發送信號（hào）幹擾所致，導致失步  

 

④驅動處於高溫環（huán）境，沒有采取較好的散熱措施，導致尺寸不穩定，同（tóng）時也（yě）可能導致驅動內（nèi）部參數變（biàn）化，引發（fā）故障

 

⑤驅動器扭（niǔ）矩不夠或電（diàn）機扭矩不夠  

 

⑥ 驅動器的驅動電流不夠

 

⑦ 驅動（dòng）器損壞

 

解決方案（與上對應）

 

1.先確定使用的是步進驅動器還是伺服驅動器：步進電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷是否存在失步。伺服驅（qū）動器（qì）則可（kě）通過驅動（dòng）器上的脈衝數顯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（xiàn），加裝抗幹擾（rǎo）電容

 

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（sù）

 

5.更換驅動器（qì）或電機，使扭矩符合實際需要

 

6.調大驅動（dòng）電流仍不能滿足要求，則需更換驅動器

 

7.驅動器送廠維修

 

十一．係（xì）統引起的尺寸變化不穩定（dìng）

 

故障原因

 

① 係統參數（shù）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（hào）傳輸不正確

 

⑥ 係統損壞或內部（bù）故障

 

解決方案（àn）（與上對照）

 

1.快速速度，加速時間（jiān）是否過大（dà），主軸轉速，切削速度是否合（hé）理（lǐ），是否（fǒu）因為操作者的參數修改導致係統性能改變

 

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（chū）觸點處加抗幹擾吸收電（diàn）容；一般的情況下變頻器的（de）幹擾較大，請在帶負載的請況下判（pàn）斷，因為越大（dà）的（de）負載會讓變頻（pín）器負（fù）載電流越大，產生的幹擾也越大

 

4.選擇適當的電容型號

 

5. 檢查係統與驅動器之間的信號連接線（xiàn）是否帶屏（píng）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（xiū）或更換主板

 

十（shí）二．機械方麵引起的加工尺寸不穩（wěn）定

 

故障原因

 

①步進電機阻尼片是（shì）否過緊或過鬆

 

②電機插頭進（jìn）水造成絕緣（yuán）性能下降，電機損壞

 

③加工出的工件（jiàn）大小頭，裝夾不當

 

④ 工件出現橢圓

 

⑤ 絲杆（gǎn）反（fǎn）向間隙過大

 

⑥ 機械絲 杆安裝過緊

 

 解決（jué）方案（與（yǔ）上對照）

 

1. 調整阻尼盤（pán），使電機處於非共（gòng）振狀態

 

2.更換電機插頭，做好防護，或（huò）是更換電機（jī）

 

3.檢查進刀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，避免讓刀

 

4.檢查主軸的跳動，檢修主軸，更換軸承

 

5.通過打百（bǎi）分表檢（jiǎn）查絲杆的反向間隙，是否已從係統將間隙（xì）補入，補入（rù）後間隙是否過大

 

6. 檢查絲杆是否存在爬行（háng），是否存在響應慢的現象