原(yuán)因分析
數控機床加工中出(chū)現尺寸不穩(wěn)定(dìng)的機械原因分析
1、伺(sì)服電機軸與絲杠之(zhī)間的連(lián)接鬆動,致使絲杠與電機不同步,出現尺(chǐ)寸誤(wù)差。檢測(cè)時隻需在伺服(fú)電機與絲杠的聯軸(zhóu)節上作好記號,用較快倍率來回移動工作台(或刀(dāo)架),由於工作台(tái)(或轉(zhuǎn)塔)的慣性作用,將使聯軸節的兩端出現明顯相對(duì)移動。此類故障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固即可排除。
2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作台(或刀架)運動阻力增加,無法完全準確執(zhí)行移動(dòng)指令。此類故障通(tōng)常表現為零件尺(chǐ)寸在幾絲範圍內無規則變動(dòng),隻(zhī)需將潤(rùn)滑改善即可排除故障(zhàng)。
3、機床工作台(或刀架)移動阻力過大(dà),一般為(wéi)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(biǎo)現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則變動。檢查時可通過觀察(chá)DGN800-804的位置偏差量大小和(hé)變化來進行,通常為正反方向(xiàng)靜止時相差較大。此(cǐ)類故障隻需將鑲條重新(xīn)調整並改善導軌潤滑即可。
4、滾動軸承磨損或調整不當,造成運動阻力過大。該故障現象也通(tōng)常表現為尺寸在幾絲範圍內無規則變(biàn)動。檢查時可通(tōng)過(guò)DGN800-804的位置偏差量進行,方法同上。此(cǐ)類故障隻需將磨損軸承更換並認真調整(zhěng),故障即可排(pái)除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通過調整間隙或改變間隙補償值就可排除故障
一.工(gōng)件尺寸準確(què),表麵光潔度差
故障原因
① 刀具刀尖受損(sǔn),不鋒利
② 機床產生共振,放置(zhì)不平穩
③ 機械有爬行現象
④ 加工工(gōng)藝不好
解(jiě)決方(fāng)案(àn)(與上對照)
1.刀具磨損或受損後不鋒利,則(zé)重新磨(mó)刀或選擇更好的(de)刀具重新對(duì)刀
2.機床產生共振或放置不平穩,調整水平,打(dǎ)下基礎,固定平穩(wěn)
3.機械產生爬行的原(yuán)因為拖板導軌磨損厲害,絲杆滾珠磨損或鬆動。機床應注意保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑油,以(yǐ)減少摩擦
4. 選擇適合工件加工的冷卻液;在能達到其它工序加工(gōng)要求的情況下,盡量選用較高的主軸轉速
二.工件(jiàn)產生錐度大小頭現象
故障原因
①機床放置的水平沒調整好,一高一低,產生放置不平穩
②車削長(zhǎng)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(zhēn)與主軸不(bú)同(tóng)心
解(jiě)決方案
1.使用水平儀調整(zhěng)機床的水平(píng)度(dù) ,打下紮實(shí)的地基,把機床固定好提高其韌(rèn)性
2.選(xuǎn)擇合理的工藝(yì)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(dēng)正常,而加工出來的工件尺寸時(shí)大時小
故障原因
①機床拖板長期高速運行,導(dǎo)致(zhì)絲杆和軸承(chéng)磨損
②刀架(jià)的重複定位精度在長期使用中產生偏差
③拖板(bǎn)每次都能準確回到加工起點,但加工工(gōng)件尺(chǐ)寸仍然變化。此(cǐ)種現象一般由主軸引起(qǐ),主(zhǔ)軸的高速轉動使軸承磨損(sǔn)嚴重,導致加工尺寸變化
解決方(fāng)案(與上對照)
1.用百(bǎi)分表靠在刀架(jià)底部,同時通過係統編輯一個固定循環程序,檢查拖板的(de)重複(fù)定位精度,調整絲杆間隙(xì),更換(huàn)軸承
2.用百分表檢查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;若可以,則檢(jiǎn)修主軸,更換軸承。
四.工件尺(chǐ)寸(cùn)與實際尺寸相差幾(jǐ)毫米, 或某一軸向有很(hěn)大變(biàn)化
故障(zhàng)原因
①快速定位的速度太快(kuài),驅動和(hé)電機反應不過來而產(chǎn)生
②在長期摩擦磨損後機(jī)械的(de)拖板絲杆和軸承過緊卡死
③ 刀(dāo)架換刀後太鬆鎖不緊
④編(biān)輯的程序錯誤,頭(tóu)、尾(wěi)沒有呼(hū)應或沒取(qǔ)消刀補就結束
⑤係(xì)統的電子齒輪比或步距角(jiǎo)設置錯誤
解決方案(與上(shàng)對照)
1.快速定位速度太快,則適當(dāng)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(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(zhóu)承過緊卡死,則必須重(chóng)新調整修複
3.刀架換刀後太鬆則檢查刀架反轉(zhuǎn)時間是否滿足(zú),檢查刀架內部的渦輪渦杆(gǎn)是否磨損(sǔn),間隙是否太大,安裝是否過鬆等
4.如果(guǒ)是程序原因造(zào)成的,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,按照說(shuō)明書(shū)的指令要求編寫正確的程序
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(diàn)子齒輪比和步距角等參數是(shì)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(bú)理想,尺寸不到(dào)位
故障原(yuán)因
① 振動頻率的重疊導致共振
② 加工工藝
③參數(shù)設置不合理,進(jìn)給速度(dù)過大,使圓弧加工失步
④絲(sī)杆間隙大引起的鬆(sōng)動或絲杆過緊引起的失步
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 不可設置過大
4.機床是(shì)否安裝牢固 ,放置平穩,拖板是否磨損後過緊,間隙增大或刀架(jià)鬆動等。
5.更換(huàn)同步帶
六.批量生產中,偶爾出(chū)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,然後不用修改任何參數(shù)再(zài)加(jiā)工(gōng),卻恢複正常情(qíng)況
②在批量生產(chǎn)中偶爾出現一件尺寸不準,然後再(zài)繼續(xù)加工尺寸仍不合格,而重(chóng)新對刀(dāo)後又準確
解決(jué)方(fāng)案
1. 必須認真檢查工裝夾(jiá)具,且考慮到操作(zuò)者(zhě)的操作方法,及裝夾的(de)可靠性;由於裝夾引起的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避(bì)免人為疏忽作出誤判現象(xiàng)
2.數控係統可能受到外界電源的波動或受到(dào)幹擾後自動產生幹擾脈衝,傳給驅動致使驅動(dòng)接受多餘的脈衝驅動電機多走或(huò)少走現象;了解掌握其規(guī)律,盡量采用一些抗幹擾(rǎo)的措施,如:強電場幹擾的強電(diàn)電纜(lǎn)與弱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。另外,檢查地線是否連接牢固,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(mǒu)一道工序加(jiā)工有變化,其它各(gè)道(dào)工序尺寸準確
故障原因
該程序段程序的參數是否合理(lǐ),是否在預定(dìng)的軌跡(jì)內,編程格式是否符合說(shuō)明書要求
解決(jué)方案
螺紋程序段時出現亂牙,螺距不對,則馬(mǎ)上聯想到加工螺紋的外(wài)圍配置(編碼器)和該功能(néng)的客觀因素,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(zhóu)轉速 X 螺紋(wén)導程≤1700 mm/min),編碼器的線數與電腦設置是(shì)否相符;當發現圓板程序段尺寸不對時則檢查(chá)圓弧的編程軌跡是否在同一圓弧上,有否特(tè)殊圓(yuán)與圓之間的過度關係編程時的(de)工藝編製(zhì)
八.工件的每(měi)道(dào)工序都有遞增或遞減的現象
故障原因
① 程序編(biān)寫錯誤
② 係統參數設置不合理
③ 配置設置(zhì)不當
④ 機械(xiè)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(shǐ)用的指令是(shì)否按說(shuō)明書規定的要求軌跡執行,可以通過(guò)打百份表來(lái)判斷,把百分表定位在程序的起點讓程序結束(shù)後拖板是否回到起點(diǎn)位置,再重複執(zhí)行幾遍觀察其結(jié)果,掌握(wò)其規律
2.檢(jiǎn)查係統參數是否設置合理或被人為改(gǎi)動
3.有關的(de)機床配置在連接計算耦合參數上的計算是否符合要求,脈衝當量是否準確
4.檢(jiǎn)查(chá)機床傳動部分有沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢查是(shì)否存在周期性,規律性故障現象。若有則檢查其關鍵部(bù)份並給予排除
九.工件尺寸與實際(jì)尺(chǐ)寸隻相差幾絲
故障原因
①機床在長(zhǎng)期使用中磨擦、磨損,絲(sī)杆的間隙隨(suí)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(bú)定,故工件(jiàn)的誤差總在這間隙(xì)範圍內變化
②加工工件使用(yòng)的刀具(jù)選型不對,易損,刀具裝夾不正(zhèng)或不緊(jǐn)等
③工藝方麵根據工件材料選(xuǎn)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(guān)
⑤數控係統產生失步或驅動選型時(shí)功率不(bú)夠,扭(niǔ)矩小等原因產生(shēng)
⑥ 刀架換刀後是否鎖住鎖緊(jǐn)
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(tè)殊加(jiā)工場合,反向間隙無(wú)法補入,導致加 工總是存在偏差
解決方案(與上對照)
1. 機床磨損絲杆間隙變(biàn)大(dà)後通(tōng)過調整絲杆螺母和修緊中(zhōng)拖板線條減(jiǎn)小(xiǎo)間隙,或通過打百份(fèn)表得出間隙值(一般(bān)間隙在 0.15 mm 以內)可補進(jìn)電腦(nǎo),可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取代,使(shǐ)工件尺寸符合要求
2.由於是刀具材質使加工(gōng)工件(jiàn)尺寸產生變化(huà),則按要求合理(lǐ)選擇刀具,而由於刀具裝(zhuāng)夾不正等原因產生的則根據工件的(de)工藝要求(qiú)合理選擇刀具角(jiǎo)度和(hé)工裝夾具
3.當懷疑是加工方麵的工藝問題,則根據(jù)材(cái)料的性質(zhì),合理地編製(zhì)加工工(gōng)藝選擇適當(dāng)的主軸轉速(sù),切削進給速度和切削量
4.由於機(jī)床共振(zhèn)引起則把機床放置平穩,調整好(hǎo)水平,必要時打下地基,安裝穩固
5. 數控係統產生的尺(chǐ)寸變化,首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編製,然後再(zài)根據所選的配置檢查設置的參數是否合(hé)理(如 : G 0快速定位速度和切削時的加減速時間常數等)。是否有人故意改動,其(qí)次是考慮所選配的驅動器功率大(dà)小是否合理,通過判斷相位燈觀察電腦發給驅動的(de)脈衝是否有失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不(bú)夠,是否使刀架有足夠的時間來鎖緊,檢(jiǎn)查刀架的定位和鎖緊螺絲(sī)是否有鬆動
7.檢查(chá)主軸和尾座的同軸度是(shì)否(fǒu)存在跳動、串動等現象
8.利(lì)用編程技巧(qiǎo)消除(chú)間隙
十.驅動器引起尺寸不穩定
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(fú)驅動器的參數設置不當,增益係數(shù)設置不合理
③驅動器發送信號幹擾所致,導致失步
④驅動處於高溫環境,沒(méi)有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩定,同時也可能導致驅動內(nèi)部參數變化,引發故障
⑤驅動器(qì)扭(niǔ)矩不夠或電機(jī)扭(niǔ)矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電(diàn)流(liú)不夠(gòu)
⑦ 驅動器損壞
解決方案(與上(shàng)對(duì)應)
1.先確定使用的是步進驅動器還是(shì)伺服驅動器:步進電機(jī)驅動器可通過相位(wèi)燈或打百分表判斷是否存在(zài)失步。伺服驅動器則(zé)可通過(guò)驅動器上的脈衝(chōng)數顯示或是打百分表(biǎo)判斷
2. 參照(zhào) DA98 說(shuō)明書修改(gǎi)增(zēng)益參(cān)數
3.加裝屏蔽線,加裝抗(kàng)幹擾(rǎo)電容(róng)
4.保證良好的散(sàn)熱通風環(huán)境,適當的溫度(dù)是(shì)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(zé)需更換驅動器
7.驅(qū)動器送廠維修
十一.係統引起的尺寸變化不穩定
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(shòu)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(yǒu)用信號丟失
⑤係統與驅動(dòng)器之間信號(hào)傳輸不正(zhèng)確(què)
⑥ 係(xì)統損壞或內部故障(zhàng)
解決方案(與上對(duì)照)
1.快速速度,加速時間(jiān)是否過大,主軸轉速,切削速度是否合理,是否因為操作者的參數修改(gǎi)導致係統性能改變
2.加裝穩壓設備
3.接地線並確定已可靠連接,在驅動器脈衝(chōng)輸出觸點處加抗幹擾吸收電容;一般的情況下變頻器的幹擾較大,請在帶負載的(de)請況下判斷,因為越大的負(fù)載會(huì)讓變(biàn)頻器負載電流越大,產生(shēng)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)是否帶屏蔽,連接(jiē)是否可靠,檢查係統脈衝發生信號是否丟失或增(zēng)加
6.送廠維修或更換主板
十二.機械方麵引起的加工尺寸不穩定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或過鬆
②電機插頭進水造成絕緣性能下降,電機損壞
③加工(gōng)出的工件大小頭,裝(zhuāng)夾(jiá)不當
④ 工件出現橢圓
⑤ 絲杆反向間(jiān)隙過大
⑥ 機械絲 杆安裝過緊
解決方(fāng)案(與上對照)
1. 調整阻尼盤,使電機處於非共振狀態
2.更換電機插頭(tóu),做好防護,或是更換電機(jī)
3.檢查進刀(dāo)量是否過大或過快造成的過負荷(hé),檢查工件裝夾不應伸出(chū)卡盤(pán)太(tài)長,避免讓刀
4.檢查主軸的跳動,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,是否已從係統將間(jiān)隙補入,補入後間隙是否過大
6. 檢查絲杆是否存在爬行,是否(fǒu)存在響應慢(màn)的現象