數控機床加工中出現尺寸 一直不穩定是什麽原因？

原因分析

數控機床加工中出現尺寸不穩定的機（jī）械原（yuán）因分析（xī）

1、伺服（fú）電機軸與絲杠之（zhī）間的連接（jiē）鬆動，致使絲杠與電機不同步，出現尺寸誤差。檢測時（shí）隻需在伺服電機與絲杠的聯軸節上作好（hǎo）記號，用較快（kuài）倍率來回移動工作台(或（huò）刀（dāo）架)，由於工作（zuò）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（dòng）。此類故障（zhàng）通常表現為加工尺寸隻向一個方向變動，隻需將聯軸節螺（luó）釘均勻緊固即可排除。

2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不（bú）良，使工作台(或刀（dāo）架)運（yùn）動阻（zǔ）力增加，無法完全準確執行移動指令。此（cǐ）類故障通常表現為零件尺寸在幾（jǐ）絲（sī）範圍內無規則變動，隻需將潤滑改善即可排除故障（zhàng）。

3、機床工作台(或刀架（jià）)移動阻力過大，一般為鑲條調整過緊、機床（chuáng）導軌表（biǎo）麵潤滑不（bú）良所致。該故障現象一般表現為（wéi）零件尺寸在幾絲範圍內（nèi）無規則變動。檢查時可通過（guò）觀察DGN800-804的位置偏（piān）差（chà）量大小和變化來進行，通常為正反方向靜止時相差較大。此類故障隻需將鑲條重（chóng）新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（xiàng）也通常表現為尺寸在幾絲範（fàn）圍內無規則變（biàn）動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量（liàng）進行，方法同上。此（cǐ）類故障隻需將磨損軸承（chéng）更換（huàn）並認真調整，故障（zhàng）即可排除。

5、絲杠間隙（xì）或（huò）間隙補償量（liàng）不當，通過調整間隙或改變間隙補償值就可排除故障

一．工件尺寸準確（què），表麵光潔度差

故障原因（yīn）

① 刀具刀尖受損，不鋒利

② 機床產生共振，放置不平穩

③ 機械有爬行現象（xiàng）

④ 加工工藝不好（hǎo）

解決（jué）方案（與上對照（zhào））

1.刀具磨損或受損後不鋒利，則重新磨刀或選擇更好（hǎo）的刀具重新對（duì）刀

2.機床產（chǎn）生（shēng）共振或放置（zhì）不平穩，調（diào）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（mó）損厲害，絲杆滾珠磨損或鬆（sōng）動。機床應注意保養，上下班之後應清掃鐵（tiě）絲，並及時加潤滑油（yóu），以減少（shǎo）摩擦

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

二（èr）．工件產生錐度大小頭（tóu）現象

故障原因

①機床放置的水平沒調整（zhěng）好，一高一低，產生（shēng）放置不平穩（wěn）

②車削長軸時，工件材料比較硬，刀具（jù）吃刀比較深，造成讓刀現象

③ 尾座頂針（zhēn）與主軸（zhóu）不同心

解決方案

1.使用水（shuǐ）平儀調整機床的水平度 ，打下紮實的地基（jī），把機床固定（dìng）好提高（gāo）其韌性

2.選（xuǎn）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．驅動器相位燈正（zhèng）常（cháng），而加工出來的工件尺寸（cùn）時大時小

故（gù）障原因

①機床拖板長期高速運（yùn）行，導致絲（sī）杆和軸承磨損

②刀架的重複（fù）定位精度在長期使用中產生偏差 

③拖板每次都能準確回到加工起點，但加工（gōng）工件尺寸仍然變化。此種現象一（yī）般由主軸引起，主軸的高速轉動使軸承磨損嚴重，導致加工尺寸變化

解決（jué）方案（與上對照）

1.用百分（fèn）表靠在刀（dāo）架底部，同時通過係統編輯一個固定循環程序，檢查拖板的重複定位精度，調整絲杆間隙，更換軸（zhóu）承

2.用（yòng）百分表檢查刀架的重複（fù）定位精度，調整機械或更換（huàn）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，則檢修主軸，更換軸承。

四（sì）．工件尺寸與實際尺（chǐ）寸相差幾毫米， 或某一軸向有（yǒu）很大變化

故障原因（yīn）

①快速定位的速（sù）度太快，驅動和（hé）電機反應不過來而（ér）產生

②在長期（qī）摩擦磨（mó）損後機械的（de）拖板絲杆和軸承過緊卡死（sǐ）

③ 刀架換刀後太鬆鎖不緊

④編輯（jí）的程序錯誤，頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束

⑤係統的電子（zǐ）齒輪比（bǐ）或步距角設置錯誤

解決方案（與上對照）

1.快速定位（wèi）速度太（tài）快，則適（shì）當調整G0 的速度、切（qiē）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（zhèng）常動作

2. 在出現機床磨損後產生（shēng）拖板、絲杆和軸承過緊卡死，則必須重新調整（zhěng）修（xiū）複

3.刀架換刀後太（tài）鬆則檢查刀架（jià）反轉（zhuǎn）時（shí）間是否滿足，檢查刀架內部的渦輪（lún）渦杆是否磨損（sǔn），間隙是否太大，安裝是否過鬆等

4.如果是程序原因造（zào）成的，則必須修改程序，按照工件圖紙要求改進，選擇合理的加工工藝，按（àn）照說明書的指令要求編寫正（zhèng）確的程序

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

五（wǔ）．加工圓弧效果不理想，尺寸不到位

故（gù）障（zhàng）原因

① 振動頻率的重疊導致（zhì）共振（zhèn）

② 加工工藝

③參數設置不合理（lǐ），進給速度過大，使圓弧加工失步

④絲杆間隙（xì）大引起的鬆動或絲杆過緊引（yǐn）起的失步

⑤ 同步帶磨損

解（jiě）決（jué）方案

1. 找出產（chǎn）生共振的（de）部（bù）件（jiàn），改變其頻率，避免共振（zhèn）

2.考慮工件材料的加（jiā）工工藝，合理編製程序

3.對於步（bù）進電機，加工速率 F 不可設置過大

4.機床是否安裝牢固 ，放置（zhì）平穩，拖板是（shì）否磨損後過緊，間（jiān）隙（xì）增大或刀架鬆動等。

5.更（gèng）換同（tóng）步帶

六．批量生產中，偶爾出（chū）現工件超差（chà）

故障原（yuán）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（rèn）何參數再加工，卻（què）恢複正常情況

②在批（pī）量生產中偶爾出（chū）現一件尺寸不準，然後再繼續（xù）加工尺寸仍不合格（gé），而重新對刀後又準確

解決方案

1. 必須（xū）認真檢查工裝夾（jiá）具，且考慮到操作者的（de）操作方法，及裝夾的可靠性；由於裝夾（jiá）引起的尺寸變化，必須（xū）改善工裝（zhuāng）使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現象（xiàng）

2.數控係統可能受到外界（jiè）電源的波動或受到幹擾後自動產生幹擾（rǎo）脈衝，傳給驅動致使驅動接受多餘的脈衝驅動電機多走或（huò）少走現象；了解掌握（wò）其規律，盡量采用一些（xiē）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）的吸收電容和采用屏蔽線隔離。另外，檢查地線是否連接牢固，接地觸（chù）點最近，采取一切抗（kàng）幹擾措施避（bì）免係統受幹擾（rǎo）

七．工件某一道工序加工有變化，其它各道工序尺寸準確

故障原因

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

解決方案

螺（luó）紋程序段時出（chū）現亂牙，螺距不對，則馬上聯想到加工螺紋的外圍配置（編碼器）和該功（gōng）能的（de）客（kè）觀因（yīn）素，如（rú）：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 X 螺紋導程≤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（shí）則（zé）檢查圓弧的編程（chéng）軌跡是否在同一圓弧上，有否特殊圓與（yǔ）圓之間的過度關係編程時的工藝編製

八．工件的每道工序都有遞增或遞減的現象

故障原因

① 程序編寫錯誤

② 係統參數設置（zhì）不合理

③ 配置設置不當

④ 機械傳動部件有（yǒu）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（háng），可以通過打百份表來判斷，把（bǎ）百分表定位（wèi）在程序的起點讓程序結束（shù）後拖板是否回到起點位（wèi）置，再重複（fù）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（wéi）改動

3.有關的機床配置在連接計算耦合（hé）參數上的計（jì）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（yǒu）損壞（huài），齒（chǐ）輪耦合是否均勻，檢查是否存（cún）在周期性，規律性故障現象。若有則檢查其關鍵（jiàn）部份並給予排除

九．工件尺寸與實（shí）際尺寸隻（zhī）相（xiàng）差幾絲

故障原因

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

②加工工件使（shǐ）用的刀具選型不（bú）對（duì），易損，刀具裝夾不正或不緊等 

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（xìng）有關

⑤數控係統產生失步或驅動選型時功率不夠，扭矩小等原因產生（shēng）

⑥ 刀架換刀（dāo）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在一些特殊加工（gōng）場合，反向間隙無法補入，導致加 工（gōng）總是存在偏差

解決方案（àn）（與上對照）

1. 機床磨損絲杆（gǎn）間隙變大後通（tōng）過調整絲（sī）杆螺母和修緊中拖板線條（tiáo）減小間（jiān）隙，或通過打百份表得出間隙值（一般間隙在 0.15 mm 以內）可補（bǔ）進電腦，可（kě）通過電腦的間隙補償功能來把間（jiān）隙取代，使工件尺寸符合（hé）要求

2.由於是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（děng）原因產生的則根據工件的工藝要求合理選（xuǎn）擇刀具（jù）角度和工裝夾具

3.當懷疑是加工方麵的（de）工藝（yì）問題，則根據材料的性質，合理地編（biān）製加工工藝選擇適當的主軸轉（zhuǎn）速，切削進給速度和切削量

4.由於機床共振引起則把機床放置平穩，調整好水平，必要時打下地基，安裝穩固

5. 數控係統產生的尺寸變化，首先判（pàn）斷程序是否按圖紙尺寸要求編製，然後再根據所選的配（pèi）置檢查設置的（de）參數是否（fǒu）合（hé）理（如 : G 0快速定位速度（dù）和切削時的加減速時間（jiān）常數等）。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（shì）否合理，通過判（pàn）斷相位燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有失步現（xiàn）象

6.檢（jiǎn）查刀架換刀後（hòu）反（fǎn）轉時間夠不夠，是否使刀架有（yǒu）足夠的時間來鎖（suǒ）緊（jǐn），檢查刀（dāo）架（jià）的定（dìng）位（wèi）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（xiàn）象

8.利（lì）用編程技巧消除間（jiān）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，造成（chéng）的驅動失步

②伺服驅動器的參數設置不當，增益係數設（shè）置不合（hé）理

③驅（qū）動器發送（sòng）信號幹擾所致，導致（zhì）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（qū）動內部（bù）參數變化，引發故障

⑤驅動器扭矩不夠或電機扭矩（jǔ）不夠 

⑥ 驅動器的驅動電流不夠（gòu）

⑦ 驅動器（qì）損壞

解（jiě）決方案（與上對應（yīng））

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（fǒu）存在（zài）失步。伺服驅動器則可通過驅動器（qì）上（shàng）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（xiàn），加裝抗幹擾電容

4.保證良好的散熱通風環境，適（shì）當的溫度是保（bǎo）證加工性能的重要因素

5.更換驅動器（qì）或電機，使扭矩符合實際需（xū）要（yào）

6.調大驅動電流仍不（bú）能滿足要求（qiú），則需更換驅動器

7.驅動器送廠維修

十（shí）一．係統引起的尺寸變化不穩定

故障原因

① 係統（tǒng）參數（shù）設置（zhì）不合理

② 工（gōng）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（zhī）間的阻抗不匹配，導致有用信號丟失

⑤係統與驅動器（qì）之間信號傳輸不正（zhèng）確

⑥ 係統損壞或內部故障

解（jiě）決方案（與上對照）

1.快速速（sù）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（cān）數修改導致係統（tǒng）性能改變

2.加裝穩壓設（shè）備

3.接地線並確定已可靠連接，在驅動器脈衝（chōng）輸（shū）出觸點處加抗幹擾吸收電容；一般的情況下（xià）變頻器的幹擾（rǎo）較大，請在（zài）帶負載的請況下判斷，因為越大的負載會（huì）讓變頻器負載電（diàn）流越大，產生的幹（gàn）擾（rǎo）也越大

4.選擇適當的電容型號

5. 檢查係（xì）統與驅動器之間的信號連接線是否（fǒu）帶（dài）屏蔽（bì），連接是否可靠，檢查係統脈衝發生信號是否丟失或增加

6.送廠維修或更換（huàn）主板

十二．機械方麵引起的加工尺寸不（bú）穩定（dìng）

故障原因

①步進電機阻尼片是（shì）否過緊或過鬆（sōng）

②電機插頭進水造成絕緣性能下降，電機損壞

③加工出（chū）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（sī） 杆安裝過緊

 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

2.更換電機插頭，做好防護，或是更換（huàn）電機

3.檢查進刀量是否過大或過快造成的過（guò）負荷，檢查工件（jiàn）裝夾不應（yīng）伸出卡盤太長，避（bì）免讓刀

4.檢查（chá）主軸的跳動，檢修主（zhǔ）軸，更（gèng）換軸承（chéng）

5.通過打（dǎ）百分表檢查（chá）絲杆（gǎn）的反向間隙，是否已（yǐ）從係統將間隙補入，補入後間隙是（shì）否過大

6. 檢查（chá）絲杆是否（fǒu）存（cún）在爬行，是否存在響應慢的現象