數控機床(chuáng)加工中出(chū)現尺寸不穩定的機械原因分析
1、伺服電機軸與(yǔ)絲杠之間的連接鬆動,致使絲杠與電機不同(tóng)步,出現(xiàn)尺寸誤差。檢測時隻需在伺(sì)服電機與(yǔ)絲杠的聯軸節上作好記號(hào),用(yòng)較快倍率來回移動工作台(或刀架),由於工作台(或轉塔)的慣性作用,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(wéi)加工尺寸隻向一個方向(xiàng)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(liáng),使工作台(或刀架(jià))運動阻力增加(jiā),無法完全準確執行移動指令。此類故障通常(cháng)表現為零件尺寸(cùn)在幾絲範圍內無規則變動,隻需(xū)將潤(rùn)滑改善即可排除(chú)故(gù)障。
3、機床工作台(或刀架)移動阻力過大,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(biǎo)現為零件尺寸在幾絲範圍內(nèi)無規則變動。檢查時(shí)可(kě)通過觀察DGN800-804的(de)位置偏差量大小和變化來(lái)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新調整並改善導軌潤滑即可。
4、滾動軸承磨損(sǔn)或調整不當,造成運動阻力(lì)過大。該故障現象也通常表現為尺寸(cùn)在幾絲範圍內無規則變動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進行,方法同上。此類(lèi)故障隻需將磨損軸承更換並認真調整,故障即可排除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通(tōng)過(guò)調整(zhěng)間隙或改(gǎi)變間隙補償值就(jiù)可排除故障
一.工件尺寸準(zhǔn)確,表麵光潔度差(chà)
故障(zhàng)原因
① 刀具刀尖受損(sǔn),不鋒利
② 機床產生共振,放置不平穩
③ 機械有爬行現象
④ 加工工藝不(bú)好
解決方案(與上(shàng)對(duì)照)
1.刀具磨(mó)損或受損後(hòu)不鋒利,則重(chóng)新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀
2.機床產生共振或(huò)放置不平(píng)穩,調(diào)整水平,打下(xià)基礎,固定平穩
3.機(jī)械產(chǎn)生爬行的(de)原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(shí)加潤滑油,以減(jiǎn)少(shǎo)摩(mó)擦
4. 選擇適合工件加工的冷卻液;在能達到(dào)其它(tā)工序加工要(yào)求的情況下,盡量選用較高的(de)主軸轉速(sù)
二.工件產生錐度大小頭現象
故障(zhàng)原因(yīn)
①機床放置的水平沒調整(zhěng)好,一高一低,產生放置不平穩
②車削(xuē)長軸時,工(gōng)件材料比較(jiào)硬,刀具吃刀比較深,造成讓刀現(xiàn)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 ,打下紮(zhā)實的地基,把機床固定好提高其韌性(xìng)
2.選擇合理的工(gōng)藝和適當的(de)切削(xuē)進給量避免刀具受力讓刀(dāo)
3. 調整尾(wěi)座
三.驅動器相位燈(dēng)正常,而加(jiā)工出來(lái)的工件(jiàn)尺寸時大時小
故(gù)障原因
①機床拖板長期高(gāo)速運行,導致(zhì)絲杆和軸承磨(mó)損
②刀架(jià)的重複定位精度在長期使用中產生偏差
③拖(tuō)板每次都能準確回到加工起點,但加(jiā)工工件尺寸仍然變化。此種(zhǒng)現象(xiàng)一般由主軸引起,主軸的(de)高速轉(zhuǎn)動使軸(zhóu)承磨(mó)損嚴重,導(dǎo)致加工尺寸變化
解決方案(與(yǔ)上對照)
1.用百分表靠(kào)在刀架底部,同時通(tōng)過係統編輯一個固(gù)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(cè)加工工(gōng)件後是否能準(zhǔn)確回到程序起點;若可以,則檢修主軸,更換軸承。
四(sì).工件尺寸與實際尺寸相差幾毫米, 或某(mǒu)一軸向有很大變化
故障(zhàng)原(yuán)因
①快速定位的(de)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(de)拖板絲杆和軸承過緊卡死
③ 刀架換刀後太鬆鎖不緊
④編輯的程序錯誤,頭、尾沒有(yǒu)呼應或沒取(qǔ)消刀補就結束
⑤係統的電子齒輪比或步距角設置錯(cuò)誤
解決方案(與上對照)
1.快速(sù)定位速度太快,則適當調整(zhěng)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(lǜ)下(xià)正常(cháng)動作
2. 在出現(xiàn)機床磨損後產生拖板(bǎn)、絲(sī)杆和軸承過緊卡死,則必須重新調整(zhěng)修複
3.刀架換刀後(hòu)太鬆則檢查(chá)刀架反轉時間是否滿(mǎn)足,檢查刀架(jià)內部的渦輪渦杆是否磨損,間隙是否太大,安裝是否過鬆等
4.如果是程序原因造成(chéng)的,則必須修改程序(xù),按照工件圖(tú)紙要求改進,選(xuǎn)擇合理的(de)加工工藝,按照說明(míng)書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(xì)統參數(shù)是否設置合理,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(guò)打百份(fèn)表來測量
五.加工圓弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因
① 振動(dòng)頻率(lǜ)的重疊導致共振
② 加工工藝
③參數設(shè)置不合理,進(jìn)給速度過大,使圓弧加工失步
④絲杆間隙大引(yǐn)起的鬆動(dòng)或絲杆過(guò)緊引起的失步
⑤ 同步帶磨損
解決方案
1. 找(zhǎo)出產生共振的部件,改(gǎi)變其頻率,避免共(gòng)振
2.考(kǎo)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(jī)床是(shì)否安裝牢固 ,放置平(píng)穩,拖板(bǎn)是否磨損後過緊,間隙(xì)增大或刀架鬆動等。
5.更換同步帶
六.批量生產(chǎn)中,偶爾出現工件超差
故障原因
①批(pī)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(jiā)工,卻恢複正常情況
②在批量生產中偶爾出現一件尺寸不準(zhǔn),然後再繼續加工尺寸仍不合格,而重(chóng)新對(duì)刀後又準確
解決方案
1. 必須認真檢查工裝夾具,且考慮到操作者的操作(zuò)方法,及(jí)裝(zhuāng)夾的(de)可靠性;由於裝夾引起的尺(chǐ)寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現象
2.數控係統可能(néng)受(shòu)到外界電源的波動或受到幹擾後自動產生幹擾脈衝,傳給驅動致使驅動接受多餘的脈衝驅動電機多走或少走現象;了解掌握其規律,盡(jìn)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,檢查地線是(shì)否連接牢固,接地觸點最(zuì)近,采取一切抗幹擾措施避免係統受幹擾
七.工件某一道工序加(jiā)工有變化,其它各道工序尺寸準確
故障原因
該(gāi)程(chéng)序段程序(xù)的參數是否(fǒu)合理,是否在預定(dìng)的軌跡內,編程格式是否符合說明書要求
解決方案(àn)
螺紋程序段時出現亂牙,螺距(jù)不對,則馬上聯想(xiǎng)到(dào)加工螺紋的外圍配(pèi)置(編碼器)和該功能的客觀因素,如:主軸轉速,螺紋導程與(yǔ)進給速度的關係( 928 TC 配DY3 ,加工螺紋時主(zhǔ)軸轉速 X 螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數與電腦設置是否相符;當(dāng)發現圓板程序段(duàn)尺寸(cùn)不對(duì)時則檢查圓弧的編程軌跡是否在(zài)同一圓弧上(shàng),有否特殊(shū)圓與圓之間的過度(dù)關係編程時的工藝編製
八.工件的(de)每道工序都有(yǒu)遞增或遞減的現象
故障原因
① 程序編寫錯誤
② 係統參數設置不合理
③ 配置設置不當
④ 機械傳動部件有規律周期 性的變化(huà)故障
解決方案
1. 檢查程序使用的指令是否按說明書規(guī)定的要求軌跡執行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在(zài)程序的起點讓程(chéng)序(xù)結(jié)束後(hòu)拖板是否回到起點位置,再重複執行幾遍觀察其結果,掌握其規律
2.檢查係統參數是(shì)否設置合理或被人為改動
3.有關的機床配置在連接計算耦合參數上的計算(suàn)是否(fǒu)符(fú)合要求,脈衝當量是否準確(què)
4.檢查機床傳動(dòng)部分有沒有損壞,齒輪耦合是否(fǒu)均勻,檢(jiǎn)查是(shì)否存在周期性,規律性故障現象。若有則(zé)檢查其關鍵部份並給予排除
九.工件尺(chǐ)寸與實際尺寸隻相差幾絲(sī)
故障原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損,絲杆的間隙隨著增大,機床的絲(sī)杆(gǎn)反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定(dìng),故工件的誤差總在這間(jiān)隙範圍內變化(huà)
②加工(gōng)工件使用的刀具選型不對,易損,刀具裝(zhuāng)夾不正或不(bú)緊(jǐn)等
③工藝方麵根據工件材料選(xuǎn)擇合理的主軸(zhóu)轉速、切削進給速度和切削量
④與(yǔ)機床(chuáng)放置的平衡(héng)度和穩(wěn)固性有關
⑤數控係統產生失步或驅動(dòng)選型時功率不夠,扭矩小等原因產生
⑥ 刀架換(huàn)刀後是否(fǒu)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(xiàng)
⑧在一些特殊(shū)加工場合,反向間隙無法補入,導(dǎo)致加(jiā) 工總是存在偏差
解決方案(àn)(與上對照(zhào))
1. 機床(chuáng)磨損絲杆間隙變大後通過(guò)調(diào)整絲杆(gǎn)螺母(mǔ)和修緊中拖板線條減小間隙,或通過打百(bǎi)份表得出間隙值(一般間隙在 0.15 mm 以內)可(kě)補進電腦(nǎo),可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取(qǔ)代,使工件(jiàn)尺寸符合要求
2.由於是刀具材(cái)質使加工工件尺寸產(chǎn)生變化,則按要求合理選擇刀具,而由於刀具裝夾不正等原因產生(shēng)的則根據工件的工(gōng)藝要求合理選擇刀具角度和工裝夾具
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當的主軸轉速,切削進給(gěi)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(xià)地(dì)基,安(ān)裝(zhuāng)穩固
5. 數控係(xì)統產生的尺寸變化,首(shǒu)先(xiān)判斷程序(xù)是否按圖紙尺寸要求編製,然後再根據所選的配(pèi)置(zhì)檢查設置的(de)參數是否合理(如 : G 0快(kuài)速定(dìng)位速度(dù)和切削時(shí)的加減速時間常(cháng)數(shù)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小是否合理,通過判斷相位燈觀察電腦(nǎo)發給驅動的(de)脈衝是否(fǒu)有失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間(jiān)夠不夠,是(shì)否使刀架有足夠的時間來鎖緊,檢查刀架的定位和(hé)鎖緊螺絲是否有鬆動
7.檢查(chá)主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現象
8.利用編程技巧消除間隙
十.驅動器引起尺寸不(bú)穩定
故障原因
①驅動器發送(sòng)的(de)信號丟(diū)失,造成的驅動失步(bù)
②伺服驅動器(qì)的參數設置不當,增益係數設置不合理
③驅(qū)動器發送信號幹擾所致,導致失步
④驅動處於高(gāo)溫(wēn)環境,沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩定,同(tóng)時也可能導致驅動內部參數變化,引發故障
⑤驅動器扭矩不夠或(huò)電(diàn)機扭(niǔ)矩不夠
⑥ 驅動器的驅動電流不夠
⑦ 驅動(dòng)器損壞
解決(jué)方案(與上對(duì)應)
1.先確定使用的是(shì)步進驅動器(qì)還是伺(sì)服驅動(dòng)器:步進電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷(duàn)是否(fǒu)存在失步。伺服驅動器則可通(tōng)過驅(qū)動器上的脈衝數顯示或(huò)是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說明書修改增益參(cān)數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容
4.保證良好的散熱通風環境,適當的溫度(dù)是保證加(jiā)工性能的重要因素
5.更換(huàn)驅動器或電機,使扭(niǔ)矩符合實際需要
6.調大驅動電流仍不能滿足要求,則需更(gèng)換驅動(dòng)器
7.驅動器送廠維修
十一.係統引起的尺寸變化不穩定
故障原因
① 係統參(cān)數設置不合理
② 工作電(diàn)壓(yā)不穩定
③係統受(shòu)外部幹擾,導(dǎo)致係統失步
④已加電容,但係統與驅動器之間的阻抗不(bú)匹配,導致有用信號丟失
⑤係統與驅動器(qì)之間信號傳輸不正確
⑥ 係統損壞或內(nèi)部故障
解決方案(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(shì)否合理,是否因為操作者(zhě)的參數修改導致係統性(xìng)能改變
2.加裝穩壓設備
3.接地線(xiàn)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(bān)的情況下變頻器的幹(gàn)擾較大,請在帶負載的請況下判斷,因(yīn)為越(yuè)大的負(fù)載會(huì)讓變頻器負載電流越大,產生的幹擾也越大
4.選擇適當的電容型號
5. 檢查係統與(yǔ)驅動器之間的(de)信號連接線(xiàn)是否帶屏蔽(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(sòng)廠維修或更換主板
十二.機械方(fāng)麵引起的(de)加工尺寸不穩定(dìng)
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或過(guò)鬆
②電機插頭(tóu)進水(shuǐ)造成絕緣性能下降(jiàng),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(gǎn)反向間隙過大
⑥ 機械絲 杆安(ān)裝過緊(jǐn)
解決方案(與上對照)
1. 調整阻尼盤,使電(diàn)機處(chù)於非共振狀態
2.更換電機(jī)插頭,做好防護,或是更換電機
3.檢查(chá)進刀(dāo)量是否過大或(huò)過快造成的過(guò)負荷,檢查工件裝夾不應(yīng)伸出卡盤太長,避免讓刀
4.檢查主軸的跳動,檢修主(zhǔ)軸,更換軸承
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)存在響應慢的現象