數控機床加工中出現(xiàn)尺寸不穩定的機械原因分析(xī)
1、伺(sì)服電機軸與絲杠之間的(de)連接鬆動,致使(shǐ)絲杠與電機不同步,出現尺寸誤差。檢測時隻需(xū)在伺服電機與絲杠的聯(lián)軸(zhóu)節上作好記號(hào),用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(biǎo)現為加工尺寸隻向一個(gè)方向變動,隻需將聯軸(zhóu)節(jiē)螺釘均勻緊(jǐn)固即可排除。
2、滾(gǔn)珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工(gōng)作台(或刀架(jià))運動阻力增加,無法完全準確執行移動指令。此類(lèi)故障通常(cháng)表現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則變動,隻需將(jiāng)潤滑改善即可(kě)排除故障。
3、機床工作台(或(huò)刀架)移動阻力過大,一般為鑲條調整過緊、機(jī)床(chuáng)導軌表麵潤滑(huá)不良(liáng)所致。該故障現象一般表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DGN800-804的位置偏差量大小和變化來進行,通常為正反方向靜(jìng)止時相差較大。此(cǐ)類故障隻需將鑲條重新調整並(bìng)改善導(dǎo)軌潤滑即可。
4、滾動(dòng)軸承磨損或(huò)調(diào)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內無規則(zé)變動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進行,方法同上。此類故障隻需將磨(mó)損軸承更換並認真調整,故障即可排除。
5、絲(sī)杠間隙或間(jiān)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.工件尺寸準確(què),表麵光潔度差(chà)
故障原因
① 刀具刀尖受損,不鋒利
② 機床產生共振,放置不(bú)平(píng)穩
③ 機械有爬行現象
④ 加工(gōng)工藝不好
解決方(fāng)案(與上對照)
1.刀具磨損或受損後不鋒利,則重新(xīn)磨刀或選擇更好的刀(dāo)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(chǔ),固定平穩(wěn)
3.機械產生(shēng)爬(pá)行的原因為拖板(bǎn)導軌(guǐ)磨損(sǔn)厲害,絲杆滾珠(zhū)磨損或鬆動。機床(chuáng)應注意(yì)保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑(huá)油,以減少摩擦(cā)
4. 選擇適合工件加(jiā)工的冷卻液;在能達到(dào)其它工序(xù)加工要求的情況下,盡量選用較高的主軸轉速
二.工件產生錐度大小頭現象
故障原因(yīn)
①機床放置的水平沒調整好,一高一低,產生放置不平穩
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀比較深(shēn),造成讓刀現象
③ 尾座頂針與主軸不同心
解決方案
1.使用水平儀調整機床的水平度 ,打下紮實的地基,把機床固定好提高其(qí)韌性
2.選擇合理的工藝和適當的(de)切削進給量避免刀具受力讓刀
3. 調(diào)整尾座
三.驅動器相位燈正常,而加工(gōng)出來的工件尺寸時大(dà)時小
故障原(yuán)因
①機床拖板長期高(gāo)速運行,導致(zhì)絲杆和軸承磨損
②刀架的重複定位精度在長(zhǎng)期使(shǐ)用中產生偏(piān)差
③拖板每(měi)次都能準確回到加工起點,但(dàn)加(jiā)工工件尺寸仍(réng)然變化。此種現象一般由(yóu)主軸引起,主(zhǔ)軸的高速轉動使軸(zhóu)承磨損嚴重,導致加工尺寸變化
解決(jué)方案(與上(shàng)對照)
1.用百分表靠在刀架底部,同時通(tōng)過係統編輯(jí)一個固定循環程序(xù),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(bǎi)分表檢查刀架(jià)的(de)重複定位精(jīng)度,調整機械或更換刀架
3.用百分表檢測加工工件後是(shì)否能(néng)準確回到程序起點(diǎn);若可以,則檢修主軸,更(gèng)換軸承。
四(sì).工件尺寸(cùn)與實際尺寸相差幾毫米, 或某一軸向有很大變化
故(gù)障原(yuán)因
①快速定位的速度太快,驅動和電機反應(yīng)不過來而產生
②在(zài)長期摩擦(cā)磨損後機械的拖板絲杆(gǎn)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、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束
⑤係統的電子齒輪比或步距角設置錯誤
解決方案(與上對照)
1.快速定位速度太快,則適(shì)當(dāng)調(diào)整G0 的速度、切削加減速度和時間使(shǐ)驅動器和電機在額定的運行頻率下正常動作
2. 在出現(xiàn)機床(chuáng)磨損(sǔn)後(hòu)產生拖板(bǎn)、絲杆(gǎn)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(jiǎn)查刀(dāo)架反轉時(shí)間是(shì)否滿(mǎn)足,檢查刀架內部的渦輪渦杆是(shì)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的(de),則必須修(xiū)改程序,按照工件圖紙要求改進,選擇合理的加工工藝,按照說明書的指令要求編寫正確的程(chéng)序(xù)
5.若發現尺寸偏差(chà)太大則檢查係統參數是否設置合理,特別是電子齒輪比和步距角(jiǎo)等參數是否被破壞,出現此現象可(kě)通過(guò)打百份(fèn)表來測量
五(wǔ).加工圓弧效果不理想,尺寸不到(dào)位
故障(zhàng)原(yuán)因
① 振動頻率的重疊導致共振
② 加工工藝
③參數設(shè)置不合理,進給速度過大,使圓弧加工失步
④絲杆間隙大引起的鬆動或絲杆(gǎn)過緊引起的失步
⑤ 同步帶磨損
解(jiě)決方案
1. 找出產生共振(zhèn)的部件,改(gǎi)變其頻率,避(bì)免(miǎn)共振
2.考(kǎo)慮工件材料的加工工藝(yì),合理編製程序
3.對於步進電(diàn)機,加工速率 F 不可設置過大
4.機床是否安裝牢固 ,放置平穩,拖板是否磨損後過緊,間隙增大(dà)或刀架鬆動等。
5.更換同(tóng)步帶
六.批量生產中,偶(ǒu)爾出現工(gōng)件超差
故障原(yuán)因
①批量生產中(zhōng)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(huī)複正(zhèng)常情況
②在(zài)批量(liàng)生產(chǎn)中偶爾出現一件尺寸不準(zhǔn),然後再(zài)繼續加工尺寸仍不合格,而重新(xīn)對刀後又準確(què)
解決(jué)方案
1. 必須認真檢查工裝夾具(jù),且考慮到操作(zuò)者的操作(zuò)方法,及裝夾的可靠(kào)性;由於裝夾引起(qǐ)的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現象(xiàng)
2.數控係統可能受到外界電源(yuán)的波動(dòng)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(jiě)掌握其規律,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(hào)的信號線(xiàn)隔離,加入抗幹擾的吸收電容(róng)和采用屏蔽線隔離。另外,檢查地線是否連接牢固(gù),接地觸點最近,采(cǎi)取一切抗幹擾措施(shī)避免係統受幹擾
七.工件某一道工序加工有變(biàn)化(huà),其它各道工(gōng)序尺寸準確
故障(zhàng)原因
該程序段程序的參數(shù)是否合理,是否在預定的軌跡內,編程格式是否符合說明書要求
解決方案
螺紋程序段時出現亂牙,螺距不對(duì),則馬上聯想到加工螺紋的外圍配(pèi)置(編碼器)和該(gāi)功能的客觀因素,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(shí)主軸轉速 X 螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數(shù)與電腦設置是否(fǒu)相符;當發現圓板程序段尺寸不對(duì)時則檢查圓弧的編程軌跡是否(fǒu)在同(tóng)一圓弧上,有否特殊圓(yuán)與圓之間的過(guò)度關係編程時的工(gōng)藝(yì)編製
八.工件的每道工序都(dōu)有遞增或(huò)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 配置設置不當
④ 機械傳動部件有規律周期(qī) 性的變(biàn)化故障
解決方(fāng)案
1. 檢(jiǎn)查程(chéng)序使用的(de)指令是否按說明書(shū)規定的要求軌跡執行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在程序的起(qǐ)點讓程(chéng)序結束後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.檢查係統參數是否設置(zhì)合理或被(bèi)人為改動
3.有關的機床配置(zhì)在(zài)連接計算耦合參數上的計算是否(fǒu)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,齒輪耦合是否均勻,檢(jiǎn)查是否存在周期性,規律性故障現象。若有(yǒu)則檢查其關鍵部(bù)份並給(gěi)予排除
九.工件尺寸與實際尺寸隻(zhī)相差幾絲
故障原因
①機床在長(zhǎng)期使用中磨擦、磨損,絲(sī)杆的間隙隨著增大,機床的絲(sī)杆反向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加工工件使用(yòng)的刀具選(xuǎn)型不對(duì),易損,刀(dāo)具裝夾不正或不緊等
③工藝(yì)方(fāng)麵根據工件材(cái)料選擇(zé)合理的主軸轉(zhuǎn)速、切削進給(gěi)速度和切削量
④與機床放置的平衡度和穩固性有關
⑤數(shù)控係統產生失步或驅動選型時功率(lǜ)不夠,扭矩小等原因產生
⑥ 刀(dāo)架換刀後是(shì)否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存在(zài)跳(tiào)動串動和尾座同軸度差等現象
⑧在一些特殊(shū)加工場合,反向(xiàng)間隙無法(fǎ)補入(rù),導致加(jiā) 工總是存在偏差
解決方案(與上對照)
1. 機床磨損(sǔn)絲(sī)杆間隙變大後通過調(diào)整絲杆螺母和修緊中拖板線條減小間隙,或通過打(dǎ)百份表得出間隙值(一般間隙(xì)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代,使工件尺(chǐ)寸符合要求
2.由於是刀具材質使加(jiā)工工件尺寸產生(shēng)變化,則按要求合(hé)理選(xuǎn)擇刀具,而由於刀具裝夾不正等原因產生的則根(gēn)據(jù)工件的工藝要求合理(lǐ)選(xuǎn)擇(zé)刀具(jù)角度(dù)和工裝夾具
3.當懷疑(yí)是加工方麵(miàn)的工(gōng)藝(yì)問題,則根(gēn)據材料的性質,合理地編製加工(gōng)工藝選(xuǎn)擇適當的主軸轉速,切削進給(gěi)速度和切削量
4.由(yóu)於(yú)機床(chuáng)共振引起則把機(jī)床放置平穩,調整好水平,必要時打下地基,安裝穩固
5. 數控(kòng)係統產生的(de)尺寸變化,首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編製,然後再根據所選的配置檢查設置的參數是否合理(如 : G 0快速定位速度和(hé)切(qiē)削時的加減速時間常數等)。是否有人故意改動,其次是考(kǎo)慮所選配(pèi)的驅動器功率大(dà)小是否合理(lǐ),通過(guò)判斷相位燈觀察電腦發給驅動的脈衝是否有失步現象
6.檢查刀架換刀後反轉時間夠不夠,是否使刀架有(yǒu)足夠的時間來鎖緊,檢查刀架的(de)定位和鎖緊螺絲是否有鬆動
7.檢查主軸和尾座的同軸(zhóu)度是否(fǒu)存在跳動、串動等現象
8.利(lì)用編程技巧消除間隙
十.驅動(dòng)器引起尺(chǐ)寸不穩定
故障原(yuán)因
①驅動器發(fā)送的(de)信號丟失,造成的驅動失步
②伺服驅動器的參數設(shè)置不當,增益(yì)係數設置不合(hé)理(lǐ)
③驅動器發送信號幹擾所(suǒ)致,導致(zhì)失(shī)步
④驅動處於高溫(wēn)環境,沒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部參數(shù)變化,引發故障
⑤驅動(dòng)器扭矩不夠或電機扭矩不夠
⑥ 驅動器(qì)的驅動電流不夠
⑦ 驅動器損壞
解決方案(與上對應)
1.先確定使用的是步進驅動器(qì)還是伺服驅動器:步進電機驅動器可通過相位燈或打百(bǎi)分表判斷是否存在失步。伺服驅動器則可通過驅動器上(shàng)的脈衝數顯示或是打百分表判斷
2. 參照 DA98 說明書修(xiū)改增益參數
3.加裝屏蔽線,加裝抗幹擾電容(róng)
4.保證良好的散熱(rè)通風(fēng)環境,適當的溫度是保證加工性(xìng)能的重要(yào)因素
5.更換驅(qū)動(dòng)器或電機,使扭矩符合實(shí)際需要
6.調大驅動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.係統引(yǐn)起的(de)尺寸變化不穩定
故障(zhàng)原因
① 係統參數設置不合理(lǐ)
② 工作(zuò)電壓不穩定
③係統受(shòu)外(wài)部幹擾,導致係統失步
④已加電容,但係統(tǒng)與(yǔ)驅動器之間的阻抗不匹配,導致有用(yòng)信號丟失
⑤係統與驅動器之間信號傳輸不正(zhèng)確(què)
⑥ 係統損壞或內部故(gù)障
解(jiě)決方案(與上對照)
1.快速速度,加速時間是(shì)否過大,主軸轉速,切削速度是(shì)否合理,是否因為操作者的參數(shù)修改導致係統性能(néng)改變
2.加裝穩壓(yā)設備
3.接地線並確定已可靠連接(jiē),在驅動器脈(mò)衝輸出觸點處加抗幹擾吸收電容(róng);一般的情況下變頻器的幹擾較大,請在帶負載(zǎi)的(de)請況(kuàng)下判斷,因為越大的負(fù)載(zǎi)會讓變頻器負(fù)載電流越大,產生的幹擾也越大(dà)
4.選擇適(shì)當的電容型號
5. 檢查係統與驅動器之間的信號連接線是否帶(dài)屏蔽,連接是(shì)否可靠,檢查係統脈衝(chōng)發生信號是否丟失或增加
6.送廠維修或更換主板
十二.機械方麵引起(qǐ)的加(jiā)工尺寸(cùn)不穩定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或(huò)過鬆
②電機插(chā)頭進水造(zào)成絕緣性能下降,電機損壞
③加工出的工件大小頭,裝夾(jiá)不當(dāng)
④ 工件出現橢圓
⑤ 絲杆反向間隙過大
⑥ 機(jī)械絲 杆安裝過緊
解決方案(àn)(與上對照)
1. 調整阻尼盤,使電機處於非(fēi)共振狀態
2.更換電機插(chā)頭,做(zuò)好(hǎo)防護,或(huò)是更換電機
3.檢查進刀量是否過大或過快造(zào)成的過(guò)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(tiào)動,檢修主軸,更換軸承
5.通過打百(bǎi)分表檢查(chá)絲杆的反向(xiàng)間隙,是否(fǒu)已從係(xì)統(tǒng)將間隙補入,補入後間隙是否(fǒu)過大
6. 檢查絲(sī)杆是否(fǒu)存在爬(pá)行,是否存在響應慢(màn)的現象