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数控机床加工精度异常的原因

来源:济南联飞数控装备有限公司    日期:2019-11-25 11:01:39    点击量:

一、系统参数发生变化或着被改动
    系统参数主要包括机床的进给单位、零点偏置以及反向间隙等等。而机床修理过程中某些数据参数的处理,常常会影响到零点偏置和反向间隙的变化,所以在故障处理完后应该及时地将参数还原调整和修改回去。还有一种情况是由于机械磨损严重或着连结松动也是很有可能造成参数实测值的变化,所以就需要对参数及时进行修改回原数值才能满足机床加工精度的要求。

二、机械故障导致的机床加工精度异常
    我们举一个例子更方便我们来理解。假如一台THM6350卧式加工中心,采用的是FANUC0i-MA数控系统。在一次铣削汽轮机叶片的过程中,突然发现Z轴进给异常,造成至少1mm的切削误差量。然后我们在调查中了解到:故障是突然发生的。机床在点动、MDI操作方式下各轴的运行都正常,并且参考点正常,并且无任何报警提示排除了电气控制部分硬故障的可能性。所以要对以下几方面进行检查。首先是检查机床精度异常时正运行的加工程序段,特别是刀具长度补偿、加工坐标系的校对及计算。其次是在点动方式下,反复运动Z轴,经过视、触、听对其运动状态诊断,发现Z向运动声音异常,特别是快速点动,噪声更加明显。由此判断,机械方面可能存在隐患。最后要检查机床Z轴精度。用手脉发生器移动Z轴,配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动,手脉每变化一步,机床Z轴运动的实际距离d=d1=d2=d3…=0.1mm,说明电机运行良好,定位精度良好。

三、机床电气参数未优化电机运行异常
    我们再举一个例子,假如一台数控立式铣床,配置FANUC0-MJ数控系统,并且在加工过程中,发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙,且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较严重,启停时不太明显,且JOG方式下较明显。我们通过分析认为出现故障的原因有两点:一是机械反向间隙较大;二是X轴电机工作异常。我们先利用FANUC系统的参数功能,对电机进行调试。首先对存在的间隙进行了补偿;调整伺服增益参数及N脉冲抑制功能参数,然后X轴电机的抖动消除,进而机床加工精度恢复正常。

四、机床位置环异常或控制逻辑不妥
    我们还是要举个例子说明一下。一台TH61140镗铣床加工中心,数控系统为FANUC18i,全闭环控制方式,该机器在加工过程中,发现该机床Y轴精度异常,精度误差最小在0.006mm左右,最大误差可达到1.400mm.检查中,机床已经按照要求设置了G54工件坐标系。在MDI方式下,以G54坐标系运行一段程序即“G90G54Y80F100;M30”,待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为“-1046.605”记录下该值。然后在手动方式下,将机床Y轴点动到其他任意位置,再次在MDI方式下执行上面的语句,待机床停止后,发现此时机床机械坐标数显值为“-1046.992”,同第一次执行后的数显示值相比相差了0.387mm。按照同样的方法,将Y轴点动到不同的位置,反复执行该语句,数显的示值不定。用百分表对Y轴进行检测,发现机械位置实际误差同数显显示出的误差基本一致,从而认为故障原因为Y轴重复定位误差过大。对Y轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查,重新作补偿,均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等有问题。我们再进一步检查发现,该轴为垂直方向的轴,当Y轴松开时,主轴箱向下掉,造成了超差。然后我们需要对机床的PLC逻辑控制程序进行修改,即在Y轴松开时,先把Y轴使能加载,再把Y轴松开;而在夹紧时,先把轴夹紧后,再把Y轴使能去掉。调整后机床故障得以解决。

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