数控机床加工精度异常故障的处理措施分析 点击:624 | 回复:1



wxjctj

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 23回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:0
  • 注册:1900年1月01日
发表于:2009-10-12 09:36:25
楼主

数控机床加工精度异常故障的处理措施分析

文章摘自:无锡金城电气有限公司 www.wxjcdq.com.cn


数控机床加工精度异常故障的形成,原因主要有五个方面:

{1}机床进给单位被改动或变化。

{2}机床各个轴的零点偏置【NULL OFFSET】异常。

{3}轴向的反向间隙【BACK LASH】异常。

{4}电机运行状态异常,即电气及控制部分异常。

{5}机械故障,如丝杠,轴承,轴联器等部件。另外加工程序的编制,刀具的选择及人为因素,也可能导致加工精度异常。

了解更多数控知识,及产品购买推荐登录无锡金城电气有限公司网站:www.wxjcdq.com.cn


1.  系统参数发生变化或改动

  系统参数主要包括机床进给单位,零点偏置,反向间隙等。例如SIMENS,FANUC数系统,其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理,常常 影响 到零点偏置和间隙的变化,故障处理完毕后应作适时的调整和修改;另一方面,由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化,需要对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。

2.  机械故障导致的加工精度异常   一台THM6350立式加工中心,采用SIMENS 840D系统。在加工联杆模具过程中,忽然发现Z轴进给异常,造成至少1毫米的切削误差量(Z向过切)。调查中了解到:故障是忽然发生的。机床在点动,MDI(手动数据输入方式)操作方式下各个轴运行正常,且回 参考 点正常;无任何报警提示,电气控制部分硬故障的可能性排除。 分析 认为,主要应对以下几个方面逐一进行检查。  

 【1】检查机床精度异常时正在运行的加工程序段,特别是刀具长度补偿,加工坐标系(G54—G59)的校对和 计算 。  

 【2】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向运动噪 音异常,特别是快速点动,噪音更加明显。由此判断,机械方面可能存在隐患。   

【3】检查机床Z轴精度。用手摇脉冲发生器移动Z轴,(将其倍率定为1X100的挡位,即每变化一步,电机进给0.1毫米),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,脉冲器每变化一步,机床Z轴运动的实际距离d=dl=d2=d3….=0.1mm,说明电机运行良好,定位精度也良好。

而返回机床实际运动位移的变化上,可以分为四个阶段:

①机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1);

②表现出为d1=0.1>d2>d3(斜率小于1);

③机床机构实际没移动,表现出最标准的反向间隙;

④机床运动距离与脉冲器给定数值相等(斜率等于1),恢复到机床的正常运动。  

 无论怎样对反向间隙(参数1851)进行补偿,其表现出的特征是:除了③阶段能够补偿外,其他各段变化依然存在,特别是①阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现,间隙补偿越大,①阶段移动的距离也越大。 分析上述检查认为存在几点可能原因:一是电机有异常;二是机械方面有故障;三是丝杠存在间隙。为了进一步诊断故障,将电机和丝杠完全脱开,分别对电机和机械部分进行检查。检查结果是电机运行正常;在对机械部分诊断中发现,用手盘动丝杠时,返回运动初始有非常明显的空缺感。而正常情况下,应能感觉到轴承有序而平滑的移动。经过拆卸检查发现其轴承确实受损,且有滚珠脱落。更换后机床恢复正常。

3.  机床电气参数未优化电机运行异常  

 有一台北京产的立式数控铣床,配备SIMENS840D系统。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的现象。有手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较厉害,停止是抖动不明显,尤其是点动方式下比较明显。分析认为,故障原因有两点,一是丝杠反向间隙很大;二是X轴电机工作异常。利用SIMENS系统的参数功能,对电机进行调试。首先对存在的间隙进行补偿;调整伺服增益参数及脉冲抑制功能参数,X轴电机的抖动消除,机床加工精度恢复正常。

4、  机床位置环异常或控制逻辑不妥   一台TH61140加工中心,系统是FANUC18I,全闭环控制方式。加工过程中,发现该机床Y轴精度异常,精度误差最小为0.006mm,最大为1.4mm。检查中,机床已经按照要求设置了G54工件坐标系。在MDI(手动数据输入方式)方式下,以G54坐标系运行一段程序即“G00G90G54Y80F100;M30;”,待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为“-1046.605”,记录下该数值。然后在手动方式下,将机床点动到其他任意位置,再次在MDI方式下运行上次的程序段,待机床停止后,发现此时机床机械坐标数值显示为“-1046.992”,同第一次执行后的数值相比差了0.387mm。按照同样的 方法 ,将Y轴点动到不同的位置,反复执行该程序段显示器上显示的数值不定。用百分表对Y轴进行仔细检查,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检查,重新做补偿,均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等有 问题 。但为什么产生如此大的误差,却未出现相应的报警信息呢?进一步检查发现,次轴为垂直方向的轴,当Y轴松开时主轴箱向下掉,造成了误差。

  对机床的PLC逻辑控制程序做了修改,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。

五轴数控加工销售合金轮螺旋桨叶叶片、合金轮桨叶模具、工业建筑模型复杂工件模具

金城电气专业五轴数控加工销售涡轮增压器、发动机、压缩机、压气机、制氧机、制氮机的合金叶轮、螺旋桨叶、风叶、叶片,专业龙门五轴数控加工工业模型、建筑模型、立体工艺造型、复杂工件,模具制造,专业技术,服务专家!

联系电话:0510-85227058 、85227258 、13665113368

联系地址:无锡市新区(长江路7号)科技园四区

客服QQ:861688634

公司主页: http://www.wxjcdq.com.cn




cj1985

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:4帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:24
  • 注册:2009年9月11日
发表于:2009-10-23 21:24:48
1楼
请 问高手们,当数控机床某个轴抖动的 厉害,调整伺服增益参数的原理是 什么啊,为什么调这个参数就能使抖动消除啊?多谢指教!

热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师