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数控机床精度突然下降的原因?

Apr 03, 2024

加工精度异常的原因:

机床进给装置修改或改变;

机床各轴零偏异常;

轴向间隙异常;

电机运行状态异常,即电气及控制部分异常;

机械故障,如螺钉、轴承、联轴器等部件。

此外,加工程序的编制、刀具的选择以及人为因素也可能导致加工精度异常。

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数控机床故障诊断原理:

1、先看外表,再看内在。 数控机 机床是集机械、液压、电气于一体的机床,因此故障的发生也会由这三者综合反映。维修人员首先应从外到内进行一项一项检查,尽量避免随意开箱、拆卸。否则,故障将会被放大,机床会失去精度,性能也会降低。

2.先机械,后电气。一般来说,机械故障较容易检测,而数控系统故障的诊断则较困难。在排除故障之前,首先要注意排除机械故障,往往可以达到事半功倍的效果。

3、先静后动。首先,在机床断电的静态状态下,通过了解、观察、测试和分析,确认是非破坏性故障后才可以给机床通电;在运行条件下进行动态观察、检查和试验,查找故障。对于破坏性故障,必须排除危险后方可通电。

4、先简单,后复杂。当多种故障相互交织、掩盖,无从下手时,应先解决简单的问题,再解决较困难的问题。往往简单的问题解决后,困难的问题可能会变得更容易。

 

数控机床故障诊断方法:

1、直观的方法(看、听、问、猜)询问——机床的故障现象、加工条件等;查看——CRT报警信息、报警灯、电容等元件

物体变形、冒烟、烧焦、保护器跳闸等;听——异常声音;气味——电器元件烧焦的气味和其他气味;触摸——热、振动和接触不良等。

2. 参数检查方法 参数通常存储在RAM 中。有时电池电压不足、系统长时间未上电或外界干扰等都会导致参数丢失或混乱。应根据故障特点检查、校准相关参数。

3、隔离方法:对于有些故障,很难区分是数控部分、伺服系统还是机械部分引起的。经常使用隔离方法。

4、类似更换方法,使用具有相同功能的备用板来更换怀疑有故障的模块,或者交换具有相同功能的模块或单元。

5、功能程序测试方法:对G、M、S、T功能的所有指令编写一些小程序。诊断故障时运行这些程序以确定功能缺失。

 

加工精度异常故障诊断及实例

1、机械故障导致加工精度异常

故障现象:采用Frank系统的立式加工中心。在加工连杆模具过程中,突然发现Z轴进给异常,造成至少1mm的切削误差(Z方向过切)。

故障诊断:经调查得知,故障是突然发生的。机床处于点动状态,手动数据输入方式下各轴运转正常,并正常返回参考点。无报警提示,杜绝了电气控制部分出现硬故障的可能性。主要应从以下几个方面进行一一检查。

检查机床精度异常时运行的加工程序段,特别是刀具长度补偿、标定以及加工坐标系(G54-G59)的计算。

点动模式下,Z轴反复移动,通过视觉、触觉、听觉来诊断运动状态。发现Z方向运动时噪音异常,尤其是快速点动时,噪音更为明显。由此看来,机械可能存在安全隐患。

检查机床Z轴精度。用手动脉冲发生器移动Z轴(设定倍率为1×100,即电机每步进给0.1mm),用百分表观察Z轴的移动情况。单向运动保持正常后,作为向前运动的起点。脉冲器每改变一步,机床Z轴实际移动距离d=d1=d2=d3=……=0.1mm,说明电机运转良好,定位精度也不错。好的。

回到机床实际运动位移的变化,可分为四个阶段:(1)机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1); (2) 表达式为d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1); (3)机床机构实际不运动,呈现最标准的反向间隙; (4)机床移动距离等于脉冲发生器的预定值(斜率等于1),机床恢复正常运动。

无论反向间隙如何补偿,其特点是除第(3)阶段的补偿外,其他阶段的变化仍然存在,尤其是第(1)阶段,严重影响机床的加工精度。补偿过程中发现,间隙补偿越大,第(1)阶段移动的距离越大。

经过对上述检查的分析,认为可能的原因有以下几种:一是电机有异常,二是机械故障,三是螺杆有间隙。为了进一步诊断故障,将电机与螺杆完全脱开,分别检查电机和机械部分。检查结果:电机运转正常;在对机械部分进行诊断时,发现用手转动螺丝时,在回程运动开始时有较大的空位感。正常情况下,您应该能够感觉到轴承在有序、平稳地运动。

故障排除:经拆卸检查,发现轴承确实损坏,滚珠脱落。更换后机器恢复正常。

 

2、数控机床位置问题导致加工精度异常

故障现象:垂直 数控铣床 配备北京KND-10M系统。点动或加工时,发现Z轴异常。

故障诊断:检查发现Z轴上下移动不均匀并发出噪音,且有一定间隙。电机启动时,点动方式Z轴向上运动时有不稳定的噪音,受力不均,电机有晃动的感觉。向下移动时,晃动不那么明显;停车时没有晃动。在加工过程中这一点更加明显。

造成故障的原因有三个:一是螺杆间隙很大;二是螺杆间隙过大;三是螺杆间隙过大。二、Z轴电机工作异常;第三,皮带轮损坏到受力不均匀的程度。

但需要注意的一点是,停止时没有抖动,上下运动不均匀,这样就可以排除电机运行不正常的问题。因此,首先对机械部分进行诊断,诊断测试时未发现异常,在公差范围内。按照排除法则,剩下的唯一问题就是腰带。在检查皮带时,我发现这条皮带刚刚更换过。然而,当我仔细检查皮带时,发现皮带内侧存在不同程度的损坏。显然是受力不均造成的。 ,是什么原因?诊断过程中发现电机放置有问题,即夹紧角度位置不对称,造成受力不均匀。

故障排除:只需重新安装电机,对准角度,测量距离(电机和Z轴轴承),并确保两侧皮带(长度)均匀即可。这样,Z轴上下运动的不均匀以及噪声和抖动就被消除,Z轴加工恢复正常。

 

3、系统参数未优化,电机运行异常。

导致加工精度异常的系统参数主要有机床进给单位、零偏、反向间隙等。例如弗兰克数控系统有两种进给单位:公制和英制。在机床修理过程中,局部加工往往会影响零偏和间隙的变化。故障解决后应及时调整和修改。另一方面,严重的机械磨损或连接松动也可能导致测量参数值发生变化。参数的变化需要进行相应的修改,以满足机床加工精度的要求。

故障现象:一台配备KND-10M系统的立式数控铣床。加工过程中发现X轴精度异常。

故障诊断:检查发现X轴有一定间隙,电机启动时不稳定。用手触摸X轴电机时,感觉电机有较强的拉力,但停止时拉力并不明显,特别是在点动模式下。分析认为,造成故障的原因有两个:一是螺杆间隙很大;二是螺杆间隙过大。二是X轴电机工作异常。

故障排除:利用KND-10M系统的参数功能对电机进行调试。首先对现有间隙进行补偿,然后调整伺服系统参数和脉冲抑制功能参数。 X轴电机抖动消除,机床加工精度恢复正常。

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