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高速線軌數(shù)控車床加工尺寸不穩(wěn)定原因分析及處理
發(fā)布日期：
2018-05-11
高速線軌數(shù)控車床加工尺寸不穩(wěn)定原因分析及處理
加工尺寸不穩(wěn)定類故障判斷維修
一、工件尺寸準確，表面光潔度差
故障原因
①機械有爬行現(xiàn)象；
②機床產(chǎn)生共振，放置不平穩(wěn)；
③刀具刀尖受損，不鋒利；
④加工工藝不好；
解決方案（與上對照）
1.機械產(chǎn)生爬行的原因為拖板導軌磨損厲害，絲桿滾珠磨損或松動。機床應注意保養(yǎng)，上下班之后應清掃鐵絲，并及時加潤滑油，以減少摩擦；
2.機床產(chǎn)生共振或放置不平穩(wěn)，調(diào)整水平，打下基礎，固定平穩(wěn)；
3.刀具磨損或受損后不鋒利，則重新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀；
4.選擇適合工件加工的冷卻液；在能達到其它工序加工要求的情況下，盡量選用較高的主軸轉(zhuǎn)速。
二、工件產(chǎn)生錐度大小頭現(xiàn)象
故障原因
①機床放置的水平?jīng)]調(diào)整好，一高一低，產(chǎn)生放置不平穩(wěn)；
②尾座頂針與主軸不同心；
③車削長軸時，工件材料比較硬，刀具吃刀比較深，造成讓刀現(xiàn)象；
解決方案
1.使用水平儀調(diào)整機床的水平度，打下扎實的地基，把機床固定好提高其韌性；
2.調(diào)整尾座；
3.選擇合理的工藝和適當?shù)那邢鬟M給量避免刀具受力讓刀；
三、驅(qū)動器相位燈正常，而加工出來的工件尺寸時大時小。
故障原因
①機床拖板長期高速運行，導致絲桿和軸承磨損；
②刀架的重復定位精度在長期使用中產(chǎn)生偏差；
③拖板每次都能準確回到加工起點，但加工工件尺寸仍然變化。此種現(xiàn)象一般由主軸引起，主軸的高速轉(zhuǎn)動使軸承磨損嚴重，導致加工尺寸變化解決方案（與上對照）；
解決方法
1.用百分表靠在刀架底部，同時通過系統(tǒng)編輯一個固定循環(huán)程序，檢查拖板的重復定位精度，調(diào)整絲桿間隙，更換軸承；
2.用百分表檢查刀架的重復定位精度，調(diào)整機械或更換刀架；
3.用百分表檢測加工工件后是否能準確回到程序起點；若可以，則檢修主軸，更換軸承；
四、工件尺寸與實際尺寸相差幾毫米，或某一軸向有很大變化。
故障原因
①快速定位的速度太快，驅(qū)動和電機反應不過來而產(chǎn)生；
②在長期摩擦磨損后機械的拖板絲桿和軸承過緊卡死；
③刀架換刀后太松鎖不緊；
④編輯的程序錯誤，頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束；
⑤系統(tǒng)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，則適當調(diào)整G0的速度、切削加減速度和時間使驅(qū)動器和電機在額定的運行頻率下正常動作2.在出現(xiàn)機床磨損后產(chǎn)生拖板、絲桿和軸承過緊卡死，則必須重新調(diào)整修復；
3.刀架換刀后太松則檢查刀架反轉(zhuǎn)時間是否滿足，檢查刀架內(nèi)部的渦輪渦桿是否磨損，間隙是否太大，安裝是否過松等；
4.如果是程序原因造成的，則必須修改程序，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序；
5.若發(fā)現(xiàn)尺寸偏差太大則檢查系統(tǒng)參數(shù)是否設置合理，特別是電子齒輪比和步距角等參數(shù)是否被破壞，出現(xiàn)此現(xiàn)象可通過打百份表來測量；
五、加工圓弧效果不理想，尺寸不到位
故障原因
①振動頻率的重疊導致共振；
②加工工藝；
③參數(shù)設置不合理，進給速度過大，使圓弧加工失步；
④絲桿間隙大引起的松動或絲桿過緊引起的失步；
⑤同步帶磨損。
解決方案
1.找出產(chǎn)生共振的部件，改變其頻率，避免共振；
2.考慮工件材料的加工工藝，合理編制程序；
3.對于步進電機，加工速率F不可設置過大；
4.機床是否安裝牢固，放置平穩(wěn)，拖板是否磨損后過緊，間隙增大或刀架松動等
5.更換同步帶。
五、加工圓弧效果不理想，尺寸不到位
故障原因
①批量生產(chǎn)中偶爾出現(xiàn)一件尺寸有變化，然后不用修改任何參數(shù)再加工，卻恢復正常情況；
②在批量生產(chǎn)中偶爾出現(xiàn)一件尺寸不準，然后再繼續(xù)加工尺寸仍不合格，而重新對刀后又準確；
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方法，及裝夾的可靠性；由于裝夾引起的尺寸變化，必須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現(xiàn)象
2.數(shù)控系統(tǒng)可能受到外界電源的波動或受到干擾后自動產(chǎn)生干擾脈沖，傳給驅(qū)動致使驅(qū)動接受多余的脈沖驅(qū)動電機多走或少走現(xiàn)象；了解掌握其規(guī)律，盡量采用一些抗干擾的措施，如：強電場干擾的強電電纜與弱電信號的信號線隔離，加入抗干擾的吸收電容和采用屏蔽線隔離。另外，檢查地線是否連接牢固，接地觸點zui近，采取一切抗干擾措施避免系統(tǒng)受干擾
六、工件某一道工序加工有變化，其它各道工序尺寸準確
故障原因
該程序段程序的參數(shù)是否合理，是否在預定的軌跡內(nèi)，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(xiàn)亂牙，螺距不對，則馬上聯(lián)想到加工螺紋的外圍配置（編碼器）和該功能的客觀因素，如：主軸轉(zhuǎn)速，螺紋導程與進給速度的關系（928TC配DY3，加工螺紋時主軸轉(zhuǎn)速X螺紋導程≤1700mm/min），編碼器的線數(shù)與電腦設置是否相符；當發(fā)現(xiàn)圓板程序段尺寸不對時則檢查圓弧的編程軌跡是否在同一圓弧上，有否特殊圓與圓之間的過度關系編程時的工藝編制
七、工件的每道工序都有遞增或遞減的現(xiàn)象
故障原因
①程序編寫錯誤
②系統(tǒng)參數(shù)設置不合理
③配置設置不當
④機械傳動部件有規(guī)律周期性的變化故障
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(zhí)行，可以通過打百份表來判斷，把百分表定位在程序的起點讓程序結束后拖板是否回到起點位置，再重復執(zhí)行幾遍觀察其結果，掌握其規(guī)律
2.檢查系統(tǒng)參數(shù)是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(shù)上的計算是否符合要求，脈沖當量是否準確
4.檢查機床傳動部分有沒有損壞，齒輪耦合是否均勻，檢查是否存在周期性，規(guī)律性故障現(xiàn)象。若有則檢查其關鍵部份并給予排除
八、系統(tǒng)引起的尺寸變化不穩(wěn)定
故障原因
①系統(tǒng)參數(shù)設置不合理
②工作電壓不穩(wěn)定
③系統(tǒng)受外部干擾，導致系統(tǒng)失步
④已加電容，但系統(tǒng)與驅(qū)動器之間的阻抗不匹配，導致有用信號丟失
⑤系統(tǒng)與驅(qū)動器之間信號傳輸不正確
⑥系統(tǒng)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(zhuǎn)速，切削速度是否合理，是否因為操作者的參數(shù)修改導致系統(tǒng)性能改變2.加裝穩(wěn)壓設備
3.接地線并確定已可靠連接，在驅(qū)動器脈沖輸出觸點處加抗干擾吸收電容；一般的情況下變頻器的干擾較大，請在帶負載的請況下判斷，因為越大的負載會讓變頻器負載電流越大，產(chǎn)生的干擾也越大
4.選擇適當?shù)碾娙菪吞?br /> 5.檢查系統(tǒng)與驅(qū)動器之間的信號連接線是否帶屏蔽，連接是否可靠，檢查系統(tǒng)脈沖發(fā)生信號是否丟失或增加6.送廠維修或更換主板
九、驅(qū)動器引起尺寸不穩(wěn)定
故障原因
①驅(qū)動器發(fā)送的信號丟失，造成的驅(qū)動失步
②伺服驅(qū)動器的參數(shù)設置不當，增益系數(shù)設置不合理
③驅(qū)動器發(fā)送信號干擾所致，導致失步
④驅(qū)動處于高溫環(huán)境，沒有采取較好的散熱措施，導致尺寸不穩(wěn)定，同時也可能導致驅(qū)動內(nèi)部參數(shù)變化，引發(fā)故障
⑤驅(qū)動器扭矩不夠或電機扭矩不夠
⑥驅(qū)動器的驅(qū)動電流不夠
⑦驅(qū)動器損壞
解決方案（與上對應）
1.先確定使用的是步進驅(qū)動器還是伺服驅(qū)動器：步進電機驅(qū)動器可通過相位燈或打百分表判斷是否存在失步。伺服驅(qū)動器則可通過驅(qū)動器上的脈沖數(shù)顯示或是打百分表判斷
2.參照DA98說明書修改增益參數(shù)3.加裝屏蔽線，加裝抗干擾電容
4.保證良好的散熱通風環(huán)境，適當?shù)臏囟仁潜ＷC加工性能的重要因素
5.更換驅(qū)動器或電機，使扭矩符合實際需要
6.調(diào)大驅(qū)動電流仍不能滿足要求，則需更換驅(qū)動器
7.驅(qū)動器送廠維修
十、機械方面引起的加工尺寸不穩(wěn)定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或過松
②電機插頭進水造成絕緣性能下降，電機損壞
③加工出的工件大小頭，裝夾不當
④工件出現(xiàn)橢圓
⑤絲桿反向間隙過大
⑥機械絲桿安裝過緊
解決方案（與上對照）
1.調(diào)整阻尼盤，使電機處于非共振狀態(tài)
2.更換電機插頭，做好防護，或是更換電機
3.檢查進刀量是否過大或過快造成的過負荷，檢查工件裝夾不應伸出卡盤太長，避免讓刀
4.檢查主軸的跳動，檢修主軸，更換軸承
5.通過打百分表檢查絲桿的反向間隙，是否已從系統(tǒng)將間隙補入，補入后間隙是否過大
6.檢查絲桿是否存在爬行，是否存在響應慢的現(xiàn)象。
十一、工件尺寸與實際尺寸只相差幾絲
故障原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損，絲桿的間隙隨著增大,機床的絲桿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范圍內(nèi)變化
②加工工件使用的刀具選型不對，易損，刀具裝夾不正或不緊等
③工藝方面根據(jù)工件材料選擇合理的主軸轉(zhuǎn)速、切削進給速度和切削量
④與機床放置的平衡度和穩(wěn)固性有關
⑤數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生失步或驅(qū)動選型時功率不夠，扭矩小等原因產(chǎn)生
⑥刀架換刀后是否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存在跳動串動和尾座同軸度差等現(xiàn)象
⑧在一些特殊加工場合，反向間隙無法補入，導致加工總是存在偏差
解決方案（與上對照）
1.機床磨損絲桿間隙變大后通過調(diào)整絲桿螺母和修緊中拖板線條減小間隙，或通過打百份表得出間隙值（一般間隙在0.15mm以內(nèi)）可補進電腦，可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取代，使工件尺寸符合要求
2.由于是刀具材質(zhì)使加工工件尺寸產(chǎn)生變化，則按要求合理選擇刀具，而由于刀具裝夾不正等原因產(chǎn)生的則根據(jù)工件的工藝要求合理選擇刀具角度和工裝夾具
3.當懷疑是加工方面的工藝問題，則根據(jù)材料的性質(zhì)，合理地編制加工工藝選擇適當?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速，切削進給速度和切削量
4.由于機床共振引起則把機床放置平穩(wěn)，調(diào)整好水平，必要時打下地基，安裝穩(wěn)固
5.數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的尺寸變化，首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編制，然后再根據(jù)所選的配置檢查設置的參數(shù)是否合理（如:G0快速定位速度和切削時的加減速時間常數(shù)等）。是否有人故意改動，其次是考慮所選配的驅(qū)動器功率大小是否合理，通過判斷相位燈觀察電腦發(fā)給驅(qū)動的脈沖是否有失步現(xiàn)象
6.檢查刀架換刀后反轉(zhuǎn)時間夠不夠，是否使刀架有足夠的時間來鎖緊，檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否有松動
7.檢查主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現(xiàn)象
8.利用編程技巧消除間隙。
