影響數控銑床加工精度案例分析

數控銑床屬於精密設備，但是在使用過程中難免會遇到數控銑床加工精度異常現象，影響產品的加（jiā）工精度，形成這（zhè）類故障（zhàng）的原因主要有四（sì）個方麵：　　1.係統參數發生變化或改動；　　2.機床位置環異常；　　3.電機運行（háng）狀態異常，即電氣（qì）及控製部分異常；　　4.機械故障，如絲杠，軸承，聯軸器等部件（jiàn）。另外加工程序（xù）的編製，刀具的選擇及人為因素，也可能導（dǎo）致加工精度異（yì）常。　 針對（duì）以上常見的故障，下麵根據案例一一進行分析及研究　　1.係統參數發（fā）生變化或改動導（dǎo）致加工精度（dù）異常　　一台數（shù）控立式銑床，配置FANUC0i-MC數控係統。在加工批（pī）零件時，發現當（dāng）班加（jiā）工（gōng）出來的零（líng）件均比要求尺寸小（X軸方向超差-0.03，Y軸方向超差-0.05），而該班之前（qián）的零件尺寸均在公差範圍內。檢查程序、刀具（jù）均（jun1）正常，檢（jiǎn）查各軸反向間（jiān）隙，發現X軸間隙剛好為（wéi）0.03MM，Y軸間隙為0.05MM。進一步了（le）解情況得知，原來前一（yī）天技術人員進行常規設備維護時，誤將反向間隙參數號1851的單位μm當成了10μm，結果將X軸間隙30μm設成了（le）3μm，Y軸間隙50μm設成了5μm，導致誤差的出現（xiàn）。　　係統（tǒng）參數主要包括（kuò）機床（chuáng）進給單（dān）位、零點偏置（zhì）、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控係統，其進給單位有公製和英製兩種。機床修理過程中某些處理，常常（cháng）影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢應作適時地調整和（hé）修改；另一方（fāng）麵，由於機械磨損嚴重（chóng）或連結鬆動也可能造成參數實測值的變化，需（xū）對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。　　2.機械故障導致（zhì）的加工（gōng）精度異常　　案例（lì）一：一台GSVM6540A立式加工中心，采用FANUC0i-MC數控係統。一次在銑削模具過程（chéng）中，突然（rán）發現Z軸進給異常，造（zào）成（chéng）至少0.3mm的切削誤差量（Z向過切）。調查中了解到：故障是突然發生的。機床（chuáng）在點動、MDI操作（zuò）方式下（xià）各軸運行正常，且回參考點正常；無任何報警提（tí）示，電氣控製部分硬故障的可能性排除。分析認為（wéi），主要應對以下幾方麵逐（zhú）一進行檢查。　　（1）檢查機（jī）床正運行的加工程序段（duàn），特別是（shì）加工深度設定、刀具長度補償、加工坐標係（G54～G59）的（de）調用等，檢查後並無異（yì）常。　　（2）在點動方式下，反複運動Z軸，經過視、觸、聽對其運動狀態診斷，發現Z向運動聲音並無異常。　　（3）檢查機床Z軸精度。用（yòng）手脈發生器移動Z軸，（將手脈倍率定為1×100的擋位，即每變化一（yī）步，電機進給0.1mm），配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常後作為起始點的正向運動，手脈每變化（huà）一（yī）步，機床Z軸運動的實際（jì）距離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機運行良好（hǎo），定位精度良好。但在反向運動時，發（fā）現（xiàn）明顯間隙。將手輪設成1×10擋位，配（pèi）合百分表反複測量得到Z軸（zhóu）的反向間隙為（wéi）0.25MM，修（xiū）改係統（tǒng）1851號參數進（jìn）行Z軸（zhóu）反向間隙補償，再用百分表測量Z軸反向間隙，間隙消除，故障初步排除。　　（4）進行（háng）試加工驗證。再（zài）加（jiā）工後發現，Z軸誤差依然存在，誤（wù）差值（zhí）約為0.2MM，由此判斷Z軸連結機構存在機（jī）械故障。　　（5）檢（jiǎn）查Z軸連結機（jī）構。經檢查發現Z軸絲杆的緊固螺母有鬆動跡像，造（zào）成Z軸絲杆軸向竄動，以致誤差的出現。調緊螺母，注意鬆緊程度，過鬆會有反向（xiàng）間隙，過緊會使（shǐ）絲杆受力過大，造成振動。再次修改係統1851號參（cān）數進行Z軸反向間（jiān）隙補償，以致間隙消除。試加工後（hòu），故障排（pái）除。　　案（àn）例二：一台GSVM6540A立式加工中心，采（cǎi）用FANUC0i-MC數控（kòng）係（xì）統。在加工一長方形模坯（pī）時，發現（xiàn）Y軸方向寬度的精度異常，實（shí）測尺寸（cùn）比要求小0.2-0.3MM，而且右端的實測值要比左端的小，但X軸方向的長度精度正常（cháng）。分析（xī）步驟如（rú）下：　　（1）首先檢查零件（jiàn）的CAD造型及加工程序，均無發現錯（cuò）誤。　　（2）用百分表檢查Y軸精度，發現Y軸定位精度良（liáng）好。由可知誤差是在有載荷的情況下才出現的。分析可知（zhī），故障原因有二：一（yī）是（shì）Z軸導軌線（xiàn）條鬆，二是X導軌線條鬆。根據零（líng）件實測值右端比左端小的特點初步認定故障是由（yóu）X導軌（guǐ）右邊的線條（tiáo）鬆動造成的。　　（3）拆缷X軸右邊防護罩，觀察X導軌（guǐ）右邊的線條，發現果然有鬆動的跡像。　　（4）調緊導軌線條後試加工，精（jīng）度正常（cháng），故障排除。　　3.機床電（diàn）氣參數未優化電機運行異常　　一台數控立式銑床，配置FANUC0i-MC數控係統。在加（jiā）工完（wán）一模具零件後，用量具測量發現X軸尺寸超差-0.05MM左右。檢（jiǎn）查發現X軸存在一定間隙，且電機啟動時存在不穩定現象。用手觸摸X軸電機時感覺電機抖動比較嚴重，啟停（tíng）時不太（tài）明顯，JOG方式下較明顯。　　分析認為，故障原因有兩點，一是（shì）機械反向（xiàng）間隙較大；二是X軸電機工作異常，電機抖動導致丟步。利用FANUC係（xì）統的參數功能，對電機進行調試。首先對存在的間隙進行了（le）補（bǔ）償（cháng）；調整伺服增益參數（shù）及N脈衝抑（yì）製功能參數，X軸（zhóu）電機的抖動消除，機床（chuáng）加工精度（dù）恢複正常。　　4.機床位置（zhì）環異常或控製邏輯不妥導致加工精度異常　　一台TH61140鏜銑床加工中心，數控係統為FANUC18i，全閉環控製方式。加工過程中，發現該機床Y軸精度異常，精度誤（wù）差*小在0.006mm左右，*大誤差可達到（dào）1.400mm。檢查中，機床已經按照要求設（shè）置了G54工（gōng）件坐標係。在MDI方（fāng）式下，以G54坐標係運行一段程序即“G90G54Y80F100；M30；，待機（jī）床運行結束後顯示（shì）器（qì）上顯（xiǎn）示的（de）機械坐標值為（wéi）“-1046.605，記錄（lù）下該值。然後在手動方式下（xià），將機床Y軸點動到（dào）其他任意位（wèi）置，再次在MDI方式下執行上（shàng）麵的語句（jù），待機床停止後，發現此時機床機械坐標數顯值為“-1046.992，同第一次執行後的數顯（xiǎn）示值相比相差了0.387mm。按照同樣的（de）方法，將Y軸點動到不（bú）同的位置，反複執行該語句，數顯的示值不（bú）定。用百（bǎi）分表對Y軸進行檢（jiǎn）測，發現機械位置（zhì）實際誤差同數顯顯示出的誤差基本一致，從而認為故（gù）障原因為Y軸重複定位誤差過大。對（duì）Y軸的（de）反向間隙及定位精度進行仔細檢查（chá），重新作補償，均（jun1）無效果（guǒ）。因此（cǐ）懷疑光柵尺及係（xì）統參數等有（yǒu）問題，但為什麽產生如此大的誤差，卻未出現相應的報警信（xìn）息呢（ne）？進一步檢查發（fā）現，該軸為（wéi）垂直方向的軸，當Y軸鬆開時，主軸箱向下掉（diào），造成了超差。對機床的PLC邏輯控製程（chéng）序做了（le）修改（gǎi），即（jí）在Y軸鬆開時，先把Y軸使能加載，再（zài）把Y軸鬆開；而（ér）在夾緊時（shí），先把軸夾緊後（hòu），再把Y軸使能去掉。調整後機床故障（zhàng）得以解決。 如果在使用中發現任何異常現象，請及時和廠家售後服務聯係，在技術人員的指導下完成操（cāo）作。東莞市男人的天堂AV网站智（zhì）控有限公司是一家股份製公司，旗下有 眾創為智控科技有限公司，景哲機電有限公司，子帆機床（chuáng）服務公司 ，專注於數控設備的生產'，銷售，研發，整機配（pèi）套，和代工服（fú）務為一體的高薪技術企業。