影響數控銑（xǐ）床加工精度案例分析

數控銑床（chuáng）屬於精密設備，但是在使用過程（chéng）中（zhōng）難（nán）免會遇到數控銑床加工精度異常現象（xiàng），影響產品的加工精度，形成這類故障的原因主（zhǔ）要有四個方麵：　　1.係統參數發生變化或改動；　　2.機床位置環異常；　　3.電機運行狀態異常，即電氣及控製部分異常；　　4.機械故障，如絲杠，軸承（chéng），聯軸器等部件。另外加工程序（xù）的編製，刀具的選擇及人為（wéi）因（yīn）素，也可（kě）能導致加工精度異（yì）常。　 針對以上常見的故障，下麵根據案（àn）例一一進行分析及（jí）研究　　1.係統參數發生變化或改動導致加工精度異（yì）常　　一台數控立式銑床，配置FANUC0i-MC數控係統（tǒng）。在加工批零件時，發現當班加工出來的零件均比要求尺（chǐ）寸小（X軸方向超差（chà）-0.03，Y軸（zhóu）方向超（chāo）差-0.05），而該班之前的（de）零件尺寸均在公差範圍內。檢查程序、刀具均正常，檢查各軸反向（xiàng）間隙，發現X軸間隙剛好為0.03MM，Y軸（zhóu）間隙為0.05MM。進一步（bù）了解情況得知，原來前一天技術人員進行常規設備維護時，誤將反向間（jiān）隙參數號1851的單位μm當成了10μm，結果將X軸間隙30μm設成了3μm，Y軸間隙50μm設成（chéng）了5μm，導致誤差的出現（xiàn）。　　係統參數主（zhǔ）要包括機床（chuáng）進給單位、零點偏置、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（cháng）常影響到零點（diǎn）偏置和間隙（xì）的變化，故障處理完畢（bì）應作適時地調整和（hé）修改；另一方麵，由於（yú）機（jī）械磨損嚴重或連（lián）結鬆動也可能造成參數實測值的（de）變化，需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（zhàng）導致的加工精度異常　　案例一：一台GSVM6540A立式加工中心，采用FANUC0i-MC數控係統。一（yī）次在銑削模具過（guò）程中，突然發現Z軸進給異常，造成至少0.3mm的切（qiē）削誤差量（Z向過切）。調查中了解到（dào）：故障（zhàng）是突然發生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常，且回參考點正常；無任何報警提示，電氣控製部分硬故障的可能性排除。分析認為，主要應對以下幾方麵逐一（yī）進行檢查。　　（1）檢查（chá）機（jī）床正運行的加工程序段，特別是加工深度設定（dìng）、刀具（jù）長度補償、加工坐（zuò）標（biāo）係（G54～G59）的調用等，檢查後並無異常。　　（2）在（zài）點動方（fāng）式下，反複運動Z軸，經過視、觸（chù）、聽對（duì）其運動狀態診斷，發現Z向運動聲音（yīn）並無異常。　　（3）檢查機床Z軸精度。用手脈發生器移動Z軸，（將手脈倍率定為1×100的擋位，即每變化一步，電機（jī）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（mò）每（měi）變化（huà）一步，機床Z軸運動的實（shí）際距（jù）離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機（jī）運行良好（hǎo），定（dìng）位精（jīng）度良好。但在反向運動（dòng）時，發現明（míng）顯間隙。將手輪設成1×10擋位，配合百分表反複測量得（dé）到Z軸的反向間隙為0.25MM，修改係統1851號參數進行（háng）Z軸反向間隙（xì）補償，再用百分（fèn）表測量Z軸反（fǎn）向間隙，間隙消除，故障初步排除。　　（4）進行（háng）試加工驗證。再加工後發現（xiàn），Z軸誤差依然存（cún）在（zài），誤差（chà）值約為0.2MM，由此判斷Z軸連結機構存在機械故障（zhàng）。　　（5）檢查Z軸連結機構。經檢查發現Z軸絲杆的緊（jǐn）固螺母有（yǒu）鬆動跡像，造成Z軸（zhóu）絲杆軸向（xiàng）竄動，以致誤差（chà）的出現。調緊螺母，注意鬆緊程度，過鬆會有反（fǎn）向間隙，過緊會使絲杆受力過（guò）大，造成振動。再次修改係統1851號參數進行Z軸反向間隙補償（cháng），以（yǐ）致間隙（xì）消除。試（shì）加工後，故障排除。　　案例二：一（yī）台GSVM6540A立式（shì）加（jiā）工（gōng）中心，采用FANUC0i-MC數控係統。在加工一長方形模坯時，發現Y軸方向寬度的精度異常，實測尺寸比要求小0.2-0.3MM，而且右端的實測值要比（bǐ）左端（duān）的小，但X軸方向的長度精度正常。分析步驟如下：　　（1）首先檢查（chá）零件的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軸定位精度良好。由可知誤差是在有載荷的情況下才（cái）出現（xiàn）的。分析可知，故障原因有二：一是Z軸導軌線條鬆，二是X導軌線條鬆。根據零件實測值右端比左端小的特點（diǎn）初步認定故障是由X導軌右邊的（de）線條鬆（sōng）動造成（chéng）的。　　（3）拆缷X軸右邊防護罩，觀察X導軌右邊的線條，發現果然有鬆動的跡像。　　（4）調緊導軌線條（tiáo）後試加工，精度正常，故障排除。　　3.機床電氣參數未優化電機運行異常（cháng）　　一台數控立（lì）式銑床，配置FANUC0i-MC數控係統。在加（jiā）工完一模具零（líng）件後，用量具測量發現X軸尺寸（cùn）超差-0.05MM左右。檢（jiǎn）查發現X軸存在一定（dìng）間隙（xì），且電機（jī）啟動時存在（zài）不穩定現象。用手觸（chù）摸X軸（zhóu）電機時感覺電機抖動比較嚴重，啟停（tíng）時不太明顯，JOG方式下較明顯。　　分析認為，故障原因有兩點，一是機械反向間隙較大；二（èr）是（shì）X軸電機工作（zuò）異常，電機抖（dǒu）動（dòng）導致丟步。利用FANUC係統的參（cān）數功能，對電機進行調試。首先（xiān）對存在的（de）間隙進行了補償；調整伺服增益參數（shù）及N脈衝抑製功（gōng）能參數，X軸電機的抖動消除，機床加工精（jīng）度恢複正常。　　4.機床位置環異常或控製邏輯不妥導致加工（gōng）精（jīng）度異常　　一台TH61140鏜銑床加工中心，數控係（xì）統為FANUC18i，全閉環控製方式。加（jiā）工過程中，發現該機床Y軸精度異常，精度誤差*小在0.006mm左右，*大誤差可達到1.400mm。檢（jiǎn）查中，機床已經按照要（yào）求設置了（le）G54工件坐標係。在（zài）MDI方式下，以G54坐標係運（yùn）行一段程序即“G90G54Y80F100；M30；，待（dài）機（jī）床運行（háng）結（jié）束後顯示器（qì）上顯示的（de）機械（xiè）坐標值為“-1046.605，記錄下該值。然後在手動（dòng）方式下，將機（jī）床Y軸點動到（dào）其他任意位置，再次在MDI方式（shì）下執行上麵的語句，待（dài）機床（chuáng）停止後，發（fā）現此（cǐ）時機床機械坐標數顯值為“-1046.992，同第一次執行後的數顯示值相比相差了0.387mm。按照同樣的方法，將Y軸點動到（dào）不同的位置，反複執行該語句，數顯的示值不定。用百分表對Y軸進行（háng）檢測，發現機械位置實（shí）際誤差同數顯顯示出（chū）的誤差基本一致，從而認為故障原（yuán）因為Y軸重複定位誤差過（guò）大。對Y軸的反（fǎn）向間隙及定位精度進行仔細檢查，重新作（zuò）補（bǔ）償，均無效果。因此懷疑光柵尺及係統參（cān）數等有問題，但為什麽產（chǎn）生如此大的誤差，卻未出現相應的報警信息呢？進一步檢查發現，該軸為垂直方向的軸，當Y軸（zhóu）鬆（sōng）開（kāi）時，主軸箱向（xiàng）下掉，造成了超差。對機床的PLC邏輯控製程序做了修改，即在（zài）Y軸鬆開時，先把（bǎ）Y軸使能加載，再把Y軸（zhóu）鬆開；而在夾緊時（shí），先把軸夾緊後，再把Y軸使能去掉。調整後機床故障得（dé）以解決。 如果在使用中發現任何異（yì）常現象，請及時（shí）和廠家售後服務聯係，在技術人（rén）員的指（zhǐ）導下完成操作。東莞市麻豆视频在线观看智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，子帆機床服務公司 ，專注於數控設備的（de）生產'，銷售，研發，整機配套，和代工服務為一體的高薪（xīn）技術企（qǐ）業。