生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障,。此類故障隱蔽性強(qiáng),、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有以下方面：

　　1)機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化

　　2)機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置(nulloffset)異常

　　3)軸向的反向間隙(backlash)異常

　　4)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常,，即電氣及控制部分故障

　　5)此外,，加工程序的編制,、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常,。

　　1.系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動(dòng)

　　系統(tǒng)參數(shù)主要包括機(jī)床進(jìn)給單位,、零點(diǎn)偏置、反向間隙等等,。例如siemens,、fanuc數(shù)控系統(tǒng)，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種,。機(jī)床修理過程中某些處理,，常常影響到零點(diǎn)偏置和間隙的變化，故障處理完畢應(yīng)作適時(shí)地調(diào)整和修改;另一方面,，由于機(jī)械磨損---或連結(jié)松動(dòng)也可能造成參數(shù)實(shí)測(cè)值的變化,，需對(duì)參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機(jī)床加工精度的要求。

　　2.機(jī)械故障導(dǎo)致的加工精度異常

　　一臺(tái)thm6350臥式加工中心,，采用fanuc0i-ma數(shù)控系統(tǒng),。一次在銑削汽輪機(jī)葉片的過程中，突然發(fā)現(xiàn)z軸進(jìn)給異常,，造成至少1mm的切削誤差量(z向過切),。調(diào)查中了解到：故障是突然發(fā)生的。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng),、mdi操作方式下各軸運(yùn)行正常,，且回參考點(diǎn)正常;無任何報(bào)警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除,。分析認(rèn)為,，主要應(yīng)對(duì)以下幾方面逐一進(jìn)行檢查。

　　(1)檢查機(jī)床精度異常時(shí)正運(yùn)行的加工程序段,，---是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償,、加工坐標(biāo)系(g54～g59)的校對(duì)及計(jì)算。

　　(2)在點(diǎn)動(dòng)方式下,，反復(fù)運(yùn)動(dòng)z軸,，經(jīng)過視、觸,、聽對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)診斷,，發(fā)現(xiàn)z向運(yùn)動(dòng)聲音異常，---是快速點(diǎn)動(dòng),，噪聲明顯,。由此判斷，機(jī)械方面可能存在---,。

　　(3)檢查機(jī)床z軸精度,。用手脈發(fā)生器移動(dòng)z軸，(將手脈倍率定為1×100的擋位,，即每變化一步,，電機(jī)進(jìn)給0.1mm)，配合百分表觀察z軸的運(yùn)動(dòng)情況,。在單向運(yùn)動(dòng)精度保持正常后作為起始點(diǎn)的正向運(yùn)動(dòng),，手脈每變化一步，機(jī)床z軸運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm,，說明電機(jī)運(yùn)行---,，定位精度---。而返回機(jī)床實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移的變化上,，可以分為四個(gè)階段：機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離d1>;d=0.1mm(斜率大于1);表現(xiàn)出為d=0.1mm>;d2>;d3(斜率小于1);機(jī)床機(jī)構(gòu)實(shí)際未移動(dòng),，表現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙;機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離與手脈給定值相等(斜率等于1)，恢復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng),。

　　無論怎樣對(duì)反向間隙(參數(shù)1851)進(jìn)行補(bǔ)償,，其表現(xiàn)出的特征是：除第階段能夠補(bǔ)償外，其他各段變化仍然存在,，---是第階段---影響到機(jī)床的加工精度,。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大,，第段的移動(dòng)距離也越大,。

　　分析上述檢查，數(shù)控技工培訓(xùn)認(rèn)為存在幾點(diǎn)可能原因：一是電機(jī)有異常;二是機(jī)械方面有故障;三是存在一定的間隙,。為了進(jìn)一步診斷故障,，將電機(jī)和絲杠完全脫開，分別對(duì)電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查,。電機(jī)運(yùn)行正常;在對(duì)機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn),，用手盤動(dòng)絲杠時(shí)，返回運(yùn)動(dòng)初始有非常明顯的空缺感,。而正常情況下,，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動(dòng)。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損,，且有一顆滾珠脫落,。更換后機(jī)床恢復(fù)正常。

　　3.機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行異常

　　一臺(tái)數(shù)控立式銑床,，配置fanuc0-mj數(shù)控系統(tǒng),。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)x軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)x軸存在一定間隙,，且電機(jī)啟動(dòng)時(shí)存在不穩(wěn)定現(xiàn)象,。用手觸摸x軸電機(jī)時(shí)感覺電機(jī)抖動(dòng)比較---，啟停時(shí)不太明顯,，jog方式下較明顯,。

　　分析認(rèn)為，精密車床零件廠商,，故障原因有兩點(diǎn),，一是機(jī)械反向間隙較大;二是x軸電機(jī)工作異常。利用fanuc系統(tǒng)的參數(shù)功能,，對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試,。首先對(duì)存在的間隙進(jìn)行了補(bǔ)償;調(diào)整伺服增益參數(shù)及n脈沖抑制功能參數(shù)，x軸電機(jī)的抖動(dòng)消除,，機(jī)床加工精度恢復(fù)正常,。

　　4.機(jī)床位置環(huán)異常或控制邏輯---

　　一臺(tái)th61140鏜銑床加工中心,，數(shù)控系統(tǒng)為fanuc18i,，全閉環(huán)控制方式。加工過程中,，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床y軸精度異常,，精度誤差xiao在0.006mm左右，da誤差可達(dá)到1.400mm.檢查中,，機(jī)床已經(jīng)按照要求設(shè)置了g54工件坐標(biāo)系,。在mdi方式下，以g54坐標(biāo)系運(yùn)行一段程序即“g90g54y80f100;m30;”,，待機(jī)床運(yùn)行結(jié)束后顯示器上顯示的機(jī)械坐標(biāo)值為“-1046.605”,，記錄下該值。然后在手動(dòng)方式下,，將機(jī)床y軸點(diǎn)動(dòng)到其他任意位置,，再次在mdi方式下執(zhí)行上面的語句，待機(jī)床停止后,，發(fā)現(xiàn)此---床機(jī)械坐標(biāo)數(shù)顯值為“-1046.992”,，同第yi次執(zhí)行后的數(shù)顯示值相比相差了0.387mm.按照同樣的方法，將y軸點(diǎn)動(dòng)到不同的位置,，反復(fù)執(zhí)行該語句,，精密車床零件價(jià)格，數(shù)顯的示值不定,。用百分表對(duì)y軸進(jìn)行檢測(cè),，發(fā)現(xiàn)機(jī)械位置實(shí)際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致,，從而認(rèn)為故障原因?yàn)閥軸重復(fù)定位誤差過大。對(duì)y軸的反向間隙及定位精度進(jìn)行仔細(xì)檢查,，重新作補(bǔ)償,，均無效果。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題,，但為什么產(chǎn)生如此大的誤差,，卻未出現(xiàn)相應(yīng)的報(bào)警信息呢?進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),，該軸為垂直方向的軸,，當(dāng)y軸松開時(shí)，主軸箱向下掉,，造成了超差,。

　　對(duì)機(jī)床的plc邏輯控制程序做了修改，即在y軸松開時(shí),，先把y軸使能加載,，再把y軸松開;而在夾緊時(shí)，先把軸夾緊后,，再把y軸使能去掉,。調(diào)整后機(jī)床故障得以解決。