淺析造成數(shù)控機(jī)床加工精度降低的原因有哪些？

造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強(qiáng)，診斷難度比較大，歸納出五個(gè)主要原因：機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化；機(jī)床各個(gè)軸的零點(diǎn)偏置異常；軸向的反向間隙異常；電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分異常；機(jī)械故障，如絲杠，軸承，軸聯(lián)器等部件。另外加工程序的編制，刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。

一、造成加工精度異常故障的原因

造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強(qiáng)，診斷難度比較大，歸納出五個(gè)主要原因：機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化；機(jī)床各個(gè)軸的零點(diǎn)偏置異常；軸向的反向間隙異常；電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分異常；機(jī)械故障，如絲杠，軸承，軸聯(lián)器等部件。另外加工程序的編制，刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。

二、數(shù)控機(jī)床故障診斷原則

1.先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械，液壓，電氣為體的機(jī)床，故其故障的發(fā)生也會(huì)由這三者綜合反映出來(lái)。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐進(jìn)行排查，盡量避免隨意地啟封，拆卸，否則會(huì)擴(kuò)大故障，使機(jī)床喪失精度，降低性能。

2.先機(jī)械后電氣般來(lái)說(shuō)，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前，先注意排除機(jī)械性的故障，往往可達(dá)到事半功倍的果。

3.先靜后動(dòng)先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)下，通過(guò)了解，觀察，測(cè)試，分析，確認(rèn)為非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電；在運(yùn)行工況下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察，檢驗(yàn)和測(cè)試，查找故障。而對(duì)破壞性故障，必須先排除危險(xiǎn)后，方可通電。

4.先簡(jiǎn)單后復(fù)雜當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋，時(shí)無(wú)從下手時(shí)，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡(jiǎn)單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。

三、數(shù)控機(jī)床故障診斷方法

1.直觀法：（望聞問切）問-機(jī)床的故障現(xiàn)象，加工狀況等；看-CRT報(bào)警信息，報(bào)警指示燈，電容器等元件變形煙熏燒焦，保護(hù)器脫扣等；聽-異常聲響；聞-電氣元件焦糊味及其它異味；摸-發(fā)熱，振動(dòng)，接觸不良等。

2.參數(shù)檢查法：參數(shù)通常是存放在RAM中，有時(shí)電池電壓不足，系統(tǒng)長(zhǎng)期不通電或外部干擾都會(huì)使參數(shù)丟失或混亂，應(yīng)根據(jù)故障征，檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)。

3.隔離法：些故障，難以區(qū)分是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成的，常采用隔離法。

4.同類對(duì)調(diào)法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板，或?qū)⒐δ芟嗤哪０寤騿卧嗷ソ粨Q。

5.功能程序測(cè)試法將G，M，S，T，功能的部指令編寫些小程序，在診斷故障時(shí)運(yùn)行這些程序，即可判斷功能的缺失。

四、加工精度異常故障診斷和處理實(shí)例

1.機(jī)械故障導(dǎo)致加工精度異常

故障現(xiàn)象：臺(tái)SV-1000立式加工中心，采用Frank系統(tǒng)。在加工連桿模具過(guò)程中，忽然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給異常，造成至少1mm的切削誤差量（Z方向過(guò)切）。

故障診斷：調(diào)查中了解到，故障是忽然發(fā)生的。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng)，在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)方式操作下各個(gè)軸運(yùn)行正常，且回參考點(diǎn)正常，無(wú)任何報(bào)警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。應(yīng)主要對(duì)以下幾個(gè)方面逐進(jìn)行檢查。

檢查機(jī)床精度異常時(shí)正在運(yùn)行的加工程序段，別是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，加工坐標(biāo)系（G54-G59）的校對(duì)和計(jì)算。

在點(diǎn)動(dòng)方式下，反復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸，經(jīng)過(guò)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)噪音異常，別是快速點(diǎn)動(dòng)，噪音更加明顯。由此判斷，機(jī)械方面可能存在隱患。

檢查機(jī)床Z軸精度。用手搖脈沖發(fā)生器移動(dòng)Z軸，（將其倍率定為1×100的擋位，即每變化步，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)保持正常后作為起始點(diǎn)的正向運(yùn)動(dòng)，脈沖器每變化步，機(jī)床Z軸運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說(shuō)明電機(jī)運(yùn)行良好，定位精度也良好。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：（1）機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離d1>d=0.1mm（斜率大于1）；（2）表現(xiàn)出為d1=0.1mm>d2>d3（斜率小于1）；（3）機(jī)床機(jī)構(gòu)實(shí)際沒移動(dòng)，表現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙；（4）機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離與脈沖器經(jīng)定數(shù)值相等（斜率等于1），恢復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng)。無(wú)論怎樣對(duì)反向間隙進(jìn)行補(bǔ)償，其表現(xiàn)出的征是：除了（3）階段補(bǔ)償外，其他各段變化依然存在，別是（1）階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大，（1）階段移動(dòng)的距離也越大。

分析上述檢查認(rèn)為存在幾點(diǎn)可能原因：是電機(jī)有異常，二是機(jī)械方面有故障，三是絲杠存在間隙。為了進(jìn)步診斷故障，將電機(jī)和絲杠完脫開，分別對(duì)電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果是電機(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)初始有很大的空缺感。而正常情況下，應(yīng)該能感覺到軸承有序而平滑的移動(dòng)。

故障處理：經(jīng)過(guò)拆卸檢查發(fā)現(xiàn)該軸承確實(shí)受損，且有滾珠脫落。更換后機(jī)床恢復(fù)正常。