分析数控加工中心故障排除及实例
分析数控加工中心故障排除及实例
数控加工类故障
1.加工尺寸或精度误差过大：
误差故障的现象较多，在各种设备上出现时的表现不一。如数控车床在直径方向出现时大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现误差的情况较多，常见的是尺寸向下逐渐增大，但也有尺寸向上增大的现象，在水平轴上也经常会有一些较小误差的故障出现，有些经常变化，时好时坏使零件的尺寸难以控制。造成数控机床中误差故障但又无报警的情况，主要有几种情况：
1） 机床几何误差太大，机床机械精度达不到要求。
2） 机床的数控系统较简单，在系统中对误差没有设置检测，因此在机床出现故障时不能有报警显示。
3） 机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内，因此当出现误差时检测不到，
由于大多数的数控机床使用的是半闭环系统，因此不能检测到机床的实际位置。
4） 丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率和可能性不同，出现故障后现象也不同，有些尺寸只会向负方向增加，但有些正负方向变化的可能弹性联接的基本上是负向增加的多，而中间使用键联接的两种故障均会发生。
5）机床的电气系统中回零不当，回零点不能保证一致，该种故障出现的误差一般较小。除了一般的因减速开关不良造成故障外，回零时的减速距离太短也会使零点偏离。在有些系统中的监控页面中有“删格量”一项，记录并经常核对可及时发现问题。
6）机床运动时由于超调引起加工精度和加工尺寸误差过大，如果加减速时间常数调节的过小，电机电流已经形成饱和，引起伺服运动的超调，可以引起系统的加工精度与加工尺寸，这时可以通过调节伺服驱动器的参数来改善轴的运动性能，来消除加工误差。
7）在利用刀尖半径补偿时，g41、g42使用不正确或者在走刀换向时没有相应修改g41、g42。
8）刀具与工件的相对位置方位号设定错误。
9）对刀不正确，或者加工时没有考虑刀尖半径尺寸。
事例1:
故障现象：某加工中心运行九个月后,发生z轴方向加工尺寸不稳定,尺寸超差且无任何规律,显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异。
故障分析：该加工中心是采用的国外进口数控系统，丝杠采用的是直联的方式，根据故障分析，原因可能是因为联轴器联结螺钉松动，导致联轴器与滚轴丝杠或伺服电机间滑动，经过对z轴仔细检查发现联轴器6只紧固螺钉都出现了松动，紧固螺钉后，故障排除。
2.两轴联动铣削圆周时圆度超差
圆度超差一般出现两种情况：一种是圆的轴向变形；另一种情况是出现斜椭圆，即在45度方向上的椭圆。
1）圆的轴向变形，其原因是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限shi，就产生圆度误差。
2）产生斜椭圆误差时，一般是由各轴的位置偏差过大造成，可以通过调整各轴的增益来改善各轴的运动性能。使每个轴的运动特性比较接近，另外，如果机械传动副之间的间隙如果过大或者间隙补偿不合适的话，也可能引起该故障。
3.两轴联动铣削圆周时圆弧上有突起现象
圆弧切削在特定的角度（0、90、180、270度）过象限shi，由于电机需要反转，由于机械的摩擦力、反向间隙等原因造成速度无法连续，造成圆弧上有突起现象。
4.车床加工时，g02、g03加工轨迹不是圆或报圆弧数据错误
1）参数设置错误，如加工平面选者不对
2）x轴编程时半径编程输入的是直径值，直径
• 编程时输入的是半径值
5.自动运行时报程序指令错
1）程序中有非法地址字
2）固定循环参数设置错误
事例1:
故障现象：某加工中心在加工整圆时，发生x轴方向加工尺寸不对，尺寸超差，显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异常。
故障分析：该加工中心是采用的国内数控系统,丝杠采用的是直联的方式，根据故障分析，原因可能是因为是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限shi，就产生圆度误差。对该机床进行重新校平调整，检查该机床的参数，发现该机床的轴的间隙补偿为零，用百分表测量x轴的反向间隙，实际测量值超过0.003mm，对该机床的x轴进行了调整，并利用了系统的软件补偿功能，消除了x轴的间隙，再次加工整圆进行检验，故障消除。
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1.加工尺寸或精度误差过大：
误差故障的现象较多，在各种设备上出现时的表现不一。如数控车床在直径方向出现时大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现误差的情况较多，常见的是尺寸向下逐渐增大，但也有尺寸向上增大的现象，在水平轴上也经常会有一些较小误差的故障出现，有些经常变化，时好时坏使零件的尺寸难以控制。造成数控机床中误差故障但又无报警的情况，主要有几种情况：
1） 机床几何误差太大，机床机械精度达不到要求。
2） 机床的数控系统较简单，在系统中对误差没有设置检测，因此在机床出现故障时不能有报警显示。
3） 机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内，因此当出现误差时检测不到，
由于大多数的数控机床使用的是半闭环系统，因此不能检测到机床的实际位置。
4） 丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率和可能性不同，出现故障后现象也不同，有些尺寸只会向负方向增加，但有些正负方向变化的可能弹性联接的基本上是负向增加的多，而中间使用键联接的两种故障均会发生。
5）机床的电气系统中回零不当，回零点不能保证一致，该种故障出现的误差一般较小。除了一般的因减速开关不良造成故障外，回零时的减速距离太短也会使零点偏离。在有些系统中的监控页面中有“删格量”一项，记录并经常核对可及时发现问题。
6）机床运动时由于超调引起加工精度和加工尺寸误差过大，如果加减速时间常数调节的过小，电机电流已经形成饱和，引起伺服运动的超调，可以引起系统的加工精度与加工尺寸，这时可以通过调节伺服驱动器的参数来改善轴的运动性能，来消除加工误差。
7）在利用刀尖半径补偿时，g41、g42使用不正确或者在走刀换向时没有相应修改g41、g42。
8）刀具与工件的相对位置方位号设定错误。
9）对刀不正确，或者加工时没有考虑刀尖半径尺寸。
事例1:
故障现象：某加工中心运行九个月后,发生z轴方向加工尺寸不稳定,尺寸超差且无任何规律,显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异。
故障分析：该加工中心是采用的国外进口数控系统，丝杠采用的是直联的方式，根据故障分析，原因可能是因为联轴器联结螺钉松动，导致联轴器与滚轴丝杠或伺服电机间滑动，经过对z轴仔细检查发现联轴器6只紧固螺钉都出现了松动，紧固螺钉后，故障排除。
2.两轴联动铣削圆周时圆度超差
圆度超差一般出现两种情况：一种是圆的轴向变形；另一种情况是出现斜椭圆，即在45度方向上的椭圆。
1）圆的轴向变形，其原因是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限shi，就产生圆度误差。
2）产生斜椭圆误差时，一般是由各轴的位置偏差过大造成，可以通过调整各轴的增益来改善各轴的运动性能。使每个轴的运动特性比较接近，另外，如果机械传动副之间的间隙如果过大或者间隙补偿不合适的话，也可能引起该故障。
3.两轴联动铣削圆周时圆弧上有突起现象
圆弧切削在特定的角度（0、90、180、270度）过象限shi，由于电机需要反转，由于机械的摩擦力、反向间隙等原因造成速度无法连续，造成圆弧上有突起现象。
4.车床加工时，g02、g03加工轨迹不是圆或报圆弧数据错误
1）参数设置错误，如加工平面选者不对
2）x轴编程时半径编程输入的是直径值，直径
• 编程时输入的是半径值
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2）固定循环参数设置错误
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故障分析：该加工中心是采用的国内数控系统,丝杠采用的是直联的方式，根据故障分析，原因可能是因为是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限shi，就产生圆度误差。对该机床进行重新校平调整，检查该机床的参数，发现该机床的轴的间隙补偿为零，用百分表测量x轴的反向间隙，实际测量值超过0.003mm，对该机床的x轴进行了调整，并利用了系统的软件补偿功能，消除了x轴的间隙，再次加工整圆进行检验，故障消除。
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