機床加工精度測量精度降低的4大（dà）診斷原則5大診斷方法

一、加工精度異常故障的（de）原因（yīn）

加工精度異常的原因是隱（yǐn）蔽的，難以診斷。總（zǒng）結了五個主要原（yuán）因:機床進給單元發生（shēng）變化或改變（biàn）；機床各軸零點（diǎn）偏移（yí）異常（cháng）；軸向反向（xiàng）間（jiān）隙（xì）異常；電機（jī）運轉不正常，即電氣和控製（zhì）部分不正（zhèng）常；機械故障，如螺杆、軸（zhóu）承、聯軸器等部件。此外，加工程序的編製、刀具的選擇以及人為因（yīn）素也可能導致加工精度（dù）異常。

二、數控機床故（gù）障診斷原理

1.先外後內數控機床是集機械、液壓、電氣（qì）於一體的機（jī）床，所（suǒ）以其故障的發生會由三者體現出來。維修人員首先要由外向內（nèi）逐一檢查，盡量避免隨意啟封和拆卸，否則會使故障擴大（dà），機床失去精度，性能下降。

2.機械優先於電氣。一般來說，機械故障比較容易發現，而數控係統故障的診斷比較困難。在排除故障之前，先注意排除機械（xiè）故障，往往能達到事半功倍的效果。

3.移動前保持（chí）安靜。機床（chuáng）處於斷電靜止狀態時，通過了（le）解、觀察、測試、分析，確（què）認（rèn）為非破壞（huài）性故障後，方可通電；在運行條（tiáo）件下（xià），進行動態觀察、檢查和測試，以發現（xiàn）故障。對於破壞性故障，必須在通電前消除危險。

4.先簡單後複雜。當多（duō）種故障交織隱蔽，一時無從（cóng）下手時，先解決（jué）容易的問題，再解決較難的問題。往往簡單的問題解決後，困難的問題可能會變得更容易。

三、數控機床故障診斷（duàn）方（fāng）法

1.直觀（guān）法:(看、聞、問（wèn）、切)問——機床的故障現象（xiàng）和處（chù）理狀態；Look -CRT報警信息、報（bào）警指示燈、電容器等元件變形、冒煙（yān）、燒毀，保護器跳閘；聽——異常聲音；氣味-電器元件（jiàn）的燒焦味和其他異味；觸摸-發熱、振動（dòng）、接觸（chù）不良等。

2.參數檢（jiǎn）查方法:參數通常存儲在RAM中。有時，電池（chí）電壓不足、係統長時間不通電或外部（bù）幹擾會導致參數丟失或混亂。應根據故障特征檢查和校對相關參數。

3.隔離方法:對於某些故障，很（hěn）難區分是（shì）數控（kòng）部分（fèn）、伺服係統還是機械部分引起的。常用隔（gé）離法。

4.同（tóng）類型切換方法是用功能相同的備用板替換懷疑有故障的模（mó）板，或者互相交換功能相（xiàng）同的模板（bǎn）或單（dān）元（yuán）。

5.功能程序（xù）測試法為（wéi）G，M，S，T的所有指令編寫一些小程序，在診斷故障時運行這些程序，從而判斷功能的（de）缺失。

四。加工精度異常（cháng）故障的診斷與處理實例

1.機械故障導致加工精度異常。

故障現象:一台SV-1000立式加工中心，采用Frank係統。連杆模具加工過程中（zhōng），突然發現Z軸進給異常，導致切割誤差（chà）至少1mm(Z方向過切)。

故障診斷:據調查，故障發生突然。機（jī）床點動時（shí），在手動數據輸入模式下，各軸（zhóu）運行正常，參考點正常，無任何（hé）報警（jǐng）提示，排除了電氣控（kòng）製部分（fèn）硬故障的可能。以下幾（jǐ）個方麵要逐一檢查。

檢查機床精度異常時正在運行的加工程序段（duàn），特別是刀具長（zhǎng）度補償，以及加工坐標係(G54-G59)的校對和計算。

在點動模式下，Z軸重（chóng）複移動。通過（guò）看、摸、聽，對運動狀態進行診斷（duàn），發現Z向運動中噪音（yīn）異常，尤其是快速點（diǎn）動時，噪音更明顯。由此判斷，機械可能存在隱患。

檢查機床（chuáng）的z軸精度（dù）。用手動脈衝發生器移動Z軸(將其倍率設為1×100檔，即電機每變化一步進給0.1mm)，用百分（fèn）表觀察Z軸的移（yí）動（dòng）。單向運動保持（chí）正常後，向前運動就是起點。脈衝器的每一步（bù）變化，機床Z軸移（yí）動的實（shí）際距離（lí）d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運轉良好，定位精度也不錯。論機床實際運動位移（yí）的變化，可分為四個階（jiē）段:(1)機床運動距（jù）離d1>d=0.1mm(斜率大於1)；(2) d1=0.1mm>d2>d3(斜率小於1)；(3)機床機構實際不動，顯示最標準的反（fǎn）向間隙；(4)機床的運動距離等（děng）於脈衝器的預設值(斜率等於1)，機床可以恢複（fù）正常運動。無（wú）論（lùn）如何補償反向間隙，其特點是:除(3)階段補（bǔ）償外，其他變化依然（rán）存在，尤其是(1)階段嚴重影響機床的加工精度。發現間隙補償越（yuè）大，工作台移動的距離(1)越大。

根據（jù）以上分（fèn）析（xī）和檢查，可能有以下幾種原因（yīn）:一是電機（jī）不正常，二是機械故障，三是螺杆有間隙。為了進一（yī）步診斷故障，將電機和絲杠完全斷開，分別檢查（chá）電機和機械部分。檢查電機運轉是否正常；在對機械（xiè）部分的診斷中，發現用手轉動螺杆時，在回程（chéng）運動開始時有（yǒu）很（hěn）大的空感。一般（bān）情況下，你應該能感覺到軸承的有序平穩運動。

故障排（pái）除:經拆卸檢查，發現軸承確（què）實損壞，部分（fèn）滾珠脫（tuō）落。更換後機床（chuáng）恢複正常。

2.控製邏輯不當導致加工精度異常。

故障現象:上海某機床廠生產的加工中心，係統弗蘭克。加工過程中發現機床X軸精度異常，最小精度誤差0.008mm，最大精度1.2 mm，故障診斷（duàn）:檢查時按要求設置（zhì）了G54工件坐標係。在手動（dòng）數（shù）據輸入模式下，在G54坐標係下（xià）運行一個程序，即“GOOG90G54X60。OY70 . OF150；M30”機床運行時，顯示器上顯示的機械坐標值為(X軸)”-1025.243”，並記錄下（xià）該值。然後，在手動模式下，將機（jī）床點動到任何其（qí）他位置，並在手動數據輸（shū）入模式下再次運行前一程（chéng）序段。機床停止後，發現機床坐（zuò）標值顯示為“-1024.891”，與上次執行後的值相差0.352mm。同理，點動X軸到不同的位置，重複執（zhí）行程序段，但顯示器（qì）上顯示的數（shù）值不（bú）同(用（yòng）百分表仔細檢查X軸，發現機械位置的實際誤差與數字顯示的（de）誤差基（jī）本（běn）相同，因此認為（wéi）故障（zhàng）是X軸（zhóu）重複定位誤差過（guò）大引起的。檢查X軸的反向間隙（xì）和（hé）定位精度，並重新補償（cháng）其誤差值，但結果不會有任何影響。所以懷疑光柵尺和係統參數有問題。但是，為什（shí）麽（me）會出現這麽大（dà）的（de）誤差，卻沒有相應的報警信（xìn）息？進一步檢（jiǎn）查發現，這個軸是垂直的，鬆開X軸，主軸箱就掉下來了，導致了誤差。

故障排除（chú）:修改（gǎi）機床PLC邏輯控（kòng）製程序（xù），即X軸（zhóu）釋放時，先（xiān）使能加載X軸，再（zài）釋放（fàng）X軸（zhóu）；夾緊X軸（zhóu）時，先夾緊X軸，然後取消啟用。經過（guò）調整，機床故障得（dé）以解決（jué）。

3.機床位置問題導致加工精度異常。

故障:杭州產立式數控銑床（chuáng），配北京KND-10M係統。點動或加工過程中，發現Z軸異常。

故（gù）障診斷:檢查發（fā）現Z軸上下移動不均勻，有噪音，有一（yī）定間隙。電機啟（qǐ）動時，點（diǎn）動模式下Z軸運動（dòng）有不穩定噪音，受力不均勻，感覺電機抖（dǒu）動厲害；向下（xià）移（yí）動時，沒有那麽明顯的（de）抖動；停的時候不（bú）抖，在加工過程中（zhōng）很明顯。據分析，故障原因有三:一是螺杆反向間隙很大；二是Z軸電機（jī）工作異常；第三（sān），滑輪損壞到受力不均。但有一個問題需（xū）要注意:停止時沒有（yǒu）抖動（dòng）和上下運動不均勻的現象，所以可以排除（chú）電機工作不正常的問（wèn）題。所以先診斷了機械部（bù）分，在診斷測試中（zhōng）沒有發現異常，在公（gōng）差範圍內。利用排除法則，剩下的（de）隻是帶的（de）問題。測試皮帶時，發（fā）現（xiàn）這條皮帶剛（gāng）換不久。但仔細測試皮帶時發現，皮帶內側（cè）有不同程度（dù）的損壞，很明顯是受力不均造成的。是什麽原因造（zào）成的？在診斷中發（fā）現電機擺放有問（wèn）題，即夾緊角度和位置（zhì）不對（duì）稱造成（chéng）受力不均。

故障排除:隻需重新安裝電（diàn）機，對準角度，測量距離(電機與Z軸之間的軸承)，使皮帶兩側均勻(長度（dù）)。這樣就消除了Z軸上下移（yí）動（dòng）不均勻，噪音和（hé）抖動，Z軸的加工恢複正常。

4.係統參數未優化，電機運行異常。

引起加工精度異常的係統參數主要有機床進給單元、零點偏置、反（fǎn）向間隙等。比如（rú）弗蘭克數控係統，它的進給單位（wèi）是公製和英製。機床修理（lǐ）過程中，局部處理往往影響零點偏置和（hé）間隙的變化，故障處理後應及時調整修改；另（lìng）一方麵，由於機械（xiè）磨損嚴重或（huò）接（jiē）頭鬆動，參數的測量值也可能發生變化，因此需要對參數進行相應的修改，以滿足機床加工精度的要求。

故障:杭州產（chǎn）立式數（shù）控銑床，配北京（jīng）KND-10M係統（tǒng）。在加工過程中，發現X軸精度異常。

故障診（zhěn）斷:發（fā）現X軸有一定（dìng）間隙，啟（qǐ）動時電機不穩定（dìng）。用手摸X軸電機時（shí），感覺電機拉得比較用（yòng）力，但是停下來的時候不明（míng）顯，特別是慢跑的時（shí）候。據分析，故障原因有兩個:一是螺杆的側隙很大；二（èr）是X軸電機工作（zuò）異常（cháng）。

故障排除:利用KND-10M係統的參數功能調（diào）試電機。首先對存在的間隙進（jìn）行補償，然後調整伺服係（xì）統參數和（hé）脈（mò）衝抑製函數參（cān）數。X軸電機抖動消除，機床加工精度（dù）恢複正（zhèng）常。