機床精（jīng）度突然降低？4大診斷原則，5大（dà）診斷方法

一、造成加工精（jīng）度異常（cháng）故障的原因

　造成加工精（jīng）度異常（cháng）故障的原因（yīn）隱蔽性（xìng）強，診斷難度比較大，歸納出五個主要原因：機床進給單（dān）位被改動或變化；機床（chuáng）各個（gè）軸的零點偏（piān）置異常；軸向（xiàng）的反向間隙異常；電機運行（háng）狀態（tài）異（yì）常，即電氣（qì）及控製部分異常；機械故障，如絲杠（gàng），軸承，軸聯器等部件。另外加工程序的編製，刀具的選擇（zé）及人為（wéi）因素，也可能（néng）導致加工精度（dù）異常（cháng）。

二、數控機床故障診斷原則

　　1.先外部後內部（bù）數控（kòng）機床（chuáng）是集機械，液壓，電氣（qì）為一體的機床，故其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排（pái）查，盡量避免隨意地啟封（fēng），拆卸，否則會擴（kuò）大故障，使機床喪失精度，降低性能。

　　2.先機械後電氣一般來說，機械（xiè）故障較易發覺，而數（shù）控（kòng）係統故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前（qián），首先注意排除機械（xiè）性的（de）故障，往往（wǎng）可達（dá）到事半功倍的效果。

　　3.先靜後動先在機床斷電的靜止狀態下，通過了解，觀察，測試（shì），分析，確認為非破壞性故障後，方可給機床通電；在運行工況下，進行動態的觀察，檢驗和測試，查找故障。而對破壞性故障，必須先排除危險後，方可通電。

　　4.先簡單後複雜當出現多種故障互相交織掩蓋，一時無從下手時，應（yīng）先解決容易的問題，後解決（jué）難度較大的問題。往（wǎng）往簡單問題解決後，難度大的問題也可能變得容易。

三、數控機床故障診斷方法

　　1.直觀法：（望聞（wén）問切）問-機床的故障現象（xiàng），加工狀況等；看（kàn）-CRT報警信息，報警指示燈，電容器等元件變形煙熏燒焦，保護器脫扣等；聽-異常聲響；聞-電氣元件焦糊味及其它異味；摸（mō）-發熱（rè），振動（dòng），接觸不良等。

　　2.參數檢查法：參數通常是存放在RAM中，有時電池電壓不足，係統長期不通電或外部幹擾都會使（shǐ）參數丟失或（huò）混亂，應根據故障特征，檢查和校對有關參數。

　　3.隔離法：一些故障，難以區分是數控部分，還是伺服係統或機械部分造成的，常采（cǎi）用隔離法。

　　4.同類對調法用（yòng）同功能的備用板（bǎn）替換被懷疑有（yǒu）故（gù）障的模板，或將功能相同（tóng）的模板或單元相互交換。

　　5.功能程序（xù）測試法將G，M，S，T，功能的全部指令編寫一些小程（chéng）序，在診斷故（gù）障時運行這些程序，即可判斷功能的缺失。

四、加工精度異常故障診斷和處理實例（lì）

　　１．機械故障（zhàng）導致加工精度（dù）異常

　　故障現象：一台（tái）SV-1000立式加工中心，采（cǎi）用Frank係統。在加工連杆模具過程中，忽然（rán）發現Z軸（zhóu）進給異（yì）常（cháng），造（zào）成至少1mm的切削誤差量（Z方向過切）。

　　故障診斷：調查中了解到，故障是忽然發生的。機床在點動（dòng），在手動輸入數據方式操作下各（gè）個軸運行正常，且回參考點正常，無（wú）任何報警提示，電氣控製部分硬故障的可能性排除。應主要對（duì）以下幾（jǐ）個方（fāng）麵逐一進（jìn）行檢查。

　　檢查機床精度（dù）異常時正在運行的加工程序段，特別（bié）是刀具（jù）長度補償，加工坐標係（G54-G59）的（de）校對和計算。

　　在點動方式下，反複運動Z軸（zhóu），經過視，觸，聽，對其運動狀態診斷，發現（xiàn）Z向運動噪音異（yì）常，特別是（shì）快速點動，噪音更（gèng）加明顯。由此判斷，機械方麵可能存在隱患。

　　檢查（chá）機床Z軸精度。用（yòng）手（shǒu）搖脈衝發生器移動Z軸，（將其倍率定為（wéi）1×100的擋位，即每變化一步，電機進給0.1mm），配合百（bǎi）分表觀察Z軸的（de）運動情況（kuàng）。在（zài）單向運動保持正常後作為起始點的正向運動，脈衝器每變化（huà）一步，機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機（jī）運行良好，定位精度也良好。而（ér）返回機床實際運動位移的變化（huà）上（shàng），可以分為四個階段：（1）機床運動距離d1>d=0.1mm（斜率（lǜ）大（dà）於1）；（2）表現出為（wéi）d1=0.1mm>d2>d3（斜率小於1）；（3）機床（chuáng）機（jī）構實際沒移動，表現出最標（biāo）準的反向間隙；（4）機床運動距離與脈（mò）衝器經定數值相等（斜率等於1），恢複到機床（chuáng）的正（zhèng）常（cháng）運動。無論怎樣對反向間隙進（jìn）行補償，其表現出的特征是（shì）：除了（3）階（jiē）段補償（cháng）外，其他各段（duàn）變（biàn）化依然存在，特別是（1）階段嚴重影響到機床的加（jiā）工精度。補償中（zhōng）發現，間（jiān）隙補償越大，（1）階段移動的距離也越大。　　

　　分析上述檢查認為存在幾點可能原因：一是電機有異常（cháng），二是機械方麵有故障，三是絲杠存在（zài）間隙。為了進一步診斷故障，將電機和絲杠完（wán）全脫開，分別對電機和機械（xiè）部分（fèn）進行檢查。檢查結果是電機運行正常；在對機械部分診斷（duàn）中發現（xiàn），用手盤動（dòng）絲杠時，返回運動初（chū）始有很大的空缺感。而正常情況下，應該能感覺到軸承有序（xù）而平滑的移動。　　

　　故障（zhàng）處理：經過拆卸（xiè）檢查發現該軸承確實受損，且（qiě）有滾珠脫（tuō）落。更換後機床恢複正常。

　　2.控製邏輯（jí）不妥導致加工精度異常

　　故障現象：一台上海機床廠家生產的加（jiā）工中心，係（xì）統是Frank.加工過程中，發現該機床X軸精度異常，精度誤差最小為0.008mm，最大為1.2mm.故障（zhàng）診斷：檢查中，機床已經按照要求設置了G54工件坐標（biāo）係。在手動輸入數據方式操作下，以G54坐標係運行（háng）一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150；M30；”，待機床運行結束後顯示（shì）器上（shàng）顯示的機械坐標值為（X軸）“-1025.243”，記錄下（xià）該數值。然後在（zài）手（shǒu）動方（fāng）式下（xià），將機床點動到其他任意位置，再次在手動輸入數據方式操作下運行剛才的程序段，待機床停止後，發（fā）現此時機床坐標數值顯（xiǎn）示為“-1024.891”，同（tóng）上一次執行後的數值比較相差了0.352mm.按照同樣的方法，將（jiāng）X軸點動移動到不同的位置，反複執行該程序段，而顯示器上顯示的數值都有所不同（不穩（wěn）定）。用（yòng）百（bǎi）分表對X軸進行仔細檢查，發現機械（xiè）位置實際誤（wù）差同數字顯示出來的誤差基（jī）本一致，從而認為故障原因為X軸重（chóng）複（fù）定位誤差過大。對X軸的反向間隙及定位精度進行（háng）檢查，重新補償其誤差值，結（jié）果起不（bú）到任何作用（yòng）。因此懷疑光柵尺及係統參（cān）數等有問題。但為什麽產生如此大的（de）誤差，卻又未出現相應的報（bào）警信息進一步檢查發（fā）現，此軸為垂直方向的（de）軸（zhóu），當X軸鬆開時主軸箱向（xiàng）下掉，造（zào）成了誤差（chà）。

　　故障處理：對（duì）機床的（de）PLC邏輯控製（zhì）程序做了修改，即在X軸鬆（sōng）開時，先把X軸使能加（jiā）載，再把X軸鬆開；而在X軸夾緊時，先把X軸夾（jiá）緊後，再把使能去掉。調整後機床故障得以解決（jué）。

　　3.機床位置問題導致加工精度異常

　　故障現象：一台杭州產的立式數控銑床，配（pèi）備北京KND-10M係（xì）統。在點動或加工過（guò）程中，發現Z軸異常。　

　　故障診斷：檢查發現，Z軸（zhóu）上下移動不均（jun1）勻且有（yǒu）噪（zào）聲，且存在一定間（jiān）隙。電機啟動時，在（zài）點動方式下Z軸（zhóu）向上運動存在不穩定的噪聲及受力不均勻，且感覺（jiào）電（diàn）機抖動比較厲害；而向下運動時，就沒有抖動得這麽明顯；停止時不抖動，在加工過程中表現得比較明顯。分析認為，故障原（yuán）因有三點：一是絲杠反向間隙很大；二是Z軸電機工作異常；三是（shì）皮帶輪受（shòu）損至受力不均（jun1）。但有一個問（wèn）題要注意的是，停止時不抖動，上（shàng）下運動不均（jun1）勻，所以電機（jī）工作異常（cháng）這個問題可以排除。因此先對機（jī）械部分診斷（duàn），在診斷測試過程中沒有發（fā）現異常，在（zài）公差之內。利用排除法則（zé），餘下的隻有皮帶問題了，在檢測皮帶時，發覺這條皮帶剛換（huàn）不久，但在細心檢測皮帶（dài）時，發現皮帶內側出現不同程度的受損，很明顯（xiǎn）是受力不均所（suǒ）至，是什麽原因造成（chéng）的呢在診斷（duàn）中發現電機放置有問題，即裝夾的角度位置不對稱造成受力不均。　

　　故障處理：隻要將電機重裝，對準角（jiǎo）度，測量（liàng）好距離（電機與Z軸的軸承），皮帶兩邊（長度）要均勻（yún）。這樣，Z軸上下移動不均勻且有噪聲及抖動現象就（jiù）消除了，Z軸加工恢複正常。

　　4.係統參（cān）數未優化，電機（jī）運（yùn）行異常

　　導致加工精度異常係統參數主要包括機床進給單位，零點偏置，反（fǎn）向間隙等。例如Frank數控係統，其進給單位有公製和（hé）英製（zhì）兩（liǎng）種。在機床修理過（guò）程中對於局部處理，常常影響到（dào）零點偏置和間隙的變化，故障處理（lǐ）完畢後應（yīng）作適時的調整和（hé）修改；另一方麵，由於機械磨損嚴重（chóng）或連接位鬆動也可能造成參數實測（cè）值的變化，需要對參數做相應的修（xiū）改才能滿足機床（chuáng）加工精度的要求。

　　故障現象：一台杭州產的立式數控銑床，配備（bèi）北京KND-10M係統。在加工過程中，發現X軸精度異常。

　　故障診斷：檢（jiǎn）查發現X軸存在一定間隙，且（qiě）電機啟動時（shí）存在不穩定的現（xiàn）象。用手觸摸X軸電機（jī）時感覺電機拉動比較厲害（hài），停止時拉動（dòng）不明顯，尤其是點動方式下比較明顯。分析認為，故障原因有兩（liǎng）點：一是絲杠反間（jiān）隙很大；二是X軸電（diàn）機（jī）工作異常。

　　故障處理：利用KND-10M係統的參數功能，對電機進行調試。首（shǒu）先對存在的間隙進行補償，再調整伺服係統（tǒng）參數（shù）及脈衝抑製功能參數，X軸電機的抖動消除，機床加工精度恢複正常。