機床加工精（jīng）度測量精度（dù）降低的4大診斷原則5大診斷方法

一（yī）、加工精度異常（cháng）故障的原因

加工（gōng）精度異常的（de）原因（yīn）是隱蔽的，難以（yǐ）診斷。總結了五個主要原（yuán）因:機床進給單元發生變化或改變；機床各軸零點（diǎn）偏移異常；軸向反向間隙異常；電機運轉不正常，即電氣和控製部分（fèn）不正常（cháng）；機械故障，如螺杆、軸承、聯軸器等部件。此外，加工程序的編製、刀（dāo）具的選擇以及人為因素也可能導致加工精度異常（cháng）。

二、數控機床故障診斷原理

1.先外後內數控機床是集機械、液壓、電氣於一體的機床，所以（yǐ）其故障的發（fā）生會由三者體現出來。維修（xiū）人員首先要由外向內逐一檢查，盡量避免隨（suí）意啟封和拆卸，否則會使故（gù）障擴大，機床失去精度，性能（néng）下降。

2.機械優先於電氣。一般來說，機械（xiè）故障比（bǐ）較容易發現，而數控係統故障的診斷比（bǐ）較困難。在排除故障之（zhī）前（qián），先注意排除機械故（gù）障，往往能達到事（shì）半（bàn）功倍的效果。

3.移動前保持安靜。機床處於斷電（diàn）靜止狀態時，通過了解、觀察、測（cè）試、分析，確認為（wéi）非破壞性故障後，方可通電；在運行條件下，進行動態（tài）觀（guān）察、檢查（chá）和（hé）測試，以發現故障。對（duì）於破壞性故障，必須在通電前消除危險（xiǎn）。

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

三、數控機床故障診斷方法

1.直觀法:(看、聞、問、切)問——機床的故障（zhàng）現象和處理狀態；Look -CRT報警信（xìn）息、報警指示燈、電容器等元件變（biàn）形、冒煙、燒毀（huǐ），保護器跳閘；聽——異常（cháng）聲音；氣味-電器元件的燒焦味和其他異味；觸摸-發熱、振動、接觸不良等（děng）。

2.參數檢查方法（fǎ）:參數（shù）通常存儲在RAM中。有時，電池電壓不足、係統長時（shí）間不通（tōng）電或外部幹擾會（huì）導（dǎo）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，很難區分是數控部分、伺服係統還是機械部分引起的。常用隔離法。

4.同類（lèi）型（xíng）切換方法是用功能相同（tóng）的備用（yòng）板替換懷疑有故障的模板，或者互相交換功（gōng）能相同的模板或單元（yuán）。

5.功能程序測試法為（wéi）G，M，S，T的所有（yǒu）指令編寫一些小程序，在診（zhěn）斷故障時（shí）運（yùn）行這些程序，從而判斷功能的缺失。

四。加工精度異常故障的診（zhěn）斷與處（chù）理實例

1.機械故障導致加工精度異常。

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

故障診斷:據（jù）調查，故障發生突然（rán）。機床點動時，在手動數據輸入模式下，各軸運行正常，參考點正常，無任何報警提示，排除（chú）了電氣控製部分硬故（gù）障的可能。以下幾個方麵要逐一檢查。

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

在點動模式下，Z軸（zhóu）重複移動。通過看、摸、聽，對運動狀態進行診斷，發現Z向運動中噪音異（yì）常，尤其是快速點動時（shí），噪音更明顯。由此判（pàn）斷，機械可能（néng）存在（zài）隱患。

檢查機床的z軸精（jīng）度（dù）。用手動脈衝發生（shēng）器移動（dòng）Z軸(將其倍率設（shè）為1×100檔，即電機每變化（huà）一步進（jìn）給0.1mm)，用百（bǎi）分表觀察Z軸的移動。單向運動（dòng）保持正常（cháng）後，向前運動就是起點。脈（mò）衝器（qì）的每一步變（biàn）化，機床Z軸移動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機（jī）運轉良好，定位精度也不錯。論機床實（shí）際運動位移的變（biàn）化（huà），可（kě）分為四個階段:(1)機床運動距離d1>d=0.1mm(斜率（lǜ）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（shì）最標（biāo）準的反（fǎn）向間（jiān）隙；(4)機床的（de）運動距離等於脈衝器的預設值(斜率等於1)，機床可以恢複正常（cháng）運動（dòng）。無（wú）論如何補償反向間隙，其特點是:除(3)階段補償外，其（qí）他變化依然存在，尤其是(1)階段嚴重影響機床的加工精度。發現間（jiān）隙補償越大，工作台移動的距離(1)越大。

根據以上分析和（hé）檢查，可能有以下幾種原因（yīn）:一是電機不正常，二是機械故障，三是螺杆有間（jiān）隙。為了進一步診斷故障，將（jiāng）電（diàn）機和絲杠（gàng）完全斷開，分別檢查電機和機械部分。檢（jiǎn）查（chá）電機運（yùn）轉是否正常；在對機械部（bù）分的診斷中，發現用手轉動螺（luó）杆（gǎn）時，在回程運動（dòng）開（kāi）始時有很大的空感。一般情（qíng）況（kuàng）下，你應該能感覺到軸承的有序平穩運（yùn）動。

故障排除:經拆卸檢查，發（fā）現軸承確實損壞，部分（fèn）滾珠脫落。更換後機（jī）床恢複正常。

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（chǎn）的加工中心（xīn），係統弗蘭克。加工過程中發現（xiàn）機（jī）床X軸精（jīng）度異常，最小（xiǎo）精度誤差0.008mm，最大精度1.2 mm，故障診斷:檢查時按（àn）要求設置了G54工件坐標係。在手動數據輸入（rù）模式下，在G54坐標係下運行一個程序，即“GOOG90G54X60。OY70 . OF150；M30”機床運行時，顯（xiǎn）示器上（shàng）顯示的（de）機械（xiè）坐標值為(X軸)”-1025.243”，並記錄下該（gāi）值。然後（hòu），在（zài）手動模式下，將機床（chuáng）點動到任何（hé）其他位置，並在手（shǒu）動數據輸入模式（shì）下再次運行前一程序段。機（jī）床停止後，發現機床坐標值（zhí）顯（xiǎn）示為“-1024.891”，與上次執行後（hòu）的（de）值相差0.352mm。同理（lǐ），點動X軸到不同的位置，重複執（zhí）行程序段，但顯示器（qì）上顯示的數值不同(用百（bǎi）分（fèn）表仔細檢查X軸，發現機械位置的實際誤差與數字顯示的誤差基本相同，因此（cǐ）認為故障（zhàng）是X軸重複（fù）定位誤差過大引起（qǐ）的（de）。檢查X軸的反向間隙和定位精（jīng）度，並（bìng）重新補償其誤差值，但結果不會有（yǒu）任何影響。所以懷疑光柵尺和（hé）係統參數有問題（tí）。但是，為什麽（me）會出現這麽大（dà）的誤差，卻沒有相應（yīng）的報（bào）警信息？進一步檢查發現，這個軸是垂直的，鬆開X軸，主軸箱就掉下來了，導致了誤（wù）差。

故障排除:修（xiū）改機床PLC邏輯控製程序，即（jí）X軸（zhóu）釋放時，先使（shǐ）能加載X軸，再釋放X軸；夾緊X軸時，先夾緊X軸，然後取消啟用。經過調（diào）整，機（jī）床（chuáng）故障得以（yǐ）解決。

3.機床位置（zhì）問題導致（zhì）加工精度異常。

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

故障診斷:檢查發現Z軸上下移動不均勻，有噪音，有一定間隙（xì）。電（diàn）機啟動時，點動模式（shì）下Z軸運動有不穩定（dìng）噪音，受力不均勻，感覺電機抖動厲害；向（xiàng）下移動（dòng）時（shí），沒（méi）有那麽明顯（xiǎn）的抖動；停的時候不抖，在加工過程中很明顯。據分析，故障原因有三:一是螺杆（gǎn）反向間隙很大；二是Z軸電機工作異常；第三，滑輪損壞到受力（lì）不均。但有（yǒu）一個（gè）問題需要注意:停止時沒有抖動和上下運動不均勻的現象，所以可以排除電機工作（zuò）不正常（cháng）的問題。所以先診斷（duàn）了機械部分，在診斷測試中沒（méi）有發現異常，在（zài）公差範圍內。利用排除（chú）法則，剩下的隻是（shì）帶的問題。測試皮（pí）帶時，發現這條皮（pí）帶剛換不久。但仔細測試皮帶時發現，皮帶內側有不同程度的損壞，很明顯是受力不均造成的。是什麽原因造成的？在診斷中發現（xiàn）電機擺放（fàng）有問題，即夾緊角度和位置不對稱造成受力不（bú）均。

故障排除:隻需重新安裝電機，對準角度，測量距離(電機與Z軸之間的軸承)，使皮帶（dài）兩（liǎng）側（cè）均勻(長度)。這樣就消除了Z軸上下移動（dòng）不均勻，噪音和抖動，Z軸的（de）加工恢複正常。

4.係統參數未優化，電（diàn）機運行異（yì）常。

引起加工精度異常（cháng）的（de）係統參數主要有機（jī）床進給單元（yuán）、零點偏置、反向（xiàng）間隙等。比如弗蘭克數控係統，它的（de）進給（gěi）單位是公製和英製。機床修理過程中，局部處理往往影響零（líng）點偏置和間隙的變化，故障處（chù）理後應及時調整修改；另一方麵，由於機械磨損嚴重或接頭（tóu）鬆動（dòng），參數（shù）的測量值也可能發生變化，因此需要對參（cān）數進行相應（yīng）的修（xiū）改，以滿足機床加工（gōng）精度（dù）的（de）要求。

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

故障診斷:發現X軸有一定間隙，啟動時電（diàn）機不（bú）穩定。用手摸X軸電機時，感覺電（diàn）機（jī）拉得比較用力，但是停（tíng）下來的（de）時候不明顯，特別是慢（màn）跑的時候。據分析，故障原因有兩個:一是螺杆的側隙很（hěn）大；二是X軸電機工作異（yì）常。

故障排除:利用KND-10M係統的參數功能調試電機（jī）。首先（xiān）對（duì）存在的間隙進行補償，然後調整伺服（fú）係統參數和脈衝（chōng）抑製函數參數。X軸電機抖動消除，機床加工精度恢（huī）複正常。