数控机床有哪些精度故障

数控机床加工精度异常都有哪些故障原因？~

生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。导致此类故障的原因主要有以下方面：1）机床进给单位被改动或变化。2）机床各轴的零点偏置（NULLOFFSET）异常。3）轴向的反向间隙（BACKLASH）异常。4）电机运行状态异常，即电气及控制部分故障。5）此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。1、系统参数发生变化或改动系统参数主要包括机床进给单位、零点偏置、反向间隙等等。例如SIEMENS、FANUC数控系统，其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理，常常影响到零点偏置和间隙的变化，故障处理完毕应作适时地调整和修改；另一方面，由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化，需对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。2、机械故障导致的加工精度异常一台THM6350卧式加工中心，采用FANUC0i-MA数控系统。一次在铣削汽轮机叶片的过程中，突然发现Z轴进给异常，造成至少1mm的切削误差量（Z向过切）。调查中了解到：故障是突然发生的。机床在点动、MDI操作方式下各轴运行正常，且回参考点正常；无任何报警提示，电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为，主要应对以下几方面逐一进行检查。（1）检查机床精度异常时正运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿、加工坐标系（G54～G59）的校对及计算。（2）在点动方式下，反复运动Z轴，经过视、触、听对其运动状态诊断，发现Z向运动声音异常，特别是快速点动，噪声更加明显。由此判断，机械方面可能存在隐患。（3）检查机床Z轴精度。用手脉发生器移动Z轴，（将手脉倍率定为1×100的挡位，即每变化一步，电机进给0.1mm），配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动，手脉每变化一步，机床Z轴运动的实际距离d=d1=d2=d3…=0.1mm，说明电机运行良好，定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上，可以分为四个阶段：①机床运动距离d1>d=0.1mm（斜率大于1）；②表现出为d=0.1mm>；d2>d3（斜率小于1）；③机床机构实际未移动，表现出zui标准的反向间隙；④机床运动距离与手脉给定值相等（斜率等于1），恢复到机床的正常运动。无论怎样对反向间隙（参数1851）进行补偿，其表现出的特征是：除第③阶段能够补偿外，其他各段变化仍然存在，特别是第①阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现，间隙补偿越大，第①段的移动距离也越大。分析上述检查，数控技工培训认为存在几点可能原因：一是电机有异常；二是机械方面有故障；三是存在一定的间隙。为了进一步诊断故障，将电机和丝杠完全脱开，分别对电机和机械部分进行检查。电机运行正常；在对机械部分诊断中发现，用手盘动丝杠时，返回运动初始有非常明显的空缺感。而正常情况下，应能感觉到轴承有序而平滑的移动。经拆检发现其轴承确已受损，且有一颗滚珠脱落。更换后机床恢复正常。3、机床电气参数未优化电机运行异常一台数控立式铣床，配置FANUC0-MJ数控系统。在加工过程中，发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙，且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较严重，启停时不太明显，JOG方式下较明显。分析认为，故障原因有两点，一是机械反向间隙较大；二是X轴电机工作异常。利用FANUC系统的参数功能，对电机进行调试。首先对存在的间隙进行了补偿；调整伺服增益参数及N脉冲抑制功能参数，X轴电机的抖动消除，机床加工精度恢复正常。4、机床位置环异常或控制逻辑不妥一台TH61140镗铣床加工中心，数控系统为FANUC18i，全闭环控制方式。加工过程中，发现该机床Y轴精度异常，精度误差zui小在0.006mm左右，zui大误差可达到1.400mm.检查中，机床已经按照要求设置了G54工件坐标系。在MDI方式下，以G54坐标系运行一段程序即“G90G54Y80F100；M30；”，待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为“-1046.605”，记录下该值。然后在手动方式下，将机床Y轴点动到其他任意位置，再次在MDI方式下执行上面的语句，待机床停止后，发现此时机床机械坐标数显值为“-1046.992”，同*次执行后的数显示值相比相差了0.387mm.按照同样的方法，将Y轴点动到不同的位置，反复执行该语句，数显的示值不定。用百分表对Y轴进行检测，发现机械位置实际误差同数显显示出的误差基本一致，从而认为故障原因为Y轴重复定位误差过大。对Y轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查，重新作补偿，均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等有问题，但为什么产生如此大的误差，却未出现相应的报警信息呢？进一步检查发现，该轴为垂直方向的轴，当Y轴松开时，主轴箱向下掉，造成了超差。对机床的PLC逻辑控制程序做了修改，即在Y轴松开时，先把Y轴使能加载，再把Y轴松开；而在夹紧时，先把轴夹紧后，再把Y轴使能去掉。调整后机床故障得以解决。

数控设备机械故障分类
（1）功能型故障
功能型故障主要指工件加工精度方面的故障，表现在加工精度不稳定，加工误差大，运动方向误差大，工件表面粗糙。
（2）动作型故障
动作型故障主要指机床各执行部件的动作故障，如主轴不转动、液压变速不灵活、机械手动作故障、工件或刀具夹不紧或松不开以及刀库转位定位不准确等。
（3）结构型故障
结构型故障主要指主轴发热，主轴箱噪声大，切削时产生振动等。
（4）使用型故障
使用型故障主要指因使用和操作不当引起的故障，如由过载引起的机件损坏、撞车等。

1、工件尺寸准确，表面光洁度差
　　故障原因：刀具刀尖受损，不锋利；机床产生共振，放置不平稳；机床有爬行现象；加工工艺不好。
解决方案：刀具磨损或受损后不锋利，则重新磨刀或选择更好的刀具重新对刀;机床产生共振或放置不平稳，调整水平，打下基础，固定平稳;机械产生爬行的原因为拖板导轨磨损厉害，丝杠滚珠磨损或松动，机床应注意保养，上下班之后应清扫铁丝，并及时加润滑油，以减少摩擦;选择适合工件加工的冷却液，在能达到其他工序加工要求的情况下，尽量选用较高的主轴转速。
2、工件产生锥度大小头现象
　　故障原因：机床放置的水平没调整好，一高一低，产生放置不平稳;车削长轴时，贡献材料比较硬，刀具吃刀比较深，造成让刀现象;尾座顶针与主轴不同心。
解决方案：使用水平仪调整机床的水平度，打下扎实的地基，把机床固定好提高其韧性;选择合理的工艺和适当的切削进给量避免刀具受力让刀;调整尾座。
3、驱动器相位灯正常，而加工出来的工件尺寸时大时小
　　故障原因：机床拖板长期高速运行，导致丝杆和轴承磨损;刀架的重复定位精度在长期使用中产生偏差;拖板每次都能准确回到加工起点，但加工工件尺寸仍然变化。此种现象一般由主轴引起，主轴的高速转动使轴承磨损严重，导致加工尺寸变化。金属加工微信，内容不错，值得关注。
解决方案：用百分表靠在刀架底部，同时通过系统编辑一个固定循环程序，检查拖板的重复定位精度，调整丝杆间隙，更换轴承;用百分表检查刀架的重复定位精度，调整机械或更换刀架;用百分表检测加工工件后是否准确回到程序起点，若可以，则检修主轴，更换轴承。
4、工件尺寸与实际尺寸相差几毫米，或某一轴向有很大变化
　　故障原因：快速定位的速度太快，驱动和电机反应不过来；在长期摩擦损耗后机械的拖板丝杆和轴承过紧卡死；刀架换刀后太松，锁不紧;编辑的程序错误，头、尾没有呼应或没取消刀补就结束了；系统的电子齿轮比或步距角设置错误。
解决方案：快速定位速度太快，则适当调整GO的速度，切削加减速度和时间使驱动器和电机在额定的运行频率下正常工作;在出现机床磨损后产生拖板、丝杆鹤轴承过紧卡死，则必须重新调整修复;刀架换刀后太松则检查刀架反转时间是否满足，检查刀架内部的涡轮蜗杆是否磨损，间隙是否太大，安装是否过松等;如果是程序原因造成的，则必须修改程序，按照工件图纸要求改进，选择合理的加工工艺，按照说明书的指令要求编写正确的程序;若发现尺寸偏差太大则检查系统参数是否设置合理，特别是电子齿轮和步距角等参数是否被破坏，出现此现象可通过打百分表来测量。
5、加工圆弧效果不理想，尺寸不到位
　　故障原因：振动频率的重叠导致共振；加工工艺;参数设置不合理，进给速度过大，使圆弧加工失步;丝杆间隙大引起的松动或丝杆过紧引起的失步；同步带磨损。
解决方案：找出产生共振的部件，改变其频率，避免共振;考虑工件材料的加工工艺，合理编制程序;对于步进电机，加工速率F不可设置过大;机床是否安装牢固，放置平稳，拖板是否磨损后过紧，间隙增大或刀架松动等;更换同步带。金属加工微信，内容不错，值得关注。
6、批量生产中，偶尔出现工件超差
　　故障原因：必须认真检查工装夹具，且考虑到操作者的操作方法，及装夹的可靠性，由于装夹引起的尺寸变化，必须改善工装使工人尽量避免人为疏忽作出误判现象;数控系统可能受到外界电源的波动或受到干扰后自动产生干扰脉冲，传给驱动致使驱动接受多余的脉冲驱动电机夺走或少走现象，
解决方案：了解掌握其规律，尽量采用一些抗干扰的措施，如：强电场干扰的强电电缆与弱电信号的信号线隔离，加入抗干扰的吸收电容和采用屏蔽线隔离，另外，检查地线是否连接牢固，接地触点最近，采取一切抗干扰措施避免系统受干扰。
7、工件某一道工序加工有变化，其它各道工序尺寸准确
　　故障原因：该程序段程序的参数是否合理，是否在预定的轨迹内，编程格式是否符合说明书要求
解决方案：螺纹程序段时出现乱牙，螺距不对，则马上联想到加工螺纹的外围配置(编码器)和该功能的客观因素。
8、工件的每道工序都有递增或递减的现象
　　故障原因：程序编写错误;系统参数设置不合理;配置设置不当;机械传动部件有规律周期性的变化故障
解决方案：检查程序使用的指令是否按说明书规定的要求轨迹执行，可以通过打百分表来判断，把百分表定位在程序的起点让程序结束后拖板是否回到起点位置，再重复执行即便观察其结果，掌握其规律;检查系统参数是否设置合理或被认为改动;有关的机床配置在连接计算耦合参数上单计算是否符合要求，脉冲当量是否准确;检查机床传动部分有没有损坏，齿轮耦合是否均匀，检查是否存在周期性，规律性故障现象，若有则检查其关键部分并给予排除。
9、系统引起的尺寸变化不稳定
　　故障原因：系统参数设置不合理;工作电压不稳定;系统受外部干扰，导致系统失步;已加电容，但系统与驱动器之间的阻抗不匹配，导致有用信号丢失;系统与驱动器之间信号传输不正常;系统损坏或内部故障。
解决方案：速度，加速时间是否过大，主轴转速，切削速度是否合理，是否操作者的参数修改导致系统性能改变;加装稳压设备;接地线并确定已可靠连接，在驱动器脉冲输出触点处加抗干扰吸收电容;选择适当的电容型号;检查系统与驱动器之间的信号连接线是否带屏蔽，连接是否可靠，检查系统脉冲发生信号是否丢失或增加;送厂维修或更换主板。

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许昌县19471773517： 加工精度异常故障有哪些? ？
唐视阿莫： 加工精度异常故障:系统参数发生变化或改动、机械故障、机床电气参数未优化电机运行异常、机床位置环异常或控制逻辑不妥,是生产中数控机床加工精度异常故障的常见原因,找出相关故障点并进行处理,机床均可恢复正常

许昌县19471773517： 数控车床加工中心使用后产生的精度误差的原因有哪些 - ？
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唐视阿莫： 数控机床故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位三个阶段.第一阶段的故障检测就是对数控机床进行测试,判断是否存在故障;第二阶段是判定故障性质,并分离出故障的部件或模块;第三阶段是将故障定位到可以更换的模块或印制...

许昌县19471773517： 数控机床中常见故障的类型有哪些 - ？
唐视阿莫： 由于数控机床采用了计算机控制技术,机械结构与普通机床相比大为简化,机械系统出现故障的机会大为减少,其常见的机械故障主要有以下几类:1、进给传动链故障.由于数控机床的导轨普遍采用了滚动摩擦副,所以进给传动链故障主要是...

许昌县19471773517： 数控加工中心加工出现误差的原因有哪些? - ？
唐视阿莫： 数控加工中心是一种高精度、高效率的自动化金属加工设备,配备多工位刀塔或动力刀塔,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的...

许昌县19471773517： 数控机床故障有哪些种类,你都知道吗 - ？
唐视阿莫： 数控机床的故障有机械故障和电气故障以及软故障三类. 在数控机床中,大部分的故障都有资料可查,但也有一些故障,提供的报警信息较含糊甚至根本无报警,或者出现的周期较长,无规律,不定期,给查找分析带来了很多困难.对这类机床故障,需要对具体情况分析,进行耐心的查找,而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面的综合知识,不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因. 加工精度异常故障:系统参数发生变化或改动、机械故障、机床电气参数未优化电机运行异常、机床位置环异常或控制逻辑不妥,是生产中数控机床加工精度异常故障的常见原因,找出相关故障点并进行处理,机床均可恢复正常.生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障.此类故障隐蔽性强、诊断难度大.

许昌县19471773517： 数控机床经常发生的故障有哪些? - ？
唐视阿莫： 数控机床发作毛病的缘由很杂乱,为便利剖析和处置毛病,按毛病性质及毛病缘由等对常见毛病分类. 1、报警显现毛病和无报警显现毛病 按确诊方法分,数控机床的毛病有确诊显现毛病和无确诊显现毛病两种.现代数控体系大多都有较丰厚的...

许昌县19471773517： 机床精度突然降低的原因有哪些 - ？
唐视阿莫： 老式机床忽然掉精度最大的可能就是导轨的燕尾梢铁松动,车床有可能是溜板箱内齿轮掉齿或者顶丝脱落,铣床就是梢铁松动,平磨突然不平更简单,就是磨头进给的导轨上有脏污铁屑,没被磨头运动推掉,反而卡在导轨面上,还有一种情况是...

许昌县19471773517： 数控机床的故障分类有哪些 - ？
唐视阿莫： 数控机床的使用寿命可分为3个阶段,而机床的故障在这3个阶段内的特点也各有不同的侧重. 1)初始使用期 从整机安装调试后,开始运行半年到一年期间,故障频率较高,一般无规律可以循.从机械角度来说,机床虽然经过了试生产的磨合,...

许昌县19471773517： 数控机床主轴部件常见的故障有哪些 - ？
唐视阿莫： 有以下常见故障:1、主轴跳动大.2、主轴窜动.3、主轴发热,甚至烧死.4、主轴噪声大.5、主轴扭矩不够,容易闷车.如果我的回答对您有帮助,请及时采纳为最佳答案,谢谢!