生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì )遇到數控機床加工精度異常的故障。此類(lèi)故障隱蔽性強、診斷難度大。導致此類(lèi)故障的原因主要有:一是機床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化;二是機床各軸的零點(diǎn)偏置(NULLOFFSET)異常;三是軸向的反向間隙(BACKLASH)異常;四是電機運行狀態(tài)異常,即電氣及控制部分故障等。此外加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導致加工精度異常。下面筆者以發(fā)那科32i-A數控系統的使用中存在的問(wèn)題,為大家解答數控系統使用后產(chǎn)生的精度誤差的原因有哪些?
1.系統參數發(fā)生變化或改動(dòng)
系統參數主要包括機床進(jìn)給單位、零點(diǎn)偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控系統,其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。機床修理過(guò)程中某些處理,常常影響到零點(diǎn)偏置和間隙的變化,故障處理完畢應作適時(shí)地調整和修改;另一方面,由于機械磨損嚴重或連結松動(dòng)也可能造成參數實(shí)測值的變化,需對參數做相應的修改才能滿(mǎn)足機床加工精度的要求。
2.機械故障導致的加工精度異常
一臺THM6350臥式加工系統,采用FANUC0i-MA數控系統。一次在銑削汽輪機葉片的過(guò)程中,突然發(fā)現Z軸進(jìn)給異常,造成至少1mm的切削誤差量(Z向過(guò)切)。調查中了解到:故障是突然發(fā)生的。機床在點(diǎn)動(dòng)、MDI操作方式下各軸運行正常,且回參考點(diǎn)正常;無(wú)任何報警提示,電氣控制部分硬故障的可能性排除。
3. 對以下幾方面逐一進(jìn)行檢查:
首先檢查機床精度異常時(shí)正運行的加工程序段,特別是刀具長(cháng)度補償、加工坐標系(G54~G59)的校對及計算;其次在點(diǎn)動(dòng)方式下,反復運動(dòng)Z軸,經(jīng)過(guò)視、觸、聽(tīng)對其運動(dòng)狀態(tài)診斷,發(fā)現Z向運動(dòng)聲音異常,特別是快速點(diǎn)動(dòng),噪聲更加明顯。由此判斷,機械方面可能存在隱患;然后檢查機床Z軸精度。用手脈發(fā)生器移動(dòng)Z軸,(將手脈倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機進(jìn)給0.1mm),配合百分表觀(guān)察Z軸的運動(dòng)情況。在單向運動(dòng)精度保持正常后作為起始點(diǎn)的正向運動(dòng),手脈每變化一步,機床Z軸運動(dòng)的實(shí)際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm,說(shuō)明電機運行良好,定位精度良好。
無(wú)論怎樣對反向間隙(參數1851)進(jìn)行補償,其表現出的特征是:除第三階段能夠補償外,其他各段變化仍然存在,特別是一階段嚴重影響到機床的加工精度。補償中發(fā)現,間隙補償越大,首先一段的移動(dòng)距離也越大。