【資料】數控工具機「尺寸不穩定」原因分析!

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機械原因分析

1、伺服電機軸與絲槓之間的連接鬆動，致使絲槓預電機不同步，出現尺寸誤差。檢測時只需在伺服電機與絲槓的聯軸節上作好記號。用較快倍率來回移動工作檯(或刀架)，由於工作檯(或轉塔)的慣性作用，將使聯軸節的兩端出現明顯相對移動。此類故障通常變現為加工尺寸只向一個方向變動，只需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。

2、滾珠絲槓與螺母之間潤滑不良，使工作檯(或刀架)運動阻力增加，無法完全準確執行移動指令。此類故障通常表現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則變動，只需將潤滑改善即可排除故障。

3、工具機工作檯(或刀架)移動阻力過大，一般為鑲條調整過緊、工具機導軌表面潤滑不良所致。該故障現象一般表現為零件尺寸在幾絲範圍內無規則變動，只需將鑲條重新調整並改善導軌潤滑即可。

4、滾動軸承磨損或調整不當，造成運動阻力過大。該故障現象也通常表現為尺寸在幾絲範圍內無規則變動。只需將磨損軸承更換並認真調整，故障即可排除。

5、絲槓間隙或間隙補償量不當，通過調整間隙或改變間隙補償值就可排除故障。


加工尺寸不穩定類故障判斷維修

1、工件尺寸準確，表面光潔度差

故障原因：刀具刀尖受損，不鋒利;工具機產生共振，放置不平穩;工具機有爬行現象;加工工藝不好。

解決方案：刀具磨損或受損後不鋒利，則重新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀;工具機產生共振或放置不平穩，調整水平，打下基礎，固定平穩;機械產生爬行的原因為拖板導軌磨損厲害，絲槓滾珠磨損或鬆動，工具機應注意保養，上下班之後應清掃鐵絲，並及時加潤滑油，以減少摩擦;選擇適合工件加工的冷卻液，在能達到其他工序加工要求的情況下，儘量選用較高的主軸轉速。

2、工件產生錐度大小頭現象

故障原因：工具機放置的水平沒調整好，一高一低，產生放置不平穩;車削長軸時，貢獻材料比較硬，刀具吃刀比較深，造成讓刀現象;尾座頂針與主軸不同心。

解決方案：使用水平儀調整工具機的水平度，打下紮實的地基，把工具機固定好提高其韌性;選擇合理的工藝和適當的切削進給量避免刀具受力讓刀;調整尾座。

3、驅動器相位燈正常，而加工出來的工件尺寸時大時小

故障原因：工具機拖板長期高速運行，導致絲杆和軸承磨損;刀架的重複定位精度在長期使用中產生偏差;拖板每次都能準確回到加工起點，但加工工件尺寸仍然變化。此種現象一般由主軸引起，主軸的高速轉動使軸承磨損嚴重，導致加工尺寸變化。

解決方案：用百分表靠在刀架底部，同時通過系統編輯一個固定循環程序，檢查拖板的重複定位精度，調整絲杆間隙，更換軸承;用百分表檢查刀架的重複定位精度，調整機械或更換刀架;用百分表檢測加工工件後是否準確回到程序起點，若可以，則檢修主軸，更換軸承。

4、工件尺寸與實際尺寸相差幾毫米，或某一軸向有很大變化

故障原因：快速定位的速度太快，驅動和電機反應不過來;在長期摩擦損耗後機械的拖板絲杆和軸承過緊卡死;刀架換刀後太松，鎖不緊;編輯的程序錯誤，頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束了;系統的電子齒輪比或步距角設置錯誤。

解決方案：快速定位速度太快，則適當調整GO的速度，切削加減速度和時間使驅動器和電機在額定的運行頻率下正常工作;在出現工具機磨損後產生拖板、絲杆鶴軸承過緊卡死，則必須重新調整修復;刀架換刀後太松則檢查刀架反轉時間是否滿足，檢查刀架內部的渦輪蝸杆是否磨損，間隙是否太大，安裝是否過松等;如果是程序原因造成的，則必須修改程序，按照工件圖紙要求改進，選擇合理的加工工藝，按照說明書的指令要求編寫正確的程序;若發現尺寸偏差太大則檢查系統參數是否設置合理，特別是電子齒輪和步距角等參數是否被破壞，出現此現象可通過打百分表來測量。

5、加工圓弧效果不理想，尺寸不到位

故障原因：振動頻率的重疊導致共振;加工工藝;參數設置不合理，進給速度過大，使圓弧加工失步;絲杆間隙大引起的鬆動或絲杆過緊引起的失步;同步帶磨損.

解決方案：找出產生共振的部件，改變其頻率，避免共振;考慮工件材料的加工工藝，合理編製程序;對於步進電機，加工速率F不可設置過大;工具機是否安裝牢固，放置平穩，拖板是否磨損後過緊，間隙增大或刀架鬆動等;更換同步帶。

6、批量生產中，偶爾出現工件超差

故障原因：必須認真檢查工裝夾具，且考慮到操作者的操作方法，及裝夾的可靠性，由於裝夾引起的尺寸變化，必須改善工裝使工人儘量避免人為疏忽作出誤判現象;數控系統可能受到外界電源的波動或受到幹擾後自動產生幹擾脈衝，傳給驅動致使驅動接受多餘的脈衝驅動電機奪走或少走現象，了解掌握其規律，儘量採用一些抗幹擾的措施，如：強電場幹擾的強電電纜與弱電信號的信號線隔離，加入抗幹擾的吸收電容和採用屏蔽線隔離，另外，檢查地線是否連接牢固，接地觸點最近，採取一切抗幹擾措施避免系統受幹擾。

7、工件某一道工序加工有變化，其它各道工序尺寸準確

故障原因：該程序段程序的參數是否合理，是否在預定的軌跡內，編程格式是否符合說明書要求。

解決方案：螺紋程序段時出現亂牙，螺距不對，則馬上聯想到加工螺紋的外圍配置(編碼器)和該功能的客觀因素。

8、工件的每道工序都有遞增或遞減的現象

故障原因：程序編寫錯誤;系統參數設置不合理;配置設置不當;機械傳動部件有規律周期性的變化故障。

解決方案：檢查程序使用的指令是否按說明書規定的要求軌跡執行，可以通過打百分表來判斷，把百分表定位在程序的起點，讓程序結束後拖板是否回到起點位置，再重複執行即便觀察其結果，掌握其規律;檢查系統參數是否設置合理或被認為改動;有關的工具機配置在連接計算耦合參數上單計算是否符合要求，脈衝當量是否準確;檢查工具機傳動部分有沒有損壞，齒輪耦合是否均勻，檢查是否存在周期性，規律性故障現象，若有則檢查其關鍵部分並給予排除。

9、系統引起的尺寸變化不穩定

故障原因：系統參數設置不合理;工作電壓不穩定;系統受外部幹擾，導致系統失步;已加電容，但系統與驅動器之間的阻抗不匹配，導致有用信號丟失;系統與驅動器之間信號傳輸不正常;系統損壞或內部故障。

解決方案：快速速度，加速時間是否過大，主軸轉速，切削速度是否合理，是否操作者的參數修改導致系統性能改變;加裝穩壓設備;接地線並確定已可靠連接，在驅動器脈衝輸出觸點處加抗幹擾吸收電容;選擇適當的電容型號;檢查系統與驅動器之間的信號連接線是否帶屏蔽，連接是否可靠，檢查系統脈衝發生信號是否丟失或增加;送廠維修或更換主板。

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