數(shù)控機床加工中尺寸一直不穩(wěn)定的原因
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加工尺寸不穩(wěn)定類故障判斷維修
一、工件尺寸準確,表面光潔度差
故障原因
①刀具刀尖受損,不鋒利
②機床產(chǎn)生共振,放置不平穩(wěn)
③機械有爬行現(xiàn)象
④加工工藝不好
解決方案(與上對照)
1.刀具磨損或受損后不鋒利,則重新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀
2.機床產(chǎn)生共振或放置不平穩(wěn),調(diào)整水平,打下基礎,固定平穩(wěn)
3.機械產(chǎn)生爬行的原因為拖板導軌磨損厲害,絲桿滾珠磨損或松動。機床應注意保養(yǎng),上下班之后應清掃鐵絲,并及時加潤滑油,以減少摩擦
4.選擇適合工件加工的冷卻液;在能達到其它工序加工要求的情況下,盡量選用較高的主軸轉速
二、工件產(chǎn)生錐度大小頭現(xiàn)象
故障原因
①機床放置的水平?jīng)]調(diào)整好,一高一低,產(chǎn)生放置不平穩(wěn)
②車削長軸時,工件材料比較硬,刀具吃刀比較深,造成讓刀現(xiàn)象
③尾座頂針與主軸不同心
解決方案
1.使用水平儀調(diào)整機床的水平度,打下扎實的地基,把機床固定好提高其韌性
2.選擇合理的工藝和適當?shù)那邢鬟M給量避免刀具受力讓刀
3.調(diào)整尾座
三、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
①機床拖板長期高速運行,導致絲桿和軸承磨損
②刀架的重復定位精度在長期使用中產(chǎn)生偏差
③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(xiàn)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(與上對照)
1.用百分表靠在刀架底部,同時通過系統(tǒng)編輯一個固定循環(huán)程序,檢查拖板的重復定位精度,調(diào)整絲桿間隙,更換軸承
2.用百分表檢查刀架的重復定位精度,調(diào)整機械或更換刀架
3.用百分表檢測加工工件后是否能準確回到程序起點;若可以,則檢修主軸,更換軸承。
四、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
①快速定位的速度太快,驅動和電機反應不過來而產(chǎn)生
②在長期摩擦磨損后機械的拖板絲桿和軸承過緊卡死
③刀架換刀后太松鎖不緊
④編輯的程序錯誤,頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束
⑤系統(tǒng)的電子齒輪比或步距角設置錯誤
解決方案(與上對照)
1.快速定位速度太快,則適當調(diào)整G0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動作
2.在出現(xiàn)機床磨損后產(chǎn)生拖板、絲桿和軸承過緊卡死,則必須重新調(diào)整修復
3.刀架換刀后太松則檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查刀架內(nèi)部的渦輪渦桿是否磨損,間隙是否太大,安裝是否過松等
4.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
5.若發(fā)現(xiàn)尺寸偏差太大則檢查系統(tǒng)參數(shù)是否設置合理,特別是電子齒輪比和步距角等參數(shù)是否被破壞,出現(xiàn)此現(xiàn)象可通過打百份表來測量
五、加工圓弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因
①振動頻率的重疊導致共振
②加工工藝
③參數(shù)設置不合理,進給速度過大,使圓弧加工失步
④絲桿間隙大引起的松動或絲桿過緊引起的失步
⑤同步帶磨損
解決方案
1.找出產(chǎn)生共振的部件,改變其頻率,避免共振
2.考慮工件材料的加工工藝,合理編制程序
3.對于步進電機,加工速率F不可設置過大
4.機床是否安裝牢固,放置平穩(wěn),拖板是否磨損后過緊,間隙增大或刀架松動等。
5.更換同步帶
六、批量生產(chǎn)中,偶爾出現(xiàn)工件超差
故障原因
①批量生產(chǎn)中偶爾出現(xiàn)一件尺寸有變化,然后不用修改任何參數(shù)再加工,卻恢復正常情況
②在批量生產(chǎn)中偶爾出現(xiàn)一件尺寸不準,然后再繼續(xù)加工尺寸仍不合格,而重新對刀后又準確
解決方案
1.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;由于裝夾引起的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現(xiàn)象
2.數(shù)控系統(tǒng)可能受到外界電源的波動或受到干擾后自動產(chǎn)生干擾脈沖,傳給驅動致使驅動接受多余的脈沖驅動電機多走或少走現(xiàn)象;了解掌握其規(guī)律,盡量采用一些抗干擾的措施,如:強電場干擾的強電電纜與弱電信號的信號線隔離,加入抗干擾的吸收電容和采用屏蔽線隔離。另外,檢查地線是否連接牢固,接地觸點最近,采取一切抗干擾措施避免系統(tǒng)受干擾
七、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(shù)是否合理,是否在預定的軌跡內(nèi),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(xiàn)亂牙,螺距不對,則馬上聯(lián)想到加工螺紋的外圍配置(編碼器)和該功能的客觀因素,如:主軸轉速,螺紋導程與進給速度的關系(928 TC配DY3,加工螺紋時主軸轉速X螺紋導程≤1700 mm/min),編碼器的線數(shù)與電腦設置是否相符;當發(fā)現(xiàn)圓板程序段尺寸不對時則檢查圓弧的編程軌跡是否在同一圓弧上,有否特殊圓與圓之間的過度關系編程時的工藝編制
八、工件的每道工序都有遞增或遞減的現(xiàn)象
故障原因
①程序編寫錯誤
②系統(tǒng)參數(shù)設置不合理
③配置設置不當
④機械傳動部件有規(guī)律周期性的變化故障
解決方案
1.檢查程序使用的指令是否按說明書規(guī)定的要求軌跡執(zhí)行,可以通過打百份表來判斷,把百分表定位在程序的起點讓程序結束后拖板是否回到起點位置,再重復執(zhí)行幾遍觀察其結果,掌握其規(guī)律
2.檢查系統(tǒng)參數(shù)是否設置合理或被人為改動
3.有關的機床配置在連接計算耦合參數(shù)上的計算是否符合要求,脈沖當量是否準確
4.檢查機床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(guī)律性故障現(xiàn)象。若有則檢查其關鍵部份并給予排除
九、工件尺寸與實際尺寸只相差幾絲
故障原因
①機床在長期使用中磨擦、磨損,絲桿的間隙隨著增大,機床的絲桿反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定,故工件的誤差總在這間隙范圍內(nèi)變化
②加工工件使用的刀具選型不對,易損,刀具裝夾不正或不緊等
③工藝方面根據(jù)工件材料選擇合理的主軸轉速、切削進給速度和切削量
④與機床放置的平衡度和穩(wěn)固性有關
⑤數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生失步或驅動選型時功率不夠,扭矩小等原因產(chǎn)生
⑥刀架換刀后是否鎖住鎖緊
⑦主軸是否存在跳動串動和尾座同軸度差等現(xiàn)象
⑧在一些特殊加工場合,反向間隙無法補入,導致加工總是存在偏差
解決方案(與上對照)
1.機床磨損絲桿間隙變大后通過調(diào)整絲桿螺母和修緊中拖板線條減小間隙,或通過打百份表得出間隙值(一般間隙在0.15 mm以內(nèi))可補進電腦,可通過電腦的間隙補償功能來把間隙取代,使工件尺寸符合要求
2.由于是刀具材質(zhì)使加工工件尺寸產(chǎn)生變化,則按要求合理選擇刀具,而由于刀具裝夾不正等原因產(chǎn)生的則根據(jù)工件的工藝要求合理選擇刀具角度和工裝夾具
3.當懷疑是加工方面的工藝問題,則根據(jù)材料的性質(zhì),合理地編制加工工藝選擇適當?shù)闹鬏S轉速,切削進給速度和切削量
4.由于機床共振引起則把機床放置平穩(wěn),調(diào)整好水平,必要時打下地基,安裝穩(wěn)固
5.數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的尺寸變化,首先判斷程序是否按圖紙尺寸要求編制,然后再根據(jù)所選的配置檢查設置的參數(shù)是否合理(如:G 0快速定位速度和切削時的加減速時間常數(shù)等)。是否有人故意改動,其次是考慮所選配的驅動器功率大小是否合理,通過判斷相位燈觀察電腦發(fā)給驅動的脈沖是否有失步現(xiàn)象
6.檢查刀架換刀后反轉時間夠不夠,是否使刀架有足夠的時間來鎖緊,檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否有松動
7.檢查主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現(xiàn)象
8.利用編程技巧消除間隙
驅動器引起尺寸不穩(wěn)定
故障原因
①驅動器發(fā)送的信號丟失,造成的驅動失步
②伺服驅動器的參數(shù)設置不當,增益系數(shù)設置不合理
③驅動器發(fā)送信號干擾所致,導致失步
④驅動處于高溫環(huán)境,沒有采取較好的散熱措施,導致尺寸不穩(wěn)定,同時也可能導致驅動內(nèi)部參數(shù)變化,引發(fā)故障
⑤驅動器扭矩不夠或電機扭矩不夠
⑥驅動器的驅動電流不夠
⑦驅動器損壞
解決方案(與上對應)
1.先確定使用的是步進驅動器還是伺服驅動器:步進電機驅動器可通過相位燈或打百分表判斷是否存在失步。伺服驅動器則可通過驅動器上的脈沖數(shù)顯示或是打百分表判斷
2.參照DA98說明書修改增益參數(shù)
3.加裝屏蔽線,加裝抗干擾電容
4.保證良好的散熱通風環(huán)境,適當?shù)臏囟仁潜WC加工性能的重要因素
5.更換驅動器或電機,使扭矩符合實際需要
6.調(diào)大驅動電流仍不能滿足要求,則需更換驅動器
7.驅動器送廠維修
系統(tǒng)引起的尺寸變化不穩(wěn)定
故障原因
①系統(tǒng)參數(shù)設置不合理
②工作電壓不穩(wěn)定
③系統(tǒng)受外部干擾,導致系統(tǒng)失步
④已加電容,但系統(tǒng)與驅動器之間的阻抗不匹配,導致有用信號丟失
⑤系統(tǒng)與驅動器之間信號傳輸不正確
⑥系統(tǒng)損壞或內(nèi)部故障
解決方案(與上對照)
1.快速速度,加速時間是否過大,主軸轉速,切削速度是否合理,是否因為操作者的參數(shù)修改導致系統(tǒng)性能改變
2.加裝穩(wěn)壓設備
3.接地線并確定已可靠連接,在驅動器脈沖輸出觸點處加抗干擾吸收電容;一般的情況下變頻器的干擾較大,請在帶負載的請況下判斷,因為越大的負載會讓變頻器負載電流越大,產(chǎn)生的干擾也越大
4.選擇適當?shù)碾娙菪吞?/p>
5.檢查系統(tǒng)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(tǒng)脈沖發(fā)生信號是否丟失或增加
6.送廠維修或更換主板
十二、機械方面引起的加工尺寸不穩(wěn)定
故障原因
①步進電機阻尼片是否過緊或過松
②電機插頭進水造成絕緣性能下降,電機損壞
③加工出的工件大小頭,裝夾不當
④工件出現(xiàn)橢圓
⑤絲桿反向間隙過大
⑥機械絲桿安裝過緊
解決方案(與上對照)
1.調(diào)整阻尼盤,使電機處于非共振狀態(tài)
2.更換電機插頭,做好防護,或是更換電機
3.檢查進刀量是否過大或過快造成的過負荷,檢查工件裝夾不應伸出卡盤太長,避免讓刀
4.檢查主軸的跳動,檢修主軸,更換軸承
5.通過打百分表檢查絲桿的反向間隙,是否已從系統(tǒng)將間隙補入,補入后間隙是否過大
6.檢查絲桿是否存在爬行,是否存在響應慢的現(xiàn)象
數(shù)控機床加工中出現(xiàn)尺寸不穩(wěn)定的機械原因分析
1、伺服電機軸與絲杠之間的連接松動,致使絲杠與電機不同步,出現(xiàn)尺寸誤差。檢測時只需在伺服電機與絲杠的聯(lián)軸節(jié)上作好記號,用較快倍率來回移動工作臺(或刀架),由于工作臺(或轉塔)的慣性作用,將使聯(lián)軸節(jié)的兩端出現(xiàn)明顯相對移動。此類故障通常表現(xiàn)為加工尺寸只向一個方向變動,只需將聯(lián)軸節(jié)螺釘均勻緊固即可排除。
2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作臺(或刀架)運動阻力增加,無法完全準確執(zhí)行移動指令。此類故障通常表現(xiàn)為零件尺寸在幾絲范圍內(nèi)無規(guī)則變動,只需將潤滑改善即可排除故障。
3、機床工作臺(或刀架)移動阻力過大,一般為鑲條調(diào)整過緊、機床導軌表面潤滑不良所致。該故障現(xiàn)象一般表現(xiàn)為零件尺寸在幾絲范圍內(nèi)無規(guī)則變動。檢查時可通過觀察DGN800-804的位置偏差量大小和變化來進行,通常為正反方向靜止時相差較大。此類故障只需將鑲條重新調(diào)整并改善導軌潤滑即可。
4、滾動軸承磨損或調(diào)整不當,造成運動阻力過大。該故障現(xiàn)象也通常表現(xiàn)為尺寸在幾絲范圍內(nèi)無規(guī)則變動。檢查時可通過DGN800-804的位置偏差量進行,方法同上。此類故障只需將磨損軸承更換并認真調(diào)整,故障即可排除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通過調(diào)整間隙或改變間隙補償值就可排除故障
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