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數(shù)控機床加工精度故障及維修處理方法探究
江蘇省如東中等專業(yè)學校 劉玉霞 2020/5/3 20:35:22
摘要：隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)水平逐漸提升，促使數(shù)控機床在工業(yè)生產(chǎn)與制作中的應用范圍擴大，靈活利用機械化自動優(yōu)勢實現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)，并保證加工精度。本文從數(shù)控機床加工精度故障診斷原則入手，深入進行分析，探索現(xiàn)階段數(shù)控機床加工精度故障及維修處理方法，以供參考。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；加工精度故障；維修處理；診斷方法
引言：數(shù)控機床屬于一體化自動設備，以計算機、機床以及電動機為基礎(chǔ)形成統(tǒng)一的整體，并配備反饋裝置、數(shù)控介質(zhì)以及數(shù)控系統(tǒng)，通過各部分的相互配合，實現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)。數(shù)控機床具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)安全、靈活性強等特點，為我國的工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
一、數(shù)控機床加工精度故障診斷原則
受數(shù)控機床自身的性質(zhì)因素影響，在生產(chǎn)運行過程中必然會出現(xiàn)故障，進而影響生產(chǎn)，并且多數(shù)的故障較為復雜，加工精度異常故障的原因具有隱蔽性，診斷難度較大，需要嚴格遵循現(xiàn)階段的診斷原則，提升診斷效率，主要包括以下幾點：
第一，先外部后內(nèi)部原則，由于數(shù)控機床可以分解為電氣部分、液壓部分以及機械部分，工作人員在進行診斷排查時需要從外部檢查入手，盡可能避免拆卸零部件，以降低故障發(fā)生的次數(shù)，保證機床具有較高的精度。
第二，先機械后電氣原則，由于機械診斷的整體難度較小，工作人員在進行診斷過程中應首先對機械進行診斷，如果排除機械故障則應對檢查難度較高的電氣部分進行診斷，保證檢查診斷的高效性[1]。
第三，先靜態(tài)后動態(tài)原則，在進行檢查診斷過程中，應保證數(shù)控機床加工精度故障診斷時處于斷電靜態(tài)，對靜態(tài)下的機床進行觀察與分析，判斷是否存在故障。檢查完后進行通電動態(tài)檢查，對動態(tài)運轉(zhuǎn)的各個過程進行觀察檢驗，并合理進行測試，確定存在的故障與位置，做好相應的處理措施。
第四，先簡單后復雜原則，數(shù)控機床加工精度中可能出現(xiàn)多種故障相重合情況，因此工作人員應選擇先簡單、后復雜的方式進行全面的檢測，分析現(xiàn)有的故障類型，排除所有的故障。
二、數(shù)控機床加工精度故障及維修處理方法
（一）由于故障導致數(shù)控機床加工精度異常
以實際的案例為例，某臺數(shù)控機床在進行零件銑削過程中，突然出現(xiàn)故障情況，表現(xiàn)為Z軸進給出現(xiàn)異常，最終零件出現(xiàn)1mm的尺寸誤差。對該情況進行深入的分析，發(fā)現(xiàn)其故障是突發(fā)性故障，故障前未出現(xiàn)任何明確的警報，數(shù)控機床正常運行，因此排除電氣控制故障。對此工作人員針對數(shù)控機床加工精度異常時運行的程序段進行檢查，重點對刀具的補償進行分析，計算與校對加工坐標系，在點動方式下對Z軸的運動進行分析，通過觸摸、觀察、分析發(fā)現(xiàn)在運行過程中存在明顯的噪聲，由此判斷為機械故障。檢查數(shù)控機床Z軸的精度，靈活利用手脈發(fā)生器進行輔助移動Z軸檢查，并配合百分表觀察Z軸的運動，觀察單向運動精度正常后起始點的正向運動，為進一步進行診斷，將絲杠與電機脫開進行檢查，診斷內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)返回運動初始存在一定的空缺感，發(fā)現(xiàn)其軸承存在損壞，進行更換后其數(shù)控機床正常運轉(zhuǎn)[2]。
（二）由于機床位置問題導致機床加工精度異常
以實際的案例為例，某臺數(shù)控機床在運行過程中，電動加工過程中出現(xiàn)Z軸異常情況，進行合理的診斷，診斷過程中發(fā)Z軸上下移動存在不均勻情況，出現(xiàn)明顯的噪聲，間隙明顯。在電機啟動運行過程中，點動方式下Z軸在向上運動過程中受力不穩(wěn)，存在明顯的不穩(wěn)定噪聲，甚至可以感覺出電機的抖動情況，整體狀況較為明顯，點動方式下Z軸在向下運動時，其現(xiàn)象逐漸減弱，尤其是抖動情況逐漸變得不明顯，當電機停止運動時，其抖動現(xiàn)象消失。通過分析發(fā)現(xiàn)，在運動過程中出現(xiàn)明顯的抖動，而停止運轉(zhuǎn)時現(xiàn)象消失，由此分析產(chǎn)生的故障原因，主要可能由三種情況引起，第一種絲杠反向存在明顯的間隙過大情況，第二種Z軸電機工作異常情況，第三種皮帶輪受損導致受力不均勻，通過停止時抖動現(xiàn)象消失排除其電機異常，進行機械部分診斷，通過診斷測試發(fā)現(xiàn)其機械無異常，檢查皮帶發(fā)現(xiàn)皮帶出現(xiàn)明顯的受損情況，受力不均勻，其主要的原因在于皮帶的夾角存在不對稱情況，因此工作人員合理進行故障處理，將其重新進行安裝，做好角度控制，保證皮帶均勻運動，消除抖動與噪聲，恢復正常狀態(tài)。
（三）系統(tǒng)參數(shù)未優(yōu)化導致機床加工精度異常
對于數(shù)控機床來說，其系統(tǒng)參包含的內(nèi)容較多，如零點偏置、機床進給單位、反向間隙等，在實際運行與維修過程中，受其自身的因素影響，處理局部位置常常會對其間隙與零點產(chǎn)生影響，導致其發(fā)生明顯的變化，因此工作人員在故障處理后應根據(jù)實際情況對其進行精度調(diào)整，以保證其精確性。對于機械磨損來說，由于磨損情況的存在導致其部分位置可能出現(xiàn)松動情況，因而出現(xiàn)參數(shù)的變化，工作人員應根據(jù)實際進行修改控制促使其保證機床加工精度。（未完，下一頁）
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