生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有:一是機床進給單位被改動或變化;二是機床各軸的零點偏置(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(dǎo)致加工精度異常。下面筆者以發(fā)那科32i-A數(shù)控系統(tǒng)的使用中存在的問題,為大家解答數(shù)控系統(tǒng)使用后產(chǎn)生的精度誤差的原因有哪些?
1.系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動
系統(tǒng)參數(shù)主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數(shù)控系統(tǒng),其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理,常常影響到零點偏置和間隙的變化,故障處理完畢應(yīng)作適時地調(diào)整和修改;另一方面,由于機械磨損嚴重或連結(jié)松動也可能造成參數(shù)實測值的變化,需對參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機床加工精度的要求。
2.機械故障導(dǎo)致的加工精度異常
一臺THM6350臥式加工系統(tǒng),采用FANUC0i-MA數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機葉片的過程中,突然發(fā)現(xiàn)Z軸進給異常,造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調(diào)查中了解到:故障是突然發(fā)生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常,且回參考點正常;無任何報警提示,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行檢查:
首先檢查機床精度異常時正運行的加工程序段,特別是刀具長度補償、加工坐標系(G54~G59)的校對及計算;其次在點動方式下,反復(fù)運動Z軸,經(jīng)過視、觸、聽對其運動狀態(tài)診斷,發(fā)現(xiàn)Z向運動聲音異常,特別是快速點動,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Z軸,(將手脈倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機進給0.1mm),配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動,手脈每變化一步,機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm,說明電機運行良好,定位精度良好。
無論怎樣對反向間隙(參數(shù)1851)進行補償,其表現(xiàn)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(xiàn),間隙補償越大,首先一段的移動距離也越大。