數(shù)控機床加工精度故障與維修淺析

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摘要：闡述數(shù)控機床加工精度的故障原因、故障診斷方法、維修方案，包括進給機械傳動、伺服參數(shù)的優(yōu)化、電氣控制系統(tǒng)、輔助控制裝置精度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床，加工精度，伺服參數(shù)。

0引言

數(shù)控機床是在傳統(tǒng)機床加工的基礎(chǔ)上，引入計算機信息技術(shù)，是現(xiàn)代機械生產(chǎn)的必不可少的設(shè)備，不僅大大提升了零部件的生產(chǎn)加工性能，而且有效提升零部件的生產(chǎn)效率。在實際的生產(chǎn)加工過程中，受制于生產(chǎn)性能、工藝、方案等多方面因素，極大程度限制國內(nèi)數(shù)控機床的生產(chǎn)加工優(yōu)勢，在一定程度上也影響了數(shù)控機床加工精度，基于此，本文在探究數(shù)控機床加工精度主要故障的基礎(chǔ)上，分析探究數(shù)控機床加工精度故障診斷方法及維修方案，為有效提升數(shù)控機床加工效率提供理論依據(jù)。

1數(shù)控機床加工精度

數(shù)控機床屬于一個指令伺服給進系統(tǒng)，在發(fā)出的脈沖指令下，系統(tǒng)通過插補軟件，將指令信號轉(zhuǎn)換成控制信號，并將其放大，最后輸入至相應(yīng)的工作臺，由工作臺操控完成相應(yīng)的工作。數(shù)控機床生產(chǎn)加工過程中，系統(tǒng)工作中任何一個過程異常，都會導(dǎo)致工作臺操控失誤，出現(xiàn)生產(chǎn)加工誤差。進給機械傳動。根據(jù)現(xiàn)代數(shù)控機床進給系統(tǒng)的構(gòu)成，導(dǎo)致其加工精度異常的主要原因是伺服進給系統(tǒng)發(fā)生了故障，使得絲杠、電機之間不同步，機床刀具工作出現(xiàn)誤差，進而導(dǎo)致生產(chǎn)加工失誤，加工生產(chǎn)不穩(wěn)定，尺度不一；而大騙子是伺服進給系統(tǒng)發(fā)生故障的原因主要包括以下方面：（1）伺服給進系統(tǒng)容易受到外界環(huán)境的干擾，濕度、溫度的變化，都會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)干擾故障或過載故障，其中，數(shù)控機床加工過程中受到電磁干擾、接地故障等，會出現(xiàn)干擾故障，導(dǎo)致伺服給進系統(tǒng)發(fā)生錯誤指令，進而出現(xiàn)不合尺寸的加工產(chǎn)品。（2）在生產(chǎn)加工過程中，伺服給進系統(tǒng)受到環(huán)境因素的影響，常會出現(xiàn)刀具切削量過大，嚴重情況下會導(dǎo)致伺服給進系統(tǒng)超載，實際工作中出現(xiàn)，主軸轉(zhuǎn)動過速，造成過熱。伺服參數(shù)的優(yōu)化。數(shù)控機床加工精度異常，與伺服給進系統(tǒng)參數(shù)未優(yōu)化密切相關(guān)，系統(tǒng)反向間隙補償參數(shù)異常，需要重新進行測量，及時進行系統(tǒng)參數(shù)彌補；螺距誤差補償參數(shù)異常，需要依照數(shù)控激光干擾儀，進行誤差補償。一旦出現(xiàn)異常參數(shù)設(shè)定，就會伺服電動機控制參數(shù)異常，需要對機床實際規(guī)格進行初始化設(shè)置，優(yōu)化伺服參數(shù)。另外，值得注意的是，數(shù)控機床依照計算機信息技術(shù)，實現(xiàn)其自動化，可定期進行軟件精度調(diào)整以實現(xiàn)最佳機床精度。電氣控制系統(tǒng)。編碼器電壓低于或高于額定電壓，將會導(dǎo)致編碼器接觸不佳，進而導(dǎo)致生產(chǎn)反饋質(zhì)量下降，工作臺工作性能下降。根據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)編碼器電源線斷線、插頭出現(xiàn)松動、插頭開焊接觸不良，會導(dǎo)致編碼器電壓小于4.75V，除此之外，在實際加工生產(chǎn)過程中，常出現(xiàn)編碼器內(nèi)部封裝不良，異物進入編碼器光柵內(nèi)，進而導(dǎo)致編碼器信號傳導(dǎo)出現(xiàn)偏差。此時，應(yīng)拆開編碼器，利用旋轉(zhuǎn)光柵進行編碼器內(nèi)部快速的清洗，以解決問題。否則，應(yīng)考慮更換編碼器。最后，當(dāng)電機轉(zhuǎn)子軸承故障時，在更換電機軸承的同時，要考慮將電機送廠維修，一旦出現(xiàn)主板反應(yīng)異常，應(yīng)及時的進行主板更換，值得注意的時，在更換主板時，一方面需要做好原有信息數(shù)據(jù)的保存、備份，另外，更換的主板應(yīng)確保與原有的型號、規(guī)格一致，確保其與原有的狀態(tài)統(tǒng)一。輔助控制裝置精度。當(dāng)輔助控制裝置的精度下降，一方面會導(dǎo)致主軸組件重復(fù)定位不準，另外會導(dǎo)致機床導(dǎo)軌潤滑不夠。當(dāng)出現(xiàn)主軸組件重復(fù)定位不準時，應(yīng)對其軸向、徑向方向上存在的偏差進行檢測，在此基礎(chǔ)上進行調(diào)整；當(dāng)自動換刀設(shè)備精度不佳時，應(yīng)及時的更換設(shè)備，及時進行磨損部件的修復(fù)；當(dāng)出現(xiàn)機床導(dǎo)軌潤滑不夠時，應(yīng)及時的檢查其潤滑管道系統(tǒng)。

2精度故障的診斷方法

觀察法。近些年來，電氣技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)控機床性能可通過外觀檢查，結(jié)合維修人員的經(jīng)驗進行判斷，以此了解數(shù)控機床的工作狀態(tài)。仔細查驗外觀，是否存在接觸不良、導(dǎo)線脫皮、螺絲松動脫落等異常情況，查驗整個線路的連接情況，整個線路對燈的控制狀態(tài)等。傾聽法。傾聽法是根據(jù)操作人員敘述操作過程中的情況，維修人員根據(jù)操作過程中情況或操作過程中設(shè)備運轉(zhuǎn)的聲音，判斷可能存在的故障，并對其故障發(fā)生的部位，故障程度，故障類型等進行判斷。例如，在數(shù)控機床實際加工過程中，設(shè)備發(fā)生“嗡嗡”的聲音，維修人員應(yīng)依照工作經(jīng)驗、綜合素養(yǎng)，以此判斷設(shè)備故障點，并準確定位。氣味法。根據(jù)靠近設(shè)備時設(shè)備發(fā)出的氣味進行設(shè)備運行狀態(tài)的判斷。在正常情況下，以絕緣材料為主的數(shù)控機床，正常工作運行狀態(tài)時，溫度不會超過額定溫度，也不會散發(fā)出特殊氣味的氣體。當(dāng)數(shù)控機床溫度超載情況下，絕緣材料會散發(fā)出特殊氣味氣體。電氣診斷法。上述三種診斷方法，更多的是依賴于檢修人員的工作經(jīng)驗和專業(yè)素質(zhì)。電氣診斷法根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)自診斷功能，根據(jù)顯示器報警信號，進行故障診斷的方法，廣泛應(yīng)用于電氣故障診斷。實際加工生產(chǎn)中，有利用PLC功能，進行故障點的快速查找。

3精度故障的維修措施

系統(tǒng)參數(shù)故障時，可導(dǎo)致系統(tǒng)指令偏差或反向間隙，在檢修的基礎(chǔ)上，進行系統(tǒng)參數(shù)的重新設(shè)置或調(diào)整。而針對有嚴重磨損而引發(fā)的系統(tǒng)參數(shù)異常，應(yīng)在維修的基礎(chǔ)上，進行系統(tǒng)參數(shù)的重置。針對數(shù)控機床而導(dǎo)致的精度異常，檢修人員應(yīng)依照診斷方法，快速查找故障類型，及時進行故障維修，面對各軸運轉(zhuǎn)正常，電氣控制正常的突發(fā)故障時，應(yīng)考慮機械設(shè)備方面的問題在生產(chǎn)加工過程中，出現(xiàn)設(shè)備距離顫動，應(yīng)考慮電氣參數(shù)是否優(yōu)化，快速調(diào)整電氣參數(shù)，做好間歇位置補償，脈沖抑制調(diào)控，及時的消除設(shè)備顫動，確保加工精度。生產(chǎn)加工過程中位置環(huán)邏輯控制不當(dāng)，亦造成加工誤差，可通過PLC程序修整恢復(fù)其精度。

4結(jié)語

與傳統(tǒng)的機床生產(chǎn)加工相比較，數(shù)控機床生產(chǎn)加工不僅精度高，而且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量、性能佳，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的必不可少的機械設(shè)備。但在長時間的工作狀態(tài)下，或環(huán)境溫度、濕度等發(fā)生改變的情況下，數(shù)控機床的生產(chǎn)加工性能大大下降，生產(chǎn)加工精度受到極大影響，必須對其進行精度調(diào)整?；诖?，本文通過對數(shù)控機床加工精度故障探究的基礎(chǔ)上，總結(jié)數(shù)控機床加工精度故障診斷方法，提出相應(yīng)的維修措施，為有效提升數(shù)控機床加工效率提供理論依據(jù)。

作者:陳斌 單位:福建建筑學(xué)校