造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強(qiáng)蒙具，診斷難度比較大，歸納出五個(gè)主要原因：機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化禽岭；機(jī)床各個(gè)軸的零點(diǎn)偏置異常佛缕；軸向的反向間隙異常；電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常下抬，即電氣及控制部分異常；機(jī)械故障真译，如絲杠紧燎，軸承，軸聯(lián)器等部件猬蚤。另外加工程序的編制戒款，刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常执寺。

一区孩、造成加工精度異常故障的原因

造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強(qiáng)，診斷難度比較大洞惕，歸納出五個(gè)主要原因：機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化刑嚷；機(jī)床各個(gè)軸的零點(diǎn)偏置異常；軸向的反向間隙異常竟坛；電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常闽巩，即電氣及控制部分異常；機(jī)械故障担汤，如絲杠涎跨，軸承，軸聯(lián)器等部件崭歧。另外加工程序的編制隅很，刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常率碾。

二叔营、數(shù)控機(jī)床故障診斷原則

先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械，液壓播掷，電氣為一體的機(jī)床审编，故其故障的發(fā)生也會(huì)由這三者綜合反映出來。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查歧匈，盡量避免隨意地啟封垒酬，拆卸，否則會(huì)擴(kuò)大故障嚎猛，使機(jī)床喪失精度薛苫，降低性能。

先機(jī)械后電氣一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺排貌，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前投谅，首先注意排除機(jī)械性的故障纪萎，往往可達(dá)到事半功倍的效果。

先靜后動(dòng)先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)下蘑劲，通過了解虹限，觀察，測(cè)試似魄，分析彭薪，確認(rèn)為非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電作姐；在運(yùn)行工況下夜矗，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察让虐，檢驗(yàn)和測(cè)試紊撕，查找故障。而對(duì)破壞性故障赡突，必須先排除危險(xiǎn)后，方可通電麸俘。

先簡(jiǎn)單后復(fù)雜當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋，一時(shí)無從下手時(shí)逞泄，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題拜效。往往簡(jiǎn)單問題解決后喷众，難度大的問題也可能變得容易。

三紧憾、數(shù)控機(jī)床故障診斷方法

1.直觀法（望聞問切）

問-機(jī)床的故障現(xiàn)象到千，加工狀況等；看-CRT報(bào)警信息块生，報(bào)警指示燈稻诚，電容器等元件變形煙熏燒焦，保護(hù)器脫扣等廓蒜；聽-異常聲響辖狞；聞-電氣元件焦糊味及其它異味钻国；摸-發(fā)熱，振動(dòng)孩置，接觸不良等燎称。

2.參數(shù)檢查法

參數(shù)通常是存放在RAM中罚栏，有時(shí)電池電壓不足贩溉，系統(tǒng)長期不通電或外部干擾都會(huì)使參數(shù)丟失或混亂增捻，應(yīng)根據(jù)故障特征破溺，檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)。

3.隔離法

一些故障躁绸，難以區(qū)分是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成的臣嚣，常采用隔離法净刮。

4.同類對(duì)調(diào)法

用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板，或?qū)⒐δ芟嗤哪０寤騿卧嗷ソ粨Q硅则。

5.功能程序測(cè)試法

將G淹父，M，S怎虫，T暑认，功能的全部指令編寫一些小程序，在診斷故障時(shí)運(yùn)行這些程序大审，即可判斷功能的缺失蘸际。

四、加工精度異常故障診斷和處理實(shí)例

1.機(jī)械故障導(dǎo)致加工精度異常

故障現(xiàn)象

一臺(tái)SV-1000立式加工中心徒扶，采用Frank系統(tǒng)粮彤。在加工連桿模具過程中，忽然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給異常姜骡，造成至少1mm的切削誤差量（Z方向過切）蓝漏。

故障診斷

調(diào)查中了解到，故障是忽然發(fā)生的勃经。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng)吭匀，在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)方式操作下各個(gè)軸運(yùn)行正常，且回參考點(diǎn)正常浩铺，無任何報(bào)警提示螺城，電氣控制部分硬故障的可能性排除。應(yīng)主要對(duì)以下幾個(gè)方面逐一進(jìn)行檢查红骏。

檢查機(jī)床精度異常時(shí)正在運(yùn)行的加工程序段廊睹，特別是刀具長度補(bǔ)償，加工坐標(biāo)系（G54-G59）的校對(duì)和計(jì)算。

在點(diǎn)動(dòng)方式下贤疆，反復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸益柳，經(jīng)過視，觸枫演，聽捕谢，對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)診斷，發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)噪音異常酵熙，特別是快速點(diǎn)動(dòng)轧简，噪音更加明顯。由此判斷匾二，機(jī)械方面可能存在隱患哮独。

檢查機(jī)床Z軸精度。用手搖脈沖發(fā)生器移動(dòng)Z軸察藐，（將其倍率定為1×100的擋位皮璧，即每變化一步，電機(jī)進(jìn)給0.1mm）分飞，配合百分表觀察Z軸的運(yùn)動(dòng)情況悴务。在單向運(yùn)動(dòng)保持正常后作為起始點(diǎn)的正向運(yùn)動(dòng)，脈沖器每變化一步譬猫，機(jī)床Z軸運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm讯檐，說明電機(jī)運(yùn)行良好，定位精度也良好染服。而返回機(jī)床實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移的變化上别洪，可以分為四個(gè)階段：

機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離d1>d=0.1mm（斜率大于1）。

表現(xiàn)出為d1=0.1mm>d2>d3（斜率小于1）菱拙。

機(jī)床機(jī)構(gòu)實(shí)際沒移動(dòng)吝蔽，表現(xiàn)出最標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙。

機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離與脈沖器經(jīng)定數(shù)值相等（斜率等于1）咨只，恢復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng)超肃。無論怎樣對(duì)反向間隙進(jìn)行補(bǔ)償，其表現(xiàn)出的特征是：除了（3）階段補(bǔ)償外佳绩，其他各段變化依然存在，特別是（1）階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度鸿铐。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)舰搜，間隙補(bǔ)償越大，（1）階段移動(dòng)的距離也越大胞仅。

分析上述檢查認(rèn)為存在幾點(diǎn)可能原因：一是電機(jī)有異常蚪桐，二是機(jī)械方面有故障佣今，三是絲杠存在間隙。為了進(jìn)一步診斷故障紫侵，將電機(jī)和絲杠完全脫開靠汁，分別對(duì)電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果是電機(jī)運(yùn)行正常闽铐；在對(duì)機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn)蝶怔，用手盤動(dòng)絲杠時(shí)，返回運(yùn)動(dòng)初始有很大的空缺感兄墅。而正常情況下踢星，應(yīng)該能感覺到軸承有序而平滑的移動(dòng)。

故障處理

經(jīng)過拆卸檢查發(fā)現(xiàn)該軸承確實(shí)受損隙咸，且有滾珠脫落沐悦。更換后機(jī)床恢復(fù)正常。

2.控制邏輯不妥導(dǎo)致加工精度異常

故障現(xiàn)象

一臺(tái)上海機(jī)床廠家生產(chǎn)的加工中心五督，系統(tǒng)是Frank.加工過程中藏否，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床X軸精度異常，精度誤差最小為0.008mm概荷，最大為1.2mm.故障診斷：檢查中，機(jī)床已經(jīng)按照要求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系碌燕。在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)方式操作下误证，以G54坐標(biāo)系運(yùn)行一段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150；M30预旺；”棕凉，待機(jī)床運(yùn)行結(jié)束后顯示器上顯示的機(jī)械坐標(biāo)值為（X軸）“-1025.243”，記錄下該數(shù)值浪熙。然后在手動(dòng)方式下桃镐，將機(jī)床點(diǎn)動(dòng)到其他任意位置，再次在手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)方式操作下運(yùn)行剛才的程序段锨蹄，待機(jī)床停止后杈鸵，發(fā)現(xiàn)此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)數(shù)值顯示為“-1024.891”，同上一次執(zhí)行后的數(shù)值比較相差了0.352mm.按照同樣的方法努墩，將X軸點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)到不同的位置吠冒，反復(fù)執(zhí)行該程序段，而顯示器上顯示的數(shù)值都有所不同（不穩(wěn)定）引晌。用百分表對(duì)X軸進(jìn)行仔細(xì)檢查焙恬，發(fā)現(xiàn)機(jī)械位置實(shí)際誤差同數(shù)字顯示出來的誤差基本一致，從而認(rèn)為故障原因?yàn)閄軸重復(fù)定位誤差過大赌骏。對(duì)X軸的反向間隙及定位精度進(jìn)行檢查琢窗，重新補(bǔ)償其誤差值焙蹭，結(jié)果起不到任何作用。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題嫂伞。但為什么產(chǎn)生如此大的誤差孔厉，卻又未出現(xiàn)相應(yīng)的報(bào)警信息進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，此軸為垂直方向的軸末早，當(dāng)X軸松開時(shí)主軸箱向下掉烟馅，造成了誤差。

故障處理

對(duì)機(jī)床的PLC邏輯控制程序做了修改然磷，即在X軸松開時(shí)郑趁，先把X軸使能加載，再把X軸松開姿搜；而在X軸夾緊時(shí)寡润，先把X軸夾緊后，再把使能去掉舅柜。調(diào)整后機(jī)床故障得以解決梭纹。

3.機(jī)床位置問題導(dǎo)致加工精度異常

故障現(xiàn)象

一臺(tái)杭州產(chǎn)的立式數(shù)控銑床，配備北京KND-10M系統(tǒng)致份。在點(diǎn)動(dòng)或加工過程中晶襟，發(fā)現(xiàn)Z軸異常。

故障診斷

檢查發(fā)現(xiàn)挣仅，Z軸上下移動(dòng)不均勻且有噪聲笼肴，且存在一定間隙。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)胀司，在點(diǎn)動(dòng)方式下Z軸向上運(yùn)動(dòng)存在不穩(wěn)定的噪聲及受力不均勻峦爪，且感覺電機(jī)抖動(dòng)比較厲害；而向下運(yùn)動(dòng)時(shí)坚达，就沒有抖動(dòng)得這么明顯辅蜡；停止時(shí)不抖動(dòng)，在加工過程中表現(xiàn)得比較明顯鹦卫。分析認(rèn)為迅撑，故障原因有三點(diǎn)：一是絲杠反向間隙很大；二是Z軸電機(jī)工作異常沥萄；三是皮帶輪受損至受力不均顶质。但有一個(gè)問題要注意的是，停止時(shí)不抖動(dòng)融蹂，上下運(yùn)動(dòng)不均勻旺订，所以電機(jī)工作異常這個(gè)問題可以排除。因此先對(duì)機(jī)械部分診斷超燃，在診斷測(cè)試過程中沒有發(fā)現(xiàn)異常区拳，在公差之內(nèi)拘领。利用排除法則，余下的只有皮帶問題了樱调，在檢測(cè)皮帶時(shí)约素，發(fā)覺這條皮帶剛換不久，但在細(xì)心檢測(cè)皮帶時(shí)笆凌，發(fā)現(xiàn)皮帶內(nèi)側(cè)出現(xiàn)不同程度的受損圣猎，很明顯是受力不均所至，是什么原因造成的呢在診斷中發(fā)現(xiàn)電機(jī)放置有問題乞而，即裝夾的角度位置不對(duì)稱造成受力不均送悔。

故障處理

只要將電機(jī)重裝，對(duì)準(zhǔn)角度爪模，測(cè)量好距離（電機(jī)與Z軸的軸承）欠啤，皮帶兩邊（長度）要均勻。這樣叮褐，Z軸上下移動(dòng)不均勻且有噪聲及抖動(dòng)現(xiàn)象就消除了称桶，Z軸加工恢復(fù)正常。

4.系統(tǒng)參數(shù)未優(yōu)化炕常，電機(jī)運(yùn)行異常

導(dǎo)致加工精度異常系統(tǒng)參數(shù)主要包括機(jī)床進(jìn)給單位枚甫，零點(diǎn)偏置，反向間隙等贿魄。例如Frank數(shù)控系統(tǒng)胎拥，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。在機(jī)床修理過程中對(duì)于局部處理芭惠，常常影響到零點(diǎn)偏置和間隙的變化锨间，故障處理完畢后應(yīng)作適時(shí)的調(diào)整和修改甩腻；另一方面弦离，由于機(jī)械磨損嚴(yán)重或連接位松動(dòng)也可能造成參數(shù)實(shí)測(cè)值的變化，需要對(duì)參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機(jī)床加工精度的要求昭仲。

故障現(xiàn)象

一臺(tái)杭州產(chǎn)的立式數(shù)控銑床棵章，配備北京KND-10M系統(tǒng)。在加工過程中枚冗，發(fā)現(xiàn)X軸精度異常缓溅。

故障診斷

檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙，且電機(jī)啟動(dòng)時(shí)存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象赁温。用手觸摸X軸電機(jī)時(shí)感覺電機(jī)拉動(dòng)比較厲害坛怪，停止時(shí)拉動(dòng)不明顯，尤其是點(diǎn)動(dòng)方式下比較明顯股囊。分析認(rèn)為袜匿，故障原因有兩點(diǎn)：一是絲杠反間隙很大更啄；二是X軸電機(jī)工作異常。

故障處理

利用KND-10M系統(tǒng)的參數(shù)功能居灯，對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試祭务。首先對(duì)存在的間隙進(jìn)行補(bǔ)償，再調(diào)整伺服系統(tǒng)參數(shù)及脈沖抑制功能參數(shù)怪嫌，X軸電機(jī)的抖動(dòng)消除义锥，機(jī)床加工精度恢復(fù)正常。

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