生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障碴秽。此類故障隱蔽性強(qiáng)沾陡、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有以下方面：

1）機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化

2）機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置（NULLOFFSET）異常

3）軸向的反向間隙（BACKLASH）異常

4）電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常铅阎，即電氣及控制部分故障

5）此外纫惰，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素歌饺，也可能導(dǎo)致加工精度異常。

1脯牛、系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動(dòng)

系統(tǒng)參數(shù)主要包括機(jī)床進(jìn)給單位愤凭、零點(diǎn)偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS原俘、FANUC數(shù)控系統(tǒng)划烫，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。選擇品質(zhì)機(jī)床附件認(rèn)準(zhǔn)鈦浩機(jī)械竿刁，機(jī)床修理過程中某些處理黄锤，常常影響到零點(diǎn)偏置和間隙的變化，故障處理完畢應(yīng)作適時(shí)地調(diào)整和修改食拜；另一方面鸵熟，由于機(jī)械磨損嚴(yán)重或連結(jié)松動(dòng)也可能造成參數(shù)實(shí)測(cè)值的變化，需對(duì)參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機(jī)床加工精度的要求负甸。

2流强、機(jī)械故障導(dǎo)致的加工精度異常

一臺(tái)THM6350臥式加工中心，采用FANUC0i-MA數(shù)控系統(tǒng)呻待。一次在銑削汽輪機(jī)葉片的過程中打月，突然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給異常，造成至少1mm的切削誤差量（Z向過切）蚕捉。調(diào)查中到：故障是突然發(fā)生的奏篙。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng)、MDI操作方式下各軸運(yùn)行正常迫淹，且回參考點(diǎn)正常秘通；無任何報(bào)警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除柔睡。分析認(rèn)為烘梭，主要應(yīng)對(duì)以下幾方面逐一進(jìn)行檢查。

（1）檢查機(jī)床精度異常時(shí)正運(yùn)行的加工程序段棺莱，特別是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償螺子、加工坐標(biāo)系（G54～G59）的校對(duì)及計(jì)算。

（2）在點(diǎn)動(dòng)方式下陕券，反復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸蕾盯，經(jīng)過視、觸影焙、聽對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)診斷彰碑，發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)聲音異常，特別是快速點(diǎn)動(dòng)阐拭，噪聲更加明顯榄集。由此判斷，機(jī)械方面可能存在隱患掺厦。

（3）檢查機(jī)床Z軸精度苗率。用手脈發(fā)生器移動(dòng)Z軸碉渡，（將手脈倍率定為1×100的擋位，即每變化一步母剥，電機(jī)進(jìn)給0.1mm）滞诺，配合百分表觀察Z軸的運(yùn)動(dòng)情況。在單向運(yùn)動(dòng)精度保持正常后作為起始點(diǎn)的正向運(yùn)動(dòng)环疼，手脈每變化一步习霹，機(jī)床Z軸運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機(jī)運(yùn)行良好炫隶，定位精度良好淋叶。

而返回機(jī)床實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移的變化上，可以分為四個(gè)階段：

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

②表現(xiàn)出為d=0.1mm>爸吮；d2>d3（斜率小于1）；

③機(jī)床機(jī)構(gòu)實(shí)際未移動(dòng)望门，表現(xiàn)出最標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙形娇；

④機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離與手脈給定值相等（斜率等于1），恢復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng)筹误。

無論怎樣對(duì)反向間隙（參數(shù)1851）進(jìn)行補(bǔ)償桐早，其表現(xiàn)出的特征是：除第③階段能夠補(bǔ)償外，其他各段變化仍然存在坷顽，特別是第①階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度箕但。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大喇喂，第①段的移動(dòng)距離也越大饰逝。

分析上述檢查，數(shù)控技工培訓(xùn)認(rèn)為存在幾點(diǎn)可能原因：一是電機(jī)有異常雪奠；二是機(jī)械方面有故障文浆；三是存在一定的間隙。選擇品質(zhì)機(jī)床附件認(rèn)準(zhǔn)鈦浩踪启，為了進(jìn)一步診斷故障升价，將電機(jī)和絲杠完全脫開，分別對(duì)電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查茧天。電機(jī)運(yùn)行正常窄悍；在對(duì)機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn)，用手盤動(dòng)絲杠時(shí)磨夕，返回運(yùn)動(dòng)初始有非常明顯的空缺感屯远。而正常情況下，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動(dòng)捕虽。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損氓润，且有一顆滾珠脫落赂乐。更換后機(jī)床恢復(fù)正常薯鳍。

3咖气、機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行異常

一臺(tái)數(shù)控立式銑床，配置FANUC0-MJ數(shù)控系統(tǒng)挖滤。在加工過程中崩溪，發(fā)現(xiàn)X軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙斩松，且電機(jī)啟動(dòng)時(shí)存在不穩(wěn)定現(xiàn)象伶唯。用手觸摸X軸電機(jī)時(shí)感覺電機(jī)抖動(dòng)比較嚴(yán)重，啟停時(shí)不太明顯惧盹，JOG方式下較明顯乳幸。

分析認(rèn)為，故障原因有兩點(diǎn)钧椰，一是機(jī)械反向間隙較大粹断；二是X軸電機(jī)工作異常。利用FANUC系統(tǒng)的參數(shù)功能刻吵，對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試恼孩。首先對(duì)存在的間隙進(jìn)行了補(bǔ)償；調(diào)整伺服增益參數(shù)及N脈沖抑制功能參數(shù)苦突，X軸電機(jī)的抖動(dòng)消除牙硫，機(jī)床加工精度恢復(fù)正常。

4街剂、機(jī)床位置環(huán)異撤阑玻或控制邏輯不妥

一臺(tái)TH61140鏜銑床加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC18i绎弯，全閉環(huán)控制方式选芦。加工過程中，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床Y軸精度異常饰样，精度誤差最小在0.006mm左右潘所，最大誤差可達(dá)到1.400mm.檢查中，機(jī)床已經(jīng)按照要求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系菲瓶。在MDI方式下怠褐，以G54坐標(biāo)系運(yùn)行一段程序即“G90G54Y80F100；M30您宪；”奈懒，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“-1046.605”，記錄下該值宪巨。然后在手動(dòng)方式下磷杏，將機(jī)床Y軸點(diǎn)動(dòng)到其他任意位置溜畅，再次在MDI方式下執(zhí)行上面的語句，待機(jī)床停止后极祸，發(fā)現(xiàn)此時(shí)機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)數(shù)顯值為“-1046.992”慈格，同第一次執(zhí)行后的數(shù)顯示值相比相差了0.387mm。按照同樣的方法遥金，將Y軸點(diǎn)動(dòng)到不同的位置浴捆，反復(fù)執(zhí)行該語句，數(shù)顯的示值不定稿械。用百分表對(duì)Y軸進(jìn)行檢測(cè)选泻，發(fā)現(xiàn)機(jī)械位置實(shí)際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致，從而認(rèn)為故障原因?yàn)閅軸重復(fù)定位誤差過大寿宅。對(duì)Y軸的反向間隙及定位精度進(jìn)行仔細(xì)檢查洒唇，重新作補(bǔ)償，均無效果卫糙。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題卸腐，但為什么產(chǎn)生如此大的誤差，卻未出現(xiàn)相應(yīng)的報(bào)警信息呢慢荧？進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)杯岩，該軸為垂直方向的軸，當(dāng)Y軸松開時(shí)松奖，主軸箱向下掉测脯，造成了超差。

對(duì)機(jī)床的PLC邏輯控制程序做了修改赃慰，即在Y軸松開時(shí)荐多，先把Y軸使能加載，再把Y軸松開纪尊；而在夾緊時(shí)候殿，先把軸夾緊后，再把Y軸使能去掉献雅。調(diào)整后機(jī)床故障得以解決碉考。

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