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樓主 |
發(fā)表于 2006-10-23 22:27:05
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Re: 大家來談談在工控維修方面的一些經(jīng)驗吧,!
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/ `/ A+ V# f7 D$ A' y; j6 m; ` f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,。導致此類故障的原因主要有五個方面 1)機床進給單位被改動或變化。(2)機床各軸的零點偏置(NULL OFFSET)異常,。(3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常,。(4)電機運行狀態(tài)異常,即電氣及控制部分故障,。(5)機械故障,,如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件,。此外,,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,,也可能導致加工精度異常,。 0 m: a* B. ^4 _' j7 ?6 _
) Y: }6 j. e& D( t( a7 t0 r 1. 系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動 n/ O' P( g2 ?4 ^ }
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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)做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求,。
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; i* k l) r& z# M! a 2. 機械故障導致的加工精度異常
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+ `" J) h5 e& H& R, |1 L' [ 一臺THM6350臥式加工中心,采用FANUC 0i-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。分析認為,,主要應對以下幾方面逐一進行檢查,。
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1)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,。 9 V! N2 l( P/ ?; `7 V+ j0 X
3 v. |. Z: l/ x x9 C& u. g+ R 2)在點動方式下,反復運動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,。 7 G% K& l6 Y' I; T5 G p. U. T
3 ^8 p6 i9 P7 k- F7 Q 3)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,。而返回機床實際運動位移的變化上,,可以分為四個階段:①機床運動距離d1》d=0.1mm(斜率大于1);②表現(xiàn)出為d=0.1mm》d2》d3(斜率小于1);③機床機構(gòu)實際未移動,表現(xiàn)出最標準的反向間隙;④機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等于1),,恢復到機床的正常運動,。
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S Q9 D- |% @3 X 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③階段能夠補償外,,其他各段變化仍然存在,,特別是第①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,,第①段的移動距離也越大。
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1 P+ |& h) n9 B 分析上述檢查認為存在幾點可能原因:一是電機有異常;二是機械方面有故障;三是存在一定的間隙,。為了進一步診斷故障,,將電機和絲杠完全脫開,分別對電機和機械部分進行檢查,。電機運行正常;在對機械部分診斷中發(fā)現(xiàn),,用手盤動絲杠時,返回運動初始有非常明顯的空缺感,。而正常情況下,,應能感覺到軸承有序而平滑的移動。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損,,且有一顆滾珠脫落,。更換后機床恢復正常。
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3. 機床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機運行異常 0 Y$ @8 z! A9 p
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一臺數(shù)控立式銑床,,配置FANUC 0-MJ數(shù)控系統(tǒng),。在加工過程中,,發(fā)現(xiàn)X軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙,,且電機啟動時存在不穩(wěn)定現(xiàn)象,。用手觸摸X軸電機時感覺電機抖動比較嚴重,啟停時不太明顯,,JOG方式下較明顯,。 / i6 v: F+ f) x$ [; M" `
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分析認為,故障原因有兩點,,一是機械反向間隙較大;二是X軸電機工作異常,。利用FANUC系統(tǒng)的參數(shù)功能,對電機進行調(diào)試,。首先對存在的間隙進行了補償;調(diào)整伺服增益參數(shù)及N脈沖抑制功能參數(shù),,X軸電機的抖動消除,機床加工精度恢復正常,。
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9 j* f3 {4 F9 C8 A a 4. 機床位置環(huán)異�,;蚩刂七壿嫴煌� 7 f( Z! x- O+ ~! m: ~- |9 c# n
( m4 b- a0 \& C0 _' V 一臺TH61140鏜銑床加工中心,數(shù)控系統(tǒng)為FANUC 18i,,全閉環(huán)控制方式,。加工過程中,發(fā)現(xiàn)該機床Y軸精度異常,,精度誤差最小在0.006mm左右,,最大誤差可達到1.400mm。檢查中,,機床已經(jīng)按照要求設置了G54工件坐標系,。在MDI方式下,,以G54坐標系運行一段程序即“G90 G54 Y80 F100;M30;”,,待機床運行結(jié)束后顯示器上顯示的機械坐標值為“-1046.605”,記錄下該值,。然后在手動方式下,,將機床Y軸點動到其他任意位置,再次在MDI方式下執(zhí)行上面的語句,,待機床停止后,,發(fā)現(xiàn)此時機床機械坐標數(shù)顯值為“-1046.992”,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,,將Y軸點動到不同的位置,反復執(zhí)行該語句,,數(shù)顯的示值不定,。用百分表對Y軸進行檢測,發(fā)現(xiàn)機械位置實際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致,從而認為故障原因為Y軸重復定位誤差過大,。對Y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查,,重新作補償,均無效果,。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題,,但為什么產(chǎn)生如此大的誤差,卻未出現(xiàn)相應的報警信息呢?進一步檢查發(fā)現(xiàn),,該軸為垂直方向的軸,,當 Y軸松開時,主軸箱向下掉,,造成了超差,。 ; `+ W# e3 X! x
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對機床的PLC邏輯控制程序做了修改,即在Y軸松開時,,先把Y軸使能加載,,再把Y軸松開;而在夾緊時,先把軸夾緊后,,再把Y軸使能去掉,。調(diào)整后機床故障得以解決。6 V# B) e) ^0 v6 U' j
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