数控机床加工精度异常故障的诊断与预防分析论文_杨佳琦

数控机床加工精度异常故障的诊断与预防分析论文_杨佳琦

(齐齐哈尔工程学院 黑龙江齐齐哈尔 161000)

摘要:随着我国科技水平的不断进步,工业技术也不断发展。数控机床在工业生产领域应用广泛,具有精度高、稳定可靠、适应性强的特点,然而数控机床在运行过程中极易引发各式各样的加工精度异常故障。本文通过分析数控机床加工精度异常故障的相关影响因素,对数控机床加工精度异常故障的诊断与预防进行简要分析。

关键词:数控机床;加工精度异常;故障

1.数控机床加工精度异常故障的相关影响因素

数控机床加工精度异常故障的一系列影响因素中,尤以检测参数异常最为常见,另外还包括机床在运用时被擅自改装,原有控制体系运行不畅、机床各环节、各加工轴运转有误等。引发数控机床加工精度异常的原因多种多样,所以在采用故障诊断方法时应当具体问题具体分析。以上因素主要涉及到的硬件部分,软件控制程序问题也同样会影响到数控机床的加工精度,包括控制程序与实际需求不匹配,尚未对程序予以优化便进行机械加工等,不仅会产生误差,还会对加工结果的精准度造成一定的影响。除此之外,在系统因素、人为因素的共同影响下,也会使得数控机床引发加工精度异常故障,所以充分明确数控机床加工精度异常故障后,具科学性、针对性的开展优化防范,是提高数控机床加工精度的有效途径之一。

2.故障诊断应遵循的原则

2.1外部前内部后

由于数控机床主要包括机械、液压、电气3个方面,因此,诊断故障时应从这3个部分入手。维修人员可根据先外部后内部的原则逐一排查,发现问题,并在检查时,尽量不要启封、拆卸任何部件,不然会增加故障发生的次数及部位,从而降低机床的精度,影响数控机床的使用功效。

2.2机械诊断与电气诊断的顺序

通常情况下,机械故障的诊断较容易,而诊断数控系统故障难度相对较高。因此,在检修故障前,可先诊断机械故障,排除该故障后,再进行高效率的故障检修。

2.3静动相宜

进行检修时,应先给机床断电,在静止的情况下,对机械进行了解、观察、测试及分析,判断是否为非破坏性故障。通电后,机器开始工作,对每一环节需进行认真的观察、检验和测试,排除并确定故障的位置。若为破坏性故障,应先解除危险,然后,才可通电、继续工作。

2.4简单、复杂前后实施

若遇到多种故障重复交叠、无法入手时,可采取先简单后复杂的原则,即先将简单的故障解决,然后再逐步排除难度较大的故障。

3.数控机床加工精度异常故障的处理对策

3.1系统参数发生转变

数控机床系统参数引发故障主要反映于机床进给单元、反向间隙、零点偏置等方面。例如,对于SIEMENS,FANUC数控系统而言,因为存在两种进给单位,往往会造成彼此间的概念错乱,还有机床往往会出现零点偏置及间隙的转变,因而针对此类故障的处理,应当对机床的系统参数予以有效调整。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,因为机械损害严重或者连

结松动同样会使得系统参数发生转变,所以针对参数的转变也应当提高有效重视,必要时可开展参数重置。

3.2机械故障引发的加工精度异常

加工精度异常是机械加工中十分常见的一项问题,通常需要投入大量的时间开展检修,所以检修人员应当注重对过往经验的有效总结,进一步在面对加工精度异常时可做到尽可能迅速的检修处理。可依据相应的规则建立全面配套的检修准则。例如,在对某卧式数控机床的故障进行检修处理过程中,首先发现Z轴存在进给异常,在掌握故障的各项表现后,倘若故障属于是突然发生的,并且在机床操控时各轴仍旧可有序运行,其参考点也保持在正常状态,由此提示可排除电气控制部分硬件故障的可能性。然后对机床加工精度异常时正运行的加工程序进行检测,尤其是针对刀具长度补偿、加工坐标系的校核及计算;再次是基于点动方式下,使Z轴反复运动,倘若于此期间可听到异常声响,紧接着加大或减小运动幅度及频率,得出声响加大,进而可初步判定该数控机床可能是机械方面出现有隐患。

3.3机床电气参数未优化电机运行异常

以DIXI400加工中心为例,配置FANUC数控系统。在加工过程中,发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙,且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较严重,启停时不太明显,JOG方式下较明显。进一步分析认为,故障原因有两点,一是机械反向间隙较大;二是x轴电机工作异常。利用FANUC系统的参数功能,对电机进行调试。首先对存在的间隙进行了补偿;调整伺服增益参数及N脉冲抑制功能参数,X轴电机的抖动消除,机床加工精度恢复正常。

4.加工精度异常的预防措施

4.1定期开展维修保养工作

分析以往机床加工精度异常的原因,维修保养不到位是一个重要原因,会导致机床导轨、回转刀架、主轴、分度工作台等部位的润滑性差,机床运行期间会增大摩擦和损耗,久而久之造成精度降低。此外,机床操作不合理,存在超负荷运行的情况,也会造成精度异常。

4.2提高操作人员的技能素质

一方面,要树立高度责任心,熟练掌握机床的操作流程和技巧,生产过程中观察机床的运行情况,看有无发生异常现象,提高加工精度;另一方面,要不断提升技能水平,企业应该定期开展培训活动,学习先进的工艺技术,掌握维修技巧和方法,一旦发现异常及时处理,避免出现严重故障,将经济损失降至最低。

5.结语

总之,数控机床加工精度异常的诊断除依靠机械设备外,还需要工作人员不断总结诊断处理经验,结合数控机床加工实际情况科学分析引起精度异常的原因。在提升精度异常处理效率的同时,做好日常巡检工作,做好数控机床加工精度异常现象的预防,为机械零件加工企业获取更高经济收益奠定基础。

参考文献

[1]赵秀芹.数控机床加工精度提高的方法探讨[J].山东工业技术,2017(19):52.

[2]肖树剑.数控机床加工精度的影响因素及对策研究[J].科技风,2017(18):172.

[3]王小峰,梁国强,高少华.数控机床加工精度异常的诊断处理与预防[J].设备管理与维修,2015(S2):260-262.

论文作者:杨佳琦

论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/19

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