機械故障導致的加工中心光機精度異常
一臺THM6350臥式加工中心光機,采用FANUC 0i MA數控系統。一次在銑削汽輪機葉片的過程中,突然發現Z軸進給異常,造成至少1mm的切削誤差量/(Z向過切/)。調查中了解到:故障是突然發生的。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。
1/)使用加工中心光機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。
2/)在點動方式下,反復運動Z軸,經過視、觸、聽對其運動狀態診斷,發現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。
3/)檢查機床Z軸精度。用手脈發生器移動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表現出為d=0.1mm>d2>d3/(斜率小于1/);③機床機構實際未移動,表現出蕞標準的反向間隙;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。
無論怎樣對反向間隙/(參數1851/)進行補償,其表現出的特征是: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。補償中發現,間隙補償越大,第①段的移動距離也越大。
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現,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。經拆檢發現其軸承確已受損,且有一顆滾珠脫落。更換后機床恢復正常。
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