機(jī)械故障導(dǎo)致的加工中心光機(jī)精度異常
一臺(tái)THM6350臥式加工中心光機(jī),采用FANUC 0i MA數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機(jī)葉片的過程中,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/)。調(diào)查中了解到:故障是突然發(fā)生的。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng)、MDI操作方式下各軸運(yùn)行正常,且回參考點(diǎn)正常;無任何報(bào)警提示,電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認(rèn)為,主要應(yīng)對以下幾方面逐一進(jìn)行檢查。
1/)使用加工中心光機(jī)檢查機(jī)床精度異常時(shí)正運(yùn)行的加工程序段,特別是刀具長度補(bǔ)償、加工坐標(biāo)系/(G54~G59/)的校對及計(jì)算。
2/)在點(diǎn)動(dòng)方式下,反復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸,經(jīng)過視、觸、聽對其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)診斷,發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)聲音異常,特別是快速點(diǎn)動(dòng),噪聲更加明顯。由此判斷,機(jī)械方面可能存在隱患。
3/)檢查機(jī)床Z軸精度。用手脈發(fā)生器移動(dòng)Z軸,/(將手脈倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機(jī)進(jìn)給0.1mm/),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),手脈每變化一步,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,定位精度良好。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/);②表現(xiàn)出為d=0.1mm>d2>d3/(斜率小于1/);③機(jī)床機(jī)構(gòu)實(shí)際未移動(dòng),表現(xiàn)出蕞標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙;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)。
無論怎樣對反向間隙/(參數(shù)1851/)進(jìn)行補(bǔ)償,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,特別是第①階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn),間隙補(bǔ)償越大,第①段的移動(dòng)距離也越大。
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;二是機(jī)械方面有故障;三是存在一定的間隙。為了進(jìn)一步診斷故障,將電機(jī)和絲杠完全脫開,分別對電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查。電機(jī)運(yùn)行正常;在對機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn),用手盤動(dòng)絲杠時(shí),返回運(yùn)動(dòng)初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下,應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動(dòng)。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(jī)床恢復(fù)正常。
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