淺談數控(kòng)車床綜(zōng)合故障診斷與維修
2017-7-13 來源:廣州市高(gāo)級技工學校 作者:王小媚
摘(zhāi) 要:數控車床在加工零件的過程中,很多時候加工出(chū)來的零件並不滿足圖紙的要求,看似正常的過程(chéng)卻不知問題出在哪裏。例如 CJK6132 數控車床在加工時(shí)尺寸不穩(wěn)定,X 向與實際尺寸相差 0.02mm 或 0.015mm 不等 。本文就(jiù)針對這一常(cháng)見現象,以CJK6132 數(shù)控車床為案例,對產生這種現象的(de)故障原因進行分析診斷與排除,並寫出維修流程。
關鍵詞:數控車床;加(jiā)工精度誤差大;故障(zhàng)原因分析與排除;維修流程
CJK6132 是(shì)一種簡易(yì)式(shì)的(de)數控車床,經過改造後基本(běn)能滿足教學的需求,但學生在操作過程(chéng)中經常會碰到加工精度不符合要求的情況,讓他們百思不其解。數控車床加工出來的零件不合格(gé),是數控車床綜合故(gù)障的最(zuì)終表現,很多時候這(zhè)種故障是(shì)帶有隱秘性與漸發性,其(qí)產(chǎn)生的(de)原因具有複雜性與多樣性,給排除故障帶來不少的困難,因(yīn)此在排除過程中必須要熟讀說明書與操(cāo)作指南,對數控車床的性能特點與結構布局等有全麵的了解。
CJK6132 技術參數
一、可能產(chǎn)生的故障(zhàng)原因
通過(guò)對上述故(gù)障現(xiàn)象的初步分析,可以判斷出上述故障可能是由以下原因(yīn)造成的:
1)刀架換刀(dāo)後未鎖緊。
2)機械運動阻力(lì)不均衡,快速運(yùn)行或大切削量切削時,步進電動(dòng)機失步。
3)加工工藝不(bú)合(hé)理。
4)機床水平變差(chà),安裝不牢固。
5)數控係統產生失步或所選配的驅動器功率不夠(gòu),扭(niǔ)矩小。
6)加工工(gōng)件使(shǐ)用的刀具選型不對(duì),刀具易磨損,刀具裝夾不正或不緊等。
7)機床在長期使用中磨損,絲杠的間隙(xì)增大,機(jī)床的絲杠反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定,故工件的尺寸誤差總在此間隙範圍內變化。
8)主軸存在全跳(tiào)動或竄動。
9)尾(wěi)座中心線與主軸軸心線同軸度差(chà)。
二、故障(zhàng)原因的分析與排(pái)除(chú)
(一)數控維修原(yuán)則
數控(kòng)機床故障(zhàng)診斷與維修的六大原則是:①先外部後內部;②先機械後電氣;③先靜後動;④先公用後專用;⑤先簡單後複雜;⑥先一般後特殊(shū)。
(二)數控維修常用的診斷方法
①問;②看;③聽;④嗅覺和觸摸;⑤互換(huàn)法;⑥隔離法。
(三)CJK6132 數控車床 X 向加工尺寸不符(fú)合要求的(de)故(gù)障原因分析與排除
根據數(shù)控維修的原則與診斷方法,對比這列出的 9 種可能的原因,該故障可能是由單一的原(yuán)因引起的,也可能是由多種原因(yīn)共(gòng)同(tóng)作(zuò)用導致的,所以我們每一項都要進行排查,以確保再(zài)次加工時不會再發生這種現(xiàn)象。
在這(zhè)麽多(duō)原因當(dāng)中,我們可以先從簡單(dān)的入手,再到複(fù)雜的(de)。排查的順序(xù)如下(xià):
①檢查加工工藝數據。根據所加工材料的性質(zhì),合理地編製加工工藝,選擇適(shì)當的主軸轉速,切削進給速度和(hé)切削用量。經過檢查,加工者所選擇的切削用量三要素都能根據材料的性質,刀具的材料(liào),工件的相關技術要求,編製的工藝合理(lǐ)。
②檢(jiǎn)查所用刀具,隻是(shì)輕微受到磨損,不影響加工,但是車刀伸出刀架稍長,而刀具應盡可能伸出(chū)的短些,因為(wéi)車刀伸出過長,刀杆剛性相對減弱,削時在切削力的作用下,容易產生振動,使車(chē)出的工件表麵不光潔。一般車刀伸出的長度不超過(guò)刀杆厚度的 2 倍。經調整,刀具裝夾正(zhèng)確,工(gōng)裝夾具正常。這個細節是加工者在操作過程中粗心導致,正確的車刀安裝方法如下圖所示:
車刀的安裝
③檢查刀(dāo)架換刀後(hòu)反轉時間是否足夠(新刀架反鎖(suǒ)時間t=1.2s 即可(kě)),是否使(shǐ)刀架有足夠的時間(jiān)來鎖緊,檢查刀架(jià)的定位和鎖緊螺母(mǔ)是(shì)否鬆動。經檢查,各項目正常,換刀後(hòu),用百分表側頭觸及(jí)刀(dāo)架前(qián)端,用(yòng)手晃動刀(dāo)架(jià)上的刀具,觀察百分表指(zhǐ)示(shì),經測量刀架鎖緊正常。
④關閉電源開關,用手動轉動絲杠,感覺機械傳動(dòng)順暢。
⑤由於機床振動,容易造成機(jī)床水平變化,水平不良對機床精度相當影響大,不僅工件加工精度會受影響,長期以往,機床本身的固有結構精度也會發生不良改變。
故使用水平儀測量機床水平,發現機床水平變化明顯(xiǎn),對於(yú)普通機床,水平儀讀數不超過 0.04/1000mm,對於高精度的機床,水平儀超過 0.02/1000mm。調(diào)整時可選用精度0.02mm/ 每格的條式水平儀,但調整(zhěng)之前必須先確認水平(píng)儀本身之絕對水平,確認方法是(shì),首先將水平儀放(fàng)於工作台上指定點;然後待氣泡穩定後記錄其位置,在旋轉(zhuǎn) 180°氣泡停止時須與 0°
比較公差允(yǔn)許 1/3 格以內。按步(bù)驟調好水平(píng)後,緊固水平調整螺(luó)栓。
⑥檢查數控係統。
首先判斷程序是否按圖(tú)紙要(yào)求編製,然後再根據所選的配置檢查設置(zhì)的參數是否合理,其次考(kǎo)慮所選配(pèi)的驅動(dòng)器是否合理,驅動器應該與伺服電機是配套的(包括功率、扭矩),看原來電機是多(duō)少功率,按照原來電機的功率和轉速選伺(sì)服電機的功率和轉速,伺服電機確定了,伺服驅動器也就確定了,然後驅動器要與數控係統形成對接(jiē),完成閉(bì)環(huán)。經查,所選驅(qū)動器(qì)合理。再(zài)
而通過觀察相位燈判斷電腦發給(gěi)驅動器的脈衝是否有失步象,因為電動機(jī)失步會影響數控(kòng)係統的穩定性和控製(zhì)精度,造成數控(kòng)機床加工精度下降,經觀察,正常。最後(hòu)發現快速定位速度參數設置稍高。原設置為 5000,現設置為 6000。這是操作者為(wéi)了提高加工(gōng)速度私自修改了(le)參數,將(jiāng)其修改為出廠設定值 5000。
⑦檢查絲杠間隙,發現明顯變大。先通過調整絲杠螺(luó)母,調整滾珠絲杠預緊,調整減速齒輪間隙使間隙減少,再(zài)通過百分表測出間隙值(zhí)(一般間隙在 0.15mm 以內),通過數控係(xì)統反向間隙參數補(bǔ)償係統,使工(gōng)件加工尺寸符合要求。
⑧檢查主軸靜(jìng)態精度正常,無徑向圓跳動、端麵全跳動和軸向竄動。
⑨檢查尾座中心線與主軸軸心線的同軸度正常。
三、維修流程圖
四、結(jié)束語
數控機床(chuáng)是機電一體化的產物,技術先進、結構複雜。數控機床的故障(zhàng)也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較複(fù)雜,因(yīn)此(cǐ)在出現故障時(shí),維修人員也不要急於動手,盲目處理。雖然(rán)故障是千變萬化的,但隻要我們掌握了方(fāng)法,細致、嚴謹,故障總會迎(yíng)刃而解(jiě)。
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