淺談數控車床綜合故障診斷(duàn)與維(wéi)修
2017-7-13 來源:廣州市高級(jí)技工學校 作者:王小媚
摘 要:數控車(chē)床在(zài)加工零件(jiàn)的過程中,很多時候(hòu)加工出來(lái)的零件並不滿足圖紙的(de)要求,看似正常的過程卻不知問題(tí)出在哪裏。例(lì)如 CJK6132 數(shù)控車床在加工時尺寸不穩定,X 向與實際尺寸相差 0.02mm 或 0.015mm 不等(děng) 。本文就針對這一常見現象,以CJK6132 數控車床為案例,對產生(shēng)這種(zhǒng)現象的故障原因進行分析診斷與排除,並寫出(chū)維修流程。
關鍵詞:數控車床;加工(gōng)精度誤差大(dà);故障原因分析與排除;維修流程
CJK6132 是一種簡易式(shì)的數(shù)控車床,經過改造後基本能滿足教學(xué)的需求,但學生在操作過程(chéng)中經常會碰(pèng)到加工精(jīng)度不符合要求的情況,讓他們百思(sī)不其解(jiě)。數控車床加工(gōng)出來(lái)的零件不合格(gé),是數控車床綜合故障的最終表現,很多時候這種故障(zhàng)是帶有隱秘性與漸發性,其產生的原因具(jù)有複雜性與多樣性,給(gěi)排除故障帶來不少的困難,因此在排除過程中必須要熟讀說明書與操作指南,對(duì)數控車床(chuáng)的(de)性能特點與(yǔ)結構布局等有全麵的了解。
CJK6132 技術(shù)參數
一、可能產生的(de)故障原因
通過對上述故障現象的初(chū)步分析,可(kě)以判斷出上述故障可能是由(yóu)以下原因造成的:
1)刀架換刀後未鎖緊(jǐn)。
2)機械運動阻力不均衡(héng),快(kuài)速運行或大切削量切(qiē)削時,步進電動機失(shī)步。
3)加工工藝不合理。
4)機床水平變(biàn)差,安裝(zhuāng)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),扭矩小。
6)加工(gōng)工件使用的(de)刀具選型不對,刀具易磨損,刀具裝夾不(bú)正或(huò)不緊等。
7)機(jī)床在長期使用中磨損,絲(sī)杠的間隙增(zēng)大,機床的絲杠反向間隙過大使加工(gōng)過程的尺寸漂浮不定,故工件的尺寸誤差(chà)總在此間隙範圍內變(biàn)化。
8)主軸存(cún)在全跳動或竄動。
9)尾座中心線與主軸軸心線同軸度差。
二、故障原因的(de)分析與排除
(一(yī))數控維修原則
數控(kòng)機床故障診斷與(yǔ)維修的六大原則(zé)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(hòu)複雜;⑥先一般(bān)後特(tè)殊。
(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互換法;⑥隔離法(fǎ)。
(三)CJK6132 數控車床 X 向加工(gōng)尺寸不符(fú)合要求的故障原因分析與排除(chú)
根據數(shù)控維修的原則與診斷方法,對比(bǐ)這列出(chū)的 9 種可能的原因,該故障可能是由單一的原因引起(qǐ)的,也可(kě)能是由多種原因共同作用導致的,所以我們(men)每一項都要進行排查,以確保(bǎo)再次加工時不會再發生這種現象。
在這麽多原因當中,我們可以先從簡單的入手,再(zài)到複(fù)雜的。排查的順序如下:
①檢查加工工藝數據。根據所加工材料的性質,合理地編製加工工藝,選擇適當的(de)主軸轉速,切(qiē)削進給速度和切(qiē)削用量。經過(guò)檢(jiǎn)查,加工者所選擇的切削用量三要素都(dōu)能根據材料的性質,刀(dāo)具的材料,工件的(de)相關技術要求,編製的工藝合理。
②檢查所用刀具,隻是輕微受到磨(mó)損,不影響(xiǎng)加工,但是車刀伸出刀架稍長,而刀具應盡可能伸出的短些,因為車刀伸出過長,刀杆剛性相對減弱,削時在切削力的作用下(xià),容易產生振動,使車出的工件表麵(miàn)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,刀具裝夾正確,工裝夾具正常。這個細節是(shì)加(jiā)工(gōng)者在操作過程中粗心導致,正確的車刀安裝方法如下(xià)圖所示:
車刀的安裝
③檢查(chá)刀架換刀後(hòu)反轉時間是否足夠(新刀架反鎖時間t=1.2s 即可(kě)),是否使刀架有足夠的時間來鎖緊,檢查刀架(jià)的定位和鎖緊螺母是否鬆動。經檢查,各項目正常(cháng),換刀後,用百分表側頭觸及刀架前端,用手(shǒu)晃動刀(dāo)架上的刀具,觀察百分表(biǎo)指示,經測量刀架鎖緊正常。
④關閉電源開關,用手(shǒu)動轉動絲杠,感覺機械傳動順暢。
⑤由於機床振動,容易造成機床水平變化,水平不(bú)良對機床精度相當影響大,不僅工件加工精度(dù)會受(shòu)影響,長期以往,機床本身(shēn)的固有結(jié)構精度也會發生不良改變。
故使用(yòng)水平儀測量機床水平,發現機床水平變化明顯,對(duì)於普(pǔ)通機床,水平儀讀數不超過 0.04/1000mm,對於高精度的機床,水平(píng)儀超過(guò) 0.02/1000mm。調整時可選用精度0.02mm/ 每格的條式水平儀,但調整(zhěng)之前必須先確認水(shuǐ)平儀本身之絕對水平,確認方法是,首先將水平儀放於工作台上(shàng)指定點;然後待(dài)氣泡穩定後記(jì)錄其位置,在(zài)旋轉 180°氣泡停止時須與 0°
比較公差(chà)允許 1/3 格以內。按步驟調好(hǎo)水平後,緊固水平調整螺栓。
⑥檢(jiǎn)查數控(kòng)係(xì)統。
首先判斷程序是否按圖(tú)紙要求編製,然後再根據所(suǒ)選的配置檢查設置的參數是否(fǒu)合理,其次考慮所選配的驅動器是否合理,驅動器應該與伺(sì)服電機(jī)是配套的(de)(包括(kuò)功率、扭矩),看原來電機是多少功率,按照(zhào)原來電機(jī)的功率和轉速選伺服電(diàn)機的功率(lǜ)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(duì)接,完成閉環。經(jīng)查,所選驅動器合(hé)理。再
而通過觀(guān)察相位燈判斷電腦發給(gěi)驅動器的脈衝是否有失(shī)步象(xiàng),因為電(diàn)動機失步會影響數(shù)控係統的穩定性和(hé)控製精度,造成(chéng)數控機床加工(gōng)精(jīng)度下降,經觀察,正常。最後發現快速定位速(sù)度參數設置稍高。原設置為 5000,現設置為 6000。這是(shì)操作者(zhě)為了提高加工速度私自修改了參數,將(jiāng)其修改為出廠設定(dìng)值 5000。
⑦檢查絲杠間隙(xì),發現明顯變大。先通(tōng)過調整絲杠螺母,調整滾珠絲(sī)杠預緊(jǐn),調整減速齒輪間隙使間隙減少,再通過(guò)百分表測出(chū)間隙值(一般間隙在 0.15mm 以內),通(tōng)過數控(kòng)係統反向間隙參數補償係統,使(shǐ)工件加工尺寸符合要求。
⑧檢查主軸靜態精度(dù)正常(cháng),無徑向圓跳動、端麵全(quán)跳動和軸向竄動。
⑨檢(jiǎn)查尾座(zuò)中心線與主軸軸心(xīn)線的同軸度正常。
三、維修流程圖
四(sì)、結(jié)束語(yǔ)
數控機床是(shì)機電一體化的產物,技術先進、結構複雜。數控機床的故障也是多種多樣、各不相同(tóng),故障原因一般都比(bǐ)較複雜,因(yīn)此在出現故障時,維修人員也不要急於動(dòng)手,盲目處理。雖然故障(zhàng)是千變萬化的,但隻要我們掌握了方法,細致、嚴謹,故障(zhàng)總會迎刃而解。
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