数控机床加工精度异常的常见原因及处理

1、数控机床加工精度异常的常 原因及 理生 中 常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此 故障 蔽性 、 断 度大。 致此 故障的原因主要有五个方面:(1) 机床 位被改 或 化。(2) 机床各 的零点偏置 (NULL OFFSET) 异常。(3) 向的反向 隙 (BACKLASH) 异常。(4) 机运行状 异常，即 气及控制部分故障。(5)机械故障，如 杆、 承、 器等部件。此外，加工程序的 制、刀具的 及人 因素，也可能 致加工精度异常。1. 系 参数 生 化或改 系 参数主要包括机床 位、零点偏置、反向 隙等等。例如SIEMENSFANUC 数控系 ，其 位有公制和英制两种。机床修理 程中某些

2、 理，常常影响到零点偏置和 隙的 化，故障 理完 作适 地 整和修改;另一方面，由于机械磨 重或 松 也可能造成参数 的 化，需 参数做相 的修改才能 足机床加工精度的要求。、2. 机械故障 致的加工精度异常一台 THM6350 卧式加工中心，采用FANUC0i-MA数控系 。一次在 削汽 机叶片的 程中，突然 Z 异常，造成至少 1mm 的切削 差量(Z 向 切 )。 中了解到:故障是突然 生的。机床在点 、MDI作方式下各 运行正常，且回参考点正常;无任何 警提示， 气控制部分硬故障的可能性排除。分析 ，主要 以下几方面逐一 行 。操1) 机床精度异常 正运行的加工程序段，特 是刀具 度

3、、加工坐 系(G54 G59)的校 及 算。2)在点 方式下，反复运 Z ， 、触、听 其运 状 断， Z 向运 声音异常，特 是快速点 ，噪声更加明 。由此判断，机械方面可能存在 患。3) 机床 Z 精度。用手脉 生器移 Z ， ( 将手脉倍率定 1100 的 位，即每 化一步， 机 0.1mm) ，配合百分表 察 Z 的运 情况。在 向运 精度保持正 常 后 作 为 起 始 点 的 正 向 运 动 ， 手 脉 每 变 化 一 步 ， 机 床 Z 轴 运 动 的 实 际 距 离 d=d1=d2=d3 =0.1mm， 明 机运行良好，定位精度良好。而返回机床 运 位移的 化 上 ， 可 以 分

4、 为 四 个 阶 段 : 机 床 运 动 距 离 d1d=0.1mm( 斜 率 大 于 1); 表 现 出 为 d=0.1mmd2d3( 斜率小于 1);机床机构 未移 ， 表 出最 准的反向 隙 ;机床运 距离与手脉 定 相等 (斜率等于 1) ，恢复到机床的正常运 。无 怎 反向 隙 (参数 1851) 行 ，其表 出的特征是 : 除第 段能 外，其他各段 化仍然存在，特 是第 段 重影响到机床的加工精度。 中 ， 隙 越大，第段的移 距离也越大。分析上述 存在几点可能原因 :一是 机有异常 ; 二是机械方面有故障 ;三是存在一定的 隙。 了 一步 断故障， 将 机和 杠完全脱开， 分 机

5、和机械部分 行 。 机运行正常 ;在 机械部分 断中 ，用手 杠 ，返回运 初始有非常明 的空缺感。 而正常情况下， 能感 到 承有序而平滑的移 。 拆 其 承确已受 ，且有一 珠脱落。更 后机床恢复正常。3. 机床 气参数未 化 机运行异常一台数控立式 床，配置 FANUC0-MJ 数控系 。在加工 程中， X 精度异常。 X 存在一定 隙，且 机启 存在不 定 象。用手触摸X 机 感 机抖 比 重，启停 不太明显， JOG 方式下较明显。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

6、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. 机床位置环异常或控制逻辑不妥一台 TH61140 镗铣床加工中心，数控系统为FANUC18i ，全闭环控制方式。 加工过程中， 发现该机床Y 轴精度异常，精度误差最小在0.006mm左右，最大误差可达到1.400mm。检查中，机床已经按照要求设置了G54 工件坐标系。在MDI方式下，以G54 坐标系运行一段程序即“ G90G54 Y80F100;M30; ”，待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为 “-1046.605 ，”记录下该值。然后在手动方式下， 将机床 Y 轴点动到其他任意位置， 再次在 MD

7、I 方式下执行上面的语句，待机床停止后， 发现此时机床机械坐标数显值为“-1046.992”，同第一次执行后的数显示值相比相差了0.387mm 。按照同样的方法，将Y 轴点动到不同的位置，反复执行该语句，数显的示值不定。用百分表对Y 轴进行检测，发现机械位置实际误差同数显显示出的误差基本一致，从而认为故障原因为Y 轴重复定位误差过大。对Y 轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查，重新作补偿，均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等有问题，但为什么产生如此大的误差，却未出现相应的报警信息呢?进一步检查发现，该轴为垂直方向的轴，当Y 轴松开时，主轴箱向下掉，造成了超差。对机床的 PLC 逻辑控制程序做了修

8、改，即在Y 轴松开时，先把Y 轴使能加载，再把 Y 轴松开 ;而在夹紧时，先把轴夹紧后，再把Y 轴使能去掉。调整后机床故障得以解决。数控机床加工精度异常的常见原因及处理生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。导致此类故障的原因主要有五个方面:(1) 机床进给单位被改动或变化。(2) 机床各轴的零点偏置 (NULL OFFSET) 异常。(3) 轴向的反向间隙 (BACKLASH) 异常。(4) 电机运行状态异常，即电气及控制部分故障。(5)机械故障，如丝杆、轴承、轴联器等部件。此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。1. 系统参数发

9、生变化或改动系统参数主要包括机床进给单位、零点偏置、反向间隙等等。例如SIEMENSFANUC 数控系统，其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理，常常影响到零点偏置和间隙的变化，故障处理完毕应作适时地调整和修改;另一方面，由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化，需对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。、2. 机械故障导致的加工精度异常一台 THM6350 卧式加工中心，采用FANUC0i-MA数控系统。一次在铣削汽轮机叶片的过程中，突然发现Z 轴进给异常，造成至少 1mm 的切削误差量(Z 向过切 )。调查中了解到:故障是突然发生的。机床在点动、MDI作方式下

10、各轴运行正常，且回参考点正常;无任何报警提示，电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为，主要应对以下几方面逐一进行检查。操1)检查机床精度异常时正运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿、加工坐标系(G54 G59)的校 及 算。2)在点 方式下，反复运 Z ， 、触、听 其运 状 断， Z 向运 声音异常，特 是快速点 ，噪声更加明 。由此判断，机械方面可能存在 患。3) 机床 Z 精度。用手脉 生器移 Z ， ( 将手脉倍率定 1100 的 位，即每 化一步， 机 0.1mm) ，配合百分表 察 Z 的运 情况。在 向运 精度保持正 常 后 作 为 起 始 点 的 正 向 运 动 ， 手 脉

11、每 变 化 一 步 ， 机 床 Z 轴 运 动 的 实 际 距 离 d=d1=d2=d3 =0.1mm， 明 机运行良好，定位精度良好。而返回机床 运 位移的 化 上 ， 可 以 分 为 四 个 阶 段 : 机 床 运 动 距 离 d1d=0.1mm( 斜 率 大 于 1); 表 现 出 为 d=0.1mmd2d3( 斜率小于 1);机床机构 未移 ， 表 出最 准的反向 隙 ;机床运 距离与手脉 定 相等 (斜率等于 1) ，恢复到机床的正常运 。无 怎 反向 隙 (参数 1851) 行 ，其表 出的特征是 : 除第 段能 外，其他各段 化仍然存在，特 是第 段 重影响到机床的加工精度。 中

12、 ， 隙 越大，第段的移 距离也越大。分析上述 存在几点可能原因 :一是 机有异常 ; 二是机械方面有故障 ;三是存在一定的 隙。 了 一步 断故障， 将 机和 杠完全脱开， 分 机和机械部分 行 。 机运行正常 ;在 机械部分 断中 ，用手 杠 ，返回运 初始有非常明 的空缺感。 而正常情况下， 能感 到 承有序而平滑的移 。 拆 其 承确已受 ，且有一 珠脱落。更 后机床恢复正常。3. 机床 气参数未 化 机运行异常一台数控立式 床，配置 FANUC0-MJ 数控系 。在加工 程中， X 精度异常。 X 存在一定 隙，且 机启 存在不 定 象。用手触摸 X 机 感 机抖 比 重，启停 不太

13、明 ， JOG 方式下 明 。分析 ，故障原因有两点，一是机械反向 隙 大;二是 X 机工作异常。利用 FANUC系 的参数功能， 机 行 。首先 存在的 隙 行了 ; 整伺服增益参数及 N 脉冲抑制功能参数，X 机的抖 消除，机床加工精度恢复正常。4. 机床位置 异常或控制 不妥一台 TH61140 床加工中心，数控系 FANUC18i ，全 控制方式。 加工 程中， 机床Y 精度异常，精度 差最小在0.006mm左右，最大 差可达到1.400mm。 中，机床已 按照要求 置了G54 工件坐 系。在MDI方式下，以G54 坐 系运行一段程序即“ G90G54 Y80F100;M30; ”，待机床运行 束后 示器上 示的机械坐 “-1046.605 ，” 下 。然后在手 方式下，将机床 Y 点 到其他任意位置，再次在 MDI 方式下 行上面的 句，待机床停止后， 此 机床机械坐 数 “-1046.992”，同第一次 行后的数 示 相比相差了0.387mm 。按照同 的方法，将Y 点 到不同的位置，反复 行 句，数 的示 不定。用百分表 Y 行 ， 机