广东水利电力职业技术学院2加工精度差课件

案例81.加工尺寸或精度误差过大： 误差故障的现象较多，在各种设备上出现时的表现不一。如数控车床在直径方向出现时大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现误差的情况较多，常见的是尺寸向下逐渐增大，但也有尺寸向上增大的现象，在水平轴上也经常会有一些较小误差的故障出现，有些经常变化，时好时坏使零件的尺寸难以控制。造成数控机床中误差故障但又无报警的情况，主要有几种情况：

案例81.加工尺寸或精度误差过大：①机床几何误差太大，机床机械精度达不到要求。②机床的数控系统较简单，在系统中对误差没有设置检测，因此在机床出现故障时不能有报警显示③机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内，因此当出现误差时检测不到，由于大多数的数控机床使用的是半闭环系统，因此不能检测到机床的实际位置①机床几何误差太大，机床机械精度达不到要求。④丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率和可能性不同，出现故障后现象也不同，有些尺寸只会向负方向增加，但有些正负方向变化的可能弹性联接的基本上是负向增加的多，而中间使用键联接的两种故障均会发生⑤机床的电气系统中回零不当，回零点不能保证一致，该种故障出现的误差一般较小。除了一般的因减速开关不良造成故障外，回零时的减速距离太短也会使零点偏离。在有些系统中的监控页面中有“删格量”一项，记录并经常核对可及时发现问题④丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率⑥机床运动时由于超调引起加工精度和加工尺寸误差过大如果加减速时间常数调节的过小,电机电流已经形成饱和,引起伺服运动的超调,可以引起系统的加工精度与加工尺寸,这时可以通过调节伺服驱动器的参数来改善轴的运动性能,来消除加工误差⑦在利用刀尖半径补偿时，G41、G42使用不正确或者在走刀换向时没有相应修改G41、G42⑧刀具与工件的相对位置方位号设定错误⑨对刀不正确，或者加工时没有考虑刀尖半径尺寸⑥机床运动时由于超调引起加工精度和加工尺事例1:故障现象: 某加工中心运行九个月后,发生Z轴方向加工尺寸不稳定,尺寸超差且无任何规律,显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异.故障分析: 该加工中心是采用的国外进口数控系统,丝杠采用的是直联的方式,根据故障分析,原因可能是因为联轴器联结螺钉松动,导致联轴器与滚轴丝杠或伺服电机间滑动,经过对Z轴仔细检查发现联轴器6只紧固螺钉都出现了松动,紧固螺钉后,故障排除.事例1:2.两轴联动铣削圆周时圆度超差

圆度超差一般出现两种情况：一种是圆的轴向变形；另一种情况是出现斜椭圆，即在45度方向上的椭圆①圆的轴向变形，其原因是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限时，就产生圆度误差②产生斜椭圆误差时,一般是由各轴的位置偏差过大造成,可以通过调整各轴的增益来改善各轴的运动性能.使每个轴的运动特性比较接近,另外，如果机械传动副之间的间隙如果过大或者间隙补偿不合适的话,也可能引起该故障2.两轴联动铣削圆周时圆度超差3.两轴联动铣削圆周时圆弧上有突起现象 圆弧切削在特定的角度（0、90、180、270度）过象限时，由于电机需要反转，由于机械的摩擦力、反向间隙等原因造成速度无法连续，造成圆弧上有突起现象。3.两轴联动铣削圆周时圆弧上有突起现象事例1:故障现象:

某加工中心在加工整圆时,发生X轴方向加工尺寸不对,尺寸超差,显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异常。故障分析:

该加工中心是采用的国内数控系统,丝杠采用的是直联的方式,根据故障分析,原因可能是因为是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好，或者是机床的丝杠间隙补偿不当，从而导致每当机床在过向限时，就产生圆度误差。对该机床进行重新校平调整,检查该机床的参数,发现该机床的轴的间隙补偿为零,用百分表测量X轴的反向间隙,实际测量值超过0.003MM,对该机床的X轴进行了调整,并利用了系统的软件补偿功能,消除了X轴的间隙,再次加工整圆进行检验,故障消除。事例1:4.

加工零件尺寸不准（不稳）A加工的零件尺寸时大时小首先应确定尺寸误差是CNC系统的故障造成的还是机械故障造成的：1）参考点返回位置随机变化2）电机轴磨损3）电机与丝杆联轴节磨损4）滚珠丝杆与电机结合处松动，联轴器磨5）滚珠丝杆与支架定位处螺母松动，支架轴承磨损4.

加工零件尺寸不准（不稳）6）滚珠丝杆磨损7）丝杆反向间隙过大8）（车床）检查刀架的定位精度，同时检查刀架是否有松动9）（车床）检查加工过程中，是否造成刀具上时而有切削瘤，时而切削瘤又消失了。（改进刀具和加工工艺，减少切削瘤的生成机会）10）（车床）如果加工外圆，尺寸愈来愈大，则首先应该检查刀具与加工材料和加工工艺的配合是否合适，加工过程是否造成刀具的磨损太快了11）伺服增益设得太小，需调整伺服参数12）干扰6）滚珠丝杆磨损2.加工精度差，表面光洁度不好A机床定位精度差和重复定位精度差1）定位超差，丝杆螺母研损2）反向不一致性差，是由于轴承未消除轴向间隙或轴承座螺钉松动或丝杆与电机弹性连轴节松动或皮带过松造成3）导轨面研损4）压板、镶条面研损5）滚动导轨研损6）导轨、丝杆润滑不充分2.加工精度差，表面光洁度不好7）传动调整不当8）螺母座安装未按图纸要求进行9）导轨平行/导轨与压板面平行/导轨与丝杆的平行度超差10）导轨防护板变形11）数控系统补偿参数丢失（或为进行补偿）12）数控系统漂移13）当采用全闭环时光栅尺进了污物14）光栅尺定尺、滑尺安装松动不符合要求或设计

7）传动调整不当

B工件表面产生明显振纹，粗糙度增加（表面光洁度不好）1）

主要由于主轴径向跳动形成的振动引起2）

进给系统间隙大或预紧不足，引起振动3）

工件未夹紧4）

切削用量选用不当5）

驱动器参数设定不合理（应合理设定惯量比及各种增益及加减速时间常数等）6）

主轴转速波动7）干扰

B工件表面产生明显振纹，粗糙度增加（表面光洁度不好）3.机床加工零件时躁声大1）棒料的不直度直接影响到机床的工作噪声（车床）2）机床使用已久，滚珠丝杆间隙增大（修磨丝杆螺母，调整垫片，重调间隙）3）

运动轴轴承座润滑不良，轴承磨损或损坏4）其他机械故障引起加工噪声大

3.机床加工零件时躁声大4.切削时振动1）主轴刚性不足（调整切削参数）2）主轴箱传动轴轴承松动（修换主轴箱轴承）3）进给传动部分刚性差4）机床镶条磨损，导轨间隙大5）工件未夹紧或夹紧方法不合理6）主轴及进给伺服系统参数设置不当

4.切削时振动5.螺纹功能不对数控车床加工螺纹，其实质是主轴的转角与Z轴进给之间进行插补，主轴的角度位移是通过主轴编码器进行测量的A系统执行螺纹加工程序时，停止在螺纹加工的程序上，没有报警信息，此故障一般是CNC找不到主轴的同步脉冲所至1）主轴编码器的零脉冲故障，根本就发不出零脉冲2）主轴编码器电缆故障3）CNC系统零脉冲检测电路故障4）CNC设定了检测“主轴速度到达”信号，而“主轴速度到达”信号未输出或CNC未检测