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数控机床控制误差(数控机床的误差)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-19 13:35   点击:257  编辑:admin   手机版

1. 数控机床的误差

参数设置错误

伺服系统故障或机床机械传动系统的故障

分析与处理过程:数控机床发生跟随误差超过报警,其实质是实际机床不能到达指令的位置。引起这一故障的原因通常是伺服系统故障或机床机械传动系统的故障。

由于机床伺服进给系统为全闭环结构,无法通过脱开电动机与机械部分的连接进行试验。为了确认故障部位,维修时首先在机床断电、松开夹紧机构的情况下,手动转动Z轴丝杠,未发现机械传动系统的异常,初步判定故障是由伺服系统或数控装置不良引起的。

为了进一步确定故障部位,维修时在系统接通的情况下,利用手轮少量移动Z轴(移动距离应控制在系统设定的最大允许跟随误差以内,防止出现跟随误差报警),测量Z轴直流驱动器的速度给定电压,经检查发现速度给定有电压输入,其值大小与手轮移动的距离、方向有关。由此可以确认数控装置工作正常,故障是由于伺服驱动器的不良引起的。

检查驱动器发现,驱动器本身状态指示灯无报警,基本上可以排除驱动器主回路的故障。考虑到该机床X、Z轴驱动器型号相同,通过逐一交换驱动器的控制板确认故障部位在6RA26**直流驱动器的A2板。

2. 数控机床的误差补偿

光洁度=每转进给的平方 *1000/刀尖R乘8

光洁度也称表面粗糙度,任何零件的表面都不是绝对的光滑的,零件表面总会存在着由较小间距的峰谷组成的微观高低不平的痕迹,表面粗糙度是一种微观几何形状误差,也称为微观不平度。

3. 数控机床的误差研究

反向偏差  在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电动机、伺服液压马达和步进电动机等)的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在,造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差,通常也称反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向偏差的存在就会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响产品的加工精度。如在G01切削运动时,反向偏差会影响插补运动的精度,若偏差过大就会造成圆不够圆,方不够方的情形;而在G00快速定位运动中,反向偏差影响机床的定位精度,使得钻孔、镗孔等孔加工时各孔间的位置精度降低。同时,随着设备投入运行时间的增长,反向偏差还会随因磨损造成运动副间隙的逐渐增大而增加,因此需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。  定位精度  数控机床的定位精度是指所测量的机床运动部件在数控系统控制下运动所能达到的位置精度,是数控机床有别于普通机床的一项重要精度,它与机床的几何精度共同对机床切削精度产生重要的影响,尤其对孔隙加工中的孔距误差具有决定性的影响。一台数控机床可以从它所能达到的定位精度判出它的加工精度,所以对数控机床的定位精度进行检测和补偿是保证加工质量的必要途径。

4. 数控机床的误差值

数控机床可控制的公差是0.01-0.02mm。数控机床控制公差的方法如下:一般公差控制是在精加工时用的,在编程当中一般情况下是通过刀补来作补偿,实际上大部分是通过测量值来确定补偿值的,在刀具磨损刀补里输入或是在程序中直接修改坐标。

除非是一种相对比较稳定而且是有规律的磨损时可以通过相应的程序中加入增量式的磨损补偿参数直接补偿来实现,但这种情况很少见。

5. 数控机床的误差来源

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以下方面:

1)机床进给单位被改动或变化

2)机床各轴的零点偏置(NULLOFFSET)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)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SIEMENS、FANUC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操作方式下各轴运行正常,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。

(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)的校对及计算。

(2)在点动方式下,反复运动Z轴,经过视、触、听对其运动状态诊断,发现Z向运动声音异常,特别是快速点动,噪声更加明显。由此判断,机械方面可能存在隐患。

(3)检查机床Z轴精度。用手脉发生器移动Z轴,(将手脉倍率定为1×100的挡位,即每变化一步,电机进给0.1mm),配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动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,说明电机运行良好,定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上,可以分为四个阶段:①机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1);②表现出为d=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);③机床机构实际未移动,表现出最标准的反向间隙;④机床运动距离与手脉给定值相等(斜率等于1),恢复到机床的正常运动。

无论怎样对反向间隙(参数1851)进行补偿,其表现出的特征是:除第③阶段能够补偿外,其他各段变化仍然存在,特别是第①阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现,间隙补偿越大,第①段的移动距离也越大。

分析上述检查,数控技工培训认为存在几点可能原因:一是电机有异常;二是机械方面有故障;三是存在一定的间隙。为了进一步诊断故障,将电机和丝杠完全脱开,分别对电机和机械部分进行检查。电机运行正常;在对机械部分诊断中发现,用手盘动丝杠时,返回运动初始有非常明显的空缺感。而正常情况下,应能感觉到轴承有序而平滑的移动。经拆检发现其轴承确已受损,且有一颗滚珠脱落。更换后机床恢复正常。

3.机床电气参数未优化电机运行异常

一台数控立式铣床,配置FANUC0-MJ数控系统。在加工过程中,发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙,且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较严重,启停时不太明显,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“G90G54Y80F100;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MDI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。文章链接:数控等离子切割机 http://www.hycsk.com

6. 数控机床的误差理论与数据处理

这种原因在机械方面,可能是:

1、大托板与床面导轨间隙,中滑板与大托板上部及塞铁间隙,以上有间隙误差都会反映出每个件相同的差。

2、有可能是新丝杆与换下的旧丝杆螺距不同!在MDI模式下打表测量一下,然后正确设置电子齿轮比!

首先要考虑是不是刀塔转动以后会出现误差. 若前者没问题 要考虑伺服电机和丝杠连接处间隙. 机床老化.频繁撞击.等因素

7. 数控机床的误差大概

数控开料机y轴尺寸误差。1、工件坐标不准确。这种情况比较常见。解决办法:重新设置一下 x、y轴的工件坐标就可以了,前提 是对角线、定位气缸已经调整好,要不等于白调。

2、主轴偏置不正确。切割和其它主轴偏置不正确就会导致错位,一般这种情况下会出现划槽、打孔整体的偏移,只加工正面问的时侯划槽、打孔的位置也是不对的,而不是单纯的正反面加工偏差。

这种情况一般出现在多工序开料机上,解决办法:调整主轴偏一置,可以多个主轴依次在同一位置打孔,来确定偏差数值。

3、对角线不准确。对角线对于开料机的重要性不言而喻,如果开料机的问对角线误差过大,就会出现前面对穿孔、槽很准确,越往后偏差越大的情况 。解决办法:调整对角线,1200*2400mm的大板对角线误差不能大于0.5mm。

4、定位气缸原因。开料机的前侧和左侧定位气缸不能成90度夹角,放板子时侯不能靠齐,这种情况对单面加工影响不大,但对于翻面加工的影响却是致命的。

解决办法:调整定位气缸,可以用主轴走直线来测试定位气缸是否在一条直线上。前提是对角线一定要调好,要不等于白调。

5、机器间隙过大。机器运行中误差太大,也会导致个别孔位的不准确。解决办法:调节齿条间隙、减速机间隙、换滑块。

8. 数控机床的误差分析

加工中心的追随误差

数控机床发生跟随误差超过报警,其实质是实际机床不能到达指令的位置。引起这一故障的原因通常是伺服系统故障或机床机械传动系统的故障。 由于机床伺服进给系统为全闭环结构,无法通过脱开电动机与机械部分的连接进行试验。

为了确认故障部位,维修时首先在机床断电、松开夹紧机构的情况下,手动转动Z轴丝杠,未发现机械传动系统的异常,初步判定故障是由伺服系统或数控装置不良引起的

9. 数控机床的误差有哪些

X轴伺服驱动器异常”说明你的床子X轴伺服驱动器出现故障,“X轴追随误差超过参数4号设定值”可能是X轴不能运行了。

这要看看驱动器面板上有没有报警号,如有报警号,则是驱动器故障,如果正常,就看看驱动电机或是丝杠有没有故障,如果正常就看看驱动信号是否连接牢固。

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