机械故障导致的加工精度异常

精锐机床技术部

     一台THM6350卧式加工中心，采用(yòng)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，電(diàn)气控制部分(fēn)硬故障的可(kě)能(néng)性排除。分(fēn)析认為(wèi)，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(dāo)具長(cháng)度补偿、加工坐(zuò)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(kě)能(néng)存在隐患。
    (3)检查机床Z轴精度。用(yòng)手脉发生器移动Z轴，(将手脉倍率定為(wèi)1×100的挡位，即每变化一步，電(diàn)机进给0.1mm)，配合百分(fēn)表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作為(wèi)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，说明電(diàn)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(kě)以分(fēn)為(wèi)四个阶段：①机床运动距离d1＞d=0.1mm(斜率大于1);②表现出為(wèi)d=0.1mm＞d2＞d3(斜率小(xiǎo)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(néng)够补偿外，其他(tā)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(fēn)析上述检查，数控技工培训认為(wèi)存在几点可(kě)能(néng)原因：一是電(diàn)机有(yǒu)异常；二是机械方面有(yǒu)故障；三是存在一定的间隙。為(wèi)了进一步诊断故障，将電(diàn)机和丝杠完全脱开，分(fēn)别对電(diàn)机和机械部分(fēn)进行检查。電(diàn)机运行正常；在对机械部分(fēn)诊断中发现，用(yòng)手盘动丝杠时，返回运动初始有(yǒu)非常明显的空缺感。而正常情况下，应能(néng)感觉到轴承有(yǒu)序而平滑的移动。经拆检发现其轴承确已受损，且有(yǒu)一颗滚珠脱落。更换后机床恢复正常。