以一台THM6350卧式组合机床为例:在该组合机床铣削作业中,发现Z轴进给异常,造成加工件至少1mm的误差。通过机床工程师研究发现: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:
a、机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1);
b、表现出为d=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);
c、机床机构实际未移动,表现出最标准的反向间隙;
d、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c阶段能够补偿外,其他各段变化仍然存在,特别是第a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a段的移动距离也越大。
分析上述检查,三洲机械工程师认为可能存在以下三个原因:
一是机床电机有异常;
二是机械方面有故障;
三是传动件之间存在一定的缝隙。
为了进一步判断机床的故障发生原因,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。经拆卸检查,发现机床手盘动丝杠轴承受损,有一颗滚珠脱落。
更换新轴承之后,再次开机检查,THM6350卧式组合机床运行正常。
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