數控銑床爬行與振動故障

　　在機械加工過程中如果發生爬行故障將會嚴重影響加工件的質量,由于加工件表面切削的不聯系性,而導致加工件無法達到工藝要求。

　　數控銑床爬行與振動故障【1】

　　摘要：數控銑床在調試和運行過程中出現的爬行現象是一種經常性的故障,對數控銑床的使用安全和效率有較大影響,經過大量的研究發現,引發這種故障的主要原因有液壓、機械、電氣、潤滑等很多方面,因此通過適當調整這些狀態,可以控制故障的發生和發展,減少故障所造成的損失。

　　關鍵詞：數控鏜床 爬行故障 震動故障 摩擦系數 自激震動 靜壓區 毛細管節流器

　　1、爬行故障和震動故障的概念

　　爬行故障:爬行故障是機床在低速運動時候,所產生的一種較為復雜的自激震動現象。

　　主要發生鏜銑床、龍門刨床、軋輥磨床等大型設備上。

　　也是大型機床設備很常見的故障。

　　在機械加工過程中如果發生爬行故障將會嚴重影響加工件的質量,由于加工件表面切削的不聯系性,而導致加工件無法達到工藝要求。

　　另外爬行故障對機床的檢驗工作也會帶來不良的影響。

　　產生爬行現象是原理是:爬行就是機床的刀架在步進正常工作時,發生走走停停現象,也就是速度產生不均勻現象。

　　振動故障:振動故障是機床在高速運動時會產生的一種不符合工藝的無規律震動現象。

　　多發生在鏜床等大型加工設備上。

　　它是由于設置的機床位置(比如在樓上等)外在原因和其復雜的內部結構齒輪較多而造成的。

　　2、爬行故障產生的原因

　　(1)動摩擦系數對臨界速度的影響。

　　動摩擦系數增大的緣由有二。

　　其一:導軌潤滑油中混入了切割液。

　　因為油泵的吸油管通常都是在切削液和潤滑油之間。

　　所以油泵在工作的時侯,有時候就會把切削液連同潤滑油一起吸入。

　　這樣就導致切削液和潤滑油混合在一起,使潤滑油的運動粘度大大降低。

　　也就使靜壓導軌靜壓區的壓力變小。

　　這樣動摩擦系數f增大了,靜摩擦系數和動摩擦系數之差也就隨之減小,由此臨界速度V也減小了,X軸便產生了爬行。

　　其二:有部分的靜壓分配閥內的毛細管的節流器有堵塞現象。

　　部分毛細管節流器被堵塞后,各個靜壓區的壓力值相差就會變大。

　　(2)進給系統對臨界速度的影響。

　　進給系統對臨界速度有剛性的影響,其原因有三。

　　其一:各部位的聯接其緊固件的松動。

　　其二:傳動齒輪的齒條之間的間隙過大;其三:齒輪與軸之間以及軸與軸之間的承配合的間隙過大。

　　(3)其他原因的影響產生的爬行:1)導軌和絲杠缺少潤滑油的潤滑;2)鋼導軌的斜鐵太緊;3)機床的負荷過大;4)摩擦伺服電機功率小;5)絲杠的聯軸器松動。

　　3、如何排除爬行故障

　　數控機床是新型的高科技工業設備,還有許多的不足之處有待于改善和進步。

　　現有的很多機床中就有很多非常明顯的不正常現象。

　　可以被我們發現,而系統卻沒有報警。

　　而且有時候出現報警的信息也不是很準確的表明我們所看到不正常現象。

　　機床出現爬行與振動故障大多數不會出現機床報警。

　　我們可以這樣判斷,當機床在低速運行的時侯,如果機床的工作臺是蠕動著向前運動的,就是出現了爬行故障。

　　當爬行故障出現時候,我們要先仔細看一下導軌面的潤滑的情況,斷定不是這里出現了問題。

　　機床爬行問題是屬于速度的問題。

　　那么既然是速度的問題我們就要去找速度這一環節。

　　機床的速度調節過程是用速度調節器來完成的。

　　而速度調節器的時間常數,也就是速度調節器的積分時間常數通常是以毫秒設置的。

　　所以機床整個伺服運動是一個過渡的過程,也是一個調節的過程。

　　根據其出現故障的部位和出現故障的原因,來確定其處理故障的方式和方法。

　　4、震動故障的判斷與處理

　　(1)給定信號。

　　1)給定信號是由位置偏差計數器輸出來再經D/A轉換給速度調節器而送出來來的模擬信號VCMD,判定此信號是否有振動的成分,可以通過伺服板上的插腳(FANUC6系統的伺服板是X18腳)來看,看看此插腳是不是有所振動。

　　如果它本身就有一個周期的振動信號。

　　那么機床的振動是沒有問題的,也就是說速度調節器這部分沒有問題,而是前級出現了問題。

　　再去 D/A轉換器和偏差計數器那里查找問題。

　　如果我們的測量結果沒有振動的周期性波形。

　　那么問題就一定出在其他兩個部分。

　　2)如果這兩部分都沒有問題,我們再去觀察測速發電機的波形。

　　由于機床正在振動,機床的速度也同樣在激烈的振蕩中。

　　此時測速發電機反饋回的波形同樣也肯定是動蕩的。

　　觀察一下,測速發電機所反饋的波形中是不是出現有規律的大起大伏,還是十分混亂的現象。

　　如果是后者,我們就要考慮電機本身或者測速發電機本身是否有故障。

　　3)如何判斷電機或者測速電機的故障:由于振動頻率和電機的轉速是成比率的,電機的故障就會引起震動故障,首先要檢查電機的碳刷和整流子表面是否正常,有無凸凹不光滑狀況、有無被磨掉的碳粉。

　　(2)反饋信號:反饋信號和給定信號對于固定的調節器來說是完全相同的。

　　所以,如果出現了反饋信號的波動,就必然會引起速度調節器的反方向調節,這樣也引起機床的振動。

　　速度調節器反方向調節情況出現時,我們就要把電機后蓋拆下,看到測速發電機的整流子,用尖尖的勾子,細心地把每個槽子掛一掛,然后再用高號的砂紙打光勾起來的毛刺,把整流片的表面再用無水乙醇擦拭一下,重新裝好炭刷就可以了。

　　用尖勾子勾換向片間槽口時,要特別注意不能碰到繞組。

　　因為繞組的繞線非常細,一旦碰破就很難修復。

　　另外不能用含水乙醇去擦試,會使繞組的絕緣電阻下降。

　　(3)速度調節器本身的故障:除了我們上面兩種情況引起振動的原因外,還有可能是系統本身,也就是速度調節器本身的參數引起的振蕩。

　　一個閉環的系統也統一可能由于參數的設定不好,而引起系統振蕩。

　　最佳的消除此振蕩的方法就是盡量減少它的放大倍數。

　　在FANUC的系統里去調節RV1。

　　5、結語

　　掌握了數控鏜床的爬行與震動故障的規律,我們就可以及時消除故障,同時也可以控制和減少這類故障的發生,提高設備的使用效率,降低機械加工,提高經濟效益。

　　參考文獻

　　[1]李壯,李詩若.數控機床爬行與振動故障研究.科技傳播.

　　[2]李偉軍.全自動液壓伺服壓力機控制系統的研究.廣州機械科學出版,2004.

　　數控銑床拉刀故障的診斷與維修【2】

　　摘要：拉刀故障是數控銑床的常見故障之一，主軸松、拉刀動作涉及電氣、機械及液壓回路，回路中任何一個環節的失效都會引起機床拉刀動作故障。

　　本文從企業維修案例著手，介紹了XKA714B/F數控銑床主軸結構和控制原理，分析了常見的故障點，并采用流程圖的形式介紹了故障診斷方法，最后對故障維修方式進行了探討。

　　關鍵詞：數控銑床;拉刀故障;診斷與維修;流程圖

　　在企業生產過程中，XKA714B/F立式數控銑床主軸會出現如下故障現象：操作工人在進行手動換刀操作時，刀具可以拿下，但裝上刀后，按“主軸拉刀”按鈕，拉刀動作明顯比平常慢，重復一次松、拉刀過程，拉刀時間變得更長，再重復幾次后，拉刀動作幾乎沒有了。

　　機床狀態提示：處于松刀狀態。

　　拉刀故障是數控銑床的常見故障之一。

　　主軸松、拉刀動作涉及電氣、機械及液壓回路，回路中任何一個環節的失效都會引起機床拉刀動作故障。

　　要分析和排除松、拉刀這一故障，首先要知道主軸部件的機械結構組成及松、拉刀動作的原理及過程，然后熟悉常見的故障點，掌握故障診斷思路及流程，最后維修排除故障。

　　主軸結構和控制原理

　　數控銑床一般可分為立式銑床、臥式銑床和立臥兩用數控銑床三種。

　　本維修案例使用的是XKA714B/F立式數控銑床，它由床身、立柱、主軸箱、工作臺、液壓系統、伺服裝置、數控系統等組成。

　　床身用于支撐和連接機床各部件，主軸箱用于安裝主軸，主軸內裝有拉刀機構，拉刀機構采用液壓裝置及碟形彈簧來完成拉刀、松刀動作。

　　主軸下端的錐孔用于安裝銑刀。

　　當主軸箱內的主軸電機驅動主軸旋轉時，銑刀能夠切削工件。

　　主軸箱還可沿立柱上的導軌在Z向移動，使刀具上升或下降。

　　工作臺用于安裝工件或夾具，可沿滑鞍上的導軌在X向移動，滑鞍可沿床身上的導軌在Y向移動，從而實現工件在X和Y向的移動。

　　無論是X、Y向，還是Z向的移動都是靠伺服電機驅動滾珠絲杠來實現。

　　伺服裝置用于驅動伺服電機，主傳動系統由5.5kW的變頻電機驅動，電機安裝在主軸箱的頂面，經過齒輪傳動，可以實現無級變速。

　　控制器用于輸入零件加工程序和控制機床工作狀態，控制電源用于向伺服裝置和控制器供電。

　　(一)XKA714B/F立式數控銑床主軸部件的機械結構

　　主軸部件主要由刀具自動夾緊裝置、自動吹凈等裝置組成。

　　為了適應主軸轉速高和工作性能要求，前、后支承都采用了向心推力軸承。

　　(1)前支承是三個向心推力球軸承，背靠背安裝，前面兩個支承大口朝向主軸前端，后一個軸承大口朝向主軸尾部。

　　前支承既承受徑向載荷，又承受兩個方向的軸向載荷。

　　(2)后支承是兩個向心推力球軸承，也是背靠背安裝，小口相對。

　　后支承只承受徑向載荷，故軸承外圈軸向不定位。

　　主軸軸承采用油脂潤滑方式，迷宮式密封。

　　刀具自動夾緊裝置 數控銑床主軸組件由活塞、螺旋彈簧、拉桿、碟形彈簧和4個鋼球組成。

　　該機床采用錐柄刀具，刀柄的錐度為7∶24，它與主軸前端錐孔錐面定心。

　　夾緊時，油缸上腔接回油，下腔接壓力油，壓力油和螺旋彈簧使活塞桿向上移動，拉桿在碟形彈簧壓力作用下也向上移動，鋼球被迫進入刀柄尾部拉釘的環形槽內，將刀具的刀柄拉緊。

　　放松時，即需要換刀松開刀柄時，油缸上腔通入壓力油，下腔接回油，使活塞桿向下移動，推動拉桿也向下移動，直到鋼球被推至主軸孔徑較大處，便松開刀柄，將刀具連同刀柄從主軸孔中取出。

　　刀具的刀柄是靠碟形彈簧產生的拉緊力進行夾緊的，以防止在工作中突然停電時刀柄自行脫落。

　　在活塞桿上下移動的兩個極限位置上，安裝行程開關，用來發出刀柄夾緊和松開的信號。

　　在夾緊時，活塞桿下端的活塞桿端部與拉桿的上端面之間應留有一定的間隙，約為4mm，以防止主軸旋轉時引起端面摩擦。

　　自動吹凈裝置 主軸換刀時，需自動清除主軸裝刀錐孔內的切屑或灰塵，以便保護主軸錐孔和刀柄表面，確保刀具定位安裝精度。

　　因此，該機床采用壓縮空氣自動吹凈裝置。

　　當刀柄從主軸錐孔拔出后，壓縮空氣通過活塞桿上端噴嘴經活塞和拉桿的中心孔，自動吹凈主軸錐孔。

　　(二)XKA714B/F立式數控銑床液壓系統控制原理

　　液壓站油箱位于機床的后側，油箱容積為40L。

　　當油面低于油標顯示位置時要及時添加;液壓油使用2000h后，要進行更換。

　　液壓控制板裝在液壓站油箱上面，由一個1.1kW的電機驅動液壓泵完成液壓系統的供油和主軸箱的潤滑，液壓系統的調定壓力為3.5MPa。

　　液壓系統控制三個二位四通的電磁閥，電磁閥YV1控制主軸箱潤滑油路，電磁閥YV1、YV2控制主傳動系統中的液壓變速機構(通電為高擋)，電磁閥YV1、YV3控制拉刀機構。

　　松刀時，電磁閥YV1、YV3同時通電，閥芯切換油路，液壓油進入油缸上腔，油缸下腔接回油，活塞桿向下動作，油缸頂部行程限位開關向PMC發出反饋信號，松刀完成。

　　拉刀時，電磁閥YV1吸合、YV3斷開閥芯切換油路，液壓油進入油缸下腔，油缸上腔接回油，活塞桿向上動作，油缸頂部行程限位開關向PMC發出反饋信號，拉刀完成。

　　需要變速時，電磁閥YV1通電，電磁閥YV2則按高低擋要求通或斷;變速完畢或裝刀完畢電磁閥YV1即斷。

　　液壓系統還負責潤滑主軸箱內的齒輪及軸承。

　　主軸箱內的潤滑油通過主軸箱背面的回油管流回油箱。

　　如發現主軸箱下柔性擋板防護罩處有漏油現象，應立即停止使用并檢查主軸箱潤滑回油管路是否通暢，嚴禁在主軸潤滑回油系統不暢的情況下使用機床。

　　液壓油管均是通過拖鏈裝置到達主軸箱。

　　當系統發出油路堵塞報警時，應對液壓箱的濾油器及時清理。

　　(三)XKA714B/F立式數控銑床主軸松、拉刀電氣系統控制原理

　　只要控制電磁閥YV1、YV3就可以實現拉刀、松刀的動作，但是，電磁閥怎么跟PMC聯系呢?這需要通過PMC對電磁閥進行控制。

　　一般而言，實現拉刀、松刀的動作需要用到的PMC輸入接口有松緊刀允許、緊刀、拉刀;輸出接口有刀具松/緊、液壓油路開關、松緊刀允許指示燈、松刀指示燈、緊刀指示燈，每個接口都用相應的地址位來表示。

　　通過XKA714B/F立式數控銑床主面板輸入地址電氣圖可以查出，松緊刀允許按鈕的輸入地址位是X33.4，緊刀按鈕的輸入地址位是X34.0，松刀按鈕的輸入地址位是X34.1;通過XKA714B/F立式數控銑床PMC輸出地址電氣圖可以查出，刀具松/緊的輸出地址位是Y2.1，液壓油路開關的輸出地址位是Y2.2;通過XKA714B/F立式數控銑床主面板輸出地址電氣圖可以查出，松緊刀允許指示燈的輸出地址位是Y33.4，緊刀指示燈的輸出地址位是Y34.0，松刀指示燈的輸出地址位是Y34.1。

　　那么，松緊刀允許按鈕的地址位X33.4、緊刀按鈕的地址位X34.0、松刀按鈕的地址位X34.1和控制拉刀以及松刀的輸出地址位Y2.1.Y2.2有什么關系呢?當同時按下“松緊刀允許”和“松刀”按鈕后，輸入信號經地址位X33.4和X34.1傳遞給PMC，PMC通過輸出接口Y2.1來控制拉刀或松刀動作，具體控制過程查看XKA714B/F立式數控銑床松刀按鈕控制梯形圖，可以看出，當觸點X33.4和X34.1接通時，松緊刀允許指示燈Y33.4和松刀指示燈Y34.1亮，線圈Y2.1工作，繼電器KA10和KA11指示燈亮，松刀完成。

　　也就是說通過Y2.1來控制電磁閥，由于電磁閥所需要的驅動電流比較大，而PMC的輸出接口驅動能力比較小，所以先由Y2.1控制繼電器KA10，然后再由繼電器KA10來控制電磁閥YV3的動作;同理，由Y2.2控制繼電器KA11，然后再由繼電器KA11來控制電磁閥YV1的動作。

　　(四)XKA714B/F立式數控銑床主軸松、拉刀動作控制過程

　　動作控制過程包括松刀動作控制過程和拉刀控制過程。

　　松刀控制過程 從圖1可以看出，當按下松刀按鈕后，輸入信號經地址位X34.1傳遞給PMC，PMC通過輸出接口Y2.1和Y2.2來控制繼電器KA10和KA11吸合，使得電磁閥YV1和YV3得電，閥芯切換油路，液壓油進入油缸上腔，油缸下腔接回油，使活塞桿向下移動，推動拉桿也向下移動，壓縮碟形彈簧，拉刀爪松開，油缸頂部行程限位開關向PMC發出反饋信號，松刀完成。

　　拉刀控制過程 從圖2所示拉刀動作電氣控制流程圖可以看出，當按下拉刀按鈕后，輸入信號經地址位X34.0傳遞給PMC，PMC通過輸出接口Y2.1和Y2.2來控制繼電器KA10斷開和KA11吸合，使得電磁閥YV1得電吸合、YV3斷開，閥芯切換油路，液壓油進入油缸下腔，油缸上腔接回油，壓力油和螺旋彈簧使活塞桿向上移動，拉桿在碟形彈簧壓力作用下也向上移動，拉刀爪拉緊，油缸頂部行程限位開關向PMC發出反饋信號，繼電器KA11斷電，電磁閥YV1斷電，液壓油轉向潤滑油路，拉刀完成。

　　XKA714B/F立式數控銑床拉刀常見故障點分析

　　數控銑床拉刀故障應綜合考慮電氣故障、機械故障和液壓故障。

　　(一)電氣回路故障分析點

　　電氣回路故障分析點主要有：(1)松、拉刀按鈕開關;(2)拉刀活塞桿行程限位開關;(3)PMC控制器;(4)繼電器及線路;(5)電磁閥及線路等。

　　在這些故障分析點中，松、拉刀按鈕開關、繼電器由于頻繁使用，容易疲勞損壞;PMC控制器屬于技術成熟的數控系統產品，在弱電環境下工作，一般不易損壞。

　　(二)機械及液壓回路故障分析點

　　機械及液壓回路故障分析點主要有：(1)主軸拉刀機構;(2)活塞油缸;(3)油管;(4)電磁閥;(5)單向閥;(6)溢流閥;(7)液壓泵;(8)壓力表;(9)碟形彈簧等。

　　在這些故障分析點中，主軸拉刀機構中的活塞桿、拉刀爪、拉桿以及電磁閥、碟形彈簧等，由于頻繁動作，容易疲勞損壞;油管易老化漏油。

　　XKA714B/F立式數控銑床拉刀故障診斷與維修

　　主軸松、拉刀動作涉及電氣、機械及液壓回路，回路中任何一個環節的失效都會引起機床拉刀動作故障，因為按鈕開關、繼電器、電磁閥的通斷狀態可以通過PMC診斷地址及發光二極管等狀態指示燈來快速判斷，直觀、快捷，故先從電氣回路開始檢查(液壓泵及壓力表也可直觀檢查)，然后再對機械及液壓回路進行檢查。

　　從圖3所示XKA714B/F數控銑床拉刀故障綜合診斷流程圖可知，故障診斷與維修步驟如下：

　　第一步，維修準備。

　　準備好XKA714B/F立式數控銑床對應的系統操作說明書、機床生產廠家提供的機械說明書、電氣說明書、維修手冊和維修記錄等，同時準備好機床維修的常用必備工具。

　　第二步，現場勘察。

　　首先察看一下XKA714B/F數控銑床的具體故障現象。

　　然后查看報警信息，鎖定故障范圍，機床狀態提示：處于松刀狀態。

　　最后，查閱發生故障銑床的機械及電氣說明書，了解松/拉刀按鈕開關地址位、PMC刀具松緊輸出地址位、松緊刀電磁閥控制和液壓系統原理圖。

　　第三步，懸掛“維修中，請勿靠近”警示牌，在機床手動狀態下，主軸停轉，按下“緊刀”按鈕，檢查PMC輸入地址X34.0的狀態變化。

　　如果沒有變化，檢查“緊刀”按鈕開關及其至PMC的線路。

　　若開關損壞，則更換開關;電路斷路，則維修電路。

　　第四步，如果第一步不存在問題，即PMC輸入地址X34.0的狀態有變化(由0變為1)，則檢查PMC輸出地址Y2.1、Y2.2的狀態變化。

　　若狀態沒有變化，根據梯形圖判斷哪些條件不滿足，針對不滿足條件，相應調整機床操作方式。

　　第五步，如果第四步不存在問題，即PMC輸出地址Y2.1、Y2.2的狀態有變化(由0變為1)，繼電器KA10和KA11應依次由通到斷。

　　若KA11和KA10其中有未斷開現象，則檢查PMC至KA10線圈的線路(因為松刀動作正常，故可以判斷KA11和YV1都是正常的)，如果線路短路則檢修線路。

　　第六步，如果第五步不存在問題，即KA11和KA10正常斷開，電磁閥YV3由吸合轉為斷開，線圈插頭指示燈由亮轉滅。

　　若電磁閥未由吸合轉為斷開，檢查KA10觸點及YV3線圈至 KA10觸點的控制線路，如果觸點損壞，則更換繼電器;如果線路短路，則檢修線路。

　　第七步，如果第六步不存在問題，即電磁閥YV3由吸合轉為斷開，說明YV1和YV3線圈正常，則檢查YV3閥芯是否正常動作、能否切換油路。

　　若YV3閥芯動作不正常，應先檢查活塞缸下腔油管有無波動，在機床斷電情況下，拆開油管接頭，查看油管是否通油，如果不通油，則疏通或更換油管;然后用內六角扳手插入閥芯孔，感知閥芯移動距離，如果距離小于正常移動距離，則說明閥芯被堵塞或復位彈簧彈力不足，可用新閥替換或拆閥進行檢修。

　　第八步，如果第七步不存在問題，即YV3閥芯正常動作，可正常切換油路，則檢查油缸及活塞桿是否正常。

　　如果不正常，油缸進出油口及活塞桿被堵塞，則拆開檢修。

　　第九步，如果以上各步檢查均正常，則診斷維修結束。

　　總之，針對這類故障，不管是主軸拉不緊刀，還是主軸松不下刀，只要掌握了控制回路的電氣、機械及液壓原理，依據故障現象，逐一分析控制回路的各個環節，由簡到繁，就不難找出故障點并排除故障。

　　數控機床是一種自動化程度高、機械結構較復雜的加工設備，要充分發揮機床的高效益，就必須正確操作使用和精心維護，這樣可防止設備產生非正常性磨損，保持其良好的技術性能狀態，延緩劣化進程，保證生產安全運行。

　　參考文獻：

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　　[4]王海勇.數控機床結構與維修[M].北京：化學工業出版社，2009.

　　[5]潘海麗.數控機床故障分析與維修[M].西安：西安電子科技大學出版社，2008.

　　數控銑床銑削故障的排除與調整【3】

　　摘 要：隨著機械加工技術的飛速發展，數控機床已被廣泛應于各個加工行業，其性能越來越全面，具有應用廣泛、加工精度高、人為因素干擾少、加工能力強等特點。

　　同時，由于數控機床技術的先進程度越來越高，相應的對于數控機床的維修也越來越復雜，這就給數控機床的維修人員提出了更高的要求。

　　關鍵詞：數控 銑床銑削 排除 調整

　　本文通過實際案例分析，了解一些常見故障的排除與調整。

　　案例如下：設備名稱FANUC0i―Mc數控系統，故障類型為銑削出現橢圓現象。

　　分析：對于數控銑床銑削后出現橢圓，通常考慮以下3點原因：(1)X-Y軸伺服不匹配。

　　(2)反向間隙。

　　(3)X-Y軸不垂直。

　　1 X-Y軸伺服不匹配

　　伺服不匹配占故障比例為87%，因此首先考慮此問題。

　　應用球桿儀進行檢測可得圖1，圖中2和3為正反向360°得出的圖形， FANUC0i―Mc數控系統位置增益(伺服環增益)參數是#1828(0.01s-1)。

　　(1)產生原因。

　　如果軸間伺服環增益不匹配，會導致伺服不匹配誤差，此時兩根軸不同步，一根軸要早于另一根，造成橢圓圖形，如圖2所示。

　　(2)故障排除。

　　伺服不匹配將導致插補圓不圓。

　　一般情況下，進給率越高造成插補圓的橢圓程度越大。

　　與前一個圖像相符，原機床參數#1825X軸(6000)，Y軸(3000)，故減少X數值，增大Y值，如圖3所示。

　　經過反復調整參數檢測調整(最后參數是X2200，Y7000)后圖像如圖4所示。

　　此時數控機床銑削出現橢圓的故障消失。

　　2 反向間隙的排故與調整

　　此機床的反向間隙占29%，發那科數控系統調整反向間隙的參數是#1851，如圖5所示。

　　圖中由某軸線開始處有一個沿圖形中心外凸的臺階，臺階的大小通常不受機器進給率的影響。

　　在圖中僅有Y軸上顯示有正值反向間隙。

　　檢測圖像是Y軸有反向間隙，調整參數為28.4 mm，調整后球桿儀檢測進行間隙補償。

　　由于Y軸反向間隙存在正負兩個值，絲杠兩固定端應存在串動或者絲桿副有問題，需要重新調整固定等。

　　現在圓度由原來的638.6 mm通過球桿儀檢測及數控系統參數調整變為32.8 mm。

　　3 X-Y軸不垂直

　　原因：數控機床在加工過程中，各軸的垂直度誤差都經過測試，滿足機床的設計精度。

　　但經過一段時間的使用后，垂直度誤差超過設計精度時，就需要進行修正，垂直度超差的原因主要是各配合部分的移動。

　　X-Y軸經過長時間的振動與受力，經常會發生偏移，這時就會出現X、Y軸之間垂直度誤差的出現，誤差主要出現在一個方向，即XY平面內。

　　原因：在使用數控機床的過程中，測試排除過每個軸的垂直誤差，達到機床的設計精度。

　　垂直誤差會在使用一段時間后偏差會超過設計精度，這時就要進行修正，這種情況產生的原因是各配合部分發生移動。

　　X-Y軸長期受到震動和受力，所以很容易發生偏移，所以X、Y軸之間發生垂直度的誤差，并且誤差主要發生在XY平面內這一個方向。

　　解決方法：將Y軸導軌重新進行定位面配刮，配刮鑲條，這樣可以將定位面積擴大，從而定位剛性也變強。

　　將X-Y軸修刮至符合標注的呢機械垂直度，與此同時也進行了定位面修正，然后重新定位絲杠副，避免絲杠副彈性變形的發生，增加潤滑度在導軌、絲杠和各運動表面，避免各運動部件發生爬行現象。

　　4 結語

　　本文案例對于數控機床銑削出現橢圓形的故障排除應用了球桿儀，同時需要技術人員、機械以及電器的配合，通過對X-Y軸伺服不匹配、反向間隙、X-Y軸不垂直等可能因素進行排除和調整，最終排除了故障，使機床的加工圓度達到加工要求。

　　參考文獻

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　　[3] 王春來.數控機床回參考點報警類故障及實例分析[C]//綠色制造與低碳經濟―― 2010年海南省機械工程學會、海南省機械工業質量管理協會“年會”暨機械工程科技學術報告會論文集.2010.

　　[4] 王春來.數控機床回參考點報警類故障及實例分析[C]//“綠色制造 質量管理”―― 海南省機械工程學會、海南省機械工業質量管理協會2011年會論文集.2011.

　　[5] 王可，王家欽，付玉升，等.基于統籌方法的數控銑床開發研究[C]//全國先進制造技術高層論壇暨制造業自動化、信息化技術研討會論文集.2005.

　　[6] 文懷興，夏田.數控機床系統設計[M].北京：化學工業出版社，2007.

　　[7] 侯力.機電一體化設計[M].北京：高等教育出版社，2003.

　　[8] 張世昌.機械制造技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2002.

　　[9] 王愛玲.現代數控機床結構與設計[M].北京：兵器工業出版社，1999.

　　[10] 邱宣懷.機械設計[M].4版.北京：高等教育出版社，2007(2008重印).

　　[11] 成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2010.

　　[12] 成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2010.

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