数控加工如何避免错误
1. 怎么排除数控机床的常见故障
数控系统故障维修通常按照:现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。
1、数控机床故障诊断
在故障诊断时应掌握以下原则:
1.1 先外部后内部
现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障率越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。
1.2 先机械后电气
一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障。
1.3 先静态后动态
先在机床断电的静止状态,通过了解、观察、测试、分析,确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后,方可给机床通电。在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
1.4 先简单后复杂
当出现多种故障互相交织,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
2、数控机床的故障诊断技术
数控系统是高技术密集型产品,要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位,要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展,诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类:
2.1 起动诊断
起动诊断是指CNC系统每次从通电开始,系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如 CPU、存储器、I/O 等单元模块,以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后,整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则,将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。
2.2 在线诊断
在线诊断是指通过CNC系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电,在线诊断就不会停止。
在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条,常以二进制的0、1来显示其状态。对正逻辑来说,0表示断开状态,1表示接通状态,借助状态显示可以判断出故障发生的部位。常用的有接口状态和内部状态显示,如利用I/O接口状态显示,再结合PLC梯形图和强电控制线路图,用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。故障信息大都以报警号形式出现。一般可分为以下几大类:过热报警类;系统报警类;存储报警类;编程/设定类;伺服类;行程开关报警类;印刷线路板间的连接故障类。
2.3 离线诊断
离线诊断是指数控系统出现故障后,数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机(或脱机)检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内,如缩小到某个功能模块、某部分电路,甚至某个芯片或元件,这种故障定位更为精确。
2.4 现代诊断技术
随着电信技术的发展,IC和微机性价比的提高,近年来国外已将一些新的概念和方法成功地引用到诊断领域。
(1) 通信诊断
也称远程诊断,即利用电话通讯线把带故障的CNC系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。如西门子公司在CNC系统诊断中采用了这种诊断功能,用户把CNC系统中专用的“通信接口”连接在普通电话线上,而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上,然后由计算机向 CNC系统发送诊断程序,并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论,随后将诊断结论和处理办法通知用户。
通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断,维修人员不必亲临现场,只需按预定的时间对机床作一系列运行检查,在维修中心分析诊断数据,可发现存在的故障隐患,以便及早采取措施。当然,这类CNC系统必须具备远程诊断接口及联网功能。
(2) 自修复系统
就是在系统内设置有备用模块,在CNC系统的软件中装有自修复程序,当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时,系统一方面将故障信息显示在CRT上,同时自动寻找是否有备用模块,如有备用模块,则系统能自动使故障脱机,而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。
需要注意的是:机床在实际使用中也有些故障既无报警,现象也不是很明显,对这种情况,处理起来就不那样简单了。另外有此设备出现故障后,不但无报警信息,而且缺乏有关维修所需的资料。对这类故障的诊断处理,必须根据具体情况仔细检查,从现象的微小之处进行分析,找出它的真正原因。要查清这类故障的原因,首先必须从各种表面现象中找山它的真实故障现象,再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在查找故障原因前,首先必须了解以下情况:故障是在正常工作中出现还是刚开机就出现的;山现的次数是第一次还是已多次发生;确认机床加工程序的正确性;是否有其他人
3、数控机床的常见故障排除方法
由于数控机床故障比较复杂,同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试,往往是一个报警号指示出众多的故障原因,使人难以入手。下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。
3.1直观检查法
直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察,确定故障范围,可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上,然后再进行排除。一般包括:
a.询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等;
b.目视:总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态,各电控装置有无报警指示,局部查看有无保险烧断,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等;
c.触摸:在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件,尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障;
d.通电:是指为了检查有无冒烟、打火,有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障,必须排除后方可通电。
例:一台数控加工中心在运行一段时间后,CRT显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转。停机后再开又一切正常。观察发现,设备运转过程中,每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时,CRT显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后,故障消除。
3.2 初始化复位法
一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
例:一台数控车床当按下自动运行键,微机拒不执行加工程序,也不显示故障自检提示,显示屏幕处于复位状态(只显示菜单)。有时手动、编辑功能正常,检查用户程序、各种参数完全正确;有时因记忆电池失效,更换记忆电池等,系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最(显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸)。排除方法:采用初始化复位法使系统清零复位(一般要用特殊组合健或密码)。3.3 自诊断法
数控系统已具备了较强的自诊断功能,并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能,能显示出系统与主机之间的接口信息的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分,并显示出故障的大体部位(故障代码)。
a.硬件报警指示:是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法;
b.软件报警指示:系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。
功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上,如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。
功能程序测试法常应用于以下场合:
a.机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是数控系统故障引起;
b. 数控系统出现随机性故障,一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性个好;
c. 闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
例:一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象,表面粗糙度极差。在运行测试程序时,直线、圆弧插补时皆无爬行,由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成,而编程时又使用了正确定位外检查C61指令之故。将程序中的G61取消,改用G64后,爬行现象消除。
3.5 备件替换法
用好的备件替换诊断出坏的线路板,即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。并做相应的初始化起动,使机床迅速投入正常运转。
对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间,使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行,还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同,若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。
一般不要轻易更换CPU板、存储器板及电地,否则有可能造成程序和机床参数的丢失,使故障扩大。
例:一台采用西门子SINUMERIK SYSTEM 3系统的数控机床,其PLC采川S5—130w/B,一次发生故障时,通过NC系统PC功能输入的R参数,在加工中不起作用,不能更改加上程序中R参数的数值。通过对NC系统工作原理及故障现象的分析,认为PLC的主板有问题,与另一台机床的主板对换后,进一步确定为PLC主板的问题。经专业厂家维修,故障被排除。
3.6 交叉换位法
当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换,从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅要硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。
例:一台数控车床出现X向进给正常,Z向进给出现振动、噪音大、精度差,采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常,疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上,X轴电机运行正常,说明Z轴电动机引线正常;又将X轴电机引线换到Z轴电机上,故障依旧;可以断定是Z轴电动机故障或Z轴机械故障。测量电动机引线,发现一相开路。修复步进电动机,故障排除。
3.7 参数检查法
系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数,参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 CMOS RAM中,一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素,使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,可通过核对、修正参数,将故障排除。
例:一台数控铣床上采用了测量循环系统,这一功能要求有一个背景存贮器,调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定,经设定后该功能正常。
又如:一台数控车床数控刀架换对突然出现故障,系统无法自动运行,在手动换刀时,总要过一段时间才能再次换刀。遂对刀补等参数进行检查,发现一个手册上没有说明的参数P20变为20,经查有关资料P20是刀架换刀时间参数,将其清零,故障排除。
有时由于用户程序和参数错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的程序自诊断功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
3.8 测量比较法
CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测端子。维修人员通过测量这些检测端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
3.9 敲击法
当系统故障表现为有时正常有时不正常时,基本可以断定为元器件接触不良或焊点开焊,利用敲击法检查时,当敲击到虚焊或接触不良的故障部位时,故障就会出现。
3.10 局部升温法
数控系统经过长期运行后元件均要老化,性能变坏。当它们尚未完全损坏时,出现的故障就会时有时无。这时用电烙铁或电吹风对被怀疑的元件进行局部加温,会使故障快速出现。操作时,要注意元器件的温度参数等,注意不要损坏好的元器件。
3.11 原理分析法
根据数控系统的组成原理,可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数,如电压值和波形,使用仪器仪表进行测量、分析、比较,从而确定故障部位。
除以上常用的故障检测方法之外,还可以采用拔插板法、电压拉偏法、开环检测法等。总之,根据不同的故障现象,可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析,才能逐步缩小故障范围,较快地排除故障。
4、数控机床维修后的开机调试
机床的故障排除后通常分两大步进行通电试车:
4.1 自动状态试验
将机床锁住,用编制的程序进行空运转试验,验证程序的正确性,然后放开机床,分别将进给倍率开关、快速超凋开关、主轴速度超调开关进行多种变化,使机床在上述各开关的多种变化的情况下进行充分地运行,后将各超调开关置于100%处,使机床充分运行,观察整机的工作情况是否正常。
4.2 正常加工试验
夹装好工件按正常程序进行加工,加工后检查工件的加工精度是否符合标准要求
5、维修调试后的技术处理
在现场维修结束后,应认真填写维修记录,列出有关必备的备件清单,建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法,如果有遗留问题应详尽记录,这样不仅使每次故障都有据可查,而且也可以不断积累维修经验。
2. 数控加工工件不合格都有哪些原因,怎么处理解决
随着现代机械工业的不断发展,数控机床因它特有的柔性化技术特点而受到越来越广泛的应用,它发挥的作用也越来越显著,但不管是简易式数控机床还是全功能型数控机床,或是加工中心,都或多或少存在一些诸如机床丢步、尺寸不稳定等现象,令操作人员很困惑。特别是在简易数控车床过程中,问题更加突出。
一、工件尺寸准确,表面光洁度差
故障原因:刀具刀尖受损不锋利;机床产生共振,放置不平稳;机床有爬行现象;切削油性能不达标。
解决方案:刀具磨损或受损后不锋利,则重新磨刀或选择更好的刀具重新对刀;机床产生共振或放置不平稳,调整水平,打下基础,固定平稳;机械产生爬行的原因为拖板导轨磨损厉害,丝杠滚珠磨损或松动,机床应注意保养,上下班之后应清扫金属碎屑;选择适合工件加工的切削油,在能达到其他工序加工要求的情况下,尽量选用较高的主轴转速。
二、工件产生锥度大小头现象
故障原因:数控机床放置的水平没调整好,一高一低,产生放置不平稳;车削长轴时,工件原材料比较硬,刀具吃刀比较深,造成让刀现象;尾座顶针与主轴不同心。
解决方案:使用水平仪调整机床的水平度,打下扎实的地基,把数控机床固定好提高其韧性;选择合理的工艺和适当的切削进给量避免刀具受力让刀;调整尾座。
三、驱动器相位灯正常,而加工出来的工件尺寸时大时小
故障原因:数控机床拖板长期高速运行,导致丝杆和轴承磨损;刀架的重复定位精度在长期使用中产生偏差;拖板每次都能准确回到加工起点,但加工工件尺寸仍然变化。此种现象一般由主轴引起,主轴的高速转动使轴承磨损严重,导致加工尺寸变化。
解决方案:用百分表靠在刀架底部,同时通过系统编辑一个固定循环程序,检查拖板的重复定位精度,调整丝杆间隙,更换轴承;用百分表检查刀架的重复定位精度,调整机械或更换刀架;用百分表检测加工工件后是否准确回到程序起点,若可以,则检修主轴,更换轴承。
四、工件尺寸与实际尺寸相差几毫米,或某一轴向有很大变化
故障原因:快速定位的速度太快,驱动和电机反应不过来;在长期摩擦损耗后机械的拖板丝杆和轴承过紧卡死;刀架换刀后太松,锁不紧;编辑的程序错误,头、尾没有呼应或没取消刀补就结束了;系统的电子齿轮比或步距角设置错误。
解决方案:快速定位速度太快,切削加减速度和时间使驱动器和电机在额定的运行频率下正常工作;在出现机床磨损后产生拖板、丝杆鹤轴承过紧卡死,则必须重新调整修复;刀架换刀后太松则检查刀架反转时间是否满足,检查刀架内部的涡轮蜗杆是否磨损,间隙是否太大,安装是否过松等;如果是程序原因造成的,则必须修改程序,按照工件图纸要求改进,选择合理的加工工艺,按照说明书的指令要求编写正确的程序;若发现尺寸偏差太大则检查系统参数是否设置合理,特别是电子齿轮和步距角等参数是否被破坏,出现此现象可通过打百分表来测量。
五、加工圆弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因:振动频率的重叠导致共振;加工工艺;参数设置不合理,进给速度过大,使圆弧加工失步;丝杆间隙大引起的松动或丝杆过紧引起的失步;同步带磨损。
解决方案:找出产生共振的部件,改变其频率,避免共振;考虑工件材料的加工工艺,合理编制程序;对于步进电机,加工速率F不可设置过大;机床是否安装牢固,放置平稳,拖板是否磨损后过紧,间隙增大或刀架松动等;更换同步带。
六、批量生产中,偶尔出现工件超差
故障原因:必须认真检查工装夹具,且考虑到操作者的操作方法,及装夹的可靠性,由于装夹引起的尺寸变化,必须改善工装使工人尽量避免人为疏忽作出误判现象;数控系统可能受到外界电源的波动或受到干扰后自动产生干扰脉冲,传给驱动致使驱动接受多余的脉冲驱动电机夺走或少走现象。
解决方案:了解掌握其规律,尽量采用一些抗干扰的措施,如:强电场干扰的强电电缆与弱电信号的信号线隔离,加入抗干扰的吸收电容和采用屏蔽线隔离,另外检查地线是否连接牢固,接地触点最近,采取一切抗干扰措施避免系统受干扰。
七、工件某一道工序加工有变化,其它各道工序尺寸准确
故障原因:该程序段程序的参数是否合理,是否在预定的轨迹内,编程格式是否符合说明书要求
解决方案:螺纹程序段时出现乱牙、螺距不对,则马上联想到加工螺纹的外围配置(编码器)和该功能的客观因素。
八、工件的每道工序都有递增或递减的现象
故障原因:程序编写错误,系统参数设置不合理,配置设置不当,机械传动部件有规律周期性的变化故障。
解决方案:检查程序使用的指令是否按说明书规定的要求轨迹执行,可以通过打百分表来判断,把百分表定位在程序的起点让程序结束后拖板是否回到起点位置,再重复执行即便观察其结果,掌握其规律;检查系统参数是否设置合理或被人为改动,有关的机床配置在连接计算耦合参数上单计算是否符合要求,脉冲当量是否准确;检查机床传动部分有没有损坏,齿轮耦合是否均匀,检查是否存在周期性,规律性故障现象,若有则检查其关键部分并给予排除。
3. 数控加工工件不合格的原因都有哪些,怎么解决
随着现代机械工业的不断发展,数控机床因它特有的柔性化技术特点而受到越来越广泛的应用,它发挥的作用也越来越显著,但不管是简易式数控机床还是全功能型数控机床,或是加工中心,都或多或少存在一些诸如机床丢步、尺寸不稳定等现象,令操作人员很困惑。特别是在简易数控车床过程中,问题更加突出。
一、工件尺寸准确,表面光洁度差
故障原因:刀具刀尖受损不锋利;机床产生共振,放置不平稳;机床有爬行现象;切削油性能不达标。
解决方案:刀具磨损或受损后不锋利,则重新磨刀或选择更好的刀具重新对刀;机床产生共振或放置不平稳,调整水平,打下基础,固定平稳;机械产生爬行的原因为拖板导轨磨损厉害,丝杠滚珠磨损或松动,机床应注意保养,上下班之后应清扫金属碎屑;选择适合工件加工的切削油,在能达到其他工序加工要求的情况下,尽量选用较高的主轴转速。
二、工件产生锥度大小头现象
故障原因:数控机床放置的水平没调整好,一高一低,产生放置不平稳;车削长轴时,工件原材料比较硬,刀具吃刀比较深,造成让刀现象;尾座顶针与主轴不同心。
解决方案:使用水平仪调整机床的水平度,打下扎实的地基,把数控机床固定好提高其韧性;选择合理的工艺和适当的切削进给量避免刀具受力让刀;调整尾座。
三、驱动器相位灯正常,而加工出来的工件尺寸时大时小
故障原因:数控机床拖板长期高速运行,导致丝杆和轴承磨损;刀架的重复定位精度在长期使用中产生偏差;拖板每次都能准确回到加工起点,但加工工件尺寸仍然变化。此种现象一般由主轴引起,主轴的高速转动使轴承磨损严重,导致加工尺寸变化。
解决方案:用百分表靠在刀架底部,同时通过系统编辑一个固定循环程序,检查拖板的重复定位精度,调整丝杆间隙,更换轴承;用百分表检查刀架的重复定位精度,调整机械或更换刀架;用百分表检测加工工件后是否准确回到程序起点,若可以,则检修主轴,更换轴承。
四、工件尺寸与实际尺寸相差几毫米,或某一轴向有很大变化
故障原因:快速定位的速度太快,驱动和电机反应不过来;在长期摩擦损耗后机械的拖板丝杆和轴承过紧卡死;刀架换刀后太松,锁不紧;编辑的程序错误,头、尾没有呼应或没取消刀补就结束了;系统的电子齿轮比或步距角设置错误。
解决方案:快速定位速度太快,切削加减速度和时间使驱动器和电机在额定的运行频率下正常工作;在出现机床磨损后产生拖板、丝杆鹤轴承过紧卡死,则必须重新调整修复;刀架换刀后太松则检查刀架反转时间是否满足,检查刀架内部的涡轮蜗杆是否磨损,间隙是否太大,安装是否过松等;如果是程序原因造成的,则必须修改程序,按照工件图纸要求改进,选择合理的加工工艺,按照说明书的指令要求编写正确的程序;若发现尺寸偏差太大则检查系统参数是否设置合理,特别是电子齿轮和步距角等参数是否被破坏,出现此现象可通过打百分表来测量。
五、加工圆弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因:振动频率的重叠导致共振;加工工艺;参数设置不合理,进给速度过大,使圆弧加工失步;丝杆间隙大引起的松动或丝杆过紧引起的失步;同步带磨损。
解决方案:找出产生共振的部件,改变其频率,避免共振;考虑工件材料的加工工艺,合理编制程序;对于步进电机,加工速率F不可设置过大;机床是否安装牢固,放置平稳,拖板是否磨损后过紧,间隙增大或刀架松动等;更换同步带。
六、批量生产中,偶尔出现工件超差
故障原因:必须认真检查工装夹具,且考虑到操作者的操作方法,及装夹的可靠性,由于装夹引起的尺寸变化,必须改善工装使工人尽量避免人为疏忽作出误判现象;数控系统可能受到外界电源的波动或受到干扰后自动产生干扰脉冲,传给驱动致使驱动接受多余的脉冲驱动电机夺走或少走现象。
解决方案:了解掌握其规律,尽量采用一些抗干扰的措施,如:强电场干扰的强电电缆与弱电信号的信号线隔离,加入抗干扰的吸收电容和采用屏蔽线隔离,另外检查地线是否连接牢固,接地触点最近,采取一切抗干扰措施避免系统受干扰。
七、工件某一道工序加工有变化,其它各道工序尺寸准确
故障原因:该程序段程序的参数是否合理,是否在预定的轨迹内,编程格式是否符合说明书要求
解决方案:螺纹程序段时出现乱牙、螺距不对,则马上联想到加工螺纹的外围配置(编码器)和该功能的客观因素。
八、工件的每道工序都有递增或递减的现象
故障原因:程序编写错误,系统参数设置不合理,配置设置不当,机械传动部件有规律周期性的变化故障。
解决方案:检查程序使用的指令是否按说明书规定的要求轨迹执行,可以通过打百分表来判断,把百分表定位在程序的起点让程序结束后拖板是否回到起点位置,再重复执行即便观察其结果,掌握其规律;检查系统参数是否设置合理或被人为改动,有关的机床配置在连接计算耦合参数上单计算是否符合要求,脉冲当量是否准确;检查机床传动部分有没有损坏,齿轮耦合是否均匀,检查是否存在周期性,规律性故障现象,若有则检查其关键部分并给予排除。
4. 如何避免数控机床发生碰撞
数控加工是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法,数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的,但也发生了明显的变化。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。数控机床的加工过程中有一点至关重要,那就是在编制程序和操作加工时,一定要避免使机床发生碰撞。因为数控机床的价格非常昂贵,维修难度大且费用高。但是,碰撞的发生遵循一定的规律是能够避免的,下面将以下几点总结分享给大家:
1、利用计算机模拟仿真系统
随着计算机技术的发展,数控加工教学的不断扩大,数控加工模拟仿真系统越来越多,其功能日趋完善。因此可用于初步检查程序,观察刀具的运动,以确定是否有可能碰撞。
2、利用机床自带的模拟显示功能
一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后,可以调用图形模拟显示功能,详细地观察刀具的运动轨迹,以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。
3、利用机床的空运行功能
利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后,可以装上刀具或工件,然后按下空运行按钮,此时主轴不转,工作台按程序轨迹自动运行,此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是,在这种情况下必须要保证装有工件时,不能装刀具;装刀具时,就不能装工件,否则会发生碰撞。
4、利用机床的锁定功能
一般的数控机床都具有锁定功能(全锁或单轴锁)。当输入程序后,锁定Z轴,可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作,否则无法程序通过。
5、选用符合标准配件
使用符合标准的配件,如:刀具、夹具和切削油等产品可以避免因为配件误差产生的碰撞。在选购以上配件时严禁使用翻新产品,以免给企业带来不必要的损失。
6、坐标系、刀补的设置必须正确
在启动机床时,一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致,尤其是Z轴方向,如果出错,铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外,刀具长度补偿的设置必须正确,否则,要么是空加工,要么是发生碰撞。
7、提高编程技巧
程序编制是数控加工至关重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。掌握加工中心的编程技巧,能够更好地提高加工效率、加工质量,避免加工中出现不必要的错误。这需要我们在实践中不断总结经验,不断提高,从而使编程、加工能力进一步加强。
5. 有没有软件能根据数控程序模拟加工过程,从而避免因编程出错而引起撞机
作者:不知为不知
链接:https://www.hu.com/question/23486631/answer/24776802
来源:知乎
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国外这种软件确实比较多,比较主流的数控系统内部都集成了三维模拟仿真和防碰撞的功能,比如我接触过的海德汉、西门子、马扎克,其实从几何模型角度出发,提供了三维模拟功能基本也算提供了防碰撞功能,操作者可以通过观察加工模拟过程来判断是否发生碰撞,但是如果加工零件比较复杂的话可很难通过观察来完全保证不发生碰撞,这种情况下可以采取不同的方式来处理,比如马扎克就是通过计算单位时间内你的刀具的切削量来判断是否发生碰撞。大部分的CAM软件也应该提供防碰撞检查,别的我用的不多,MasterCAM就可以提供碰撞检查。
总体来说,数控系统和CAM软件在碰撞检测方面不是方方面面考虑的那么周全,在可能的碰撞因素里面只考虑刀具、工件、主轴、尾座等主要因素,至于卡具、机床床身和其他机构,由于变化性比较大,也没办法做统一处理。在这方面,我们买过国外有一个好像叫MachineWorks的软件,可以提供全面的防碰撞检测,只要你把所有模块的几何模型给出就可以,如果是这样的话可以满足你的需要。
再多说一句,这个软件也只是提供纯几何的检测,就像大魔法挊说的“ 通用后置处理系统很难在生成数控加工程序时,全面和有针对性的考虑特定机床自身结构特点所造成的非线性误差 ”,也就是无法完全模拟加工过程中工件、刀具、机床的受力情况和由此引起的线性误差,这方面可能涉及到的东西比较多,除了考虑几何模型外,还要考虑有限元方面的东西吧!
To 大魔法挊:你好,对于MAZAK的碰撞检测我也是根据相关的报警信息推测得来,上面叙述得可能过于武断了。我是这样理解的:在模拟加工的过程中,系统检测刀具与床体(包括卡具或其他装置)、刀具与工件是否发生碰撞采取不同的方式,对于工件,检测的是单位时间内工件被切除的体积,系统内部可能会根据工件、刀具材料等信息来判断是否发生碰撞,下面是当刀具与工件发生碰撞时,MAZAK CAMWARE的一个报警信息:
对于与机床床体发生碰撞,应该就是检测各模块的几何模型是否相交,下面是刀具与卡盘发生碰撞时产生的报警信息:
6. 数控机床操作使用中安全问题有哪些预防措施
数控机床的进给速度已从80年代的16m/min到现在的24~40m/min,主轴转速也从2500r/min上升到现在6000~40000r/min,机床结构也从敞开型向封闭型转变。在这样的高速度和结构的情况下,一旦由于编程和操作失误,操作者来不及按急停按钮,刀具已与工件相撞。为避免出现机床和人身事故,在编程和操作时可采取以下措施(以FANUC系统为例)。
1、编程员在编程时设定的工件坐标系原点应在工件毛坯以外,至少应在工件表面上。
在正常情况下,工件坐标系原点可以设在任何地方,只要此原点与机床坐标系原点有一定的关系即可。但在实际操作时,万一出现指令值为零或接近零时,刀具就会直指零或接近零的位置。在铣削加工时,刀具将奔向工作台面或夹具基面:在车削加工时,将奔向卡盘基面。这样,刀具将穿透工件直指基准面。此时,若为快速移动,则必发生事故。
FANUC系统一般设定:当省略小数点时,为zui小输入单位,通常为?m。当疏漏了小数点时,则输入的值将缩小成千分之一,此时,输入的值就会接近于零。或者,由于其他原因,使刀具本应离开工件但实际并未离开工件而进入工件之内。出现这种情况时,工件坐标系零点应设在工件以外或在工作台(或夹具)基面上,其结果将是不一样的。
2、编程员和操作者在书写程序时,对小数点要倍加小心。
FANUC系统在省略小数点时为zui小设定单位,而大多数国产系统及欧美的一些系统,在省略小数点时,则为mm,即计算器输入方式。若你习惯了计算器输入方式,则在FANUC系统上就会出现问题。不少编程员和操作者,可能两种系统都要使用,为防止因小数点而使尺寸变小的情况,应在计算器输入方式的程序中,也加上小数点。这样做,对某类系统是多余的,但养成习惯后,就不会因为小数点而出现问题。
为了使小数点醒目,在编程时往往把孤立的小数点写成“.0”的形式。当然,系统在执行时,数值的小数点以后的零被忽略。
3、操作者在调整工件坐标系时,应把基准点设在所有刀具物理(几何)长度以外,至少应在zui长刀具的刀位点上。
对于工件安装图上的工件坐标系,操作者在机床上是通过设置机床坐标系偏移来获得的。亦即,操作者在机床上设定一个基准点,并找到这一基准点与编程员设定的工件坐标系零点之间的尺寸,并把这一尺寸设为工件坐标系偏移。
在车床上,可把基准点设在刀架旋转中心、基准刀具刀尖上或别的位置。如果不附加另外的运动,则编程员指令的零,即为刀架(机床)的基准点移动到偏程的零位置。此时,若基准点设在刀架旋转中心,则刀架必与工件相撞。为保证不相撞,则机床上的基准点不但应设在刀架之外,还应设在所有刀具之外。这样即使刀架上装有刀具时,基准点也不会与工件相撞。
在铣床上,X、Y轴的基准点在主轴轴心线上。但是,Z轴的基准点,可以设在主轴端或在主轴端之外的某点上。若在主轴端,当指令为零时,主轴端将到达坐标系指定的零位置。此时,主轴端的端面键将与工件相撞:若主轴上再装有刀具,则必与工件相撞。为保证不相撞,则Z轴上的基准点应设在所有刀具长度之外。即使不附加别的运动,基准点也不会撞工件。
4、操作者在调整刀具长度偏置时,应保证其偏置值为负值。
编程员在指令刀具长度补偿时,车削用T代码指令,而铣削用G43指令,即把刀具长度偏置值加到指令值上。在机床坐标轴的方向上,规定刀具远离工件的运动方向为正,刀具移近工件的方向为负。操作者把刀偏值调整为负值,是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趋近时,除了指令值之外,还要附加刀具的偏置值,这个附加的值是移向工件的。此时,万一此值被疏漏,刀具就不会到达目标点。
为使刀具偏置值为负值,则在规定机床上的基准点时,必须设在所有刀具长度之外,至少应在基准刀具的刀位(尖)点上。
5、取消刀具长度偏置(补偿)时,应使刀具在工件之外。
有时,在加工中间要取消刀具长度偏置。例如,在加工中心上,若发出G28、G30和G27指令时,机床返回换刀点进行自动换刀。为保证准确到达换刀位置,在指令中要取消刀具长度偏置,如G30Z-G49:其中,Z—为刀具移动的中间点。刀具在到达中间点时要取消刀具长度补偿。这个中间点若是选得不妥,则刀具刀尖可能并未离开工件,或者反而移向工件,此时就可能发生事故。在编程时,刀具长度一般并未确定,如果指令的值不足以使刀尖远离工件,则将出现危险。此时,应采用增量值编程,让增量值大于所有的刀具长度补偿值。如刀具长度补偿值为200mm,指令G30G49G91Z200.0。若按照前面所建议的方法设定机床上的基准点和调整刀具长度偏置(补偿)的话,只要指令点在工件之外,则刀尖必定远离工件。
6、刀具号与刀具补偿号要便于核对。
刀具号用T代码指令,其补偿号由操作者在系统偏置数据区内设定。车削系统用T代码加2位数或4位数,其中,高位数指令刀具号,低位数指令刀具补偿号。在铣削系统中由T代码指令刀具号,由H代码指令刀具长度补偿,用D代码指令刀具补偿半径,且H和D代码用的是同一组数据,刀具号与补偿号之间是互相独立的,编程员可自主指定。
为了便于核对和设定,除了特殊用途外,车削系统的刀具号与补偿号zui好相同,例如:T11或T101等。即1号刀具用1号补偿值。铣削系统用T1调用刀具,用H1调用刀具长度补偿值,用D21调用刀具半径补偿值(如果刀具少于20把时)。即1号刀具用1号长度补偿值,用21号半径补偿值,便于编程和设定操作,也便于记忆,以减小出错机率。
7、轮廓铣削时,要使刀具离开工件轮廓表面后再抬刀。
轮廓铣削时,使刀具离开工件轮廓表面后再抬刀,除了不在轮廓上留下刀痕外,也可养成良好的习惯,以免在其它情况下造成事故。
目前,数控系统提供了许多检验程序的功能。一般情况下,编程和设置错误是可以检查出来的。采用这里建议的措施,即使出现漏检的情况,也不至于造成事故。
7. 数控加工如何防止漏加工
第一步,把加工工艺流程写出;
第二步,写出每个工步;
第三步,检查每个工步与图纸对照是否漏加工的内容;
第四部,编程;
第五部,试加工首件。
经以上几个步骤应该能避免漏加工问题。
8. 怎么减少数控编程错误
1:首先图纸要正确,比如倒角与圆弧交接,圆弧与直线交接,倒角与直线交内接这些地方如果是在CAD上面要尽可容能描述清楚这样有便于编程编的清楚点。
2:了解数控系统的要点,有些数控在编写程序时要加小数点,这点必须注意。
3:程序编写好之后要把机床锁住,空运行,机床有图形模拟走轨迹最好,可以检测哪里编的不对,或者有些机床有单段也可以走单段这样可以确保编写是否正确。
4:G码指令不能再同一个程序段中重复出现两个,只默认一个。
5:编写G00时候,一定要注意,X,Z轴同时编在一起的话你要看下会不会碰触到工件,因为编在一起两轴是同时运行。
6:换刀时,X,Z轴要设置远点防止换刀撞到工件上面。
总结:一定要了解产品加工工艺,对G码指令要相当了解和熟悉,这样才能保证百分之百不会出现错误,以上是我几年来经验吧,让你笑话了,仅供参考,希望对你有帮助。
9. 加工中心避免输入+输入错误方法
养成好习惯,输入前必须反复确认检查,改了之后,第一次走刀必须手动回暂停,检查核答对坐标。其实关键是个责任心的问题,是个技术人员荣誉感的问题。
人不可能永远不犯错误,但却可以做到即使犯错误,一般也不会撞刀或零件报废。
10. 如何预防加工中心操作事故
任何的机械加工的企业,在实施生产的过程中,安全问题应始终放在首位。数控加工中心这种重切削,大钻速的加工设备一旦发生事故会给企业和员工造成严重损害。事故的发生也暴露出企业普遍存在安全管理制度、安全操作不规范,安全规程不健全,隐患排查治理不彻底,安全教育培训不位等问题。了解常见的机械伤害形式以及预防办法,是每个机械加工厂家的“必修课”。
以vmc850加工中心为例,此款设备可以加工多种工序,如钻、铣、镗、扩、铰、刚性攻丝等。机械伤害主要指这些加工工序过程中直接对人体造成夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等形式的伤害和各类转动机械的外露传动部分和往复运动部分都有可能对人体造成机械伤害。
常见的机械伤害类型
1、绞伤:vmc850加工中心这种高速运转的设备,主轴钻速可达8000rpm/min。外露的皮带轮、齿轮、丝杠等部件将操作人员的身体部位、衣物绞入机器中,对人身造成的伤害。
2、打击:旋转的机器零部件、装夹不牢的零件、操作中飞出安全区打击到人体。
3、砸伤:高处的零部件、吊运的物体掉落给人体造成的伤害。
5、挤伤:设备的某个部位将人体或人体的某一部位挤压造成伤害。
6、烫伤:高温设备为人体带来的伤害,如鉄屑、焊渣、溶液等。
7、刺割伤:设备运行时,锋利部件尖端物体对人体造成的伤害。
vmc850加工中心伤害事故的防范措施
1、加工车间里确立专人监护制度
检修机械严格执行悬挂警示牌和专人监护。机械在断电后,必须确认其惯性运转已彻底消除后在进行下一步操作。当完成机械检修后,试运转前,需要再对现场进行检查,当确认操作人员全部撤离才可取牌合闸。
2、定期检查紧急制动装置与外部防护
高速加工前需要检查紧急制动装置。制动钮位置必须可以让操作者在机械作业活动范围内随时可触及。机械设备各传动部位也要有可靠防护装置,各入孔、投料口、螺旋输送机等部位必须有盖板、护栏和警示牌等等。
3、合理布局各机械开关,检查冷却系统运行状况
在进行设备开关布局时需要符合两条标准,一是便于操作者紧急停止,二是避免误开动其他设备。检查设备各手柄操作灵活定位可靠,各部安全保险装置齐全好用,各紧固件不得有松动现象,电机运转声音正常。保证切削液的使用流畅,及时更换补充。
4、规范着装
操作者的穿戴必须符合要求。要戴好套袖、帽子,长发要压入工作帽内,不准穿拖鞋,女生不准穿裙子。操作数控加工中心严禁线手套、皮手套。
不论任何加工领域,安全都是高效生产前提,在了解产生机械伤害原因的基础上,积极预防,定向施策,才能做到高高兴兴上班来,安安全全回家去。