【文章內(nèi)容簡介】 的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。 　　 　　系統(tǒng)參數(shù)主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數(shù)控系統(tǒng)，其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理，常常影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢應(yīng)作適時地調(diào)整和修改；另一方面，由于機械磨損嚴重或連結(jié)松動也可能造成參數(shù)實測值的變化，需對參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機床加工精度的要求。 　　 　　一臺THM6350臥式加工中心，采用FANUC 0iMA數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機葉片的過程中，突然發(fā)現(xiàn)Z軸進給異常，造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調(diào)查中了解到：故障是突然發(fā)生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常，且回參考點正常；無任何報警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認為，主要應(yīng)對以下幾方面逐一進行檢查。 ?。?）檢查機床精度異常時正運行的加工程序段，特別是刀具長度補償、加工坐標系(G54～G59)的校對及計算。 ?。?）在點動方式下，反復(fù)運動Z軸，經(jīng)過視、觸、聽對其運動狀態(tài)診斷，發(fā)現(xiàn)Z向運動聲音異常，特別是快速點動，噪聲更加明顯。由此判斷，機械方面可能存在隱患。 ?。?）檢查機床Z軸精度。用手脈發(fā)生器移動Z軸，（將手脈倍率定為1100的擋位，即每變化一步，），配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動，手脈每變化一步，機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=，說明電機運行良好，定位精度良好。而返回機床實際運動位移的變化上，可以分為四個階段：①機床運動距離d1＞d=(斜率大于1)。②表現(xiàn)出為d=＞d2＞d3(斜率小于1)；③機床機構(gòu)實際未移動，表現(xiàn)出最標準的反向間隙；④機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等于1)，恢復(fù)到機床的正常運動。 　　無論怎樣對反向間隙(參數(shù)1851)進行補償，其表現(xiàn)出的特征是：除第③階段能夠補償外，其他各段變化仍然存在，特別是第①階段嚴重影響到機床的加工精度。補償中發(fā)現(xiàn)，間隙補償越大，第①段的移動距離也越大。 　　分析上述檢查認為存在幾點可能原因：一是電機有異常；二是機械方面有故障；三是存在一定的間隙。為了進一步診斷故障，將電機和絲杠完全脫開，分別對電機和機械部分進行檢查。電機運行正常；在對機械部分診斷中發(fā)現(xiàn)，用手盤動絲杠時，返回運動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損，且有一顆滾珠脫落。更換后機床恢復(fù)正常。 　　 　　一臺數(shù)控立式銑床，配置FANUC 0MJ數(shù)控系統(tǒng)。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)X軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙，且電機啟動時存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。用手觸摸X軸電機時感覺電機抖動比較嚴重，啟停時不太明顯，JOG方式下較明顯。 分析認為，故障原因有兩點，一是機械反向間隙較大；二是X軸電機工作異常。利用FANUC系統(tǒng)的參數(shù)功能，對電機進行調(diào)試。首先對存在的間隙進行了補償；調(diào)整伺服增益參數(shù)及N脈沖抑制功能參數(shù)，X軸電機的抖動消除，機床加工精度恢復(fù)正常。 　　 　　一臺TH61140鏜銑床加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC 18i，全閉環(huán)控制方式。加工過程中，發(fā)現(xiàn)該機床Y軸精度異常。檢查中，機床已經(jīng)按照要求設(shè)置了G54工件坐標系。在MDI方式下，以G54坐標系運行一段程序即“G90 G54 Y80 F100；M30；”，待機床運行結(jié)束后顯示器上顯示的機械坐標值為“”，記錄下該值。然后在手動方式下，將機床Y軸點動到其他任意位置，再次在MDI方式下執(zhí)行上面的語句，待機床停止后，發(fā)現(xiàn)此時機床機械坐標數(shù)顯值為“”。按照同樣的方法，將Y軸點動到不同的位置，反復(fù)執(zhí)行該語句，數(shù)顯的示值不定。用百分表對Y軸進行檢測，發(fā)現(xiàn)機械位置實際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致，從而認為故障原因為Y軸重復(fù)定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查，重新作補償，均無效果。七、數(shù)控機床的組數(shù)控機床一般由輸入、輸出裝置、數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服系統(tǒng)、檢測反饋裝置和機床主機等組成。輸入輸出裝置 輸入裝置可將不同加工信息傳遞于計算機。在數(shù)控機床產(chǎn)生的初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已趨于淘汰；目前，使用鍵盤、磁盤等，大大方便了信息輸入工作。 輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時間后，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機床工作是否維持正常。 數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心與主導(dǎo)，完成所有加工數(shù)據(jù)的處理、計算工作，最終實現(xiàn)數(shù)控機床各功能的指揮工作。它包含微計算機的電路，各種接口電路、CRT顯示器等硬件及相應(yīng)的軟件。 可編程控制器 即PLC，它對主軸單元實現(xiàn)控制，將程序中的轉(zhuǎn)速指令進行處理而控制主軸轉(zhuǎn)速；管理刀庫，進行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數(shù)、刀具剩余壽命及刀具刃磨次數(shù)等管理；控制主軸正反轉(zhuǎn)和停止、準停、切削液開關(guān)、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作；還對機床外部開關(guān)（行程開關(guān)、壓力開關(guān)、溫控開關(guān)等）進行控制；對輸出信號（刀庫、機械手、回轉(zhuǎn)工作臺等）進行控制。 檢測反饋裝置 由檢測元件和相應(yīng)的電路組成，主要是檢測速度和位移，并將信息反饋于數(shù)控裝置，實現(xiàn)閉環(huán)控制以保證數(shù)控機床加工精度。 機床主機 數(shù)控機床的主體，包括床身、主軸、進給傳動機構(gòu)等機械部件。八、國內(nèi)應(yīng)用的數(shù)控機床工具柄部及配用拉釘標準 １．國家標準GB10944－89《自動換刀機床用7:24圓錐工具柄部45和50號圓錐柄》 這個國家標準規(guī)定的柄部，在型式與尺寸上與國際標準ISO7388／1完全相同。與ISO7388／1相比，增加了一些必要的技術(shù)要求，標注了表面粗糙度及形位公差，以保證刀柄的制造質(zhì)量，滿足自動加工中刀具的重復(fù)換刀精度要求。它主要應(yīng)用于鏜銑類加工中心機床的各種刀柄。 ２．國家標準所規(guī)定的拉釘，《自動換刀機床用7:24圓錐工具柄部45和50號圓錐柄用拉釘》 這個國家標準所規(guī)定的拉釘，在型式與尺寸上與ISO7388／Ⅱ相同?？膳c前述標準GB10944－89中所規(guī)定的柄部配合使用。 ３．日本標準JIS B63391986《加工中心機床用工具柄部及拉釘》 這個標準只適用于日本進口的加工中心機床及過去幾年我國的部分機床廠與日本合作設(shè)計和生產(chǎn)的加工中心機床。它是在日本機床工業(yè)協(xié)會標準MAS403－1982的基礎(chǔ)上制訂出來的，在日本得到廣泛的應(yīng)用。我國1985年以后設(shè)計的加工中心機床已改用新的國家標準GB10994和GB10945。 ４．國家標準GB3837－83《機床工具7:24圓錐聯(lián)結(jié)》 這種錐柄主要用于手動換刀數(shù)控機床及重型鏜銑床等。 二．整體式工具系統(tǒng)標準JB/GQ50101983《TSG工具系統(tǒng) 型式與尺寸》 　TSG工具系統(tǒng)中的刀柄,其代號(按1990年國家標準報批稿)由四部分（JT45Q32120）組成，各部分的含義如下： JT表示工具柄型代碼。 45對圓錐柄表示錐度規(guī)格。 Q32表示工具的規(guī)格。 120表示刀柄的工作長度。 　　它所表示的工具為：自動換刀機床用7:24圓錐工具柄(GB10944)，錐柄為45號，前部為彈簧夾，最大夾持直徑32mm，刀柄工作長度()為120mm。 　　　　　表1 工具柄部型式代號 代號 　　　　　 工 具 柄 部 型 式 JT　　　　　自動換刀機床用7:24圓錐工具柄 GB 1094489 BT　　　　　自動換刀機床用7:24圓錐BT型工具柄 JIS B6339 ST　　　　　手動換刀機床用7:24圓錐工具柄 GB MT　　　　　帶扁尾莫氏圓錐工具柄 GB 144385 MW　　　　 無扁尾莫氏圓錐工具柄 GB 144385 ZB　　　　　直柄工具柄 GB 613185九、數(shù)控機床滾珠絲杠副的裝配下載 ( KB)2010327 09:16隨著數(shù)控機床和加工中心工作精度要求的日益提高，滾珠絲杠副的高精度化成為發(fā)展的必然趨勢，其在主機上的安裝精度也逐漸成為裝配中的突出問題。 滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動體的螺旋傳動元件，它是一種精密、高效率、高剛度、高壽命且節(jié)能省電的先進傳動元件，可將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為工作臺的直線運動,因此廣泛應(yīng)用在機械制造，特別是數(shù)控機床及加工中心上，為主機的高效高速化提供了良好的條件。隨著數(shù)控機床和加工中心工作精度要求的日益提高，滾珠絲杠副的高精度化成為發(fā)展的必然趨勢，在主機上的安裝精度也逐漸成為裝配中的突出問題，為了達到機床坐標位置精度的要求，減少絲杠繞度，防止徑向和偏置載荷，減少絲杠軸系各環(huán)節(jié)的升溫與熱變形，最大限度的減輕伺服電機的傳動扭矩并提高機床連續(xù)工作的可靠性，就必須提高滾珠絲杠副在機床上的安裝精度。滾珠絲杠副常用的安裝方式通常有以下幾種：雙推自由方式；雙推支承方式；雙推雙推方式。大型臥式加工中心，是具有高性能、高剛性和高精度的機電一體化的高效加工設(shè)備，是加工各類高精度傳動箱體零件及其他大型模具的理想加工設(shè)備。它的三個坐標方向均采用伺服電機帶動滾動絲杠傳動，三個坐標方向，即X、Y、Z的工作行程較大。由于滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點，使主機上三個方向的滾珠絲杠副的安裝變得特別關(guān)鍵。按照傳統(tǒng)的工藝方法，安裝滾珠絲杠副一直沿用芯棒和定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正、用百分表將芯棒軸線與機床導(dǎo)軌找正平行并令芯棒傳動自如輕快的方法。這種安裝方法在三個坐標方向行程較小的小型數(shù)控機床和加工中心上應(yīng)用較方便。由于芯棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔以及中間的絲母座孔存在著配合間隙，往往使安裝后的支承軸承孔和絲母座孔的同軸度誤差較大，造成絲杠繞度增大、徑向偏置載荷增加、引起絲杠軸系各環(huán)節(jié)的溫度升高、熱變形變大和傳動扭矩增大等一系列嚴重后果，導(dǎo)致伺服電機超載、過熱，伺服系統(tǒng)報警，影響機床的正常運行。另外，兩端軸承孔與中間絲母座孔的實際差值無法準確測量，從而影響進一步的精確調(diào)整。對于三個坐標方向行程較大的數(shù)控機床和加工中心，由于所需芯棒多在1500mm以上，加工困難，不易保證精度，因此無法采用芯棒與定位套配合的找正方法進行滾珠絲杠副的安裝。在生產(chǎn)某型臥式加工中心時，由于機床的三個坐標行程較大，采用傳統(tǒng)工藝方法安裝的過程中，由于兩端軸承孔與中間絲母座孔同軸度超差，造成滾珠絲杠徑向和偏置載荷增加，經(jīng)常出現(xiàn)伺服電機超載、過熱，伺服系統(tǒng)報警等現(xiàn)象，使機床無法連續(xù)運行，同時嚴重影響滾珠絲杠副的使用壽命和傳動精度，縮短了主機的維修周期。下載 ( KB)2010327 09:16利用其他裝配方法，如采用移動滑鞍，縮短絲母座與軸承座的距離，將絲母座與兩端軸承座分別找正的方法，由于需要兩段分別找正，加上檢棒和檢套的配合間隙，實際應(yīng)用效果也不理想，同樣存在上述問題。通過對該產(chǎn)品的現(xiàn)場技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過多次反復(fù)的摸索與生產(chǎn)驗證，總結(jié)出一條比較可靠的裝配工藝方法。首先，采用整體式專用芯棒將絲母座孔校正，使其與基準導(dǎo)軌的正；把絲母座固定后，采用專業(yè)測量夾具實際測量出絲母座孔距基準導(dǎo)軌的正、側(cè)向距離；然后，同樣采用整體式專用檢棒將軸承孔與基準導(dǎo)軌的正、采用專用測量夾具實際測量出軸承孔距基準導(dǎo)軌的正、側(cè)向距離，要求絲母孔與基準導(dǎo)軌正、側(cè)向距離一致，；將軸承座固定。這種方法采用整體式專用檢棒，不僅長度短小，而且將芯棒和定位套合二為一，消除了芯棒與定位套之間的配合間隙，可靠保證了軸承孔、絲母座孔與導(dǎo)軌的平行度；通過實際距離的測量，使兩端軸承支承孔與絲母座孔的同軸度也得到了可靠的保證，這樣就降低了滾珠絲杠副的繞度和徑向偏置載荷，提高了絲杠副的安裝精度。另外，在安裝滾珠絲杠的過程中，必須嚴格控制滾珠絲杠的軸向竄動量，此項技術(shù)指標將直接影響滾珠絲杠進給系統(tǒng)的傳動位置精度。根據(jù)現(xiàn)場實際驗證表明：首先，要將安裝伺服電機端的軸承座內(nèi)的軸承裝配好，其在滾動絲杠傳動過程中起主要作用，~；然后，再將另一端軸承座內(nèi)的軸承裝配好。這樣就能有效保證滾珠絲杠進給系統(tǒng)的剛度和精度。滾珠絲杠軸的預(yù)拉伸也是非常必要的。為了提高滾珠絲杠進給系統(tǒng)的剛度和精度，給絲杠軸實施預(yù)拉伸是非常有效的，但由于絲杠軸的各斷面不同，而溫升值又不易精確設(shè)定，所以按有關(guān)文獻計算得出的預(yù)拉力只能作為參考量。在生產(chǎn)中常常是把具有負值方向的目標值的絲杠軸進行預(yù)拉伸，使機床工作臺的定位精度曲線的走向接近水平。在生產(chǎn)中，通過采用上述新工藝方法裝配的某大型加工中心的三個坐標方向的滾珠絲杠的空載扭矩均明顯降低，空載電流也顯