数控凸轮研磨曲线加工精度异常故障的诊断与处理





　　 1.系统参数发生变化或改动
　　 系统参数主要包括雕刻进给单位、零点偏置、反向间隙等等。例如SIEMENS、FANUC数控系统，其进给单位有公制和英制两种。凸轮加工修理过程中某些处理，常常影响到零点偏置和间隙的变化，故障处理完毕应作适时地调整和修改；另一方面，由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化，需对参数做相应的修改才能满足雕刻加工精度的要求。
　　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阶段能够补偿外，其他各段变化仍然存在，特别是第①阶段严重影响到雕刻的加工精度。补偿中发现，

间隙补偿越大，第①段的移动距离也越大。
　　 分析上述检查认为存在几点可能原因：一是电机有异常；二是机械方面有故障；三是存在一定的间隙。为了进一步诊断故障，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。经拆检发现其轴

承确已受损，且有一颗滚珠脱落。更换后雕刻恢复正常。
　　 3.雕刻电气参数未优化电机运行异常
　　 一台数控立式铣床，配置FANUC 0-MJ数控系统。在加工过程中，发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙，且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖

动比较严重，启停时不太明显，JOG方式下较明显。
分析认为，故障原因有两点，一是机械反向间隙较大；二是X轴电机工作异常。利用FANUC系统的参数功能，对电机进行调试。首先对存在的间隙进行了补偿；调整伺服增益参数

及N脉冲抑制功能参数，X轴电机的抖动消除，雕刻加工精度恢复正常。
　　 4.雕刻位置环异常或控制逻辑不妥
　　 一台TH61140镗铣床加工中心，数控系统为FANUC 18i，全闭环控制方式。加工过程中，发现该雕刻Y轴精度异常，精度误差最小在0.006mm左右，最大误差可达到1.400mm。检查

中，雕刻已经按照要求设置了G54工件坐标系。在MDI方式下，以G54坐标系运行一段程序即“G90 G54 Y80 F100；M30；”，待雕刻运行结束后显示器上显示的机械坐标值为“-

1046.605”，记录下该值。然后在手动方式下，将雕刻Y轴点动到其他任意位置，再次在MDI方式下执行上面的语句，待雕刻停止后，发现此时雕刻机械坐标数显值为“-1046.992”

，同第一次执行后的数显示值相比相差了0.387mm。按照同样的方法，将Y轴点动到不同的位置，反复执行该语句，数显的示值不定。用百分表对Y轴进行检测，发现机械位置实际误

差同数显显示出的误差基本一致，从而认为故障原因为Y轴重复定位误差过大。对Y轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查，重新作补偿，均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等

有问题，但为什么产生如此大的误差，却未出现相应的报警信息呢？进一步检查发现，该轴为垂直方向的轴，当 Y轴松开时，主轴箱向下掉，造成了超差。
　　 对雕刻的PLC逻辑控制程序做了修改，即在Y轴松开时，先把Y轴使能加载，再把Y轴松开；而在夹紧时，先把轴夹紧后，再把Y轴使能去掉。调整后雕刻故障得以解决。