淺析造成數控機床加工精度降低的原因有哪些？

造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強，診斷難度比較大，歸納出五個主要原因：機床進給單位被改動或變化；機床各個軸的零點偏置異常；軸向的反向間隙異常；電機運行狀態異常，即電氣及控制部分異常；機械故障，如絲杠，軸承，軸聯器等部件。另外加工程序的編制，刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精度異常。

一、造成加工精度異常故障的原因

造成加工精度異常故障的原因隱蔽性強，診斷難度比較大，歸納出五個主要原因：機床進給單位被改動或變化；機床各個軸的零點偏置異常；軸向的反向間隙異常；電機運行狀態異常，即電氣及控制部分異常；機械故障，如絲杠，軸承，軸聯器等部件。另外加工程序的編制，刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精度異常。

二、數控機床故障診斷原則

1.先外部后內部數控機床是集機械，液壓，電氣為體的機床，故其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐進行排查，盡量避免隨意地啟封，拆卸，否則會擴大故障，使機床喪失精度，降低性能。

2.先機械后電氣般來說，機械故障較易發覺，而數控系統故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前，先注意排除機械性的故障，往往可達到事半功倍的果。

3.先靜后動先在機床斷電的靜止狀態下，通過了解，觀察，測試，分析，確認為非破壞性故障后，方可給機床通電；在運行工況下，進行動態的觀察，檢驗和測試，查找故障。而對破壞性故障，必須先排除危險后，方可通電。

4.先簡單后復雜當出現多種故障互相交織掩蓋，時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。

三、數控機床故障診斷方法

1.直觀法：（望聞問切）問-機床的故障現象，加工狀況等；看-CRT報警信息，報警指示燈，電容器等元件變形煙熏燒焦，保護器脫扣等；聽-異常聲響；聞-電氣元件焦糊味及其它異味；摸-發熱，振動，接觸不良等。

2.參數檢查法：參數通常是存放在RAM中，有時電池電壓不足，系統長期不通電或外部干擾都會使參數丟失或混亂，應根據故障征，檢查和校對有關參數。

3.隔離法：些故障，難以區分是數控部分，還是伺服系統或機械部分造成的，常采用隔離法。

4.同類對調法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板，或將功能相同的模板或單元相互交換。

5.功能程序測試法將G，M，S，T，功能的部指令編寫些小程序，在診斷故障時運行這些程序，即可判斷功能的缺失。

四、加工精度異常故障診斷和處理實例

1.機械故障導致加工精度異常

故障現象：臺SV-1000立式加工中心，采用Frank系統。在加工連桿模具過程中，忽然發現Z軸進給異常，造成至少1mm的切削誤差量（Z方向過切）。

故障診斷：調查中了解到，故障是忽然發生的。機床在點動，在手動輸入數據方式操作下各個軸運行正常，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。應主要對以下幾個方面逐進行檢查。

檢查機床精度異常時正在運行的加工程序段，別是刀具長度補償，加工坐標系（G54-G59）的校對和計算。

在點動方式下，反復運動Z軸，經過視，觸，聽，對其運動狀態診斷，發現Z向運動噪音異常，別是快速點動，噪音更加明顯。由此判斷，機械方面可能存在隱患。

檢查機床Z軸精度。用手搖脈沖發生器移動Z軸，（將其倍率定為1×100的擋位，即每變化步，電機進給0.1mm），配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動保持正常后作為起始點的正向運動，脈沖器每變化步，機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度也良好。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=0.1mm（斜率大于1）；（2）表現出為d1=0.1mm>d2>d3（斜率小于1）；（3）機床機構實際沒移動，表現出標準的反向間隙；（4）機床運動距離與脈沖器經定數值相等（斜率等于1），恢復到機床的正常運動。無論怎樣對反向間隙進行補償，其表現出的征是：除了（3）階段補償外，其他各段變化依然存在，別是（1）階段嚴重影響到機床的加工精度。補償中發現，間隙補償越大，（1）階段移動的距離也越大。

分析上述檢查認為存在幾點可能原因：是電機有異常，二是機械方面有故障，三是絲杠存在間隙。為了進步診斷故障，將電機和絲杠完脫開，分別對電機和機械部分進行檢查。檢查結果是電機運行正常；在對機械部分診斷中發現，用手盤動絲杠時，返回運動初始有很大的空缺感。而正常情況下，應該能感覺到軸承有序而平滑的移動。

故障處理：經過拆卸檢查發現該軸承確實受損，且有滾珠脫落。更換后機床恢復正常。