机床精度.docx

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1、机床精度机床精度 机床的技术经济指标用来制造机器零件的设备通称为金属切削机床，简称机床。机床本身质量的优劣，直接影响所造机器的质量。衡量一台机床的质量是多方面的，但主要是要求工艺性好，系列化、通用化、标准化程度高，结构简单，重量轻，工作可靠，生产率高等。 具体指标如下：1. 工艺的可能性工艺的可能性是指机床适应不同生产要求的能力。通用机床可以完成一定尺寸范围内各种零件多工序加工，工艺的可能性较宽，因而结构相对复杂，适应于单件小批生产。专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序，其工艺的可能性较窄，适用于大批量生产，可以提高生产率，保证加工质量，简化机床结构，降低机床成本。 2. 加工精度和表面粗

2、糙度要保证被加工零件的精度和表面粗糙度，机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。 几何精度、运动精度、传动精度属于静态精度几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。机床的几何精度对加工精度有重要的影响，因此是评定机床精度的主要指标。运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度，几何位置的变化量越大，运动精度越低。传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。 以上三种精度指标都是在空载条件下检测的，为全面反映机床的性能，必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。影响动态精度的主要因素有

3、机床的刚度、抗振性和热变形等。机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力，机床的刚度越大，动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关，而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。 机床上出现的振动，可分为受迫振动和自激增动。自激振动是在不受任何外力、激振力干扰的情况下，由切削过程内部产生的持续振动。在激振力的持续作用下，系统被迫引起的振动为受迫振动。机床的抗震性和机床的刚度、阻尼特性、固有频率有关。由于机床的各

4、个零部件热膨胀系数不同，因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移，这种现象叫机床的热变形。由于热变形而产生的误差最大可占全部误差的70%。对于机床的动态精度，目前尚无统一标准，主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接的对机床动态精度作出综合的评价。 3. 生产率我们一般了解即可。 4. 系列化、通用化、标准化程度机床的系列化、通用化、标准化是密切联系的，品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础，而部件的通用化和零件的标准化又促进和推动品种系列化工作。 5. 机床的寿命机床结构的可靠性和耐磨性是衡量机床寿命的主要指标。 机床的运动与传动1. 机床的运动根据在切削过程中所起的作用来区分，切削运动分

5、为主运动和进给运动。主运动：是形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。进给运动：是使工件的多余材料不断被去除的工作运动。切削过程中主运动只有一个，进给运动可以多于一个。主运动和进给运动可由刀具或工件分别完成，也可由刀具单独完成。机床的运动除了切削运动外，还有一些实现机床切削过程的辅助工作而必须进行的辅助运动。 2. 机床的传动机床的传动机构指的是传递运动和动力的机构，简称为机床的传动。机床的传动方式按传动机构的特点分为机械传动、液压传动、电力传动、气压传动以及以上几种传动方式的联合传动等。按传动速度调节变化特点将传动分为有级传动和无级传动。3. 机床的传动系统和传动系统图传动系统也叫传动链，

6、他有首末两个端件。首端件又叫主动件，末端件又叫从动件。每一条传动系统从首端件到末端件都是按一定传动规律组成，这就是传动比，以此来保证机床的性能。一般的机床传动系统按其所担负运动的性质可分为主运动传递系统，进给运动传递系统和快速空行程传动系统三种。对传动系统图一般了解即可。 机床的分类同学们掌握按机床工作精度分类方法即可。1. 普通机床：包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等2. 精密机床：包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。3. 高精度机床：包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等。 机床的型号编制该部分内容十分重要，是必考的内容，同

7、学们一定要按照以下要求掌握。JB1838-76和JB1838-85两种命名标准要进行对比学习，不要混淆1. JB1838-76金属切削机床型号编制方法主要掌握机床类别的代号机床特性代号机床主参数的代号机床型号的顺序。对书上的例题要重点掌握。2. JB1838-85金属切削机床型号编制方法主要掌握机床类别的代号机床通用特性代号机床的组、系代号和主参数的表示方法。 发展趋势 数控系统技术的突飞猛进为数控机床的技术进步提供了条件。为了满足市场的需要，达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求，当前，世界数控技术及其装备的发展主要体现为以下几方面技术特征： 1、高速、高效 2、高精度 3、高可靠性 4

8、、复合化 5、多轴化 6、智能化 7、网络化 8、柔性化 9、绿色化 1.齿轮 还要有齿轮的概括! 齿轮失效的主要形式有断齿、磨损、点蚀、胶合。 断齿：是在齿轮传动中由于各种以外原因，一个或多个轮齿折断使齿轮失效； 磨损：齿轮传动过程中，齿面上的相对滑动会引起磨损； 点蚀：齿轮传动过程中，齿轮接触面上各点的接触应力呈脉动循环变化，经过一段时间后，会由于接触面上金属的疲劳而形成细小的疲劳裂纹，裂纹的扩展造成金属剥落，形成点蚀； 胶合：当齿轮在高速、大载荷或润滑失效的情况下，两齿面直接接触形成局部高温，接触区出现较大面积粘连现象，为胶合。 合理润滑可以明显延缓或防止齿轮的失效。 2.设计时防止磨损

9、失效的措施： 影响齿轮磨损性能的因素众多，为了避免或减少齿轮使用过程中的磨损损伤，在设计和使用的过程中应注意从1）材料性能，2）硬度，3）表面粗糙度，4）润滑，5）载荷与速度，6）散热，7）变位设计，8）转子系统动力学等方面考虑。 3.其他失效形式： 1）由于弯曲强度不够而轮齿从齿根折断。设计时可最大齿根圆半径；最大轴的刚度使接触线上载荷均匀；采用热处理使轮芯具有足够韧性；对齿根进行表面的喷丸、滚压强化处理。 2）齿面塑性变形。设计时应提高齿面硬度，采用高粘度或加有极压添加剂的润滑油。 总之，数控机床技术的进步和发展为现代制造业的发展提供了良好的条件，促使制造业向着高效、优质以及人性化的方向发

10、展。可以预见，随着数控机床技术的发展和数控机床的广泛应用，制造业将迎来一次足以撼动传统制造业模式的深刻革命。 2 链传动 1、 铰链磨损 链节在绕上链轮时，销轴与套筒之间产生相对滑动，在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链的磨损。磨损导致链轮节距增加，链与链轮的啮合点外移，最终将产生跳齿或脱链而使传动失效。铰链磨损是开式链传动的主要失效形式。 2、 链的疲劳破坏 链在变应力状态下工作，经过一定的循环次数后，链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生疲劳点蚀和疲劳裂纹。在润滑条件良好和设计安装正确的情况下，疲劳强度是决定链传动工作能力的主要因素。 3、 多次冲击破断 由于链传动的特点，链条工作滚子、套筒

11、和销轴受到较大的冲击载荷，经过一定次数的冲击，最后产生冲击断裂。它的应力总循环次数一般在 以内，它的载荷一般较疲劳破坏允许的载荷要大，但比一次冲击破断载荷为小。 4、 胶合 在链轮转速过高时，润滑条件恶化，套筒与销轴间发生金属直接接触而产生很大摩擦力，其产生的热量导致套筒与销轴的胶合。 5、 过载拉断 在低速重载的传动中或者链突然承受很大的过载时，链条静力拉断，承载能力受到链元件的静拉力强度的限制。 带传动 带传动主要由带轮和带组成，在两个或两个以上的带轮轴之间传递运动和动力。 一、带传动的工作原理 1、 摩擦型带传动 带张紧在带轮上，依靠带与带轮接触面之间的摩擦力传动，称为摩擦带传动。 2、

12、 啮合型带传动 通过带与带轮上齿的啮合实现传动，改变了摩擦带传动具有弹性滑动的工作性质。这种带传动称为同步齿型带传动，常用于要求传动比准确的场合，如打印机、放映机、纺织机械等。同步齿型带的适用范围较广，带速可达50m/s，功率可达300Kw，传动比可达10。缺点是制造、安装要求较高，其设计可参阅有关手册，本章不予讨论。 二、带传动的特点和应用 优点：1）带具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳、清洁(无需润滑)，噪声小； 2）过载时，带在带轮上打滑，防止其它零部件损坏，起安全保护作用； 3）适用于中心距较大的场合； 4）结构简单，成本较低，装拆维护方便。 缺点：1）带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定

13、； 2）传动效率低，带的寿命较短； 3）传动的外廓尺寸大； 4）需要张紧，支承带轮的轴及轴承受力较大； 5）不宜用于高速、可燃等场所。 带传动通过中间挠性件带，传递运动和动力，其主要特点是适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它具有结构简单、价格低廉的优点。在工业中应用十分广泛的V带传动，常用功率范围50100kW，传动比8，传动效率92%97%。 修复方法 工程机械常见的破坏形式主要包括摩擦副的磨损和局部破坏。对于磨损件的修复，传统的修复方法包括：机械加工修理法、焊接修理法和电镀修理法等。对于结构简单的零部件也可以采用热喷涂修复技术。对于重要零部件的局部破坏，采用上述维修方法常常是费工

14、、费时、费料，修复效果差、修复后使用周期短，甚至无法修复造成极大经济损损损失。以下主要介绍一些局部破坏的修理方法，每种方法的优缺点。 一、焊修技术的优缺点对于局部损伤，常用的焊修方法包括补焊、堆焊、钎焊等，每一种焊修方法都有其自身的特点和不足。1。补焊焊接技术用于修复零部件的局部缺陷时称之为补焊。补焊的最大特点是施工简便、修复成本低、时间短。补焊时应根据材质的种类选用恰当的补焊材料和补焊工艺。对于普通碳素钢，应根据材质的碳当量而不是含碳量）确定补焊方法。对于不锈钢、铸铁、铝及铝合金应的补焊应特别注意材质的性能和工件的使用环境，做到基体问题具体分析，把握好焊前处理、施焊、焊后处理方法及施工参数。

15、既然补焊是焊接的一种特殊形式，在施焊过程中不可避免地会在焊修部位形成熔池，从熔池到工件本体之间的不均匀加热必然造成焊区及热影响区产生热应力，导致焊修件变形、裂纹、局部硬化、相组织变化、疲劳性能下降等缺陷。焊修过程中还会导致熔池及熔池附近产生气孔、相变、机械性能降低等问题。因此，用补焊方法修复局部 已而为之的选择。 2。钎焊为了降低焊修时的施焊温度，人们使用熔点较低的焊料进行热熔焊人们常称之为钎焊。补焊与钎焊的最大不同之处在于钎焊时在工件上不形成熔池，在钎焊过程中熔化的只是钎料，基体并未真正熔化，利用钎料熔化后的浸润作用粘附基体并在钎焊部位形成修复层。如果钎料、焊剂选择恰当，钎料与基体间的微扩散

16、有助与提高钎焊层与基体间的结合强度。因此，与熔化焊相比，钎焊时工件的热影响小，零件很少变形，机械性能也不会受到太大的影响。目前，很多人采用钎焊电刷镀复合修复技术修补压坑，具体方法是先钎焊锡铋合金钎料，经刮研后再刷镀一层耐磨镀层，从而实现对压坑的修复。钎焊的最大缺点是焊层软、强度低，当钎料或助焊剂选用不当时，钎焊层与基体结合不牢。为了提高钎焊层与基体的结合力，对于铸造缺陷、易在金属表面形成氧化膜的材料，应在钎焊之前，先刷镀铜，然后再钎焊锡铋合金。镀铜的作用就是为了改善基材的可钎焊性。 3。冷焊修复技术之一冷焊修复技术是利用电阻焊的原理开发出来的一种新型维修方法。当基体金属和补片金属之间有较高的接

17、触电阻时，脉冲电源瞬间输出的大电流脉冲所产生的电阻热将金属片与基体粘结在一起。在单位面积上产生的电脉冲越多，粘结点越多，金属片与基体的粘结强度越高。这就如同传统的纳鞋底一样，针线越密，纳出的鞋底越结实。由于补片时只是在电极接触部位出现瞬间高温，在补片过程中工件本身不会升温，因此热影响小。补片修复技术的缺点是，当凹坑深度远高于金属片厚度时，需要多次修磨、多次补修，施工效率低下。因为补片是局部粘结，而不是整体焊接，所以金属片与基体间的结合强度不高，层间夹杂很多空隙。另外，由于补片层与基体之间无法形成一个完美的整体，所以对冷焊后的工件进行修磨时，在基体与补片部位之间不能形成平滑过渡。对于导电良好的基

18、材，由于其具有较低的表面接触电阻，无法用补片方法进行维修。 4。冷焊修复技术之二气体保护熔丝焊修复技术有时也称之为微弧冷焊修复技术，它是在传统氩弧焊基础上开发出来的一类新型焊修技术。设备的主要构成部分包括脉冲电源、保护气体和用来填补缺陷的金属丝。利用焊枪产生的电弧将金属丝熔化，用保护气体把熔化的金属液滴吹射到工件的局部缺陷处，从而填平工件表面的凹坑。与一般意义的气体保护焊技术不同，实施气体保护熔丝焊时被熔化的金属焊丝，不会在修复部位形成焊接熔池，所以在微弧冷焊的施工过程中，工件温升小，不会产生明显的热影响。气体保护熔丝焊技术的最大特点是焊层与基体结合牢固。气体保护熔丝焊修复技术不足之处是生产效

19、率低，焊层多孔，有微观缺陷，表面粗糙。一般采用对焊层修磨后再刷镀一层金属镀层的方法来提高表面光洁度。 装配1装配尺寸链的基本概念 在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链。装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求。装配精度(封闭环)是零部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系。在装配关系中，对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系，都是装配尺寸链的组成环。如同工艺尺寸链一样，装配尺寸链的组成环也分为增环和减环。 1.1 直线装配尺寸链 完全互换法。采用完全互换法时，装配尺寸链采用极值法公式计算，封闭环公差To与各组环公差Ti的关系满足 ，

20、其中n为组成环个数。完全互换法的尺寸链解算方法与工艺尺寸链完全一致，核心问题是将封闭环公差合理地分解给各组成环。 首先建立装配尺寸链方程，对词简单结构克制直接得到： 封闭环的公称尺寸为零，即 ，先将各组成环的公称尺寸带入尺寸链方程验算，确认各组环公称尺寸的已定数值无误。 将封闭环公差分配给各组成环的结果不是唯一的，实用中一般是以平均公差为参考，再根据各组成环的基本尺寸大小、加工难易程度和测量方法等因素作适当调整。 由于该尺寸链中有一个标准件A4，其公差已经确定，分配公差时可以从封闭环公差中扣除标准件的公差，同时从组成环个数中扣除标准件的个数。各组成环的平均公差Tm(mm)为： 调整确定T1=0

21、.06mm，T2=0.04mm，T3=0.07mm，Ts=0.03mm。 在确定各环的公差带位置时，一般对于属于外尺寸的组成环按基轴制，对于属于内尺寸的组成环按基孔制，孔中心距按对称分布决定其极限偏差。不过需要留一个组成环，其极限偏差确定后计算得到。该组成环称为协调环。此处As为垫圈，容易加工，且其他尺寸都便于用通用量具测量，故选As为协调环。由此确定除协调环外各环的极限偏差为: 最后计算确定协调环为: 不完全互换法。采用不完全互换法时，装配尺寸链采用概率法公式计算。当各组成环尺寸服从正态分布时封闭环公差To与各组成环公差Tt的关系满足 。若各组成环尺寸不服从正态分布，则取封闭环公差To与各组

22、成环公差Tt的关系满足 。K依具体分布而定，一般可以取K=1.21.6。 仍然以图57-4所以示的装配关系简图是基本尺寸，装配精度要求为例，设各组成环尺寸服从一个标准件A4的尺寸链，取各组成环的平均公差T为: 数控机床加工精度异常故障的维护 系统参数发生变化或改动、机械故障、机床电气参数未优化电机运行异常、机床位置环异常或控制逻辑不妥，是生产中数控机床加工精度异常故障的常见原因，找出相关故障点并进行处理，机床均可恢复正常。生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。导致此类故障的原因主要有五个方面：机床进给单位被改动或变化。机床各轴的零点偏置(NULLOFFSET

23、)异常。轴向的反向间隙(BACKLASH)异常。电机运行状态异常，即电气及控制部分故障。机械故障，如丝杆、轴承、轴联器等部件。此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。 1.系统参数发生变化或改动系统参数主要包括机床进给单位、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。机床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机床加工精度的要求。 2.机械故障导致的加工精度异常一台THM6350卧式

24、加工中心，采用FANUC0i-MA数控系统。一次在铣削汽轮机叶片的过程中，突然发现Z轴进给异常，造成至少1mm的切削误差量(Z向过切)。调查中了解到：故障是突然发生的。机床在点动、MDI操作方式下各轴运行正常，且回参考点正常；无任何报警提示，电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为，主要应对以下几方面逐一进行检查。1）检查机床精度异常时正运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿、加工坐标系(G54G59)的校对及计算。2）在点动方式下，反复运动Z轴，经过视、触、听对其运动状态诊断，发现Z向运动声音异常，特别是快速点动，噪声更加明显。由此判断，机械方面可能存在隐患。3）检查机床Z轴精度。用手脉发生器

25、移动Z轴，配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动，手脉每变化一步，机床Z轴运动的实际距离d=d1=d2=d3%26hellip;=0.1mm，说明电机运行良好，定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上，可以分为四个阶段：机床运动距离d1d=0.1mm(斜率大于1);表现出为d=0.1mmd2d3(斜率小于1)；机床机构实际未移动，表现出最标准的反向间隙；机床运动距离与手脉给定值相等(斜率等于1)，恢复到机床的正常运动。无论怎样对反向间隙(参数1851)进行补偿，其表现出的特征是：除第阶段能够补偿外，其他各段变化仍然存在，特别是第阶段严重影响到机床的加工精

26、度。补偿中发现，间隙补偿越大，第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。更换后机床恢复正常。 3.机床电气参数未优化电机运行异常一台数控立式铣床，配置FANUC0-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

27、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，机床加工精度恢复正常。 4.机床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FANUC18i，全闭环控制方式。加工过程中，发现该机床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，机床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%26ldqu

28、o;G90G54Y80F100；M30；%26rdquo;，待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为%26ldquo;-1046.605%26rdquo;，记录下该值。然后在手动方式下，将机床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，待机床停止后，发现此时机床机械坐标数显值为%26ldquo;-1046.992%26rdquo;，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

29、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。对机床的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。调整后机床故障得以解决。 数控机床加工精度异常故障的诊断和处理 生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强，诊断难度比较大。形成这类故障的原因主要有五个方面： 1机床进给单位被改动或变化。 2机床各个轴的零点偏置NULL OFFSET异常。 3

30、轴向的反向间隙BACK LASH异常。 4电机运行状态异常，即电气及控制部分异常。 5机械故障，如丝杠，轴承，轴联器等部件。另外加工程序的编制，刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。 1 系统参数发生变化或改动 系统参数主要包括机床进给单位，零点偏置，反向间隙等。例如SIMENS，FANUC数控系统，其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理，常常影响到零点偏置和间隙的变化，故障处理完毕后应作适时的调整和修改；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，需要对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。 2 机械故障导致的加工精度异常 一台THM6350立式

31、加工中心，采用SIMENS 840D系统。在加工联杆模具过程中，忽然发现Z轴进给异常，造成至少1毫米的切削误差量。调查中了解到：故障是忽然发生的。机床在点动，MDI操作方式下各个轴运行正常，且回参考点正常；无任何报警提示，电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为，主要应对以下几个方面逐一进行检查。 1检查机床精度异常时正在运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿，加工坐标系的校对和计算。 2在点动方式下，反复运动Z轴，经过视，触，听对其运动状态诊断，发现Z向运动噪音异常，特别是快速点动，噪音更加明显。由此判断，机械方面可能存在隐患。 3检查机床Z轴精度。用手摇脉冲发生器移动Z轴，配合百分表观察Z轴

32、的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动，脉冲器每变化一步，机床Z轴运动的实际距离d=dl=d2=d3.=0.1mm，说明电机运行良好，定位精度也良好。而返回机床实际运动位移的变化上，可以分为四个阶段：机床运动距离d1d=0.1mm(斜率大于1)；表现出为d1=0.1d2d3(斜率小于1)；机床机构实际没移动，表现出最标准的反向间隙；机床运动距离与脉冲器给定数值相等，恢复到机床的正常运动。 无论怎样对反向间隙进行补偿，其表现出的特征是：除了阶段能够补偿外，其他各段变化依然存在，特别是阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现，间隙补偿越大，阶段移动的距离也越大。 分析上述检查认为

33、存在几点可能原因：一是电机有异常；二是机械方面有故障；三是丝杠存在间隙。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。检查结果是电机运行正常；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。经过拆卸检查发现其轴承确实受损，且有滚珠脱落。更换后机床恢复正常。 3 机床电气参数未优化电机运行异常 有一台北京产的立式数控铣床，配备SIMENS840D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的现象。有手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较厉害，停止是抖动不明显，尤其是

34、点动方式下比较明显。分析认为，故障原因有两点，一是丝杠反向间隙很大；二是X轴电机工作异常。利用SIMENS系统的参数功能，对电机进行调试。首先对存在的间隙进行补偿；调整伺服增益参数及脉冲抑制功能参数，X轴电机的抖动消除，机床加工精度恢复正常。 4 机床位置环异常或控制逻辑不妥 一台TH61140加工中心，系统是FANUC18I，全闭环控制方式。加工过程中，发现该机床Y轴精度异常，精度误差最小为0.006mm，最大为1.4mm。检查中，机床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“G00G90G54Y80F100；M30；”，待机床运行结束后显示器上显示的

35、机械坐标值为“-1046.605”，记录下该数值。然后在手动方式下，将机床点动到其他任意位置，再次在MDI方式下运行上次的程序段，待机床停止后，发现此时机床机械坐标数值显示为“-1046.992”，同第一次执行后的数值相比差了0.387mm。按照同样的方法，将Y轴点动到不同的位置，反复执行该程序段显示器上显示的数值不定。用百分表对Y轴进行仔细检查，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检查，重新做补偿，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，次轴为垂直方向的轴，当Y轴松开时主轴箱向下掉，造成了误差。 对机床的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。调整后机床故障得以解决。