生產中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性（xìng）強（qiáng）、診斷難度大。導致此類（lèi）故障的原因主要（yào）有以下方麵：

　　
　　1）機床進給單位被改動或變化
　　
　　2）機（jī）床各軸的零點偏置（zhì）（NULLOFFSET）異常
　　
　　3）軸向的反向間隙（BACKLASH）異常
　　
　　4）電機運行（háng）狀態異（yì）常，即電氣及控製部分故障
　　
　　5）此外，加工（gōng）程序的編製、刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精（jīng）度（dù）異常。

　　
　　1.係統參數發生變化或改動

　　
　　係統參數（shù）主要包括機床進（jìn）給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控（kòng）係統，其進給單位有公製和英製兩種。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，故障處理完畢應作適時地調整和（hé）修改；另（lìng）一（yī）方麵，由於機械磨損嚴重或（huò）連結鬆動也可能造成（chéng）參數實測值的變化，需對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。

　　
　　2.機械故障導致的加工精度異常

　　
　　一台THM6350臥式加工中心，采用FANUC0i-MA數控係統（tǒng）。一（yī）次在銑削汽輪機葉片的過程（chéng）中，突然發現Z軸進給異常，造（zào）成至少1mm的（de）切削誤差（chà）量（Z向過切）。調查中了（le）解（jiě）到（dào）：故障是突然發生的。機（jī）床在點動、MDI操作方式下各軸（zhóu）運行正常，且回參考點正常；無任何（hé）報警提示，電氣控製部分硬故障的可能性排除。分析認為，主要（yào）應對以下幾方麵逐一進行檢查。

　　
　　（1）檢查機床（chuáng）精度異常（cháng）時正運行的加工程序（xù）段，特別是刀具長度補償、加工坐標係（G54～G59）的校對及計（jì）算。
　　
　　（2）在點（diǎn）動（dòng）方式下，反複運動Z軸，經過視、觸、聽（tīng）對其運動狀態（tài）診斷，發現Z向運（yùn）動聲音異常，特別是快速點動，噪聲更加明顯（xiǎn）。由此判斷，機械方（fāng）麵可能存在隱患（huàn）。
　　
　　（3）檢查機床Z軸（zhóu）精度。用手脈發生器移動Z軸，（將手脈倍率定為1×100的（de）擋（dǎng）位，即每變化（huà）一步，電（diàn）機進（jìn）給0.1mm），配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正（zhèng）常後作為起始點的正向運動（dòng），手脈每變化一步，機床Z軸運（yùn）動的實際距（jù）離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度良好。而返回機床實際（jì）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（斜率大於1）；②表現出為（wéi）d=0.1mm&gt；d2>d3（斜率小於1）；③機床機構實（shí）際未移動，表現出最標準的反向間隙；④機床運動距離與手脈（mò）給定值相等（斜率等於1），恢複到機床的正常運動。

　　
　　無論怎樣對反向間隙（參數1851）進行補償，其表現出的特（tè）征是：除第③階段能夠補償外（wài），其他各段變化仍然存在，特（tè）別是第①階段嚴重（chóng）影（yǐng）響到機床（chuáng）的加工精度。補償中發現，間隙補償越大，第①段的移動（dòng）距離也（yě）越大。

　　
　　分析上述檢查，數控技（jì）工培訓認（rèn）為存在幾點（diǎn）可能原因：一是電機有異常；二是機械方（fāng）麵有故障；三是存在一定的間隙。為了進一步診斷故障，將電機和絲杠（gàng）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現，用手盤動絲杠時，返回運動初始有非常（cháng）明顯的空缺感。而正常情況下，應能感覺到軸承有序而（ér）平滑的移動。經拆檢（jiǎn）發現（xiàn）其軸（zhóu）承確已受損，且有一顆滾珠脫落（luò）。更換後機床恢複正常。

　　
　　3.機床電氣參（cān）數未（wèi）優化電機運行異常

　　
　　一台數控立式（shì）銑床，配置FANUC0-MJ數控係統。在加工過程中，發現X軸精度異常。檢查發（fā）現X軸存在一定（dìng）間隙，且電機啟動時存在不穩定現象。用手觸摸X軸電機時感（gǎn）覺電機抖動比較嚴重，啟（qǐ）停時不（bú）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（jiào）大；二是X軸電機工作（zuò）異常。利用（yòng）FANUC係統的參數功能，對電機進行調試。首先對存在的間隙進行（háng）了補償；調整伺服增益參數及N脈衝抑（yì）製功（gōng）能（néng）參數，X軸（zhóu）電機的抖動消（xiāo）除，機床加工精度恢複（fù）正常（cháng）。

　　
　　4.機床位置環異常或（huò）控製邏輯不（bú）妥

　　
　　一台TH61140鏜銑床加工中心，數控係統為FANUC18i，全（quán）閉環控製方式。加工過程中（zhōng），發現該（gāi）機床（chuáng）Y軸精度異（yì）常，精度誤差最小在0.006mm左右，最大誤差（chà）可達到1.400mm.檢查中，機（jī）床已經按（àn）照（zhào）要求（qiú）設置了G54工件（jiàn）坐標係。在MDI方式下，以G54坐標係運行一段程序即“G90G54Y80F100；M30；”，待機床運行結束後顯（xiǎn）示器上顯示（shì）的機械坐標（biāo）值為“-1046.605”，記錄下該（gāi）值。然後（hòu）在手動方式下，將機床Y軸點動到其他任意位置，再次在MDI方式下執行上麵的語句，待機床停止後，發現此時機床機械坐標數顯值為（wéi）“-1046.992”，同第（dì）一次執行後的數顯示值相比相差了0.387mm.按照同樣的方法，將Y軸（zhóu）點動到不同的位置，反（fǎn）複執行該語句，數顯的示（shì）值不定。用百分表對Y軸進行檢測，發現機械位置實際誤差同數顯顯示出的誤差基本一致，從而認為故障原因為（wéi）Y軸重複定位誤差過大。對（duì）Y軸的反向間隙及（jí）定（dìng）位精度進行仔（zǎi）細檢查，重新（xīn）作補償，均無（wú）效果。因此懷疑光柵尺及係統參數（shù）等有（yǒu）問題，但（dàn）為什麽產生如此大的誤差，卻未出現相應的報警信息呢？進一步檢查發現，該軸為垂直方向的軸，當Y軸鬆開時，主軸箱向下掉，造成了超差。

　　
　　對機床的PLC邏輯控製程序做（zuò）了修改，即在Y軸鬆開時，先把Y軸使能加載，再把Y軸鬆開；而在夾緊時，先把軸夾緊後，再把Y軸使能去掉。調整（zhěng）後機床故障得以解決。