浅析造成数控机床加工精度降低的原因有哪些？

造成加工精度异常故障的原因隐蔽性强，诊断难度比较大，归纳出五个主要原因：机床进给单位被改动或变化；机床各个轴的零点偏置异常；轴向的反向间隙异常；电机运行状态异常，即电气及控制部分异常；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。

一、造成加工精度异常故障的原因

造成加工精度异常故障的原因隐蔽性强，诊断难度比较大，归纳出五个主要原因：机床进给单位被改动或变化；机床各个轴的零点偏置异常；轴向的反向间隙异常；电机运行状态异常，即电气及控制部分异常；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。

二、数控机床故障诊断原则

1.先外部后内部数控机床是集机械，液压，电气为体的机床，故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐进行排查，尽量避免随意地启封，拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度，降低性能。

2.先机械后电气般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前，先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的果。

3.先静后动先在机床断电的静止状态下，通过了解，观察，测试，分析，确认为非破坏性故障后，方可给机床通电；在运行工况下，进行动态的观察，检验和测试，查找故障。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。

4.先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。

三、数控机床故障诊断方法

1.直观法：（望闻问切）问-机床的故障现象，加工状况等；看-CRT报警信息，报警指示灯，电容器等元件变形烟熏烧焦，保护器脱扣等；听-异常声响；闻-电气元件焦糊味及其它异味；摸-发热，振动，接触不良等。

2.参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足，系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障征，检查和校对有关参数。

3.隔离法：些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。

4.同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。

5.功能程序测试法将G，M，S，T，功能的部指令编写些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

四、加工精度异常故障诊断和处理实例

1.机械故障导致加工精度异常

故障现象：台SV-1000立式加工中心，采用Frank系统。在加工连杆模具过程中，忽然发现Z轴进给异常，造成至少1mm的切削误差量（Z方向过切）。

故障诊断：调查中了解到，故障是忽然发生的。机床在点动，在手动输入数据方式操作下各个轴运行正常，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。应主要对以下几个方面逐进行检查。

检查机床精度异常时正在运行的加工程序段，别是刀具长度补偿，加工坐标系（G54-G59）的校对和计算。

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，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。

检查机床Z轴精度。用手摇脉冲发生器移动Z轴，（将其倍率定为1×100的挡位，即每变化步，电机进给0.1mm），配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动保持正常后作为起始点的正向运动，脉冲器每变化步，机床Z轴运动的实际距离d=d1=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：（1）机床运动距离d1>d=0.1mm（斜率大于1）；（2）表现出为d1=0.1mm>d2>d3（斜率小于1）；（3）机床机构实际没移动，表现出标准的反向间隙；（4）机床运动距离与脉冲器经定数值相等（斜率等于1），恢复到机床的正常运动。无论怎样对反向间隙进行补偿，其表现出的征是：除了（3）阶段补偿外，其他各段变化依然存在，别是（1）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，（1）阶段移动的距离也越大。

分析上述检查认为存在几点可能原因：是电机有异常，二是机械方面有故障，三是丝杠存在间隙。为了进步诊断故障，将电机和丝杠完脱开，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，返回运动初始有很大的空缺感。而正常情况下，应该能感觉到轴承有序而平滑的移动。

故障处理：经过拆卸检查发现该轴承确实受损，且有滚珠脱落。更换后机床恢复正常。