机械故障导致的加工中心光机精度异常

一台THM6350卧式加工中心光机，采用FANUC 0i 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/)使用加工中心光机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/(G54~G59/)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。用手脉发生器移动Z轴，/(将手脉倍率定为1×100的挡位，即每变化一步，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…=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:①机床运动距离d1>d=0.1mm/(斜率大于1/);②表现出为d=0.1mm>d2>d3/(斜率小于1/);③机床机构实际未移动，表现出蕞标准的反向间隙;④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阶段严重影响到机床的加工精度。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。更换后机床恢复正常。