一、前言

　　零件加工精度取決于數(shù)控機床及數(shù)控系統(tǒng)的控制精度，而控制精度又受機械運動精度和數(shù)控系統(tǒng)性能、電氣控制精度影響。通常在正確選擇數(shù)控機床和機床正常的前提下，機床加工過程中產(chǎn)生廢品的機率是很低的。當機床存在精度方面的功能性故障時，廢品率就會上升。
　　一般精度超差有兩種，一種是有規(guī)律的，如刀具磨損、對刀不準、零點偏置值異常、尺寸單位被轉(zhuǎn)換、刀補值輸入錯誤、坐標點計算錯誤、程序編制錯誤以及刀具選擇錯誤等引起的超差，這類故障解決比較容易。另一種沒有規(guī)律，如尺寸和形位誤差變化毫無規(guī)律，這類故障原因隱蔽性強，解決難度大，在原因不清或判斷錯誤情況下動手，弄不好會使機床故障擴大或廢品率更高。當數(shù)控機床成為生產(chǎn)線上的關(guān)鍵瓶頸設(shè)備或處于通用機床無法替代的工序上時，如停機就意味著停產(chǎn)。所以，研究數(shù)控機床隨機性精度超差故障成因并提出預(yù)防措施，指導企業(yè)在設(shè)備出現(xiàn)隨機性精度超差故障時，如何快速查找原因并迅速排除是當前服務(wù)企業(yè)的主要任務(wù)。

　　二、精度故障的查找與判斷方法

　　精度故障的查找，一定要根據(jù)連續(xù)出現(xiàn)超差前加工產(chǎn)品狀況來判斷。一般衡量機床加工精度的指標為工序能力指數(shù)Cpk，指數(shù)值大表示尺寸波動范圍小，超差概率越小。正常時的廢品率一般與所加工的產(chǎn)品公差帶寬度、機床精度特性、工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性有關(guān)。正常時機床工序能力Cpk>1，理想工序能力Cpk>1.33。
　　當設(shè)備存在某種影響精度的機械或電氣故障時，反映到產(chǎn)品尺寸上，波動范圍就大，廢品率就會偏離正常值。對某臺機床而言，這個正常值就是正常加工情況下，經(jīng)過長時間運行由統(tǒng)計方法所得的廢品率值。一旦偏離統(tǒng)計廢品率值，就說明機床存在故障。對解決機床產(chǎn)生精度故障的效果，也只能用發(fā)生故障的頻次趨勢來判斷。

　　三、對隨機性精度故障的處理方法

　　當出現(xiàn)隨機性精度超差，先不急于動手。應(yīng)向操作者或質(zhì)檢員了解該設(shè)備出現(xiàn)廢品前的加工情況，并收集設(shè)備加工產(chǎn)品檢驗數(shù)據(jù)。有的關(guān)鍵工序設(shè)備還有產(chǎn)品質(zhì)控圖，認真分析加工尺寸趨勢變化，看波動范圍是否正常。這里有兩種情況：一是波動范圍正常，僅尺寸超差的為異常。一般先不要理會，但要注意尺寸走向趨勢。另一種是波動范圍就不正常。尺寸超差是波動范圍不正常的必然發(fā)展結(jié)果，這就要找出原因并給予排除。

　　四、隨機性精度超差故障產(chǎn)生原因

　　為弄清精度故障產(chǎn)生的原因，首先要了解數(shù)控機床精度的控制方法。數(shù)控機床對加工精度的控制是通過保證其位移精度和定位精度來實現(xiàn)的。進給伺服系統(tǒng)的位移精度是指：指令脈沖要求機床進給的位移量和該指令脈沖經(jīng)過伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為工作臺實際位移量之間的符合程度。兩者誤差愈小，伺服系統(tǒng)的位移精度愈高。進給伺服系統(tǒng)的定位精度是指：輸出量能復現(xiàn)輸入量的精確程度。數(shù)控機床為保證其高的位移精度和定位精度，多采用閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。它們都是用插補運算得到的位置指令與位置檢測裝置反饋回來的機床坐標軸實際位置的差值進行控制，直到差值消除為止。所不同的是閉環(huán)伺服系統(tǒng)，位置檢測裝置裝在執(zhí)行部件末端，其環(huán)內(nèi)各組件的誤差、傳動鏈誤差以及運動中造成的誤差可以提前得到補償，因此可得到較高的位移精度和定位精度。閉環(huán)伺服系統(tǒng)精度只取決于測量裝置的制造精度和安裝精度。而半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，位置檢測裝置裝在伺服電機軸上或絲杠端部，它將機械構(gòu)件封閉在反饋控制環(huán)外，由此產(chǎn)生的傳動鏈誤差以及運動中造成的誤差不能得到補償，因此其控制精度低于閉環(huán)伺服系統(tǒng)，但系統(tǒng)穩(wěn)定性好。半閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)精度超差故障概率相對較大。
　　數(shù)控機床加工過程中出現(xiàn)的隨機性精度超差故障，歸納原因有以下幾方面：
　　1.機床的主軸、導軌、滾珠絲杠螺母、工作臺、刀架等關(guān)鍵零部件磨損不均導致運動精度下降；
　　2.機床絲杠螺母、軸承的預(yù)緊、導軌間隙調(diào)整不當?shù)龋?br /> 　　3.從進給電機到與刀架或工作臺連接的螺母之間任何一個傳動元件間有間隙或松動都可能引起隨機性精度超差，如電機與絲杠連接銷釘及防止絲杠軸向竄動的螺母松動等；
　　4.導軌潤滑不良、導軌移動部位未及時清掃鐵屑、刮屑板壞，鐵屑進入導軌運動副之間，導軌嚴重磨損；
　　5.機床參數(shù)設(shè)置不合理，如與位置控制有關(guān)的參數(shù)反向間隙、夾緊允差等設(shè)置不合理會引起精度超差；
　　6.機床地基和水平不符合要求；
　　7.機床接地要求不符合規(guī)范，無屏蔽措施，抗干擾能力差；
　　8.超負荷切削，超過規(guī)定速度快速移動而引起步進電機丟步；
　　9.機床修理調(diào)整不當。