数控车床螺纹加工常见故障与排除
影响数控车床加工螺纹精度的因素与改进措施
中 国 化 工 贸 易
！
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｃｈｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄｅ
影响数控 车床加 工螺纹精度 的因素与改进 措施
王 建波
胜利油 田分公 司孤东采油厂准备大 队 山东东营 ２ ５ ７ ２ ３ ７
摘要 ：本文研 究了积屑瘤、机 床和刀具等因素对数控车床螺纹加工精度产生的影响 ，通过 实践经验 ，总结了提 高数控车床车削螺纹精度的一些方法 从而提 高数控车床螺 纹零件 的加工精度 。 关键词 ：数控 车床 螺纹 加工精度 研究 １积屑瘤对螺纹短节切 削过程 的影 响
偿、加工坐标系 （ Ｇ ５ ４ Ｇ ５ ９ ）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 ． １ 产生及影 响 积 屑瘤 是被切金属在 切削区的高压和大摩 擦力作用下 与刀具刃 口附近 的前 刀面上粘结形 成的 。这块金属 受到加工硬化 的影响 ，其硬度 可比基体 高２ ３倍 ，因此可 以代替 刀刃切削 。积 屑瘤在切削过 程中是不稳 定的。 由 于积屑瘤 是在很大 的压力、强烈摩擦 和剧烈 的金属 变形的条件下产 生的 。 因而，切削条件也必然通过这些作用而影响积屑瘤 的产生 、长大与消失 。
专题一：数控机床故障与诊断
轨上
图2-7 滚珠导轨的预紧
例9
由某龙门数控铣削中心加工的零件，在检验中发
现工件Y轴方向的实际尺寸与程序编制的理论数据存在不 规则的偏差。该数控机床布局如图2-8所示。
图2-8 龙门数控铣削中心
从数控机床控制的角度来说，零件在Y轴方向的尺寸 偏差是由机床的Y轴在进给过程中产生的偏差所造成。该 机床数控系统为SINUMERIK 810M，伺服系统为SIMODRIVE 611A驱动装臵，Y轴进给电动机为带内装式ROD302编码器 的1FT5交流伺服电动机。 1）通过检查Y轴有关位臵参数（如反向间隙、夹紧允许
2）因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引 起的故障。 3）因机械零件的损坏、连接不良等原因引起的故障等。
（2）电气控制系统故障
电气控制系统故障通常分为“强电”故障和“弱电”
故障两大类 ；“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之 分
2．按故障的性质分类
（1）确定性故障
确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只 要满足一定的条件，数控机床必然会发生的故障。 （2）随机性故障 随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生
的故障。
3．按故障的指示形式分类
（1）有报警显示的故障
1）指示灯报警显示
2）显示器报警显示
（2）无报警显示的故障 4．按故障产生的原因分类 （1）数控机床自身故障 （2）数控机床外部故障
1.2
数控机床故障诊断原则
1.先外部后内部 2.先机械后电气
3.先静态后动态
4.先简单后复杂
1.3
数控机床的故障诊断技术
1.5 数控机床维修后的开机调试
1.6 维修调试后的技术处理
练习
1.1 数控机床故障分类
数控机床常见故障诊断和常规维修方法
许 多焊 点，板 问或 模块 问又通过 插接件及 电缆相 连。
因此，任 何虚焊 或 接触不 良 都可 能 引起故 障 ， 当
用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触 不 良的疑点处，故障
肯定会重复出现 。
３３ 、 测 量 比较 法 ．７
第一次开机 的检查，机床加工造成废 品但又无法报警、
一
Ｃ Ｃ系统 厂家在设计 印刷线路板 时， 为了调整， Ｎ
即从故 障现象开始，根据故 障机理 列出多种可能产生 故障的原 因，然后对这些原 因逐点 进行分 析，排 除不
正确的原因，最后确定故 障点。
以故 障产生时有无破坏 性而将故 障分为破坏性故 障和非破坏性故障。
２ ４ 、破 坏性故 障 ．１ 此 类故 障产生会对机床 和操作 者造成伤害，导致
故障部件。 当然采用此法 时，一定要注意 元器 件的温 分析和 比较、从而对故 障定位 。运 用这种方法，要求
度等参数，不要将原来是好 的器材烤坏。
３３ 、参数检测法 ．５
维修人 员必须 对整个 系统或每 个 电路 的原理 有清楚、
深刻的了解。
数 控 参 数 能 直 接 影 响 数 控 机 床 的 性 能。 参 数 通 常 是 存 放 在 参 数 内存 或 存 放 在 需 由 电 磁 保 持 的 ＣＭＯ Ｒ Ｍ。一 旦 电磁 不足 或 由于 外界 的某种 干扰， Ｓ Ａ 使 个别参 数丢 失或 变化，就会使 机床 无法正 常工作。 此 时，通 过核对、修正参数就能将故 障排除。 当机床
功能。本文介绍几种常规 的维修方法。
３． １ ３ 、直 观 法
这是一种最基本 的方法，维修 人员通过对故 障发
生 的各种 光、声、味等异常现象的观察 以及认真查看 系统 的每一处 ，往往 可将故 障范围缩小到一个模块或
螺纹轴的加工与分析.
如图2.1，编程中，每次螺纹加工走刀至少有4次基本运动(直螺纹)。
运动①：将刀具从起始位置X向快速（G00方式）移动至螺纹计划切削深度处。
运动②：加工螺纹——轴向螺纹加工(进给率等于螺距)。
运动③：刀具X向快速（G00方式）退刀至螺纹加工区域外的X向位置。
运动④：快速（G00方式）返回至起始位置。
绪
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高薪技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集体化、智能化起着举足轻重的作用。同时，市场对产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。根据数控车削加工的工艺方法，安排工序的先后顺序，确定刀具的选择和切削用量的选择等设计。一般生产加工中，螺纹的加工方式多采用攻丝这种传统工艺，随着数控技术的发展、软件的创新、控制精度的提高、三轴联动或多轴联动数控系统的产生及其在生产领域的广泛应用，相应的先进加工工艺——螺纹铣削逐渐得以实现，其加工精度、光洁度以及柔性是攻丝无法比拟的，另外其经济性在某种情况下也更优于传统工艺。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的零件零件工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。
图1.3
H＝0.866Pd2=d–0.6495Pd1=d–1.0825Pα=60°
D、d－内、外螺纹大径D2、d2－内、外螺纹中径D1、d1－内、外螺纹小径P－螺距
2三角螺纹的加工
2.1 螺纹加工概念及加工工艺
数控车床常见故障分析总结
键架入 刀，刀 架直号
不接能
能按转
转换动
8
.
二、主轴类故障
不带变频的主轴不转 带变频器的主轴不转 带电磁耦合器的主轴不转 带抱闸线圈的主轴不转 变频器控制的主轴转速不受控 不带变频的主轴（换档主轴）转速不受控 主轴无制动 主轴启动后立即停止 主轴转动不能停止 系统一上电，主轴立即转动
11
.
不带 转变
频 器 的 主 轴
主带
轴电
不 磁 ✓电磁离合器线圈没有电压供给，使传动齿
轮无法闭合，导致主轴不能转动；线圈短路，
断路同样可能导致主轴不能正常工作
转耦
合
器
的
12
.
轴带
不抱
转闸
线 ✓主轴的频繁启停，使制动也频繁启停，导
致控制制动的交流接触器损坏，使制动线圈
一直通电抱死主轴电机使主轴无法转动
刀电 位动 都刀 转架 动的 不每 停个
3
.
电
动
✓刀架电机三相反相或缺相
刀
✓系统的正转控制信号TL+无输出
✓系统的正转控制信号TL +输出正常，但控制
架
信号这一回路存在断路或元器件损坏
不
✓刀架电机无电源供给
转
✓机械卡死
✓刀架电机损坏
4
.
刀
✓发信盘位置没对正
架
✓系统反锁时间不够长
锁
✓机械锁紧机构故障
15
.
主
轴
✓制动电路异常或强电元器件损坏
无
✓制动时间不够长
制
✓系统无制动信号输出
动
✓变频器控制参数未调好
16
.
停主
数控车床刀具安装的常见问题与对策
针对数控车床加工过程中．由于刀具安装不当出现的各类质量问题，分析原因，整理归纳，最后提出了详细的解决方法，并自行设计制作了实用对刀仪，使加工操作更加方便、刀具耐用，产品质量稳定。
与普通机床相比，数控机床的加工效率高，质量控制稳定。
但在实际加工过程中，仍然存在加工精度超差、工件质量不合格等问题，这些问题与机床的制造精度、加工工艺、工件的安装方法、编程质量等因素有关。
除上述因素外，工件的加工质量还与刀具的安装有关。
1.刀具安装常见问题及原因与刀具安装有关的问题主要有：刀具安装位置不当、刀具安装不牢固、刀尖与工件轴线不等高。
2.解决方法及适用条件针对上述刀具安装时产生的问题，安装刀具时应该根据实际加工情况，分析产生原因，选择正确的安装方法。
2．1 车刀安装位置不当及不牢固时解决方法(1)一般情况下，车刀刀尖应与车刀工件轴线等高，粗加工和车削大直径工件时，刀尖适当略高于工件轴线：精加工时刀尖适当略低于工件轴线，但在精加工圆锥、圆弧轮廓时，车刀刀尖应严格与车刀工件轴线等高：(2)车削细长轴时，在有跟刀架或中心架支撑时，为了使刀尖顶紧工件，刀具适当向右偏移安装，形成略小于900的主偏角。
以产生一定的径向力，使细长轴压紧在跟刀架的支柱上，避免轴跳动;在没有使用车刀刀杆跟刀架或中心架支撑时，刀具适当向左安装，以形成略大于于900的主偏角，以使径向切削力尽量小：(3)车刀的探出长度不宜太长，以防止因刚度差引起切削振动，从而带来诸如：工件表面粗糙、振动、扎刀、打刀等一系列问题。
一般，车刀的探出长度不超出刀杆高度的1.5倍，在其他刀具或刀架不与顶尖、尾座或工件碰撞或干涉时，刀具的装夹尽量探出最短为好，如果在切削位置刀具探出长度尽量短时，导致其他刀具或刀架与顶尖、尾座中心架发生干涉时，可以调换安装位置或顺序;(4)刀杆的底部要平整。
使用垫片时，垫片要平整。
垫片的前端应对齐，垫片数量一般不超过z 片：(5)车刀安装要牢固。
普通车床螺纹车削常见故障及解决方法（三篇）
普通车床螺纹车削常见故障及解决方法1. 放松刀夹：在车削过程中，如果刀夹没有固定好，会导致刀具松动或者偏位，从而造成螺纹不良。
解决方法是检查刀夹固定螺母是否紧固，如果松动则重新固定。
2. 刀具磨损：长时间使用刀具会磨损，导致刀尖变钝，从而无法进行正常的车削。
解决方法是更换刀具，保持刀具的锐利度。
3. 机床不稳定：如果机床本身存在不稳定的问题，例如床身变形、主轴不平衡等，会导致螺纹加工时产生偏差。
解决方法是定期检测和调整机床，确保其稳定性。
4. 刀具与工件匹配不良：在螺纹车削过程中，刀具与工件的匹配也非常重要。
如果选用的刀具尺寸不合适，就会导致螺纹加工结果不理想。
解决方法是选择合适尺寸的刀具，确保刀具与工件的配合良好。
5. 刀具进给速度不恰当：刀具进给速度过快或者过慢都会影响螺纹加工的质量。
解决方法是根据不同的工件材料和螺纹规格，调整刀具的进给速度，确保加工的质量。
6. 冷却液不适用：在螺纹车削过程中，适当使用冷却液可以降低温度，减少摩擦，提高切削润滑效果，从而改善加工质量。
如果使用的冷却液性质不合适，也会影响螺纹加工结果。
解决方法是选择合适的冷却液，根据加工工件的要求进行选择。
7. 机床刚度不足：机床刚度不足会导致在螺纹车削过程中产生振动和共振，造成螺纹不良。
解决方法是增加机床的刚度，例如加强机床床身的结构，增加加工时的稳定性。
8. 机床零件磨损：长时间使用机床，有些零部件会磨损，例如导轨、导向轨等，会导致加工误差。
解决方法是定期检查和更换机床零部件，保证机床的准确性和稳定性。
总之，普通车床螺纹车削常见故障的解决方法就是：确保刀具的固定和锐利度，稳定机床的结构和性能，选择合适尺寸和质量的刀具，调整进给速度和冷却液的使用，定期检查和维护机床零部件，确保加工质量和效果。
普通车床螺纹车削常见故障及解决方法（二）车床螺纹车削是机械加工中常见的一种加工方式，常用于制作螺纹零件。
然而，在车削过程中，可能会遇到一些常见的故障。
数控车床刀架常见故障维修
数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期。
但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。
一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。
在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。
而刀架故障在其中占有很大比例。
在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。
所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。
中国国际模具网故障现象一:电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网?发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。
中国国际模具网?系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可(新刀架反锁时间,,,.2,即可)。
中国国际模具网?机械锁紧机构故障 :拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。
中国国际模具网故障现象二:电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网?此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。
中国国际模具网?此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。
中国国际模具网?系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。
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数控车床螺纹加工常见故障与排除
数控车床是一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于各种行业中。
在数控车床的使用过程中，螺纹加工是一项常见的工艺，但有时候在螺纹加工过程中会出现一些故障。
本文将介绍数控车床螺纹加工常见的故障以及相应的排除方法。
1.螺纹加工时进给速度不稳定
故障原因：
（1）油泵供油量不足；
（2）油泵运转不通顺；
（3）积液室积液过高；
（4）供油管路堵塞。
排除方法：
（1）检查润滑油泵，确保供油量足够；
（2）检查润滑油泵运转是否正常，如有异常及时维修或更换；
（3）定期清理积液室；
（4）清理供油管路。
2.螺纹加工表面粗糙
故障原因：
（1）刀具磨损；
（2）切削速度过快；
（3）切屑在工件表面滞留；
（4）拉刀速度不稳定。
3.螺纹加工误差过大
排除方法：
（1）重新夹紧工件，保证夹紧稳固；
（2）更换磨损严重的刀具；
（3）使用尺寸准确的螺纹刀具；
（4）调整螺距角或刀尖角。
4.螺纹加工过程中产生噪音
故障原因：
（1）刀具磨损；
（2）工件和夹具之间摩擦产生噪音；
（3）主轴轴承损坏；
（4）传动装置故障。
排除方法：
（1）更换磨损严重的刀具；
（2）加油或更换摩擦部位的润滑剂；
（3）及时更换主轴轴承；
（4）修复或更换传动装置。
6.螺纹加工时刀具发热。