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 。
第7章 数控机床机械装置故障诊断与维修
2)用顺序选刀方式选刀时，必须注意刀具放置在 刀库上的顺序要正确。其他选刀方式也要注意所 换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导 致事故发生。
3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保装刀到位、 装牢靠。检查刀座上的锁紧是否可靠。
4)经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床 主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则 不能完成换刀动作。 5)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁。 6)开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各 部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀 能否正常动作。检查机械手液压系统的压力是否 正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正 常及时处理。
在操作过程中会出现不正常现象
二、机械部件故障常见类型
1．按照故障发生的原因分 1）磨损性故障：正常磨损而引发的故障； 2）错用性故障：使用不当而引发的故障； 3）先天性故障：由于设计或制造不当而造成机械系统 中存在某种薄弱环节而引发的故障。 2．按照故障的性质分 1）间歇性故障：只是短期内丧失某些功能，稍加修理 调试就能恢复，不需要更换零件； 2）永久性故障：某些零件已损坏，需要更换或修理才 能恢复。
1）突发性故障：不能靠早期测试检测出来的故障； 2）渐发性故障：故障发展有一个过程，可以对其进行 预测和监视。
机械部件故障常见类型
6．按照故障发生的频次 1）偶发性故障：发生频率很低的故障；
2）多发性故障：经常发生的故障。
7．按照故障发生、发展的规律分 1）随机性故障：故障发生的时间是随机的； 2）有规则故障：故障发生比较有规则。
15)经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。足够 的气压能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。
七、主轴常见故障诊断与维修
（1）主轴发热 （2）主轴在强力切削时停转
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
广州数控常见故障
1，广州数控车床980tdb系统一开机就提示X轴驱动器未准备就绪怎么解开机后就报警提示X轴驱动器未准备就绪怎么解决啊？X轴行程超程去参数里设置行程复位并执行会零点操作。
如果现在没有处在超程位置就是电机烧了你可以把其他的电机换一下试试如果没事就是私服电机烧了2，广州数控车床980tdb换丝杆后X轴走反了。
知道怎么调的高请指点。
换丝杆只是机械的事情，不会改变轴的移动方向。
确实方向反了，可以修改伺服驱动器参数，比如DA98A驱动器参数15#—位置指令脉冲方向取反，设置为0：正常；1：位置指令脉冲方向反向。
3，广州数控车床980tdb系统一开机就提示Z轴驱动器未准备就绪怎么解决？未准备就是未启动的意识，应该是CNC给过来的启动信号出了问题（线路可能性非常大），你可以把Z轴驱动器和其他轴对调就可以发现问题4，数控车床的丝杆间隙怎么调？如产品的尺寸，一会大一会小；一直大；或一直小！最佳答案进给工作台和丝杆链接的地方上有个双螺母.调节双螺母即可5，数控车床驱动器23号报警，屏幕显示422报警怎么回事（广州6140）980TD 系统最佳答案422报警是那个Z轴未准备就绪啊.应该就是你超程了吧,我以前也遇到过.能限位释放的可以按下限位释放按钮同时复位.就OK!不行的话就要动丝杆了!6，GSK980数控车床电气和机械部分都装好，在试车时出现Z轴响声很大，驱动参数和系统参数都调好了，但是X轴没GSK980数控车床电气和机械部分都装好，在试车时出现Z轴响声很大，驱动参数和系统参数都调好了，但是X轴没问题，求这是为何造成的？GSK980是广州数控的经济型数控系统，您说的Z轴响声很大，有几个方面。
1、机械问题产生的声音。
2、电机缺相，或者驱动与电机不配。
3、电机线不良也会造成这种现象。
最简单的方法就是电机互换，你把X轴的电机换的Z轴试试如果不会了，那就是电机问题，如果还会就是线路没搞好，必须重点检查Z轴线路。
但首先必须确定机械没故障才行。
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。
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。
数控车床乱丝扣问题的分析与处理
接 上不应 该存 在 问题 ，如果 是转 速 出现 问题很 有 可 能 是传 动皮带 或 者是 离合器 偶 尔 出现打 滑 。打开 机
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・
６ ２・
江
汉
石
油 视频监 控 、单井 电子 巡井 、井场 数据 实 时
术 ，结合油 田特点 ，依托油 田社会治安视频监控系 统平台，集成 、整合现有的综合资源，创新技术和 管理理念 ，通过对现有系统的扩容改造 和二次开
定值。这样就可以排除主轴转速的问题 。
１ 数控车床乱丝扣 问题 的分析
数控 车床 车丝扣 时螺 纹乱 扣 的原 因很 多 ，有 系 统 的原 因 ，有操 作 的原 因 ，也 有设 备 的原 因 。但 该
１３ Ｚ 的进给 部分分 析 ． 轴 那 么 问题 就 出在 ｚ 的进给部 分 ，而ｚ 的进给 轴 轴 是 由ｚ 轴伺 服驱 动板驱 动ｚ 轴伺 服 电机 ，再 通过胀 紧
机床系统之前一直正常 ，其操作者是高级技师 ，这
两 者 经过排 查不 存在 问题 。其 主要 原 因可 能是设 备
套直 接带 动滚 珠丝 杆来 拖动 大拖 板完成 的 ，其位 置
的检测是 由ｚ 电机的编码器来执行 ，没有全 闭环 轴
系 统 的光 栅 尺 。所 以其 问题 有 可 能 出在 编 码 器 和 ｚ 轴本 身的传动 部分 。 既 然 用 Ｇ ８ 令 时 ａ ＃ ，那 么 用 Ｇ １ 令 车 外 ７指 Ｌｕ ０指 圆时 也 有 可 能 出现 尺 寸 的偏 差 。用 该 机 床 车４０ ０—
床床头箱 ，将主轴所有的传动部分进行 了认真仔细 的检查 ，特别是传动皮带和离合器部分 ，没有发现
任何 明显 的异 常 问题 。此 时将主 轴启 动起来 。同时 用转 速表 监测 主轴 的转 速 ，其 结 果 同系统 显示 的转 速保 持一 致 ，并且 在不 同的档位 得 到不 同的相应 稳
数控车床螺纹切削加工的误差与调整
１ 车刀安装得 过高或 过低
过 高 ， 吃 刀 到 一 定 深 度 时 ， 刀的 后 则 车 刀面 顶 住 工 件 ， 大摩 擦 力 ， 至 把 工 件 顶 增 甚 弯 ， 成 啃 刀 现象 ； 低 ， 切 屑不 易排 出 ， 造 过 则 车 刀径 向 力 的 方 向 是 工 件 中 心 ， 使 吃 刀 致 深 度 不 断 自动趋 向加 深 ， 而 把 工 件 抬 起 ， 从 出现 啃 刀 。 此 时 ， 及 时 调 整 车 刀 高 度 ， 应 使 其 刀尖 与 工 件 的 轴 线 等 高 （ 利 用 尾 座 顶 可 尖 对 刀 ） 在粗 车 和 半精 车 时 ， 。 刀尖 位 置 比 工 件 的 中心 高 出 １ ％Ｄ 左 右 （ Ｄ表 示 被加 工 顶 弯 工 件 ， 现 啃 刀 。 出 工 件 直 径 ） 。
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数控车床螺纹加工常见故障与排除
数控车床作为重要的机械制造工具之一，在制造行业中发挥着重要作用。
相较于普通车床，数控车床可以精确地加工各种复杂的螺纹，提高了加工效率和品质。
然而，在实际加工过程中，螺纹加工常常会遇到各种故障，如何及时识别和排除这些故障，对于保证螺纹加工质量和加工效率具有非常重要的意义。
本文将针对数控车床螺纹加工中的常见故障进行一些介绍，并提供一些排除方法。
1.螺距增大或缩小
螺距增大或缩小是螺纹加工中较为常见的问题，通常情况下，这种情况出现的原因有以下几种：
（1）机床设备的进给轴和主轴之间的配合间隙有误；
（2）起刀点和末刀点之间的距离设置有误；
（3）主轴的线速度与进给速度设定不匹配。
当我们遇到此类问题时，可以考虑进行以下处理方案：
2.偏斜
偏斜是制造过程中另一个常见的问题，这种情况通常会出现在加工过程中的头部或尾部。
造成偏斜的原因有很多，包括以下几个：
（1）主轴和进给轴之间的角度不正确；
（2）刀具的尺寸和几何参数不正确；
（3）刀具材料不符合要求；
（4）机床设备的温度控制不当。
3.表面质量不佳
在加工螺纹时，表面质量是非常重要的一个方面，如果表面质量不佳，可能会导致螺纹无法正确地固定和耦合。
表面质量不佳的原因有以下几个：
（1）车刀的钝化和磨损导致切削不良；
（2）切削液不足或质量不佳；
（3）刀具与工件之间的配合度不够紧密；
（4）机床设备的振动与噪声过大。
4.切合面积不足
在螺纹加工过程中，切合面积是一个非常重要的参数。
切合面积不足可能导致螺纹的强度、耐磨性和耐腐蚀性等方面下降。
切合面积不足的原因有以下几个：
（1）刀具选择不当，切削过深；
（2）工件表面硬度过高，难以切削；
（3）切削速度过高，过热导致切削不良；
（4）车刀的几何形状错误。
总之，数控车床螺纹加工中的诸多问题可能会影响加工质量和加工效率。
为了保证螺纹加工的成功和效率，我们需要及时识别和排除这些故障。
通过检查机床设备、切削液、刀具、工件等诸多方面，适时调整和改进，使加工过程更加稳定和可靠。