各*數(shù)控銑床故障診斷分析處理

各*數(shù)控銑床故障診斷分析處理 ：

        數(shù)控機(jī)床的品種多樣和結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對日常的故障診斷與維修提出了很高的要求,要求能及時、快速、準(zhǔn)確地判斷故障原因并加以維修,恢復(fù)正常的工作生產(chǎn)。數(shù)控機(jī)床的維修不同于傳統(tǒng)的機(jī)床維修,出現(xiàn)故障時要查看報警信息和各種指示燈的狀態(tài)。并對各項信息分析,初步確定哪一單元出現(xiàn)何種故障,然后進(jìn)行維修處理, 一般常用直接法、交換法、原理分析法、手動干擾法、斷路法等對故障現(xiàn)象進(jìn)行判斷維修。上海仰光電子科技有限公司，XK778數(shù)控銑床主機(jī)采用FANUC-0I數(shù)字控制系統(tǒng),配合數(shù)字伺服系統(tǒng),可實現(xiàn)三軸聯(lián)動,進(jìn)給電機(jī)均采用FANUC數(shù)字交流伺服電機(jī),內(nèi)置編碼器,進(jìn)給系統(tǒng)采用滾珠絲杠,進(jìn)給導(dǎo)軌采用高精度直線導(dǎo)軌。

其使用中出現(xiàn)如下問題:

       (1 )數(shù)控銑床使用過程中, X軸有進(jìn)給爬行和過沖現(xiàn)象,并且隨著工作臺上的負(fù)載增加,爬行和過沖現(xiàn)象更加嚴(yán)重。經(jīng)反復(fù)觀察分析原因可能是:機(jī)械傳動間隙過大或間隙不均勻;氣位置反饋特性存在問題。運用原理分析方法對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析,以找出該機(jī)床故障原因。該數(shù)控銑床是閉環(huán)控制系統(tǒng),與半閉環(huán)控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象不同,半閉環(huán)控制系統(tǒng)具有一定的周期性 ,和位置的相關(guān)性不大,所以在修理中,采用將閉環(huán)控制系統(tǒng)改成半閉環(huán)控制系統(tǒng)的方法,來找出是何種原因引起故障。在大行程內(nèi)測量該機(jī)床X軸重復(fù)定位精度和定位精度。該機(jī)床技術(shù)參數(shù)的重復(fù)定位精度為0.005mm , X. Y、 Z軸定位精度均為0.01mm。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)該機(jī)床X軸重復(fù)定位精度和定位精度存在較大誤差,由此判斷該機(jī)床X軸進(jìn)給傳動系統(tǒng)出現(xiàn)問題。首先調(diào)整進(jìn)給系統(tǒng)消隙機(jī)構(gòu),沒有消除故障。進(jìn)一步分析進(jìn)給傳動系統(tǒng),拆卸下伺服電動機(jī),發(fā)現(xiàn)撓性聯(lián)軸節(jié)與伺服電動機(jī)傳動軸配合不良，導(dǎo)致遇負(fù)載時存在打滑現(xiàn)象,致使X軸爬行、進(jìn)給不穩(wěn)。根據(jù)電動機(jī)傳動軸尺寸重新加工撓性聯(lián)軸節(jié)內(nèi)外錐環(huán),安裝后運轉(zhuǎn)機(jī)床,故障排除。機(jī)床在起動加速段或低速送給出現(xiàn)爬行故障的原因是進(jìn)給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過大等。尤其要注意的是,伺服電動機(jī)或滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸節(jié)連接松動或聯(lián)軸節(jié)本身的缺陷,如裂紋等,會造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動與伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動不同步,從而使進(jìn)給運動忽快忽慢,產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

       (2 )該數(shù)控銑床運行時,機(jī)床工作臺X軸位移方向出現(xiàn)明顯的機(jī)械抖動,但報警信息和各種指示燈的狀態(tài)都正常。首先，觀察X軸、Y軸和Z軸位移脈沖數(shù)字量的變化速率。觀察后發(fā)現(xiàn)顯示器上X軸位移脈沖數(shù)字量的速率相對均勻,由此排除系統(tǒng)軟件參數(shù)與硬件控制電路故障的原因。進(jìn)一步檢查 ,并采用交換法,判斷故障所在部位,交換伺服控制單元后發(fā)現(xiàn)故障并沒有轉(zhuǎn)移,因此故障的部位應(yīng)在X軸伺服電動機(jī)與絲杠傳動鏈一側(cè)。卸下電動機(jī)與滾珠絲杠間的撓性聯(lián)軸節(jié),單獨通電檢查伺服電動機(jī),發(fā)現(xiàn)該伺服電動機(jī)運轉(zhuǎn)時無振動現(xiàn)象,因此故障部位應(yīng)在機(jī)械傳動部分。原因可能是:滑枕楔鐵松動,滾珠絲杠螺母內(nèi)的反相器處有臟物與鐵屑, 滾珠絲杠軸承損壞或滾珠絲杠,螺母存在“軸向竄動”等。取下?lián)闲月?lián)軸節(jié),用扳手轉(zhuǎn)動滾珠絲杠,進(jìn)行手感檢查。檢查發(fā)現(xiàn),能清晰感覺

到抖動,并且絲杠的全行程范圍都有這種異常抖動現(xiàn)象。所以,確定是滾珠絲杠出現(xiàn)問題,卸下滾珠絲杠進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠軸承損壞,更換新的同型號規(guī)格的軸承后,機(jī)床工作臺抖動現(xiàn)象消失,故障排除。

       數(shù)控機(jī)床種類繁多,但是數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一致的,因此對不同類型數(shù)控機(jī)床故障的診斷思路和維修方法是相同的,采用類技巧,應(yīng)用上述數(shù)控銑床的故障診斷與維修技巧對其他類型數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維修,可達(dá)到快、好、省的維修效果。