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數(shù)控機(jī)床運行中主軸的異常及處理方法

2013-10-11

楊堯
（燕山大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院，河北秦皇島　066004）

　　摘　要：在實際工作中，數(shù)控機(jī)床主軸運轉(zhuǎn)時常會出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床加工效率降低并影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。針對此問題加以分析并提出解決方法。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；主軸；異常；處理
　　數(shù)控機(jī)床的主軸部件是利用主傳動系統(tǒng)使刀具或工件產(chǎn)生主切削運動的，要求主軸的回轉(zhuǎn)軸線的位置準(zhǔn)確穩(wěn)定，即應(yīng)有高的回轉(zhuǎn)精度，并有足夠的剛度和抗振性?？偨Y(jié)分析其常見異?，F(xiàn)象及處理方法。
　　1　常見異常及處理[1]
　　1.1 主軸發(fā)熱現(xiàn)象
　　機(jī)床運行中主軸發(fā)熱主要由于其轉(zhuǎn)速較高且連續(xù)工作，故摩擦熱和切削熱是主要熱源。若不盡快散熱、強(qiáng)制冷卻，控制其溫升，會使主軸發(fā)生熱變形，影響加工精度。一般處理方法是：（1）先檢查前后軸承潤滑脂是否耗盡或涂抹過量，應(yīng)按量注入潤滑脂；（2）再檢查前后軸承是否有損傷或混入異物，如軸承有破損應(yīng)更換新軸承；或者清除贓物，更換潤滑脂。
　　1.2 主軸出現(xiàn)異常噪音或振動
　　在主軸等速旋轉(zhuǎn)過程中，常會出現(xiàn)異常噪音或振動，這種情況可能來自于主軸電機(jī)或是機(jī)械系統(tǒng)。檢查時，可先使電機(jī)與主軸間的聯(lián)軸器斷開使電機(jī)空載運行，若仍有噪音，則原因出在主軸電機(jī)，否則為機(jī)械系統(tǒng)中主軸箱內(nèi)機(jī)械部件故障。
　?。?）機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲可以從以下幾個方面進(jìn)行檢查：
　?、贆z查主軸軸承的潤滑情況，是否缺少潤滑脂，如果缺少應(yīng)按量補(bǔ)充；
　?、谥鬏S驅(qū)動皮帶輪是否存在轉(zhuǎn)動不平衡狀況；檢查動平衡塊是否松動或脫落，如需要，應(yīng)對平衡塊進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
　?。?）對于交流主軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的異常噪聲及振動，維修時可以從以下幾個方面進(jìn)行處理：
　?、偈紫却_定異常噪音或振動是在什么狀態(tài)下發(fā)生的，如在減速過程中發(fā)生，則是再生回路故障，應(yīng)重點檢查再生回路的晶體管模塊是否損壞，保險是否熔斷；
　?、谌粼诘人傩D(zhuǎn)時產(chǎn)生噪音或振動，則先檢查反饋電壓是否正常，然后在突然切斷指令的情況下，觀察電機(jī)自由停車過程中是否有異常噪音或振動。若有，則故障出現(xiàn)在機(jī)械部分，否則故障出現(xiàn)在印制線路板上。
　?、廴舴答侂妷翰徽?，則進(jìn)一步檢查振動周期是否與速度有關(guān)。若有關(guān)，應(yīng)檢查主軸與主軸電機(jī)連接是否完好，電機(jī)軸承或主軸電機(jī)與主軸聯(lián)軸器是否正常，主軸箱內(nèi)驅(qū)動齒輪嚙合是否良好，以及安裝在交流主軸電機(jī)尾部的脈沖發(fā)生器是否工作正常。若無關(guān)，故障多數(shù)是由于速度控制回路調(diào)整不當(dāng)引起的，或連接器接觸不良，或電機(jī)內(nèi)部存在機(jī)械故障。
　　1.3 切削時主軸出現(xiàn)停轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)現(xiàn)象
　　數(shù)控機(jī)床在切削加工時，有時會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或突然停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，一般從以下方面處理：
　　（1）首先觀察主軸伺服系統(tǒng)是否有報警顯示。若有，可按報警提示的內(nèi)容采取相應(yīng)措施，若無，則應(yīng)檢查速度指令信號是否正常，若不正常，則為系統(tǒng)側(cè)輸出有問題或數(shù)/模轉(zhuǎn)換器存在故障。
　?。?）印制線路板設(shè)定錯誤，控制回路調(diào)整不當(dāng)也會造成此類異常。
　　（3）主軸不轉(zhuǎn)還可能是由于主軸位置傳感器安裝有誤，造成傳感器無法發(fā)出檢測信號而引起的。此時應(yīng)調(diào)整傳感器的安裝位置，并檢查連接電纜是否存在接觸不良等故障。
　?。?）若主軸電機(jī)不存在故障，則應(yīng)檢查主軸箱內(nèi)機(jī)械傳動部件。此類故障多發(fā)生在主軸箱內(nèi)使用皮帶傳動的機(jī)床上，檢查電機(jī)與主軸連接皮帶是否過松，皮帶表面是否沾染油污，皮帶是否老化變形。如皮帶過松，可移動電機(jī)座，張緊皮帶，然后將電機(jī)座重新鎖緊;對于受到污染或老化的皮帶，應(yīng)清洗油污或更換。
　　1.4 主軸定位故障
　　主軸定位時經(jīng)常出現(xiàn)抖動或定位不準(zhǔn)現(xiàn)象，其主要原因來自于三個方面：，主軸停止回路調(diào)整不當(dāng)，會使主軸在定位點附近擺動；第二，主軸定位檢測傳感器安裝不正確，無法檢測到主軸狀態(tài)，造成定位時主軸來回擺動；第三，主軸速度控制元件的參數(shù)設(shè)置有誤，使主軸定位產(chǎn)生誤差或抖動。
　　對于類原因引起的故障，調(diào)整主軸回轉(zhuǎn)定位電位器即可消除；對于第二、第三類原因引起的故障，可通過調(diào)整定位傳感器的安裝位置或修改控制單元有關(guān)參數(shù)消除。
　　2　結(jié)語
　　數(shù)控機(jī)床品種規(guī)格繁多，數(shù)量劇增，為保障機(jī)床的正常運行，出現(xiàn)異常后能及時地處理已成為至關(guān)重要的問題，能夠正確、快速地發(fā)現(xiàn)常見異常，查明原因并解決存在問題，是每個技術(shù)人員應(yīng)逐步具備的解決實際問題的能力。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]林其駿.數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:中國水利水電出版社,1998

 

來源：《機(jī)械研究與應(yīng)用》第17卷第1期