数控龙门铣床X轴抖动故障分析与处理.pdf
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1、2023年 第9期 冷加工72维修与改造Maintenance&Rebuilding数控龙门铣床X轴抖动故障分析与处理文献,范献钢中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001摘要:数控机床抖动是日常维修常见的一种故障类型,造成故障的原因非常广泛,且不易判断查找。对数控龙门铣床X轴抖动故障的分析与处理过程进行了详细阐述,并介绍了数控机床蜗杆与蜗母条配合间隙的调整方法及相关注意事项,为该类传动方式的数控机床抖动故障处理提供了经验借鉴。关键词:数控;龙门铣床;X轴;抖动;间隙;调整;静压1 序言图1所示龙门铣床于2019年采购,适用于中型柴油机机体、纺织机械、印刷机械、汽车制造、造船机械、航天航空制
2、造及机床制造等行业,尤其对于多工位、多工序的长方形长箱体零件加工,是必不可少的关键设备。机床X、Y、Z进给轴位置检测均采用德国知名公司生产的金属直线光栅尺,主轴定向位置检测装置采用德国知名公司生产的齿形光电编码器,具有高精度和高可靠性。在电气控制方面,采用电器模块化设计,从而保证了数控龙门系列机床电气控制的统一性,便于调试使用和维修。整机配备840D sl数控系统。该机床配备附件铣头,采用半自动和自动换刀技术更换各种附件铣头,能实现对工件一次装夹后铣、镗、钻、铰及攻螺纹等多工位和多工序的加工。2 故障现象新设备在安装调试后,X轴一直存在声音大、轻微抖动现象,厂家也多次进行优化调整,但效果不理想
3、。随着设备继续运行,抖动现象也越来越严重,有时还会出现轮廓误差监控报警,已严重影响产品的加工精度。3 X轴传动结构蜗杆箱固定在机床床身中部,与工作台进给箱传动轴相连接,通过蜗杆与工作台面下方的蜗母条啮合,使工作台(X向)移动。蜗杆箱中的蜗杆是静压蜗杆,运行时液压系统恒定的压力油注入蜗杆与蜗母条的啮合齿面,形成一定厚度的高强度静压油膜,使蜗杆与蜗母条形成无摩擦传动,因而传动效率和精度高,无磨损,寿命长。油腔开设在蜗杆齿侧面上。静压蜗杆采用双联泵供油,即由双联泵引出流量相等的两条油路,分别向蜗杆左右两侧油腔供油。静压蜗杆除有一套静压供油泵组外,还有一套静压蜗杆预冲油系统,当蜗杆与蜗母条的油腔脱离啮
4、合区时,静压油路断开,预冲油接通,使非啮合的油腔仍充满油,防止油路混入空气,以提高蜗杆油膜的静压刚度,保证承载力度。静压蜗杆采用轴向配油的形式。静压蜗杆结构如图2所示。图1龙门铣床外观2023年 第9期 冷加工73维修与改造Maintenance&Rebuilding4 故障原因分析根据对X轴传动机构的工作原理分析后认为,造成X轴抖动的原因有很多,如工作台静压压力低,蜗杆静压压力低,蜗杆制动没有打开,工作台压板调整间隙过小,伺服电动机本身故障,检测单元故障,伺服参数设置不当,以及蜗杆与蜗母条间隙不当等。为了避免大量盲目的拆卸,提高维修效率,首先对工作台静压压力、蜗杆静压压力、蜗杆制动压力、X轴
5、检测单元及伺服控制参数进行检查,无异常。然后脱开X轴伺服电动机,将X轴改为半闭环运行试车,电动机运转正常,无抖动现象,排除伺服电动机本身问题。分析可能导致本次故障的主要影响因素为工作台压板调整间隙过小或蜗杆与蜗母条间隙不当。(1)工作台压板调整间隙过小工作台采用闭式静压导轨,下方共有8块压板,机床安装时压板间隙调整过小,将会造成工作台浮起量不够,出现X轴抖动故障。(2)蜗杆与蜗母条间隙不当蜗轮与蜗母条两者之间是靠恒定的压力油形成静压油膜,使蜗轮蜗杆实现无摩擦传动,如蜗轮与蜗母条间的间隙过小,则会造成静压油膜压力不稳定,出现抖动故障1。5 故障处理5.1 工作台压板间隙检查通过查阅机床相关资料,
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