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数控机床主传动丝杠抖动故障排除

日期: 2019-06-24 ?? 来源:石横特钢集团有限公司 作者:尹衍鲁

  摘 要:新安装 RTII125*60/ 40P- NC 数控轧辊车床,在全闭环状态下,刀架溜板箱在纵向移动时,滚珠丝杠出现严重抖动现象,并且光栅尺一直报警,使机床无法正常运行。采取多种处理措施后排除故障,为类似的问题提供了参考,积累了丰富的经验。

  关键词:数控轧辊车床;全闭环;丝杠;抖动;措施

  因数控机床安装任务接触较少,排除调试故障时存在较大困难。然而,在第一台 RTII125*60/40P-NC 数控车床安装完成后,在调试过程中出现棘手问题。在全闭环状态下,刀架溜板箱沿 Z 轴正向移动时,设备运行平稳,然而沿 Z 轴负向移动时,在靠近床头箱一侧处,出现严重的抖动现象,总长约为 500mm,并且光栅尺一直处于报警状态,机床无法正常运行。具备丰富安装经验的厂家指导,从没有见过这种现象,很难从技术和数据方面进行分析。因此,采用原始方法——排除法。

  1 、故障排除措施

  根据丝杠抖动的情况看,情况比较复杂。可能为单一方面,或是多方面共同作用的结果。但在工期特别紧张的情况下,逐一进行核实排除,面对巨大的压力和挑战。

  (1)首先要排除程序方面的问题,根据厂家程序人员逐步分析诊断,发现程序并无错误,不存在误报情况。同时,在半闭环的情况下,不会出现这种现象,因此更加肯定了程序上出现问题的可能性较小。

  (2)电气方面,排查是否将电线、插件等接错,经过仔细检查,结合施工图纸,逐一核对排除了电气方面接错线的可能。

  (3)针对在半闭环和全闭环两种工作状态下,出现不同工作状态的情况,最直接的分析就是考虑光栅尺是否存在问题。首先是安装过程中,光栅尺是否粘有异物,其次是光栅尺在运输或安装时受到外力挤压和碰撞等,出现变形。拆卸光栅尺,用医用药棉蘸取纯度为 99.9%的无水酒精,将光栅擦拭干净,小心翼翼地将其安装恢复。用自制滑块固定在床身滑轨上,测量光栅尺外壳直线度是否超差。经过测量将光栅尺自身问题排除。

  (4)考虑机械方面,造成丝杠抖动的原因可能是刀架主传动减速箱,在减速传动过程中,齿轮啮合或润滑不好。拆开减速箱上盖,检查润滑油管位置是否合理,油管是否通畅。手动盘动减速箱齿轮,查看齿轮啮合是否顺畅,检查齿轮是否有损坏或夹杂异物。通过检查以上多种情况依然未能处理问题。

  (5)考虑电机方面的问题,根据出现的状况分析,可能是电机功率不足或缺相。拆下减速机,通过电气方面检测,发现电机并没有问题。因为当时共有 2 台机床,所以把第二台的电机拆下,更换到第一台机床上试运行,最终问题依然没有解决。

  (6)考虑预安装问题,因为本台数控机床床身较长,由两截床身拼接而成,设备在出厂前都要进行预安装调试,出厂时再将其解体。因此,设备出厂后床身现场拼接,主传动丝杠也为现场安装,但两端固定丝杠的底座与溜板箱丝母的等高已经通过厂家预安装调整好。最终只能检查厂家预安装问题,安装完成后是否能够保证丝杠与床身导轨平行,是否能够保证丝杠两端底座与回转螺母高度一致。

  在没有专业检测设备的情况下,自制直角滑拖板。将其卡在床身导轨上,分别在水平方向和垂直方向上架设百分表,慢慢推动滑拖板,读取两个方向的测量结果,最后做出曲线图。最终发现,丝杠东侧相对较高,但在允差范围之内,没有足够理由支持我们贸然去除底座垫板厚度。为了排除这一因素,采用量块代替底座垫板试运转的方案。即拆除靠近床头箱的丝杠底座垫板,将略低于垫板厚度的量块放入,进行预压并试运转,视丝杠震颤情况对量块的厚度进行调整,直到丝杠恢复正常为止。经测试后,将垫板去掉 0.80mm,将其安装恢复。发现丝杠抖动现象消失,多次往返运行平稳,并无其他问题产生。

  2 、结 语

  经过本次难题处理,掌握了如何处理数控车床丝杠异常抖动的方法,同时在排查过程中进一步掌握了如何处理调试问题的方法,拓宽了视野,开辟了新的道路。为之后的机床安装调试工作打下了坚实的基础,取得了宝贵的技术财富。

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