1. 故障实例一
(1)故障现象 用XK5025数控立式铣床加工零件时,零件Z轴加工深度经常会发生变化,导致零件不合格。
(2)故障分析 这种现象可能是以下几方面原因所致:①零件自身原因,如零件厚度不一样。经测量,零件厚度相同,排除此种情况。②垫铁、工作台不平。经测量,垫铁和工作台均正常,说明不是由于装夹原因造成这种现象。③铣床刀具松动或没有夹紧,加工过程中铣刀上下移动所致。经检查,铣刀已夹紧,不是由于铣刀原因引起深度变化。④Z轴电动机线故障,用Y轴电动机线替换Z轴电动机线,故障依旧,说明Z轴电动机线正常。经反复测试与分析,发现零件加工深度变化不固定,又排除了上述几种原因,因此考虑可能是主轴掉刀造成这种现象,即主轴步进电动机出现问题。拆开主轴步进电动机外壳,发现主轴步进电动机内部的螺栓松动,使主轴移动时无法正常传动,即有时能传动,有时不能传动,导致零件加工时深度发生变化。
(3)故障处理 上紧主轴步进电动机内部的螺栓后,重新开机加工零件,故障排除。
2. 故障实例二
(1)故障现象 使用工作台升降按钮上升、下降工作台时,只能听到电动机转动的声音,机床却没有发生上升和下降移动。
(2)故障分析 由于工作台升降是通过机床按钮盒上的上升和下降按钮实现的,是通过机械部分控制的,所以此故障肯定与数控系统无关。首先,考虑机床的上升和下降按钮是否损坏。按动上升和下降按钮,均有电动机转动的声音,但机床却没有移动,说明上升和下降按钮是正常的。其次,考虑机床的机械传动是否正常。用机床自带的手动摇柄摇动工作台,看是否能移动工作台。把手动摇柄插入升降台方向的对应部位后,用摇动手柄进行上升和下降运动,发现无论是上升还是下降都正常。
根据上述情况,考虑可能是控制机床上升和下降的电动机出现问题。打开电动机外壳,发现电动机传动的传动带断裂,故障部位终于确定了。
(3)故障处理 更换一根新传动带即可。但原来的传动带断了,很容易拿下来,新传动带却很难装上去。安装新传动带的具体操作步骤如下:装上传动带一头,另一头用螺丝刀压上去,但只能压上去一点点,一按上升或下降按钮,传动带就掉下来,反复几次都无法成功,说明这种方法行不通。
我们想到了拆机床工作台来更换传动带,但考虑这种方法工作量巨大,而且恢复后机床精度难调整,最终放弃了。
再有用热水烫传动带的方法,但考虑烫过之后,可能影响传动带寿命,这种方法也被否决。最后用手动摇柄来解决这一问题。我们先装上传动带的一头,另一头用螺丝刀压上去,一人用螺丝刀压着传动带不动,另一人用手动摇柄慢慢向上摇动。通过这种方法,终于把整个传动带安装到两个带轮上去。
装好后,重新开机运行,问题得到解决,带传动正常,机床可进行正常的上升或下降运动。
3. 故障实例三
(1)故障现象 手动操作XK5025数控铣床时,在数控系统面板上,按动X轴方向工作台按钮,液晶显示器显示正常变化,但实际X方向坐标轴却没有运动,系统无报警显示。
(2)故障分析 因故障发生时系统不报警且显示器显示正常,说明按钮是好的。用使用正常的Y轴编码器替换原来的X轴编码器,发现故障依旧,说明不是X轴编码器损坏。
由于显示正常、但坐标轴不运动,应检查机床的驱动步进电动机是否旋转,以确定故障部位在机械传动系统还是在电气控制系统。如果机床电动机正常旋转,可以确定故障是由于机械传动系统不良引起的;如果机床的驱动步进电动机未转动,故障原因可能是驱动器与CNC之间的连线或驱动器故障引起的。
经检查,本机床X轴电动机正常旋转,因此可确定故障部位在机械传动部分。X向的移动是由步进电动机通过同步齿形带带动滚珠丝杠副旋转,继而驱动工作台而实现的。拆开X轴步进电动机外壳,发现步进电动机内部的同步齿形带断裂。
(3)故障处理 更换一根同种规格的新同步齿形带,X轴方向机床可正常移动,故障解除,机床恢复正常。
4. 故障实例四
(1)故障现象 XK5025数控铣床工作台Y轴方向位移过程中出现明显的机械抖动现象,故障发生时系统不报警。
(2)故障分析 因故障发生时系统不报警,同时观察CRT显示出来的Y轴位移脉冲数字量的速率均匀(通过观察X轴与Z轴位移脉冲量的变化速率比较后得出),故可排除系统软件参数与硬件控制电路的故障影响。由于故障发生在Y轴方向,故可采用交换法判断故障部位,通过交流伺服控制单元,故障没有转移,故故障部位应在Y轴伺服电动机与丝杆传动链一侧。为区别电动机故障,可拆卸电动机与滚珠丝杆之间的弹性联轴器,单独通电检查电动机。经检查,电动机运转时无抖动现象,显然故障部位在机械传动部位。
造成这种现象的原因可能有四种:①Y轴“滑枕”的“楔铁”存在松动。②Y轴滚珠丝杆螺母内的反相器处有脏物和小铁屑。③Y轴滚珠丝杆轴承损坏。④Y轴滚珠丝杠或螺母存在“轴向窜动”。通过对机床的检查,“楔铁”无松动现象,Y轴滚珠丝杆轴承没有损坏,且Y轴滚珠丝杆螺母内的反相器内没有脏物和小铁屑,故排除前三种故障可能。经检查,最后确认滚珠丝杠螺母的“背帽”松动是传动出现间隙的根本原因。
(3)故障处理 重新安装“背帽”,并对机床间隙进行调整后,故障消除。
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