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發(fā)布者：mzx    來源：上海仰光     發(fā)布時(shí)間：2022-4-23

HG3018美國CAPCO磨床機(jī)床顫抖故障分析
1、HG3018美國CAPCO磨床機(jī)床顫抖
從美國CAPCO公司進(jìn)口的HG3018軋輥數(shù)控磨床，采用德國BOSCH CC220數(shù)控系統(tǒng)， X軸為全閉環(huán)控制方式，位移檢測元件采用德國海德漢玻璃光柵尺。當(dāng)機(jī)床操作者無意中拿木條輕輕擊打機(jī)床砂輪架外殼體時(shí)，人站在工作臺上，感覺機(jī)床產(chǎn)生劇烈的顫動(dòng)。
從這個(gè)現(xiàn)象看，該故障的產(chǎn)生，肯定帶有機(jī)床本身的一些動(dòng)作，絕對不是純粹的機(jī)床某個(gè)零部件松了，人拿木頭條輕輕“砸”機(jī)床外殼導(dǎo)致的結(jié)果。經(jīng)查證，是X軸的滾珠絲杠背冒松造成的：當(dāng)人拿木條輕輕砸機(jī)床砂輪架外殼時(shí)，因?yàn)閄軸的驅(qū)動(dòng)依靠滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)，很輕便，由于X軸滾珠絲杠背冒松動(dòng)，故砂輪架會(huì)有一個(gè)微小的移動(dòng)。這時(shí)候，數(shù)控系統(tǒng)檢測到在沒有發(fā)出X軸移動(dòng)信號的情況下，X軸移動(dòng)了，肯定是“非法的”，這時(shí)候數(shù)控系統(tǒng)會(huì)發(fā)出與砂輪架移動(dòng)方向反向的“給定”信號，使砂輪架反向移動(dòng)。由于滾珠絲杠背冒的松動(dòng)，X軸反向移動(dòng)時(shí)會(huì)走過頭，此時(shí)砂輪架在數(shù)控系統(tǒng)的指揮下，又向與之前移動(dòng)方向反向移動(dòng)。。。。。如此往復(fù)，造成砂輪架的震動(dòng)。
在長期對數(shù)控機(jī)床的維修中，我們發(fā)現(xiàn)，光柵尺不僅僅作為位置環(huán)的檢測元件，還能成為機(jī)床直線軸的“監(jiān)督”元件。當(dāng)機(jī)械存在故障隱患時(shí)，如果該軸采用光柵尺控制，該故障隱患會(huì)通過光柵尺將隱患“放大”，以故障的形式表現(xiàn)出來。沒有采用光柵尺的機(jī)床，出現(xiàn)機(jī)械故障隱患時(shí)，往往不容易表現(xiàn)出來，直至故障隱患擴(kuò)大化，變成硬性故障。
2、C61200數(shù)控車床加工軋輥輥身時(shí)出現(xiàn)X軸前后竄動(dòng)
我公司從武重購買的C61200車床經(jīng)過數(shù)控化改造后，采用西班牙FAGOR 8055TC數(shù)控系統(tǒng)。該機(jī)床有一天在加工軋輥時(shí)，由于軋輥的輥身比較偏，正常情況下，軋輥輥身應(yīng)該是圓柱形，但由于澆注原因，該軋輥輥身各部直徑尺寸不一，呈現(xiàn)橢圓形。致使當(dāng)機(jī)床的刀具吃上輥身尺寸較大的地方時(shí)，在無X軸移動(dòng)指令的情況下，X軸自行往遠(yuǎn)離軋輥的方向移動(dòng)。當(dāng)?shù)毒呓佑|上軋輥輥身尺寸比較“瘦”的地方時(shí)，X軸自行向靠近軋輥的方向移動(dòng)，造成X軸的前后竄動(dòng).
其原因如下：我們首先對該機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)X軸在加上“使能”信號的情況下，其交流伺服電機(jī)加上了自鎖力。當(dāng)把X軸的位置檢測元件屏蔽掉后，改成半閉環(huán)，再進(jìn)行吃刀加工，發(fā)現(xiàn)之前的X軸前后竄動(dòng)的現(xiàn)象消失了。 看到這種現(xiàn)象后，有人判斷認(rèn)為是光柵尺出了問題，而我認(rèn)為恰恰是X軸光柵尺完好無損，才可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械存在的隱患。通過檢查X軸滾珠絲杠，發(fā)現(xiàn)是滾珠絲杠的背帽松了。正因?yàn)閄軸滾珠絲杠的背帽松了，在軋輥旋轉(zhuǎn)中，由于輥身是橢圓形，在刀具接觸上軋輥輥身尺寸比較大的地方時(shí)，由于軋輥輥身對X軸有一個(gè)“向遠(yuǎn)離軋輥直徑方向的頂力”，X軸被“頂”向遠(yuǎn)離軋輥直徑的方向，此時(shí)X軸的移動(dòng)不是機(jī)床數(shù)控指令所致。但用于檢測X軸的位置的光柵尺發(fā)現(xiàn)在沒有數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令的情況下，X軸向“+X”方向（遠(yuǎn)離軋輥輥身直徑的方向）移動(dòng)，光柵尺的作用是，通過檢測直線軸在數(shù)控指令的作用下，該直線軸移動(dòng)是否準(zhǔn)確，如果該直線軸移動(dòng)不準(zhǔn)確，通過數(shù)控系統(tǒng)的干預(yù)，使該直線軸定位至準(zhǔn)確位置。因此當(dāng)?shù)毒呓佑|上軋輥輥身尺寸比較“瘦”的地方時(shí)，刀具與軋輥輥身有了一定間隙，通過光柵尺的作用，使X軸向靠近軋輥直徑的方向移動(dòng)，定位至由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的X軸坐標(biāo)位置。這樣軋輥每轉(zhuǎn)一周，在X軸沒有數(shù)控指令移動(dòng)的情況下，X軸就出現(xiàn)“遠(yuǎn)離軋輥直徑方向”和“靠近軋輥直徑方向”的交替移動(dòng)。故加工偏輥時(shí)，X軸由于滾珠絲杠背帽的松動(dòng)使其產(chǎn)生來回竄動(dòng)。
3、 齊重RT125數(shù)控車床移動(dòng)Z軸時(shí)出現(xiàn)震動(dòng)
我們從齊重購買的RT125數(shù)控車床，有一天在移動(dòng)Z軸時(shí)出現(xiàn)震動(dòng)，我們原認(rèn)為是光柵尺出了問題，后來經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該車床的導(dǎo)軌上表面被鐵屑劃出痕跡所致。
驗(yàn)證自己判斷故障產(chǎn)生的原因是否正確的方法是，將該軸的控制方式改為半閉環(huán)即將光柵尺屏蔽掉，這種震動(dòng)即可消失或減輕了很多。此時(shí)有人會(huì)說那就干脆屏蔽掉光柵尺后使機(jī)床工作吧。這只是臨時(shí)措施，該軸屏蔽掉光柵尺后的加工精度肯定比以前要降低很多。
在十幾年的數(shù)控機(jī)床維修中，我們遇到了無數(shù)的和光柵尺有關(guān)聯(lián)的故障，基本上都是機(jī)械本身出現(xiàn)了問題。這說明光柵尺還可以把數(shù)控機(jī)床潛在的機(jī)械存在的問題檢測出來，并以故障的形式表現(xiàn)出來。
4、 數(shù)控機(jī)床直線軸采用全閉環(huán)時(shí)出現(xiàn)故障而采用半閉環(huán)時(shí)“貌似”故障消除的現(xiàn)象
數(shù)控機(jī)床的某個(gè)直線軸采用全閉環(huán)時(shí)出現(xiàn)電機(jī)抖動(dòng)、軸震蕩等現(xiàn)象，而將位置檢測元件屏蔽掉，這種不正常的現(xiàn)象消失，一般情況下，處理該類故障的方法如下：
首先檢查位置檢測元件，如光柵尺及讀數(shù)頭是否清潔，讀數(shù)頭的安裝位置是否合理，排除掉位置檢測元件不正常的因素。
如果能保證位置檢測元件良好的情況下，一般情況下就是該直線軸的機(jī)械傳動(dòng)鏈出現(xiàn)了問題，此時(shí)應(yīng)檢查直線軸的機(jī)械傳動(dòng)鏈?zhǔn)欠裼胁考�松�?dòng)現(xiàn)象、機(jī)械部件是否有磨損、機(jī)械傳動(dòng)鏈的相關(guān)潤滑是否良好。

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