四工位電動刀架機(jī)械故障維修實(shí)例

許昌技師學(xué)院 （河南 461000） 王銀洲

四工位電動刀架具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，剛性好的優(yōu)點(diǎn)，普遍用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上。筆者簡要介紹幾例常見的機(jī)械故障。

故障現(xiàn)象一：電動刀架在換刀時，一直伴隨有“呼啦，呼啦”的噪聲。

故障分析與解決：一般情況下，傳動部件磨損會產(chǎn)生較大的噪聲。根據(jù)刀架的工作原理分析，換刀時，電動機(jī)帶動蝸桿，蝸桿帶動蝸輪從而實(shí)現(xiàn)換刀。電動機(jī)和蝸桿及兩端的軸承在整個換刀過程中一直處于高速旋轉(zhuǎn)中，很容易造成磨損。

筆者和機(jī)床操作人員談話中了解到，機(jī)床換刀后除有噪聲外沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，電動機(jī)也沒有發(fā)熱，加工精度穩(wěn)定。筆者以此斷定是蝸桿兩端的軸承失效造成的。

筆者關(guān)閉機(jī)床電源，拆下電動機(jī)及聯(lián)接座，取出蝸桿，隨后拆下右端M10螺釘及端蓋，取出蝸桿另一端軸承，發(fā)現(xiàn)右端軸承已磨損嚴(yán)重，造成軸承失效的原因是由于操作人員長期使用乳化液，沒有及時潤滑刀架造成的。更換軸承并加注潤滑油后，噪聲消除。

故障現(xiàn)象二：換刀時上刀體不動，一段時間后，系統(tǒng)出現(xiàn)報警。

故障分析與解決：筆者從操作人員談話中了解到，這臺機(jī)床主要用來粗加工零件，吃刀量一般選擇比較大，對加工尺寸精度沒有嚴(yán)格要求，平常只用一個刀位，今天換新零件需要用兩把刀，才發(fā)現(xiàn)不能換刀。筆者初步斷定是蝸桿和蝸輪的機(jī)械卡死。

蝸桿軸和蝸輪機(jī)械卡死常規(guī)的解決方法：關(guān)閉機(jī)床電源，拆下刀架右端M10螺釘，用內(nèi)六方板手轉(zhuǎn)動蝸桿軸即可解除。

筆者通過上述方法操作，但是蝸桿軸沒有絲毫動靜。于是筆者把整個上刀體、電動機(jī)及聯(lián)接座拆下（見圖1），蝸桿還是絲毫未動。筆者拆下下刀體，取下主軸（見圖2），將主軸和蝸輪、螺桿分離時，發(fā)現(xiàn)螺桿和主軸已卡死。從圖1和圖2可以看出，刀架的潤滑情況良好，主軸上端有明顯磨損痕跡，造成機(jī)械卡死的原因是操作人員選擇切削用量不合理（吃刀量選擇過大），刀架承受不了較大外力而造成刀架主軸彎曲。筆者將主軸在車床上修復(fù)后，重新安裝完成后，故障排除。同時，筆者提醒操作人員要合理選擇切削用量，以免對機(jī)床造成不良的影響。

圖1

圖2

故障現(xiàn)象三：加工尺寸或精度誤差過大。

故障分析與解決：產(chǎn)生這種故障的原因有以下三個方面：一是系統(tǒng)方面，主要是指數(shù)控系統(tǒng)比較簡單，機(jī)床中出現(xiàn)的誤差不在設(shè)計時預(yù)測的范圍內(nèi)或者是在系統(tǒng)中對誤差沒有設(shè)置檢測，因此當(dāng)出現(xiàn)誤差時檢測不到；二是操作方面，操作人員對刀不正確，或者加工時沒有考慮刀尖半徑尺寸，或者在利用刀尖半徑補(bǔ)償時，G41、G42使用不正確以及刀具與工件的相對位置方位號設(shè)定錯誤等；三是機(jī)械方面，主要表現(xiàn)在絲杠與電動機(jī)的聯(lián)軸器松動，或者滾珠絲杠螺母副松動，或者床鞍與中滑板鑲條或壓板松動以及電動刀架松動等方面。

操作人員告訴筆者，這臺機(jī)床近期一直加工此零件，近兩天才發(fā)現(xiàn)尺寸略有變化，機(jī)床在使用過程中也沒有發(fā)現(xiàn)什么異常情況。

筆者首先可以排除機(jī)床系統(tǒng)方面及操作方面的故障。于是，筆者找來一塊百分表，并用磁性表座將百分表固定在機(jī)床導(dǎo)軌上，百分表測量頭壓在刀架左側(cè)面上，用一根一兩米長的鋼管輕輕撬動床鞍，此時百分表變化不大，說明床鞍前后壓板沒有松動或磨損。然后筆者將磁性表座固定在中滑板上，百分表測量頭壓在刀架側(cè)面上，雙手用力晃動刀架，此時百分表表針變化在0.2mm左右，說明刀架四個緊固螺釘沒有鎖緊或者刀架內(nèi)部松動。

筆者用內(nèi)六方扳手查看緊固螺釘并沒有松動，可以斷定是刀架內(nèi)部故障。根據(jù)圖3所示的結(jié)構(gòu)，造成刀架內(nèi)部松動的原因可能來自于止退圈下的推力軸承的失效。于是筆者讓操作人員折開刀架，發(fā)現(xiàn)軸承下圈滾道已出現(xiàn)裂痕，更換一個新的軸承，尺寸誤差得到解決。

圖3 四工位電動刀架結(jié)構(gòu)圖

造成刀架故障的原因主要在于刀架潤滑不足，部分操作人員錯誤地認(rèn)為刀架的潤滑也是由機(jī)床自動潤滑系統(tǒng)供給的，也很少有操作人員發(fā)現(xiàn)刀架的潤滑油加注位置，從而忽視了此處的潤滑，導(dǎo)致刀架產(chǎn)生故障。