數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診斷與維修

陳廣奪

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

數(shù)控機床是個復雜的系統(tǒng)，一臺數(shù)控機床不僅包括機械裝置、液壓系統(tǒng)，還包括電氣控制部分和軟件程序等。組成數(shù)控機床的這些部分，由于各種原因，不可避免地會發(fā)生不同程度、不同類型的故障，這些故障輕則導致數(shù)控機床不能正常工作，重則影響企業(yè)生產(chǎn)。本文著重分析數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的故障診斷及維修。

1 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的組成

數(shù)控機床的主要組成部分與普通機床類似，包括主傳動系統(tǒng)及主軸部件、進給傳動系統(tǒng)、基礎(chǔ)件及其他輔助裝置。

2 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診斷與維修

機械故障是指機械結(jié)構(gòu)因偏離其設(shè)計狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。

（1）主軸部件的常見故障及其診斷維修。①加工精度達不到要求。加工精度達不到要求產(chǎn)生的原因有:機床在運輸過程中受到?jīng)_擊；安裝不牢固、安裝精度低或有變化；針對上述原因應做如下處理:檢查對機床精度有影響的各部位，特別是導軌副；重新安裝調(diào)平、緊固。②切削振動大。數(shù)控機床切削有時候會出現(xiàn)振動過大現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因有以下5種可能:主軸箱和床身連接螺釘松動；軸承預緊力不夠，游隙過大；軸承預緊螺母松動，使主軸竄動；軸承拉毛或損壞；主軸與箱體超差。為了排除這一故障，根據(jù)不同的原因，給出下面的解決措施:恢復精度后緊固連接螺釘；重新調(diào)整軸承游隙。但預緊力不宜過大，以免損壞軸承；緊固螺母，確保主軸精度合格；更換軸承；修理主軸或箱體，使其配合精度、位置精度達到要求。③主軸箱噪聲大。數(shù)控機床工作時，主軸箱噪聲一般要求不超過78dB(A)，若超出此值，導致的原因可能有:主軸部件動平衡不好；齒輪嚙合間隙不均勻或嚴重損傷；軸承損壞或傳動軸彎曲；傳動帶長度不一或過松；相應的維修方法:重做動平衡；調(diào)整間隙或更換齒輪；修復或更換軸承，校直傳動軸；調(diào)整或更換傳動帶，不能新舊混用。④齒輪和軸承損壞。齒輪和軸承損壞現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有:變擋壓力過大，齒輪受沖擊產(chǎn)生破損；變檔機構(gòu)損壞或固定銷脫落；軸承預緊力過大或無潤滑。不同原因?qū)慕鉀Q措施:按液壓原理圖，調(diào)整到適當?shù)膲毫土髁?；修復或更換零件；重新調(diào)整預緊力，并使之潤滑充足。

（2）進給運動系統(tǒng)常見故障及診斷維修。①滾珠絲杠副噪聲。進給系統(tǒng)傳動鏈出現(xiàn)滾珠絲杠副噪聲故障原因:絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好；絲杠支承軸承可能破裂；電動機與絲杠聯(lián)軸器松動；絲杠潤滑不良；滾珠絲杠副滾珠有破損。故障維修方法是調(diào)整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面；如軸承破損，更換新軸承；擰緊聯(lián)軸器，鎖緊螺釘；改善潤滑條件，使?jié)櫥土砍渥?；更換新滾珠。②滾珠絲杠運動不靈活。產(chǎn)生滾珠絲杠運動不靈活的原因有兩個即軸向預加載荷過大；絲杠與導軌不平行。應對措施是調(diào)整軸向間隙和預加載荷；調(diào)整絲杠支座位置，使絲杠與導軌平行。

（3）導軌常見故障及診斷維修。①導軌研傷。導致數(shù)控機床導軌研傷的原因有機床經(jīng)長時間使用，地基與床身水平度有變化，使導軌局部單位面積負荷過大；長期加工短工件或承受過分集中的負荷，使導軌局部磨損嚴重；導軌潤滑不良；機裝維護不良，導軌里落入臟物。針對上述原因制定不同的維修方法:定期進行床身導軌的水平度調(diào)整，或修復導軌精度；注意合理分布短工件的安裝位置，避免負荷過分集中；調(diào)整導軌潤滑油量，保證潤滑油壓力；加強機床保養(yǎng)，保護好導軌防護裝置。②導軌上移動部件運動不良或不能移動。導軌上移動部件運動不良或不能移動現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有4個即導軌面研傷；導軌壓板研傷；導軌鑲條與導軌間隙太小，調(diào)得太緊。相應的解決辦法是用180號砂布修磨機床與導軌面上的研傷；卸下壓板，調(diào)整壓板與導軌間隙；松開鑲條防松螺釘，調(diào)整鑲條螺栓，使運動部件運動靈活，保證0.03mm的塞尺不得塞入，然后鎖緊防松螺釘。③加工面在接刀處不平。加工面在接刀處不平故障原因是導軌直線度超差；工作臺鑲條松動或鑲條彎度太大；機床水平度差，使導軌發(fā)生彎曲。針對不同原因制定的維修方法有調(diào)整或修刮導軌，允差為0.015/500mm；調(diào)整鑲條間隙，鑲條彎度在自然狀態(tài)下小于0.05mm/全長；調(diào)整機床安裝水平度，保證平行度、垂直度在0.02/1000mm之內(nèi)。

（4）回轉(zhuǎn)工作臺常見故障及診斷維修。①工作臺沒有抬起動作。工作臺沒有抬起動作故障原因有控制系統(tǒng)沒有抬起信號輸入；抬起液壓閥卡住沒有動作；液壓壓力不夠；抬起液壓缸研損或密封損壞。相應的維修方法是檢查控制系統(tǒng)是否有抬起信號輸出；修理或清除污物，更換液壓閥；檢查油箱內(nèi)油是否充足，并重新調(diào)整壓力。②工作臺轉(zhuǎn)位分度不到位，發(fā)生頂齒或錯齒。數(shù)控機床工作臺轉(zhuǎn)位分度不到位，發(fā)生頂齒或錯齒故障原因有控制系統(tǒng)輸入的脈沖數(shù)不夠；機械傳動系統(tǒng)間隙太大；液壓轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)位液壓缸研損，未轉(zhuǎn)到位；轉(zhuǎn)位液壓缸前端的緩沖裝置失效，死擋鐵松動。相應應對措施是檢查系統(tǒng)輸入的脈沖數(shù)；調(diào)整機械傳動系統(tǒng)間隙，軸向移動蝸桿，或更換齒輪、鎖緊脹緊套等；修復研損部位；修復緩沖裝置，擰緊死擋鐵螺母。

3 結(jié)語

數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障是企業(yè)生產(chǎn)過程中的常見問題，本文對其常見故障進行了分析，并給出了維修辦法，無論是對企業(yè)的維修人員還是機床操作者都有很好的參考價值和借鑒意義。

[1]海燕.數(shù)控機床機械維修[M].北京.中國電力出版社，2008.

[2]田宏宇.數(shù)控機床與數(shù)控技術(shù)[M].北京.希望電子出版社，2006.