曲貴臣
(齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
數控機床的機床本體與傳統(tǒng)機床相似,由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。數控機床的機械結構主要由以下幾部分組成:
(1)主傳動系統(tǒng):它包括動力源、傳動件及主運動執(zhí)行件(主軸)等,其功用是將驅動裝置的運動及動力傳給執(zhí)行件,以實現主切削運動。
(2)進給傳動系統(tǒng):它包括動力源、傳動件及進給運動執(zhí)行件(工作臺、刀架)等,其功用是將伺服驅動裝置的運動與動力傳給執(zhí)行件,以實現進給切削運動。
(3)基礎支承件:它是指床身、立柱、導軌、滑座、工作臺等,是整臺機床的基礎和框架,支承機床的各主要部件,并使它們在靜止或運動中保持相對正確的位置。
(4)輔助裝置:輔助裝置是指實現浮球液位計的部件動作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置。
數控機床故障的產生原因多數與數控機床的維護保養(yǎng)不當存在直接或者間接影響關系。所以,在面對數控機床故障和維修問題時,首先要防患于未然,不能在數控機床出現問題后才去解決問題,要做好日常的維護工作才是關鍵。機械設備維護與檢修基本方式:①預防性維護。嚴格按照機床使用說明書及時進行潤滑、補給、調整和緊固。②預防性檢修。在掌握機械設備失效周期和故障概率的情況下,按照計劃針對重點檢查部位進行定期檢查,針對檢查記錄或者工作中不正常的征兆,在機械設備發(fā)生故障前進行預防性的修理改進或維護。③隨機性故障檢修,機械設備發(fā)生故障后進行的檢修。
(1)主傳動鏈的維護,定期調整主軸驅動帶的松緊程度,防止因帶打滑造成的掉轉現象;檢查主軸潤滑的恒溫油箱、調節(jié)溫度范圍,及時補充油量,并清洗過濾器;主軸中刀具夾緊裝置長時間使用后,會產生間隙,影響刀具的夾緊,需及時調整液壓缸活塞的位移量。
(2)滾珠絲杠螺紋副的維護,定期檢查、調整絲杠螺紋副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動;絲杠防護裝置有損壞要及時更換,以防灰塵或切屑進入。
(3)刀庫及換刀機械手的維護,嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞;經常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查車床主軸回換刀點位置是否到位,并及時調整;開機時,應使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作;檢查刀具在機械手上鎖緊是否可靠,發(fā)現不正常應及時處理。
(4)車床精度的維護,定期進行車床水平和機械精度檢查并校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統(tǒng)參數補償,如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、車床回參考點位置校正等;硬方法一般要在車床大修時進行,如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調整反向間隙等。
數控機床機械部分的修理,凡與常規(guī)機床機械部分相同的故障可用常規(guī)機床機械故障處理規(guī)定對待。但由于數控機床多采用電氣控制,使機械結構簡化,所以機械故障率有明顯地降低。
(1)進給傳動鏈故障的處理:由于數控機床的傳動鏈大多采用滾動摩擦副,所以這方面的故障大多表現為運動品質下降而造成。如反向間隙增大,定位精度達不到要求、機械爬行現象,軸承噪聲變大等。這部分的維修常與運動副的預緊力,松動環(huán)和補償環(huán)節(jié)的調整有密切關聯。
(2)主軸部件故障的處理:這部分故障多與刀柄的自動拉緊裝置、自動變檔裝置及主軸運動精度下降等有關。
(3)ATC刀具自動交換裝置故障:主要故障現象有:刀庫運動故障;定位誤差超差;機械手夾持刀柄不穩(wěn)定;機械手運動動作不準。所有這些故障現象,都會導致換刀動作緊急停止,整機因不能實現ATC刀具自動交換而停機。
(4)位置檢查用行程開關壓合故障的處理:數控機床配備了許多限位運動的行程開關,使用一段時間后,使運動部件的運動特性起了變化以及壓合行程開關的機械可靠性與行程開關本身的品質、特性都會影響整機的運動。這就需要很好地檢查、更換或調整。
(5)配套附件可靠性下降產生故障的處理:數控機床的配套附件包括冷卻裝置、排屑裝置、防護裝置、主軸冷卻恒溫箱以及液壓油箱、氣動泵及恒壓氣柜等。這些部件的損壞或動作不靈都會產生故障,使機床運動停止。因此,對這些部位的檢查不應忽略,只要排除了這些因素使機床約束條件得到滿足,就會取消報警轉入正常工作。
在數控車床實際維修中,故障錯綜復雜,在進行機械檢修的同時應綜合考慮電路、液壓相關影響因素,對故障進行綜合分析,才能逐步縮小故障范圍,較快地排除故障。
[1]吳國經.數控機床床故障診斷與維修[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.
[2]李洪.機械加工工藝手冊[M].北京:北京出版社,2007.