湖南天雁機(jī)械股份有限公司 (421005) 周小偉

1.主軸轉(zhuǎn)速檢測

具備車螺紋和(或)恒線速切削功能的數(shù)控車床都裝備了主軸速度檢測。本例中的車床使用FANUC 系統(tǒng)，檢測元件使用FANUC 增量式光電脈沖編碼器。編碼器安裝方式為編碼器與傳動箱直接聯(lián)接(見附圖)，傳動箱傳動軸上的同步帶輪通過同步帶與裝在主軸上的同步帶輪相連。編碼器、安裝底板與傳動箱的聯(lián)接以及皮帶輪齒未畫出。

主軸編碼器安裝圖

2.故障現(xiàn)象

最先的故障現(xiàn)象為加工途中偶爾出現(xiàn)進(jìn)給不穩(wěn)定和時快時慢的現(xiàn)象，但沒有引起重視。其后又出現(xiàn)過傳動編碼器帶輪的皮帶斷裂而撞壞刀具的現(xiàn)象，當(dāng)時只是認(rèn)為皮帶質(zhì)量問題而更換了事。最后是在換皮帶后不久出現(xiàn)進(jìn)給突然加快很多又撞壞刀具，但皮帶未斷裂的現(xiàn)象。

3.故障檢查、分析及處理

檢查中現(xiàn)場修理人員反映此設(shè)備的主軸編碼器不耐用，上一個只用了一年多就壞了，現(xiàn)在這個好像又壞了，高度懷疑編碼器安裝質(zhì)量有問題。筆者檢查發(fā)現(xiàn)，搖動編碼器軸時有輕微晃動。把編碼器再裝到傳動箱上檢查發(fā)現(xiàn)帶輪軸竟然有明顯的串動現(xiàn)象。估計傳動箱內(nèi)的零件配合間隙有問題或軸承損壞(見圖1)。拆解圖1 部分零部件檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳動箱中軸承完好，調(diào)整環(huán)高度不足造成串動并發(fā)現(xiàn)帶輪局部有與安裝底板上一個用于把傳動箱體固定在安裝底板上的螺釘相擦的痕跡。這樣，在主軸帶動圖中帶輪轉(zhuǎn)動時，由于帶輪局部與安裝板上的螺釘相擦以及調(diào)整環(huán)高度不足引起的間隙和軸承游隙的存在，會造成帶輪軸串動及徑向跳動。由于帶輪軸與編碼器的軸通過平鍵聯(lián)接，那么就使得帶輪串動時編碼器軸也會晃動，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速測量失準(zhǔn)。又因為我們編程時進(jìn)給指令用的是每轉(zhuǎn)進(jìn)給，所以就會引起進(jìn)給不穩(wěn)。那么，為何這樣的晃動會造成檢測失準(zhǔn)呢?這是由光電脈沖編碼器的結(jié)構(gòu)和工作特點決定的，這里不再多說。為何又會出現(xiàn)調(diào)整環(huán)高度不足問題呢?經(jīng)查，調(diào)整環(huán)是上一次換編碼器時自配的，換了編碼器后并未嚴(yán)格檢查高度是否合適就投入運(yùn)行。更換一個較厚的調(diào)整環(huán)，消除帶輪串動后設(shè)備就運(yùn)轉(zhuǎn)正常了，至今已正常運(yùn)行6個月。由此看來，由于此種編碼器安裝結(jié)構(gòu)不能自動消除軸向間隙，在更換編碼器后必須配作調(diào)整環(huán)才能保證安裝良好。這也告訴我們，更換編碼器一定要搞清楚其安裝結(jié)構(gòu)和傳動原理，看是否需要做必要的調(diào)整來確保維修質(zhì)量，再就是設(shè)備一旦出現(xiàn)異常要及時查找原因，及時解決，以免造成更大、更多的損失。