■ 湖南天雁機械有限責任公司 （衡陽 421005） 周小偉

數(shù)控無心磨床砂輪修整故障排除及建議

■ 湖南天雁機械有限責任公司 （衡陽 421005） 周小偉

針對無心磨工作過程中出現(xiàn)修整走空的問題，通過分析機床相關結構，找出修整走空的原因，給出采用與臥式數(shù)控車X軸控制類似的改進建議。

1. 出現(xiàn)開機修砂輪走空現(xiàn)象

一批新進公司的數(shù)控無心磨床出現(xiàn)程度不一的走空現(xiàn)象，表現(xiàn)為重新上電開機后（之前已正常工作）第一次或連續(xù)數(shù)次修砂輪（每次都在前一次修整進給量的基礎上加上新的修整進給量）走空（即實際修整量為零）或?qū)嶋H修整量小于設定修整量。有些設備每次斷電后再上電必定出現(xiàn)此類現(xiàn)象，有些設備則是偶爾出現(xiàn)；有些設備空修整量達到0.1mm，有些不過0.01mm。設備制造商機電人員多次來公司現(xiàn)場處理，但只對部分并不太嚴重的設備進行了處理，未能取得滿意的效果，就是說原來偶爾出現(xiàn)，處理后還是偶爾出現(xiàn)，也沒有找到一個明確的故障原因。

2. 設備相關結構簡介

此批數(shù)控無心磨床的砂輪修整和磨削進給控制由三菱FX1N PLC的位置控制實現(xiàn)，采用帶增量編碼器不帶剎車的電動機驅(qū)動進給和修整機構，修整機構相關部分如附圖所示。修整桿導向筒固定在床身上，聯(lián)軸器固定在修整桿導向筒上，減速器及電動機構成一個整體，固定在聯(lián)軸器上。帶旋轉(zhuǎn)編碼器的電動機通過減速器和聯(lián)軸器驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動。由于滾珠絲桿螺母固定在修整桿上（外徑70mm），修整桿位置指示塊，也使修整桿只能在修整桿導向筒中直線運動，因此絲桿帶動修整桿上的滾珠絲桿螺母作直線運動實現(xiàn)金剛筆前進修整砂輪的動作。對整個修整過程的控制是人工對刀，每次修整都在前一次的基礎上進行，每一次的修整量可預先設置，通過裝在電動機軸上的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器檢測并在人機界面上顯示，而總的修整量或修整桿相對床身或某個參考點的位置不顯示。

修正機構圖

3. 故障分析和排除方法與效果

從上面的介紹可見，造成走空的原因有三個方面：一是電動機沒有轉(zhuǎn)；二是修整桿沒有向前走；三是修整導向筒與砂輪之間的距離發(fā)生了變化。我們從中間開始，檢查通電后進行第一輪修整或前幾輪修整進給時，修整桿位置指示塊是否移動。結果發(fā)現(xiàn)，盡管人機界面顯示修整進給量正常，而指示塊卻并沒有移動或移動量比人機界面上的顯示量要小得多。這就基本肯定了第二方面的原因。

那么電動機旋轉(zhuǎn)而修整桿不走或少走的原因是什么呢？通過對附圖所示結構解體發(fā)現(xiàn)，修整桿與修整桿導向筒之間的配合很緊，且不同的位置松緊程度不一樣。這樣，當配合較緊時需要絲桿、螺母等產(chǎn)生一定量的變形扭曲后，才能推動修整桿前行而造成了一定程度的空走。當設備一直通電時，電動機一直保持一定量的轉(zhuǎn)矩，這種變形和扭曲一直保持，每次修整都正常，而一旦斷電，電動機就會在變形和扭曲力的作用下反轉(zhuǎn)消除變形和扭曲，導致再次通電走空。通過對修整桿進行修磨，使配合稍松一點點后，就不出現(xiàn)走空現(xiàn)象了。那么是否使修整桿與修整桿導向筒之間的配合足夠松，或者說間隙配合就可以了呢？也不盡然，從附圖所示結構可見，由于傳動系統(tǒng)沒有抱閘裝置，如果修整桿與修整桿導向筒之間的配合足夠松則修整桿前進沒有足夠阻力，那么，斷電后修整桿會在自重的作用下向前移動。這樣重新上電，修整量會很大，甚至損毀砂輪或設備造成更大的危害。所以這種結構必須使修整桿前進阻力足夠大，使修整桿與修整桿導向筒之間的配合足夠緊。但是過緊又走空，而且隨著修整次數(shù)的增加，修整桿與修整桿導向筒之間的配合越來越松，而出現(xiàn)上述自動前進現(xiàn)象，這也是不允許的，所以這種結構不理想。

4. 改進建議

從上面的介紹和分析可見，由于本機床的結構特點，既要消除走空又要避免自動前進比較困難。解決問題的辦法可參照斜床身臥式數(shù)控車X軸控制方式。這樣，修整桿與修整桿導向筒之間的配合可足夠松，電動機容量可減小。但一是電動機增加剎車，斷電時剎??；二是當采用增量編碼器時，每次通電要走參考點；三是每次修整后宜適當后退。

[1] 無錫機床股份有限公司.WX—1015型無心磨床使用說明書[M].江蘇：無錫機床股份有限公司，2011.

20150817）