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       摘要：簡(jiǎn)要介紹了幾例數(shù)控加工中心主軸常見(jiàn)故障，從原理上分析故障產(chǎn)生的原因，并針對(duì)故障現(xiàn)象采取了合理的解決方法。

      1. 案例1

      故障現(xiàn)象：一臺(tái)漢川機(jī)床廠生產(chǎn)的型號(hào)為XH714D立式加工中心，系統(tǒng)釆用FANUC 0i Mate-M D，在執(zhí)行主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令時(shí)，無(wú)論設(shè)定多大轉(zhuǎn)速，主軸均以3～5r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而且在機(jī)床運(yùn)行幾分鐘后，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)并提示“ 主軸控制器未就緒”報(bào)警，如圖１所示。

      圖1

      故障分析與解決：筆者打開(kāi)機(jī)床電氣柜，發(fā)現(xiàn)主軸控制器提示“Er-11”報(bào)警，如圖2所示，此報(bào)警為超載故障報(bào)警。產(chǎn)生此故障的原因一般是由于電動(dòng)機(jī)超載運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)線路機(jī)械卡死和控制器與主軸電動(dòng)機(jī)配線線路斷接或短路等原因造成的。

      圖2

      首先關(guān)閉機(jī)床，用手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，主軸傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，未見(jiàn)異常情況；然后將主軸控制器與主軸電動(dòng)機(jī)配線折下重新安裝，再次打開(kāi)機(jī)器故障依然存在。

      當(dāng)筆者再次檢查控制器到主軸電動(dòng)機(jī)配線時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸軸流風(fēng)機(jī)防護(hù)罩上已布滿了灰塵，如圖3所示。經(jīng)檢查，軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子由于機(jī)械故障無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，從而造成超載故障。筆者更換軸流風(fēng)機(jī)后，再次啟動(dòng)機(jī)床故障排除。

     圖3

       2. 案例2
 

      故障現(xiàn)象： 一臺(tái)大河機(jī)床廠生產(chǎn)的型號(hào)為Z X K 5 0 ， 采用G S K980M Dc系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鉆銑加工中心，出現(xiàn)“主軸低擋換高擋失敗，主軸不在高擋，請(qǐng)重新?lián)Q擋”報(bào)警信息。

      故障分析與解決：這臺(tái)機(jī)床不是通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，而是通過(guò)氣缸帶動(dòng)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)主軸２級(jí)自動(dòng)換擋功能，而氣缸是通過(guò)電磁閥來(lái)控制的，如圖4所示。也是說(shuō)在氣壓正常的情況下，出現(xiàn)此故障是由于氣缸沒(méi)有動(dòng)作或沒(méi)有到位而造成的。

      于是筆者通過(guò)手動(dòng)操作電磁閥，主軸換擋正常。從而可以證明故障是由于電磁閥損壞造成的。更換電磁閥后，故障排除。
 

       圖4

      3. 案例3

      故障現(xiàn)象：同樣一臺(tái)大河機(jī)床廠生產(chǎn)的型號(hào)為ZX K50，采用G S K980M Dc系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鉆銑加工中心，由于主軸機(jī)械卡死無(wú)法工作。

      故障分析與解決：該機(jī)床主要用來(lái)完成鉆、銑、鏜、擴(kuò)孔和攻螺紋等多工序的加工。最初機(jī)床在工作過(guò)程中，主軸時(shí)而伴隨有“吱吱”聲，后來(lái)噪聲越來(lái)越大，從而造成主軸卡死。在現(xiàn)場(chǎng)分析故障時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸軸頭部分需要定期加注高速潤(rùn)滑脂。詢問(wèn)操作工人得知，機(jī)床已使用一年左右，從來(lái)沒(méi)有在此處加注高速潤(rùn)滑脂。而且在主軸出現(xiàn)有噪聲
時(shí)，似乎有金屬粉末從主軸軸頭處落下。把主軸抬高確實(shí)發(fā)現(xiàn)主軸軸頭處有金屬粉末。現(xiàn)在可以確定是主軸前支撐軸承損壞造成主軸機(jī)械卡死。從機(jī)床廠家提供的主軸結(jié)構(gòu)圖中得知，主軸前支撐配置高精度D3182112雙列圓錐滾子軸承與E8112推力球軸承組合，D3182112雙列圓錐滾子軸承是提高主軸徑向剛度，而E8112推力球軸承承受軸向切削力。

      筆者拆下主軸，發(fā)現(xiàn)前端兩個(gè)軸承由于沒(méi)有定時(shí)加注高速潤(rùn)滑脂已完全損壞，如圖5所示。更換主軸前支撐的兩個(gè)軸承后，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)正常，但換刀時(shí)主軸定向準(zhǔn)停位置不正確，從而造成機(jī)床無(wú)法換刀。

       圖5

      筆者查看主軸伺服驅(qū)動(dòng)單元使用手冊(cè)，總結(jié)出進(jìn)行定向的操作流程如下：

      上電后，調(diào)出監(jiān)視菜單，按鍵顯示，符號(hào)“E”表示主軸處于不確定的定向位置，其值不能作為定向位置參考值。確保伺服單元使能已經(jīng)斷開(kāi)，將主軸慢慢調(diào)整到定向點(diǎn)，然后記錄下， 顯示的位置，寫(xiě)入?yún)?shù)PA103中，這一參數(shù)就是定向位置。

       主軸拆卸和安裝注意事項(xiàng)：

      （1）主軸在拆卸過(guò)程中，要牢記零部件拆卸的順序及位置，并用記號(hào)筆作標(biāo)記，對(duì)于關(guān)鍵或復(fù)雜部位可用手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)拍照，防止在安裝過(guò)程中出錯(cuò)。

      （2）主軸在安裝前，應(yīng)先查看主軸各軸承的潤(rùn)滑情況；清潔箱體與主軸有接觸的部位，有銳角的地方要注意去除。

      （3）在固定主軸于主軸箱時(shí)，要使用扭力扳手，且鎖緊力（7 000N）必須一致，不能有傾角出現(xiàn)。

      （４）特別要提醒操作工人，要保證主軸各軸承的潤(rùn)滑情況，并及時(shí)加注潤(rùn)滑油，確保機(jī)床正常運(yùn)行。