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加工中心主軸故障分析與維修
閱讀：164 發(fā)布時(shí)間：2020-8-121. 案例1
故障現(xiàn)象：一臺(tái)生產(chǎn)的型號(hào)為XH714D立式加工 中心，系統(tǒng)釆用FANUC 0/ Mate- MD,在執(zhí)行主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令時(shí)， 無論設(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。
故障分析與解決：筆者打開 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。
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 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。
1. 案例2
故障現(xiàn)象：一臺(tái)機(jī)床廠生產(chǎn)的型號(hào)為ZXK50，采用 GSK980MDc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 不是通過變頻器實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速， 而是通過氣缸帶動(dòng)滑移齒輪實(shí)現(xiàn) 主軸2級(jí)自動(dòng)換擋功能，而氣缸 是通過電磁閥來控制的，如圖4 所示。也是說在氣壓正常的情況 下，出現(xiàn)此故障是由于氣缸沒有 動(dòng)作或沒有到位而造成的。
于是筆者通過手動(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。
2. 案例3
故障現(xiàn)象：同樣一臺(tái)機(jī)床廠生產(chǎn)的型號(hào)為ZXK50,采用 GSK980MDc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 無法工作。
故障分析與解決：該機(jī)床主 要用來完成鉆、銑、鏜、擴(kuò)孔和 攻螺紋等多工序的加工。初機(jī) 床在工作過程中，主軸時(shí)而伴隨 有“吱吱”聲，后來噪聲越來越 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滑脂。詢問 操作工人得知，機(jī)床已使用一年 左右，從來沒有在此處加注高速 潤滑脂。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)軸承由于沒有定時(shí)加注高速潤 滑脂已*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 無法換刀。
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)視菜單陰1^， 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，將主軸慢慢調(diào)整到定向點(diǎn)， 然后記錄下yp_-sp。:，顯示的位 置，寫入?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，防止在安裝過程中出錯(cuò)。
(2) 主軸在安裝前，應(yīng)先查 看主軸各軸承的潤滑情況；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滑情況， 并及時(shí)加注潤滑油，確保機(jī)床正 常運(yùn)行。
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