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大型五軸數(shù)控龍門銑床的故障排查與保養(yǎng)指南
2024-03-26
我國制造業(yè)蓬勃發(fā)展，大型五軸數(shù)控龍門銑床必將在機(jī)械加工領(lǐng)域占據(jù)重要地位,。這類設(shè)備技術(shù)含量高、加工多元化,、操控繁復(fù),。然而，在使用中,，機(jī)械磨損,、運(yùn)行條件惡劣、操作規(guī)劃相對疏忽等問題,，都可能導(dǎo)致設(shè)備故障,，進(jìn)而對公司的生產(chǎn)運(yùn)營造成嚴(yán)重影響。因此,，維護(hù)工作顯得尤為重要,。與普通機(jī)床相比，大型五軸數(shù)控龍門銑床的維護(hù)難度更大,，這要求維修人員具備高超的技能和經(jīng)驗(yàn),，并深入了解設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作條件，以及采用先進(jìn)可靠的技術(shù)手段及時進(jìn)行維護(hù),。
故障探秘
主軸疑云
一般來說,，主軸驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具備寬廣的功率范圍、短時的加減速,、廣泛的調(diào)速范圍,、高過載水平、低電機(jī)溫度和低噪音,。主軸的典型故障包括傳動系統(tǒng)故障,、液壓系統(tǒng)故障和流量測試儀故障。鑒于多數(shù)電機(jī)采用直流或變頻調(diào)速,，其主軸箱架構(gòu)相對于傳統(tǒng)龍門銑床更為簡化,。操作中容易發(fā)生故障的地方是刀具的智能調(diào)速和主軸中的自動擰緊裝置。
進(jìn)給伺服系統(tǒng)隱患
進(jìn)給伺服系統(tǒng)可視為大型五軸數(shù)控龍門銑床的關(guān)鍵組成部分,，與普通銑床有著不同之處,。它具有較高的定位精度,、快速響應(yīng)指定信號、相對較優(yōu)的平穩(wěn)性,，確保進(jìn)給伺服系統(tǒng)正常運(yùn)作,。故障主要集中在伺服控制單元、位置反饋和伺服電機(jī),。常規(guī)檢測包括觀察是否有伺服激活信號,，根據(jù)PLC程序檢測激活條件是否滿足，以及查看屏幕軸數(shù)值是否變動,，伺服軸是否移動,，伺服單元是否有命令電壓。
故障案例一瞥
一臺國產(chǎn)17米數(shù)控銑床的Y軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)過載,。經(jīng)檢查,，未發(fā)現(xiàn)機(jī)械負(fù)載問題，但發(fā)現(xiàn)機(jī)床油泄漏到電機(jī)上,，導(dǎo)致電機(jī)損壞,。更換Y軸伺服電機(jī)后，伺服系統(tǒng)恢復(fù)正常,。這種交流三相異步電機(jī)故障是常見的,，接地會增加瞬時電流，導(dǎo)致斷路器跳閘,。常見的還有輔助電路斷路器故障,。智能換刀配置故障通常表現(xiàn)為定位偏差加大、刀庫運(yùn)動受損,、機(jī)械手運(yùn)動偏差增大,、握力下降，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致刀具卡住,，從而使設(shè)備停止運(yùn)行,。
故障診斷
數(shù)控系統(tǒng)自我診斷
大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都配備了完善的自診斷系統(tǒng)。無論是國產(chǎn)還是進(jìn)口系統(tǒng),，都能在數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行或電氣初始化過程中對每個接口或系統(tǒng)本身進(jìn)行相應(yīng)的自診斷,。因此，維修人員需熟悉各類自診斷信息,，這是確保修復(fù)工作準(zhǔn)確有效的基礎(chǔ),。維修工作者可以根據(jù)指令信息，詳細(xì)分析故障范圍,，并利用故障分量進(jìn)行準(zhǔn)確定位,。對于進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)故障，通常只能進(jìn)行到板級,、芯片級的修復(fù),，更高級別的修復(fù)則需要數(shù)控系統(tǒng)制造商的售后團(tuán)隊(duì)介入,。數(shù)控設(shè)施的故障可分為軟件故障和由外部硬件故障引起的硬件故障。
PLC程序邏輯查找
目前,，PLC管控儀附著在數(shù)控系統(tǒng)之上,，因此，在判斷故障時,，維修人員可以通過采用梯形圖進(jìn)行邏輯分析,。圖形編程器（CRT）清晰明了地展示數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出（I/O）控制，有助于維修人員通過對PLC程序的邏輯分析,，迅速發(fā)現(xiàn)存在故障的具體元件,。通過梯形圖，可以準(zhǔn)確定位數(shù)控機(jī)床（CNC）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和銑床的故障,，然后確定故障發(fā)生的位置,，如液壓、電氣,、氣動或機(jī)械部分。
與操作人員積極溝通
操作人員對大型五軸數(shù)控龍門銑床的運(yùn)作狀態(tài)有深入了解,，是發(fā)現(xiàn)故障的第一手人員,。因此，維修工作者在故障發(fā)生時不能直接進(jìn)行修復(fù)工作,。他們需要積極與操作人員溝通,，確定機(jī)器的操作狀態(tài)、可能產(chǎn)生的后果,、故障類型的頻率以及操作是否符合規(guī)范,。操作人員提供的信息將為維修人員迅速分析故障原因和修復(fù)提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
保養(yǎng)
主軸部件
維護(hù)大型五軸數(shù)控龍門銑床的關(guān)鍵在于主軸部件,，特別是涉及刀具智能化調(diào)速和主軸自動擰緊,。為避免停電或運(yùn)作中的自動松動，采用彈簧夾緊刀具的自動夾緊機(jī)構(gòu),，并在銑床上設(shè)置行程開關(guān),。定期檢查螺旋彈簧螺母、行程開關(guān)和刀筒的壓力,，以確保夾緊后刀片不會自動松開,。同時，關(guān)注主軸箱的噪音和主軸的加熱情況,，定期清潔主軸箱并添加適量潤滑劑,，以確保主軸的良好潤滑。
進(jìn)給傳動鏈
進(jìn)給傳動系統(tǒng)通常采用多種導(dǎo)軌和螺母副,。當(dāng)進(jìn)給鏈出現(xiàn)故障時,，運(yùn)動質(zhì)量可能會顯著下降,，表現(xiàn)為機(jī)械零件運(yùn)動不暢、操作中斷,、定位精度下降等,。為提升傳動精度，科學(xué)調(diào)節(jié)齒輪的預(yù)緊力,，對松動零部件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控,。增強(qiáng)傳動剛度，通過適度調(diào)節(jié)支撐構(gòu)件和螺母副的預(yù)緊力,，選擇合適的螺釘,，以減少傳動鏈的相關(guān)度。此外,，注意傳動鏈的反向死區(qū),，以確保傳輸準(zhǔn)確性。
自動換刀裝置
對于自動換刀裝置,，正確的儲存,、組裝和使用方法至關(guān)重要。制造商應(yīng)提供詳細(xì)的操作說明,，包括存儲環(huán)境,、安裝步驟、使用方法以及常見故障排除,。定期檢查彈簧的儲存,、組裝和修復(fù)，確保刀具夾緊正常,。維護(hù)聯(lián)軸器,，及時擰緊螺釘以防止刀庫無法?常旋轉(zhuǎn)。在刀具庫運(yùn)動不規(guī)范時,，通過調(diào)整電機(jī)傳動誤差或旋轉(zhuǎn)誤差,，確保刀具能夠準(zhǔn)確到達(dá)指定位置?？茖W(xué)調(diào)整工具套筒上的螺釘,，擰緊彈簧以確保刀具能夠正常展開夾緊工作。如果刀套未完全就位,，檢查叉子的位置并對限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)整,。通過這些維護(hù)步驟，可有效提升自動換刀裝置的穩(wěn)定性和壽命,。
結(jié)語
大型五軸數(shù)控龍門銑床內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，修復(fù)技術(shù)要求較高，對操作和維修人員提出了相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)。操作人員應(yīng)精準(zhǔn)掌握操作流程,，隨時觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況,。維修人員需要熟練掌握維修技術(shù)和豐富的專業(yè)知識，以便及時排除故障,，同時要做好日常維護(hù)工作,，降低故障發(fā)生率。技術(shù)研究單位應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研究,，積極引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù),，提升大型五軸數(shù)控龍門銑床的運(yùn)行平穩(wěn)性、加工精準(zhǔn)度和加工速率,。在制造業(yè)風(fēng)起云涌的今天,，我們對這些先進(jìn)設(shè)備的保養(yǎng)和維修勢在必行。只有通過科學(xué)而細(xì)致的護(hù)理,，我們才能確保這些巨大的數(shù)控龍門銑床能夠在高強(qiáng)度運(yùn)作中始終如一地發(fā)揮出色性能,。
無論是主軸部件、進(jìn)給傳動鏈還是自動換刀裝置,，都需要我們細(xì)心呵護(hù),。主軸箱結(jié)構(gòu)的簡單性使得其護(hù)理相對直接，但也需要定期清潔和潤滑,，確保主軸在高速旋轉(zhuǎn)中保持順暢,。進(jìn)給傳動鏈的護(hù)理要注重傳動精度和剛度，通過科學(xué)調(diào)節(jié),，我們能使其運(yùn)動更加穩(wěn)定、精確,。而自動換刀裝置則需要我們關(guān)注彈簧的夾緊力,，確保刀具在工作中牢固可靠。
在故障排除方面,，數(shù)控系統(tǒng)的自我診斷功能和PLC程序邏輯查找成為了不可或缺的工具,。維修人員需要善于利用數(shù)控系統(tǒng)提供的自診斷信息，通過合理的邏輯分析迅速定位故障,。而PLC程序邏輯查找則是一項(xiàng)高效的手段,，通過梯形圖的邏輯分析，維修人員可以快速發(fā)現(xiàn)故障元件,。
臨末,，與操作人員的積極溝通顯得尤為重要。操作人員對設(shè)備的了解是深入而直觀的,，他們的反饋能夠?yàn)榫S修人員提供寶貴的信息,。通過合作和溝通，我們能夠更快,、更準(zhǔn)確地定位故障,，提高維修效率,。
在未來，我們需要不斷提升技術(shù)水平,，加強(qiáng)設(shè)備的研發(fā)和改進(jìn),，以適應(yīng)制造業(yè)的不斷發(fā)展。同時,，操作和維修人員也需要不斷學(xué)習(xí)新知識,，提高維護(hù)和修復(fù)的技能水平。只有通過共同的努力,，我們才能確保大型五軸數(shù)控龍門銑床在制造業(yè)中持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮重要作用,。
來源：《商情》23年11期
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