杜紅偉

【摘 要】數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的必備設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是保證高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國防軍工現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備。但是數(shù)控機(jī)床在使用時(shí)，同步帶都會(huì)受到不同程度的磨損或損壞，在制造加工時(shí)給我們帶來很多麻煩。如何有效更換及更換后調(diào)試同步帶成了工作人員的一項(xiàng)必備技能。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床 同步帶 更換 調(diào)試

一、數(shù)控機(jī)床概述

（一）數(shù)控機(jī)床概念

數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。今天，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天以及軍事工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。一般工件精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件，都需要在數(shù)控機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。

（二）數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，具有如下特點(diǎn)：

1. 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量。

2. 可進(jìn)行多坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件。

3. 加工零件改變時(shí)，只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。

4. 機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇合適的加工用量，生產(chǎn)效率高（一般為普通機(jī)床的3～5倍）。

5. 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

6. 對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。

二、數(shù)控車床同步帶損壞的原因分析

同步帶是利用帶齒與帶輪齒的嚙合來傳遞動(dòng)力的一種新型帶傳動(dòng)。由于它具有傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)效率高及傳動(dòng)速比保持恒定等特點(diǎn)，成了傳動(dòng)中不可缺少的一部件。

（一）同步帶特點(diǎn)

1. 無滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。

2. 傳動(dòng)效率高，可達(dá)98%。

3. 傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。◣鲃?dòng)具有吸振的功能）

4. 使用范圍廣，速度可達(dá)50 M/S，傳動(dòng)比可達(dá)10左右，傳遞功率由幾瓦至數(shù)千瓦。

5. 維修保養(yǎng)方便，不需要潤滑。

（二）數(shù)控機(jī)床易出現(xiàn)的問題

精度再高的數(shù)控機(jī)床，在操作不當(dāng)或參數(shù)選擇不合理的情況下，都會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、自動(dòng)換刀裝置等帶來損害，大大影響了機(jī)床的加工性能、加工精度或加工效率。

我單位有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心共計(jì)20余臺(tái)，屬于經(jīng)濟(jì)型的開環(huán)數(shù)控機(jī)床。在使用幾年后，機(jī)床都出現(xiàn)了同一種“癥狀”，主要表現(xiàn)有以下幾種情況。

1. 工件X軸方向的尺寸精度均有較大的偏差。

2. 加工的工件與編程工件出現(xiàn)形狀誤差。

3. 操作X軸方向快速移動(dòng)時(shí)，可以聽到步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)是正常工作的聲音，但中滑板與刀架卻是間歇進(jìn)給或停止進(jìn)給，而且夾雜有明顯的不正常噪音。

（三）同步帶損壞的原因

經(jīng)過考慮，以上問題可能出現(xiàn)在X軸的同步帶磨損嚴(yán)重或損壞。分析同步帶磨損或損壞的原因有以下幾點(diǎn)。

1. 背吃刀量Ap設(shè)置的比較大，超出了經(jīng)濟(jì)型教學(xué)車床的范圍，大大增加了同步帶的受力情況，從而減短了它的使用壽命。

2. 不規(guī)范的機(jī)床操作，發(fā)生撞刀、接機(jī)事件所導(dǎo)致的機(jī)床位置精度超差。

3. 維修工在維修、更換同步帶后，裝配的時(shí)候，可能有位置的誤差，也會(huì)加快同步帶的磨損及損壞。

4.機(jī)床的同步帶使用期達(dá)到了規(guī)定的年限。

三、同步帶的更換與更換后的調(diào)試

（一）同步帶的更換

更換同步帶時(shí)，維修操作是比較方便的。要將機(jī)床的后蓋打開，再把步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的保護(hù)蓋拆開，此時(shí)就可以看到電機(jī)與絲杠之間的傳動(dòng)關(guān)系；逐一松開聯(lián)接板，拆下伺服電機(jī)、絲杠后蓋，此時(shí)就可將同規(guī)格的同步帶更換好，安裝各配件并調(diào)整同步帶的張緊程度。在對(duì)精度要求很高或者在高擋機(jī)床上調(diào)整張緊程度時(shí)，常常用到推拉力計(jì)輔助試驗(yàn)的儀器進(jìn)行檢查。但對(duì)于經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床而言，裝配時(shí)則憑手感定論，即用大拇指按下同步帶之間繃直段的中點(diǎn)，感覺松緊；安裝好后試機(jī)，正常工作后再安裝電機(jī)保護(hù)蓋與機(jī)床后蓋。

（二）同步帶更換后的調(diào)試

因?yàn)闄C(jī)床的傳動(dòng)部件重新更換，那么傳動(dòng)軸的反向間隙的參數(shù)也需要重新設(shè)置，這樣才能提高精度。具體的調(diào)試方法有多樣，常用的方法是打表法。

打表法，即采用百分表和磁性表座，檢查更換同步帶后的軸的反向間隙數(shù)值。如圖1所示，先執(zhí)行步驟1的方向，移動(dòng)刀架一個(gè)比較大的距離，將間隙徹底消除掉，然后將表座和百分表放置于刀架前方合適的位置，讓表的觸頭接觸到刀架并調(diào)整百分表觸頭至表內(nèi)的指針大約1圈位置；再執(zhí)行步驟2方向，方法是用手輪移動(dòng)刀架，選擇的倍率為0.01 mm，搖動(dòng)手輪并記下?lián)u動(dòng)的格數(shù)，直至百分表的表針有轉(zhuǎn)動(dòng)為止，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪的格數(shù)乘以倍率0.01，就是移動(dòng)軸的反向間隙值。此方法可能會(huì)有誤差，所以要多調(diào)試幾次并且還要反方向調(diào)試。取出現(xiàn)次數(shù)較多的數(shù)值，轉(zhuǎn)換成um單位輸入到機(jī)床軸參數(shù)中的X軸反向間隙欄目中。

四、注意事項(xiàng)

首先，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床屬于精度比較高的自動(dòng)化設(shè)備，所以要求在拆卸和安裝時(shí)，都要特別注意傳動(dòng)零部件的位置。在更換好同步帶后，安裝伺服電機(jī)時(shí)，如果電機(jī)的軸線位置與滾珠絲杠螺母副的軸線發(fā)生傾斜形成角度或者電機(jī)的位置移動(dòng)了一定的距離，都會(huì)對(duì)同步帶的壽命帶來影響，或者影響到工件的尺寸精度。

其次，調(diào)試機(jī)床軸的反向間隙時(shí)，應(yīng)該多試幾回，并往反方向重復(fù)步驟1和步驟2，確定最終值，將間隙減到最小，從而提高精度。