陳林邦，蘇 龍

（沈機(jī)集團(tuán)昆明機(jī)床股份有限公司，云南昆明 650203）

0 引言

TK6916J設(shè)備（圖1）是公司創(chuàng)新研發(fā)的閉式靜壓結(jié)構(gòu)69系列落地式重型鏜銑床，該系列機(jī)床性能優(yōu)良，加工工藝范圍廣泛，一次裝夾可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、切溝槽以及平面的銑削加工。既可加工坐標(biāo)精度較高的孔系，也可加工大直徑孔系?？蛇x配多種特殊附件，如：自動(dòng)刀庫(kù)系統(tǒng)，切削液外冷、內(nèi)冷系統(tǒng)等能進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床的加工工藝范圍。與數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)及AC擺頭等選配附件配合使用，能實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)加工。廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、能源、國(guó)防軍工、軌道交通、冶金、工程機(jī)械等領(lǐng)域。在山東客戶的使用過(guò)程中，出現(xiàn)一些典型故障，具有代表性。

1 光柵尺受污染及龍門(mén)軸不同步故障

1.1 故障現(xiàn)象

機(jī)床Y軸頻繁出現(xiàn)“25201，軸Y12伺服故障報(bào)警”；“207900，電機(jī)堵轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)速換達(dá)到擋塊報(bào)警”。

1.2 故障分析

圖1 TK6916J落地式重型鏜銑床

該機(jī)型Y軸配置Y11/Y12雙電機(jī)、雙絲桿、雙光柵驅(qū)動(dòng)反饋系統(tǒng)，電機(jī)經(jīng)同步帶直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，由Y11/Y12組成龍門(mén)軸?！?5201”報(bào)警通常檢查伺服軸的軸數(shù)據(jù)和驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)是否異常；如果是帶有抱閘的軸，需要檢查抱閘電源是否正常；也可采用原件更換法檢查對(duì)應(yīng)軸的伺服電機(jī)、伺服電纜、功率模塊、控制模塊的好壞；如果以上都沒(méi)有問(wèn)題可檢查機(jī)械部分是否有卡死或潤(rùn)滑不足現(xiàn)象?！?07900”報(bào)警通常是電機(jī)內(nèi)部卡死或傳動(dòng)鏈卡死致使電機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)合兩個(gè)報(bào)警號(hào)及機(jī)床Y軸實(shí)際情況，為判斷故障原因，修改Y軸控制方式為半閉環(huán)控制，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行Y軸未見(jiàn)故障出現(xiàn)。推測(cè)報(bào)警故障是Y11或Y12光柵尺受污染引發(fā)雙光柵反饋不一致導(dǎo)致的“25201”和“207900”報(bào)警，處理故障時(shí)應(yīng)首先檢查光柵尺部分。

1.3 處理過(guò)程

（1）清理工作臺(tái)臺(tái)面，邊長(zhǎng)1 m方角尺檢查方滑枕懸伸處滑枕座300 mm處進(jìn)行主軸畫(huà)圈檢查結(jié)果為0.025 mm/800 mm，確認(rèn)懸掛式主軸箱體前后平衡，不需要進(jìn)行機(jī)械平衡調(diào)整。

（2）分別在滑枕懸伸出滑枕座0 mm、-300 mm、-600 mm、-900 mm、-1200 mm處上下移動(dòng)Y軸檢查Y11/Y12電流變化情況為：隨滑枕懸伸長(zhǎng)度增加，Y11/Y12電流呈逐漸減小趨勢(shì)變化。

（3）修改Y軸控制方式為全閉環(huán)，以0.02 mm步距修調(diào)Y12零點(diǎn)偏移使Y12軸向上偏移，觀察Y11/Y12電流變化情況時(shí)機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警“26106，軸Y12編碼器2沒(méi)有找到”；“25000，軸Y12主動(dòng)編碼器出錯(cuò)；或“25001，軸Y12從動(dòng)編碼器硬件出錯(cuò)?！?/p>

（4）修改Y軸控制方式為半閉環(huán)拆卸主軸箱后側(cè)光柵尺防護(hù)罩、主軸箱尾部上下風(fēng)琴罩，拆卸Y12軸光柵尺讀數(shù)頭時(shí)發(fā)現(xiàn)讀數(shù)頭安裝不妥（安裝支架修調(diào)不到位），酒精與無(wú)塵布多次清潔光柵尺、讀數(shù)頭，復(fù)裝后運(yùn)轉(zhuǎn)Y軸測(cè)試編碼器報(bào)警故障消除。

（5）全清Y11/Y12的零點(diǎn)偏移，回零后重新標(biāo)定Y機(jī)械零點(diǎn)，并觀察Y11/Y12電流變化情況異常。

（6）以0.02 mm步距修調(diào)Y12零點(diǎn)偏移使Y12軸向上偏移，上下移動(dòng)Y軸觀察Y11/Y12電流變化情況，當(dāng)修調(diào)量達(dá)0.137 mm時(shí)Y11/Y12電流相近，Y 軸上下移動(dòng)電流（3～8）A，滿足出廠設(shè)定調(diào)整要求?；謴?fù)主軸箱后側(cè)光柵尺防護(hù)罩、主軸箱尾部上部風(fēng)琴罩，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行測(cè)試確認(rèn)故障消除。

2 主機(jī)附件——萬(wàn)能銑頭傳動(dòng)鏈卡死不能分度故障

2.1 故障現(xiàn)象

萬(wàn)能銑頭Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中途卡頓抱死，都不能正常進(jìn)行分度工作。

2.2 故障分析

公司生產(chǎn)的萬(wàn)能銑頭，也叫萬(wàn)向銑頭，銑頭主軸可以在相互垂直的兩個(gè)平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，他不但能完成立銑、平銑的工作，同時(shí)，還可以在工件的一次裝夾中，進(jìn)行任何角度的銑削，主傳動(dòng)為兩組相互垂直的傘齒輪組。在旋轉(zhuǎn)中途卡死故障通常情況為傳動(dòng)鏈故障，故在處理此類故障時(shí)應(yīng)首先檢查傳動(dòng)鏈。

2.3 故障處理

（1）現(xiàn)場(chǎng)分別松開(kāi)內(nèi)外分度盤(pán)緊固螺釘，手動(dòng)正反向檢查內(nèi)、外分度盤(pán)均有卡死現(xiàn)象。

（2）拆卸內(nèi)、外分度盤(pán)緊固螺釘、分度蝸桿，拆卸內(nèi)、外分度盤(pán)檢查發(fā)現(xiàn)T形槽連接鍵及安裝螺釘散落在T形槽內(nèi)，其安裝螺釘全部斷裂。

（3）清理T形槽內(nèi)散落零部件及鐵屑，檢查T(mén)形槽連接鍵修理毛刺后完好，設(shè)法取出斷裂螺釘，檢查發(fā)現(xiàn)該面上兩動(dòng)力傳動(dòng)鍵松動(dòng)，拆卸檢查發(fā)現(xiàn)該鍵安裝螺釘太短，僅咬合4牙，更換長(zhǎng)度更長(zhǎng)的安裝螺釘重新安裝此傳動(dòng)鍵。

（4）清理、清潔兩分度T形槽及T形槽T形螺母并添加適當(dāng)液壓油潤(rùn)滑，復(fù)裝修理后的T形槽連接鍵，檢查T(mén)形螺母在T形槽各向個(gè)點(diǎn)移動(dòng)順暢無(wú)干涉。

（5）清理、清潔內(nèi)外分度盤(pán)各安裝面、補(bǔ)充潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑蝸輪蝸桿及各傳動(dòng)傘齒輪后復(fù)裝內(nèi)外分度盤(pán)。

（6）連接內(nèi)外分度盤(pán)緊固螺釘，手動(dòng)正反向多次檢查外分度盤(pán)均無(wú)卡死現(xiàn)象；手動(dòng)正反向多次檢查內(nèi)分度盤(pán)均無(wú)卡死現(xiàn)象。聯(lián)機(jī)多次運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試確認(rèn)故障消除。

3 主機(jī)附件——平旋盤(pán)U軸NC參數(shù)被修改異常，導(dǎo)致平旋盤(pán)無(wú)法正常使用故障

3.1 故障現(xiàn)象

平旋盤(pán)能正常聯(lián)機(jī)，聯(lián)機(jī)后平旋盤(pán)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)正常，但在使用U軸時(shí)，設(shè)備出現(xiàn)“25201，U軸伺服故障”報(bào)警，導(dǎo)致平旋盤(pán)無(wú)法正常使用。

3.2 故障分析

平旋盤(pán)也叫U軸刀具，U軸一般是定義為平行于機(jī)床的X軸的軸，U軸刀具可在U軸方向?qū)崟r(shí)數(shù)控變徑，使鏜銑類機(jī)床也能完成過(guò)去只能由車(chē)床完成的車(chē)削加工，在一定程度上擴(kuò)寬了鏜銑類機(jī)床產(chǎn)品的加工范圍，是公司向用戶大力推薦的主機(jī)附件之一。該用戶處平旋盤(pán)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)正常，但運(yùn)行U軸時(shí)出現(xiàn)報(bào)警，說(shuō)明故障情況出現(xiàn)在U軸運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈中，處理此類故障時(shí)應(yīng)首先檢查U軸傳動(dòng)鏈。

3.3 故障處理

（1）正常聯(lián)機(jī)平旋盤(pán)后，測(cè)試平旋盤(pán)U軸運(yùn)動(dòng)時(shí)觀察到平旋盤(pán)反向竄動(dòng)很大，疑似運(yùn)動(dòng)時(shí)過(guò)沖量或反向補(bǔ)償過(guò)多。

（2）檢查平旋盤(pán)U軸相關(guān)系統(tǒng)NC參數(shù)發(fā)現(xiàn)反向補(bǔ)償量達(dá)0.81 mm，嚴(yán)重超出正常的補(bǔ)償范圍，記錄并清除該補(bǔ)償量，復(fù)位操作使反向補(bǔ)償量為0后再次測(cè)試發(fā)現(xiàn)竄動(dòng)量明顯減小。

（3）百分表多次檢查測(cè)量平旋盤(pán)U軸反向間隙為0.13 mm，將該值設(shè)定到參數(shù)中并使其生效后，多次運(yùn)動(dòng)檢查平旋盤(pán)U軸反向間隙消除，竄動(dòng)現(xiàn)象消除，平旋盤(pán)整體各項(xiàng)功能正常。

4 主機(jī)附件——旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)潤(rùn)滑油液不合格，導(dǎo)致工作臺(tái)抖動(dòng)故障

4.1 故障現(xiàn)象

旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)在啟動(dòng)瞬間及正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均有抖動(dòng)現(xiàn)象，且隨運(yùn)轉(zhuǎn)速度的增大而更加明顯。

4.2 故障分析

該系列工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸采用高精度雙列圓柱滾子軸承，軸系上部采用中心卸荷裝置，其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌采用貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌與滾動(dòng)導(dǎo)軌相結(jié)合的剛性符合式導(dǎo)軌，使該工作臺(tái)具有抗偏載能力強(qiáng)、接觸剛度高、摩擦系數(shù)小、耐磨損、吸振性好、高頻振動(dòng)小、定位精度高、導(dǎo)軌潤(rùn)滑既可使油膜不被損壞又不會(huì)產(chǎn)生污染和浪費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，能保證各移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)不平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，需要首先檢查導(dǎo)軌潤(rùn)滑是否充足，滾動(dòng)軸承是否損壞等，其次檢查傳動(dòng)箱內(nèi)部是否故障等。

4.3 故障處理

（1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)抖動(dòng)現(xiàn)象明顯，抖動(dòng)現(xiàn)象不止出現(xiàn)在啟動(dòng)階段，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段也同樣存在，檢查導(dǎo)軌潤(rùn)滑油發(fā)現(xiàn)油液油質(zhì)不達(dá)標(biāo)，按設(shè)計(jì)要求更換油液為200號(hào)導(dǎo)軌潤(rùn)滑油。

（2）現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)軌潤(rùn)滑測(cè)試觀察壓力表未見(jiàn)壓力，拆卸集中導(dǎo)軌潤(rùn)滑泵保險(xiǎn)測(cè)量完好未損壞，檢查導(dǎo)軌潤(rùn)滑泵接線盒接線無(wú)誤，測(cè)量各工作電壓到位。

（3）系統(tǒng)端檢查距離潤(rùn)滑間隔設(shè)置正常、時(shí)間潤(rùn)滑間隔設(shè)置正常，每次潤(rùn)滑時(shí)間設(shè)置異常為1 s，修改每次潤(rùn)滑時(shí)間設(shè)置10 s，再次打油測(cè)試壓力表壓力上升迅速，壓力大小達(dá)標(biāo)。

（4）充分潤(rùn)滑工作臺(tái)后交用戶測(cè)試確認(rèn)故障消除。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)設(shè)備光柵受污染、龍門(mén)軸不同步、附件頭工作異常、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)抖動(dòng)等故障的分析處理及排除，發(fā)現(xiàn)此類大型設(shè)備中外部檢測(cè)裝置及主機(jī)附件部分故障率較高，但只要我們了解清楚其功能和結(jié)構(gòu)，從原理上進(jìn)行分析，很容易就能找到突破口，在設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)時(shí)務(wù)必保護(hù)好數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)不被隨意更改，平常工作中不斷總結(jié)出維修該序列產(chǎn)品故障的維修流程，就能大幅度提高維修效率、縮短設(shè)備停機(jī)維修時(shí)間。