数控机床进给系统故障维修分析

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1、数控机床进给系统故障维修分析AnalysisofFailureRepairofCNCMachineToolFeedSystem石林SHIUn(中航工业丙安飞行自动控制研究所，丙安710065)(AVICXi'anFlightAutomaticControlResearchInstitute,Xi’an710065,China)摘要：进给系统作为数控机床的核心部件，故障率较高，故障原因复杂，维修周期长，所以故障的快速诊断变的尤为关键。文章主要根据笔者多年维修经验，对进给系统出现的常见故障进行分析总结提出解决

2、的思路，供大家参考。Abstract:AsthecorecomponentsofCNCmachinetools,thefeedsystemhashighfailurerate,complexfailurecauses,longrepaircycle,soitbecomesmoreimportanttodiagnoseandsolvethefailures.Accordingtoyearsofrepairexperience,theauthoranalyzesandsummarizesthesolution

3、stothecommonfaultsoffeedsystemappears,assomereference.关键词：数控机床；进给系统：数控维修Keywords:CNCmachinetool；feedsystem；CNCrepair中图分类号：TG659；TH17文献标识码：A文章编号：1006-4311(2014)13-0025-020引言数控机床的进给系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成驱动系统，机械传动部件和执行元件组成机械传动系统

4、，检测元件与反馈电路组成检测系统。随着数控系统的不断发展，系统的自诊断功能不断增强，驱动系统和检测系统的相关故障通过系统报警、自诊断功能，一般都可以快速找到故障源。机械传动系统的相关故障属于机械故障，此类故障由于设有防护装置既不能从外观上直接看出来，也不能通过自诊断检查出来，而且故障原因较为复杂，难以判断故障源，致使维修难度增大，维修吋间变长，影响生产加工，该类故障的解决S前大多依靠维修经验，所以在发生该类故障时，能及吋诊断出故障原因变的非常重要。以下文章主要通过对进给系统常见故障进行分类梳理，为故障的快

5、速诊断提供参考，同时通过一个维修实例，借助先进的检测仪器提高故障的诊断效率，为大家提供一个新的维修思路。1进给系统可靠性分析与常见故障根据近些年大量的数控维修统计，其中2250余例维修中与进给系统相关的故障660起，占整个机床故障率的29.3%。机械传动系统、驱动系统与检测系统等相关故障发生次数与维修时间所占比例如表1。从表1中可以看出机械传动系统虽然故障率较低，但故障维修时间较长，所以该类故障的维修难度大。常见的机械传动系统故障冇滚珠丝杠噪咅和导轨移动部件运动不良等故障。在实际维修中经常遇到机械传动系统

6、故障现象奋：导轨润滑不良，导轨镶条过紧，致使溜板爬行；由于长期使用，轴承、丝杠螺母副与丝杠本身的预紧力变小，传动链出现间隙；传动链过长，传动轴直径偏小，支撑和支撑座的刚度不够引起加工精度下降；轴承、丝杠、皮带、联轴器弹性元件等磨损或损坏产生异响等。机械故障在维修过程中除了要快速诊断出故障部位进行更换维修外，同时需要注意传动链的装配工艺，否则有可能不能恢复原有精度。驱动系统虽然故障率较高，但该类故障诊断较为容易，常见故障一般为驱动器或者电机故障，通过系统的自诊断功能一般都能检测出。检测系统故障率也相对较高，

7、多数为光栅尺、编码器等检测元器件故障，造成运动监控报警、问零故障，系统震动、抖动等现象，诊断故障原因也相对较为容易。2故障实例分析某型三轴立式加工中心，该机床采用FANUCOi数控系统，半闭环伺服控制。该机床在铣圆吋，在X轴方向过象限出现明显过切，加工出一个台阶，致使零件加工超差。随后利用球杆仪进行检测，测试结果如图1所示，圆度54.5μm。图中的红线代表球杆仪顺时针旋转的轨迹，绿线代表球杆仪逆吋针旋转的轨迹,造成这种现象的主要原因是由于X轴存在明显的反向间隙。利用激光干涉仪立即对X轴进行检测，检测

8、结果表明X轴存在45μm的方向间隙。在1851#参数中对X轴进行反向间隙补偿，补偿完后对X轴再次利用激光干涉仪进行检测，测试结果图2所示，定位精度能够达到13μm，反向间隙减小到8μm。但是利用球杆仪再次检测吋，该机床的圆度依然没奋明显的改善，圆度值42.5μm,检测结果如图3所示。从图中可以看出X轴的反向间隙变小，但X轴的反向跃冲变大，大概30μm,导致机床圆度差。造成这种故障现象的一般原因是由