數(shù)控?zé)o心磨床砂輪修整故障排除及建議

■ 湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司 （衡陽 421005） 周小偉

數(shù)控?zé)o心磨床砂輪修整故障排除及建議

■ 湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司 （衡陽 421005） 周小偉

針對無心磨工作過程中出現(xiàn)修整走空的問題，通過分析機(jī)床相關(guān)結(jié)構(gòu)，找出修整走空的原因，給出采用與臥式數(shù)控車X軸控制類似的改進(jìn)建議。

1. 出現(xiàn)開機(jī)修砂輪走空現(xiàn)象

一批新進(jìn)公司的數(shù)控?zé)o心磨床出現(xiàn)程度不一的走空現(xiàn)象，表現(xiàn)為重新上電開機(jī)后（之前已正常工作）第一次或連續(xù)數(shù)次修砂輪（每次都在前一次修整進(jìn)給量的基礎(chǔ)上加上新的修整進(jìn)給量）走空（即實(shí)際修整量為零）或?qū)嶋H修整量小于設(shè)定修整量。有些設(shè)備每次斷電后再上電必定出現(xiàn)此類現(xiàn)象，有些設(shè)備則是偶爾出現(xiàn)；有些設(shè)備空修整量達(dá)到0.1mm，有些不過0.01mm。設(shè)備制造商機(jī)電人員多次來公司現(xiàn)場處理，但只對部分并不太嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行了處理，未能取得滿意的效果，就是說原來偶爾出現(xiàn)，處理后還是偶爾出現(xiàn)，也沒有找到一個明確的故障原因。

2. 設(shè)備相關(guān)結(jié)構(gòu)簡介

此批數(shù)控?zé)o心磨床的砂輪修整和磨削進(jìn)給控制由三菱FX1N PLC的位置控制實(shí)現(xiàn)，采用帶增量編碼器不帶剎車的電動機(jī)驅(qū)動進(jìn)給和修整機(jī)構(gòu)，修整機(jī)構(gòu)相關(guān)部分如附圖所示。修整桿導(dǎo)向筒固定在床身上，聯(lián)軸器固定在修整桿導(dǎo)向筒上，減速器及電動機(jī)構(gòu)成一個整體，固定在聯(lián)軸器上。帶旋轉(zhuǎn)編碼器的電動機(jī)通過減速器和聯(lián)軸器驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動。由于滾珠絲桿螺母固定在修整桿上（外徑70mm），修整桿位置指示塊，也使修整桿只能在修整桿導(dǎo)向筒中直線運(yùn)動，因此絲桿帶動修整桿上的滾珠絲桿螺母作直線運(yùn)動實(shí)現(xiàn)金剛筆前進(jìn)修整砂輪的動作。對整個修整過程的控制是人工對刀，每次修整都在前一次的基礎(chǔ)上進(jìn)行，每一次的修整量可預(yù)先設(shè)置，通過裝在電動機(jī)軸上的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器檢測并在人機(jī)界面上顯示，而總的修整量或修整桿相對床身或某個參考點(diǎn)的位置不顯示。

修正機(jī)構(gòu)圖

3. 故障分析和排除方法與效果

從上面的介紹可見，造成走空的原因有三個方面：一是電動機(jī)沒有轉(zhuǎn)；二是修整桿沒有向前走；三是修整導(dǎo)向筒與砂輪之間的距離發(fā)生了變化。我們從中間開始，檢查通電后進(jìn)行第一輪修整或前幾輪修整進(jìn)給時(shí)，修整桿位置指示塊是否移動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管人機(jī)界面顯示修整進(jìn)給量正常，而指示塊卻并沒有移動或移動量比人機(jī)界面上的顯示量要小得多。這就基本肯定了第二方面的原因。

那么電動機(jī)旋轉(zhuǎn)而修整桿不走或少走的原因是什么呢？通過對附圖所示結(jié)構(gòu)解體發(fā)現(xiàn)，修整桿與修整桿導(dǎo)向筒之間的配合很緊，且不同的位置松緊程度不一樣。這樣，當(dāng)配合較緊時(shí)需要絲桿、螺母等產(chǎn)生一定量的變形扭曲后，才能推動修整桿前行而造成了一定程度的空走。當(dāng)設(shè)備一直通電時(shí)，電動機(jī)一直保持一定量的轉(zhuǎn)矩，這種變形和扭曲一直保持，每次修整都正常，而一旦斷電，電動機(jī)就會在變形和扭曲力的作用下反轉(zhuǎn)消除變形和扭曲，導(dǎo)致再次通電走空。通過對修整桿進(jìn)行修磨，使配合稍松一點(diǎn)點(diǎn)后，就不出現(xiàn)走空現(xiàn)象了。那么是否使修整桿與修整桿導(dǎo)向筒之間的配合足夠松，或者說間隙配合就可以了呢？也不盡然，從附圖所示結(jié)構(gòu)可見，由于傳動系統(tǒng)沒有抱閘裝置，如果修整桿與修整桿導(dǎo)向筒之間的配合足夠松則修整桿前進(jìn)沒有足夠阻力，那么，斷電后修整桿會在自重的作用下向前移動。這樣重新上電，修整量會很大，甚至損毀砂輪或設(shè)備造成更大的危害。所以這種結(jié)構(gòu)必須使修整桿前進(jìn)阻力足夠大，使修整桿與修整桿導(dǎo)向筒之間的配合足夠緊。但是過緊又走空，而且隨著修整次數(shù)的增加，修整桿與修整桿導(dǎo)向筒之間的配合越來越松，而出現(xiàn)上述自動前進(jìn)現(xiàn)象，這也是不允許的，所以這種結(jié)構(gòu)不理想。

4. 改進(jìn)建議

從上面的介紹和分析可見，由于本機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，既要消除走空又要避免自動前進(jìn)比較困難。解決問題的辦法可參照斜床身臥式數(shù)控車X軸控制方式。這樣，修整桿與修整桿導(dǎo)向筒之間的配合可足夠松，電動機(jī)容量可減小。但一是電動機(jī)增加剎車，斷電時(shí)剎住；二是當(dāng)采用增量編碼器時(shí)，每次通電要走參考點(diǎn)；三是每次修整后宜適當(dāng)后退。

[1] 無錫機(jī)床股份有限公司.WX—1015型無心磨床使用說明書[M].江蘇：無錫機(jī)床股份有限公司，2011.

20150817）