发布者：mzx    来源：上海仰光     发布时间：2022-4-23

HG3018美国CAPCO磨床机床颤抖故障分析
1、HG3018美国CAPCO磨床机床颤抖
从美国CAPCO公司进口的HG3018轧辊数控磨床，采用德国BOSCH CC220数控系统， X轴为全闭环控制方式，位移检测元件采用德国海德汉玻璃光栅尺。当机床操作者无意中拿木条轻轻击打机床砂轮架外壳体时，人站在工作台上，感觉机床产生剧烈的颤动。
从这个现象看，该故障的产生，肯定带有机床本身的一些动作，绝对不是纯粹的机床某个零部件松了，人拿木头条轻轻“砸”机床外壳导致的结果。经查证，是X轴的滚珠丝杠背冒松造成的：当人拿木条轻轻砸机床砂轮架外壳时，因为X轴的驱动依靠滚珠丝杠来实现，很轻便，由于X轴滚珠丝杠背冒松动，故砂轮架会有一个微小的移动。这时候，数控系统检测到在没有发出X轴移动信号的情况下，X轴移动了，肯定是“非法的”，这时候数控系统会发出与砂轮架移动方向反向的“给定”信号，使砂轮架反向移动。由于滚珠丝杠背冒的松动，X轴反向移动时会走过头，此时砂轮架在数控系统的指挥下，又向与之前移动方向反向移动。。。。。如此往复，造成砂轮架的震动。
在长期对数控机床的维修中，我们发现，光栅尺不仅仅作为位置环的检测元件，还能成为机床直线轴的“监督”元件。当机械存在故障隐患时，如果该轴采用光栅尺控制，该故障隐患会通过光栅尺将隐患“放大”，以故障的形式表现出来。没有采用光栅尺的机床，出现机械故障隐患时，往往不容易表现出来，直至故障隐患扩大化，变成硬性故障。
2、C61200数控车床加工轧辊辊身时出现X轴前后窜动
我公司从武重购买的C61200车床经过数控化改造后，采用西班牙FAGOR 8055TC数控系统。该机床有一天在加工轧辊时，由于轧辊的辊身比较偏，正常情况下，轧辊辊身应该是圆柱形，但由于浇注原因，该轧辊辊身各部直径尺寸不一，呈现椭圆形。致使当机床的刀具吃上辊身尺寸较大的地方时，在无X轴移动指令的情况下，X轴自行往远离轧辊的方向移动。当刀具接触上轧辊辊身尺寸比较“瘦”的地方时，X轴自行向靠近轧辊的方向移动，造成X轴的前后窜动.
其原因如下：我们首先对该机床的数控系统进行检查，发现X轴在加上“使能”信号的情况下，其交流伺服电机加上了自锁力。当把X轴的位置检测元件屏蔽掉后，改成半闭环，再进行吃刀加工，发现之前的X轴前后窜动的现象消失了。 看到这种现象后，有人判断认为是光栅尺出了问题，而我认为恰恰是X轴光栅尺完好无损，才可以发现机械存在的隐患。通过检查X轴滚珠丝杠，发现是滚珠丝杠的背帽松了。正因为X轴滚珠丝杠的背帽松了，在轧辊旋转中，由于辊身是椭圆形，在刀具接触上轧辊辊身尺寸比较大的地方时，由于轧辊辊身对X轴有一个“向远离轧辊直径方向的顶力”，X轴被“顶”向远离轧辊直径的方向，此时X轴的移动不是机床数控指令所致。但用于检测X轴的位置的光栅尺发现在没有数控系统发出指令的情况下，X轴向“+X”方向（远离轧辊辊身直径的方向）移动，光栅尺的作用是，通过检测直线轴在数控指令的作用下，该直线轴移动是否准确，如果该直线轴移动不准确，通过数控系统的干预，使该直线轴定位至准确位置。因此当刀具接触上轧辊辊身尺寸比较“瘦”的地方时，刀具与轧辊辊身有了一定间隙，通过光栅尺的作用，使X轴向靠近轧辊直径的方向移动，定位至由数控系统发出的X轴坐标位置。这样轧辊每转一周，在X轴没有数控指令移动的情况下，X轴就出现“远离轧辊直径方向”和“靠近轧辊直径方向”的交替移动。故加工偏辊时，X轴由于滚珠丝杠背帽的松动使其产生来回窜动。
3、 齐重RT125数控车床移动Z轴时出现震动
我们从齐重购买的RT125数控车床，有一天在移动Z轴时出现震动，我们原认为是光栅尺出了问题，后来经检查发现该车床的导轨上表面被铁屑划出痕迹所致。
验证自己判断故障产生的原因是否正确的方法是，将该轴的控制方式改为半闭环即将光栅尺屏蔽掉，这种震动即可消失或减轻了很多。此时有人会说那就干脆屏蔽掉光栅尺后使机床工作吧。这只是临时措施，该轴屏蔽掉光栅尺后的加工精度肯定比以前要降低很多。
在十几年的数控机床维修中，我们遇到了无数的和光栅尺有关联的故障，基本上都是机械本身出现了问题。这说明光栅尺还可以把数控机床潜在的机械存在的问题检测出来，并以故障的形式表现出来。
4、 数控机床直线轴采用全闭环时出现故障而采用半闭环时“貌似”故障消除的现象
数控机床的某个直线轴采用全闭环时出现电机抖动、轴震荡等现象，而将位置检测元件屏蔽掉，这种不正常的现象消失，一般情况下，处理该类故障的方法如下：
首先检查位置检测元件，如光栅尺及读数头是否清洁，读数头的安装位置是否合理，排除掉位置检测元件不正常的因素。
如果能保证位置检测元件良好的情况下，一般情况下就是该直线轴的机械传动链出现了问题，此时应检查直线轴的机械传动链是否有部件松动现象、机械部件是否有磨损、机械传动链的相关润滑是否良好。

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