HD-2016數(shù)控加工中心典型故障分析
HD-2016是瑞士LIECHTI公司生產(chǎn)的大型五坐標(biāo)六軸聯(lián)動(dòng)、全閉環(huán)控制的加工中心,配置SIEMENS 840D系統(tǒng),主要從事汽輪機(jī)多種級(jí)別葉片內(nèi)背弧形面的加工。
1.故障分析
在加工(D600B)5級(jí)動(dòng)葉和(D135A)3級(jí)導(dǎo)葉的過(guò)程中,有葉片出汽邊薄,進(jìn)汽邊厚的現(xiàn)象。操作人員描述了故障現(xiàn)象:同時(shí)加工6塊葉片,出現(xiàn)故障的葉片在B軸的4號(hào)、6號(hào)轉(zhuǎn)軸上,而1、2、3、5號(hào)轉(zhuǎn)軸上的葉片加工正常。維修人員認(rèn)為,B軸通過(guò)5個(gè)彈性聯(lián)軸器傳遞6根轉(zhuǎn)軸,由同一交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),可排除工件坐標(biāo)G54的設(shè)定有誤、刀具補(bǔ)償設(shè)定錯(cuò)誤以及B軸零點(diǎn)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤的可能。初步確認(rèn),故障發(fā)生在B軸4號(hào)、6號(hào)轉(zhuǎn)軸上,系機(jī)械故障。機(jī)械維修人員用杠桿人為地轉(zhuǎn)動(dòng)4號(hào)、6號(hào)轉(zhuǎn)軸,發(fā)現(xiàn)蝸輪有2°-4°的擺動(dòng)間隙,說(shuō)明故障的根源在4號(hào)、6號(hào)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
2.故障處理
(1)將X軸工作臺(tái)移向最右端,方便維修。
(2)拆下B軸防護(hù)板,取下6個(gè)對(duì)刀小氣缸。關(guān)閉NC驅(qū)動(dòng)和氣源,確保維修安全。
(3)取下B軸4號(hào)、6號(hào)轉(zhuǎn)軸。發(fā)現(xiàn)由于螺桿端蓋上的鎖緊螺釘出現(xiàn)了松動(dòng),使蝸輪和蝸桿傳動(dòng)間隙增大,造成葉片加工過(guò)程中,程序指令的旋轉(zhuǎn)角度與實(shí)際旋轉(zhuǎn)軌跡產(chǎn)生誤差,最終造成葉片加工異常。拆出蝸桿進(jìn)行清洗,發(fā)現(xiàn)組合軸承NKX30中的推力軸承損壞,這是負(fù)載過(guò)大造成的。由于生產(chǎn)任務(wù)緊,進(jìn)口備件周期長(zhǎng)等因素,決定用國(guó)產(chǎn)51106(8106)推力球軸承和NA4905(4624905)滾針軸承替代。
3.裝配后的檢測(cè)
裝配后需進(jìn)行3項(xiàng)重要的檢測(cè):①測(cè)量蝸輪的齒側(cè)間隙,用百分表測(cè)量≤0.01mm。②測(cè)量蝸桿軸向竄動(dòng),實(shí)測(cè)≤0.Olmm。③用手轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿軸正反方向各一周,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,無(wú)過(guò)緊、過(guò)松、卡塞現(xiàn)象。
4.用16N•m的預(yù)緊力鎖緊1一6號(hào)轉(zhuǎn)軸的彈性聯(lián)軸器。
5.打開(kāi)NC驅(qū)動(dòng)和氣源,消除報(bào)警信息。
6.用Φ25mm x 600mm長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)量棒檢測(cè)B軸4號(hào)、6號(hào)轉(zhuǎn)軸與尾座頂針的同軸度和Y軸與測(cè)量棒的平行度,兩項(xiàng)誤差≤0.02/600mm。旋轉(zhuǎn)B軸,測(cè)量4號(hào)、6號(hào)轉(zhuǎn)軸端面跳動(dòng)和徑向跳動(dòng)≤O.OO5mm。
7.將A軸回零,測(cè)量棒分別裝在4號(hào)、6號(hào)軸上,開(kāi)動(dòng)Z向(升降)測(cè)量主軸對(duì)B軸的垂直度誤差和A軸的零點(diǎn)偏置,記錄下數(shù)值。
8.分別測(cè)量B軸對(duì)1一6號(hào)夾具平面的誤差應(yīng)≤0.Olmm,這項(xiàng)測(cè)量對(duì)B軸的安裝調(diào)試很重要。將B軸回零,再測(cè)量一次,記錄誤差,并注意誤差的正負(fù)方向。
9.將B軸回零的零點(diǎn)偏置,進(jìn)行參數(shù)修改。重復(fù)第7、8、9步達(dá)到要求為止。
10.建議:根據(jù)HD一2016故障發(fā)生的部位及使用壽命,為確保葉片加工精度。B軸蝸桿組合軸承NKX30,累計(jì)工作21640h左右需更換。X軸傳動(dòng)軸承在重載條件下工作,其組合軸承ZARN55115TN,累計(jì)工作24920h左右需更換。
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