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进行系统故障维修8例2
日期：2010年11月08 来源：沈阳机床 关键字：数控车床
1)拆卸步骤：①测出滚珠丝杠空载转矩。先起动液压系统，使平衡液压缸工作，拆下Y轴伺服电动机。数控车床用扭力扳手旋转丝杠，沿主轴箱上、中、下不同位置测量（每隔200mm测一次，共测6点），记下主轴箱在每个位置的上升、下降的转矩，以供重装时参考。②关闭液压系统，为防止主轴箱下滑，支撑Y轴滑座。数控车床③拆掉上护板与主轴箱联接螺钉，将护板推到上端，用绳拴牢。④拆下下护板。由于这台机床属加长导轨．Y轴滑座的行程为1250mm，护板不能从下端拆下，为松开丝杠下端轴承螺母，须将下护权的下端盖锯下来（为便于维修，可改为拆装的结构），将下护板向上推至主轴箱，并用绳子拴牢。⑤用自制专用扳手松开上、下丝杠轴承螺母（先松防松螺母）。⑥旋转丝杠项出上、下向心一推力组合轴承，检查其磨损情况。⑦拆除丝杠螺母法兰的固定螺栓，从上方旋出螺母（滚珠螺母为内循环双螺母，上下共8排176只滚珠）。@为便于检查丝杠与螺母的磨损情况及调整其间隙，需将上、下轴承座拆除，取出丝杠副。⑨调整丝杠与螺母的间隙（预紧力）。数控车床为了使丝杠与螺母在最大轴向载荷时不致产生过大的间隙，应对丝杠和螺母施加一定的预紧力。预紧为的大小，一般应等于或稍小于最大载荷的I／3。数控车床测量预紧力则是靠测量预紧后增加的摩擦力矩大小来换算，如：预紧力为3000N时，经换算，最后的附加摩擦力矩为0.43N．m。亦就是说，如果螺母的力矩是。.43N-m，预紧力即约为3000N。预紧力可通过上、下螺母端面间的垫片来调整。
2)装配注意事项：①装配顺序基本上是拆卸顺序的颠倒。②旋上固定丝杠螺母法兰的固定螺栓，逐步将螺栓旋紧，最终旋紧要求的力矩为49N.m，为便于以后调整立柱导轨与主轴箱的间隙，暂不装上、下护板。③丝杠上轴承螺母(M40×1.5mm)的预紧J矩为1.51V.m。经计算预紧力约为3000—4000N．按轴预紧力不小于丝杠最大轴向载荷的1/3计算，丝杠最大轴向载荷约为IODOON。④旋紧丝杠下轴承螺母之前，先将主轴箱摇到丝杠最上端位置，起动液压平衡液压缸工作，去掉主轴箱的防落支撑：为避免影响下螺母拉伸丝杠的固紧力，要将下轴承上端的螺母松几牙螺纹。⑤将千分表座吸在靠近下轴承座端面的丝杠上，表头触及下轴承座端面，用专用扳手和弹簧秤旋紧下端螺母，同时观看千分表读数达到丝杠伸长0.02mm时为止。该螺母族紧、松开要反复几次，以便使0 2mm值准确无误。数控车床经计算，此时丝杠的预拉伸力约为3500，3950N，比要求的3000N略大些。这是因为：a）主轴箱与立柱间有摩擦力的作用，b）有碟形弹簧起作用。转动螺母使丝杠拉伸的同时，碟形弹簧也被压缩。所以，旋下端轴承螺母的角度与碟形弹簧的强力有直接关系。在无碟形弹簧处于刚性联接的情况下，确保丝杠伸长0 02。nm就够了，否则很难补偿由于轴承唐损而引起的预拉伸力的降低。最后旋紧下轴承的上端螺母。（D滚珠丝杠预紧前的空载转矩应在IO~ 15N.m以下，当施加3000N预紧力时，预紧后的附加摩擦力矩为0.43N．m。⑦检查电动机与丝杠联轴器的键槽和爪槽，其配合不得松动。数控车床⑧拆装时注意保护轴承座内的挡油圈，不得撕裂。
(3)调整主轴箱与Y轴立柱导轨镶条和夹紧滚轮如主轴箱与立柱之间有间隙，在主轴箱移动时，会造成移动速度的瞬时变化，过大就导致报警。为此在主轴箱上×轴方向置放水平仪，上、下移动主轴箱，水平仪在上、下不同位置上的读数差为0 054/iOOOmrrJ，发现此值过大；在Z轴方向置放水平仪，上、下移动主轴箱，水平仅在不同位置（每隔200m测一次，共测6点）的读数差为。U7/iOCOmm，上升、下降各测一次，取其平均值，发现此值也较大。由于x、z轴两个方向测得的主轴箱上、下移动的差值均较大，说明主轴箱与立柱结合面存有间隙，导致立柱导轨的直线性变差，因而造成运动速度瞬间变化出现报警。
1)调整主轴箱在Y轴立柱上沿X轴方向的间隙。在Y轴立柱右导轨的左右两侧，
装有4套循环式直线运动滚动块(德国IIVA公司产的RUS 26126，Cr3,厚26mm．宽42mm)．右侧上、下两套滚动块由镶条用M8×I．25mm×70“Ⅱn的螺钉拉紧，借此调整间隙；左侧两套滚动则不能调整。图样要求调整螺钉用60。80 N.m转矩旋紧（该值远大于我国旋紧M8螺纹28N-m的规定）。数控车床经计算，当用60N．m旋紧M8螺母时，M8螺钉所受的拉力为25000N，从而使每套滚动块承受的压力为7000N。数控车床为避免螺钉被拉断，我们用54N．m扳手旋了2转，便出现了令人满意的效果。此时平衡液压缸工作，旋转丝杠上、下移动主轴箱，Y轴全长上的转矩在8一IIN．m之间，比调紧镶条前(10~15N．m)小，水平仪读数差也由原来的0.054/iOOOmm降至0.032。0.04/iOOOmm，测得Y轴中心在X轴方向偏移为0.08mm。
2)调整主轴箱在Y轴立柱导轨Z轴方向的压紧滚轮。Y轴立柱导轨Z轴方向共有8只压紧滚轮，左右导轨各4只，其相对导轨正面的是不可调整的直线运动滚动块(RUS26126)，8只滚轮实际上是8只圆偏心夹紧机构(偏心距为1.3nun)。数控车床滚轮为INA公司产NUTR30，为圆弧角，允许滚轮中心线与Y轴立柱导轨面有一不大的偏斜。该压紧机构在任何位置上夹紧后均能自锁。滚轮的压紧转矩规定为10N．m，经计算每个滚轮的压紧力约为2500N左右，8只滚轮的压紧力共约20000N，与立柱侧面（Z轴方向）的镶条相比，压紧力小得多。数控车床我们按图纸规定用ION-m的转矩压紧偏心滚轮，捌得丝杠空载转矩在14N-m以下。将主轴箱摇到立柱最上端，将丝杠螺母法兰上的固定螺钉用49N．m转矩旋紧。最后装好上、下护板。
经过上述的检查、调整、试车后，故障消除。数控车床这说明报警主要是由于机械部分间隙造成的。由于间隙使坐标轴在运动时的速度不再是恒速，而是在恒速上附加了一个间隙值，并通过实际位置检测系统放大了这个值，该值x使速度调节环节的输入电压发生变化，当这种循环超过一定误差范围时，就会导致上述各种报警。
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