rtsparmill数控加工中心a轴故障的分析与排除

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1、RTSPARMILL数控加工中心A轴故障的分析与排除摘要从数控五坐标数控加工中心RTMILLSPARA轴结构常见故障的分析、诊断与修理来阐述修理方法。其次对五座标数控机床的保养进行了分析，对以后的维修工作奠定了基础。　　关键词诊断；蜗轮蜗杆　　：TP391：A：1671—7597（2013）051-104-01　　该机床是公司2005年从美国辛辛那提公司引进的五座标数控铣床，采用西门子840D控制系统，具有X，Y，Z，A，C五个坐标轴，其中AC轴为旋转轴与主轴同轴安装，实现刀具高速轻载切削，特别适合缘条类零件的加工，效率精度

2、高。机床加工过程中，A轴旋转频繁，随着使用的年限增加，机械磨损增加，故障渐发，研究产生的原因，修理方法意义重大。　　1故障现象　　机床所加工零件的尺寸超差，零件的表面有波纹，机床已无法正常加工零件。　　2故障诊断与分析　　引起加工零件尺寸超差的原因有：　　1）主轴精度差。　　2）机床C轴精度差。　　3）机床A轴精度差，经检测主轴及C轴，精度及主轴与C轴的同轴度均能达到机床出厂时的值，排除主轴、C轴精度超差。由于此机床是专门用于加工缘条类零件，在加工过程中A轴旋转频繁，随着使用的年限增加，可能由于A轴机械磨损，导致其精度差。因

3、此需要诊断是否A轴精度超差。　　2.1A轴精度超差的诊断　　2.2.1利用参数初步诊断　　首先机床回机械原点，打到手动方式，倍率开关调至10%驱动A轴至某一角度，观察诊断画面的数值，测量系统1与测量系统2的角度显示值差值的绝对值即为A轴误差值（此值超过0.01DEG时，说明A轴精度变差，有机械磨损），假如：这个值为：0.025DEG。其次，将这个误差值（0.025DEG）写入参数MD36510中激活生效，再次判断，反复摆动A轴看是否出现报警，如果报警说明机械传动装置还有累计误差，并且大于上述误差值；如果不报警则说明传动系统的

4、误差值最大就是这个值0.025DEG。经初步判定机械传动中有累积误差存在。　　2.1.2利用检验棒精密诊断　　用HSKA63型芯棒检验A轴的误差值，首先拍掉液压、急停按钮。用百分表测A0（A轴零度）的值（见图1）。即测量头与芯棒表面高点接触时，使测量杆有0.3mm～1mm的紧缩量，使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针，然后从与百分表测量头正对的一侧用力向里推芯棒，看百分表的读数，并记录设定为A0。其次把A轴摆90度（图2）用同样的方法测量并记录值设定为A90。A0与A90两个值的平均值即为A轴偏差值。如

5、这个值超过0.04，就认为A轴偏差超差，需调整。　　通过上述诊断发现A轴有偏差量，须进行调整。　　2.2A轴结构　　图3为A轴部件结构图：此机床A轴由伺服电机驱动、行星减速器、同步齿形带将运动传递到蜗轮蜗杆机构带动A轴旋转。蜗杆右端采用一对背对背的圆柱滚子轴承承受轴向与径向载荷，承载能力强，刚性好；左端由一对背对背的角接触球轴承支撑。位置检测采用圆光栅，形成全闭环控制系统，提高机床的定位精度。设有正负软限位，起到安全保护作用，传动的范围为-100-+110DEG。根据A轴结构可看出，由于使用时间较长，蜗轮蜗杆副有一定的磨损，

6、导致预紧力减小，造成A轴间隙增大，精度超差，通过磨削编号为133的调整垫，可调整预紧力，消除A轴间隙，保证A轴精度及加工精度要求。　　3故障排除　　依据上述分析，分别拆下A轴伺服电机、行星减速器、同步齿型带、蜗轮蜗杆副检查各部件未发现异常，检查蜗轮蜗杆轴承的跳动量在规定的范围之内。然后磨削133号零件（半圆垫片），去除厚度0.4mm，安装各部件。保证安装可靠无误后，上电，将MD参数36510设置为0.01（初始设置值）。机床回原点，再次驱动A轴转动，调出诊断画面观察测量系统1及测量系统2的误差值为0.005-0.008之间。

7、电流在1%-5%之间变化，用上述诊断方法测量A轴间隙为0.01mm以内。试切零件尺寸在公差范围内，表面波纹消除，机床恢复正常。　　4结束语　　五座标数控铣床A、C摆使用频繁，服役一段时间后磨损增大，导致加工精度下降。利用本文介绍的诊断方法，可有效准确地判断出故障。及时给予维修，对提高设备的精度有重要的意义。