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数控机床主轴准停装置和故障维修

时间:2017-08-17 00:59:10来源:本站 作者:admin 点击:
数控铣床

为了使数控机床完成ATC(刀具自动交换)的动作过程,必须设置主轴准停机构。数控机床和加工中心,由于刀具装在主轴上,切削时切削转矩不可能仅靠锥孔的摩擦力来传递,因此在主轴前端设置一个凸键,当刀具装入主轴时,刀柄上的键槽必须与凸键对准才能顺利换刀。因此,主轴必须准确停在固定的角度上。由此可知主轴准停是实现ATC过程的重要环节。

通常主轴准停机构有两种方式,即机械准停与电气准停。
1、机械准停
机械准停采用机械凸轮机构或光电盘方式进行粗定位,然后有一个液动或气动的定位销插入主轴上的销孔或销槽实现精确定位,完成换刀后定位销退出,主轴才开始旋转。采用这种传统方法定位,结构复杂,在早期数控机床上使用较多,而现代数控机床采用电气方式定位较多。

2、电气准停
电气准停定位一般有以下三种方式:
第一种是用磁性传感器检测定位,在主轴上安装一个发磁体与主轴一起旋转,在距离发磁体旋转外轨迹1~2mm处固定一个磁性传感器,它经过放大器并与主轴控制单元相连接,当主轴需要定向时,便可停止在调整好的位置上。
第二种是用位置编码器检测定位,这种方法是通过这种电动机内置安装的位置编码器或机床主轴箱上安装一个与主轴1:1同步旋转的位置编码器来实现准停控制,准停角度可任意设定。
第三种方法是数控系统控制主轴准停,准停的角度可由数控系统内部设定成任意值,准停由数控代码M19执行。当执行M19或M19XX时,数控系统先将M19送至PLC,处理后送出控制信号,控制主轴电动机由静止迅速升速或在原来运行的较高速度下迅速降速到定向准停设定的速度,寻找主轴编码器零位脉冲C,然后进入位置闭环控制状态,并按系统参数设定定向准停。若执行M191无S指令,则主轴准停与相对C脉冲的某一缺省位置;若执行M19SXX指令,则主轴准停于指令位置,即相对零位脉冲某角度处。主轴定向准停的具体控制过程,不同的系统其控制执行过程略有区别,但大同小异。
对于数控机床准停装置的维修,要先分清机床使用的是哪一种准停方式,然后再进行维修。

数控铣床加工孔的表面粗糙度值太大
故障现象:某数控铣床加工零件孔的表面粗糙度值太大,无法使用。
故障诊断:此故障的主要原因是主轴轴承的精度降低或间隙增大。
故障维修:调整轴承的预紧量。经过几次调试,恢复主轴精度,加工孔的表面粗糙度达到了要求,故障排除。

数控铣床主轴挂不上挡
故障现象:某数控铣床发出主轴箱变档指令后,主轴处于慢速来回摇摆状态,一直挂不上挡。
故障诊断:该机床采用变速齿轮带动的主传动,为了保证滑移齿轮移动顺利并啮合于正确的位置,机床接到变档指令后,主电动机将带动主轴慢速来回摇摆。此时,如果电磁阀发生故障(阀芯卡控或电磁铁失效),油路不能切换,液压缸不动作,或者液压缸动作而发出反馈信号的无触点开关失效,或者滑移齿轮变档到位后不能发出反馈信号,都会造成机床循环动作中断,主轴挂不上挡。
故障维修:更换新的液压阀或失效的无触点开关后,重新试车,主轴不在停转,能够正常工作,故障排除。
总之,理解了数控机床主传动系统的结构和原理,不管是何种型号的机床,总能依据故障现象逐一分析原因,由外到内,不难找出故障点,排除各种故障。


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