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大型五軸數控龍門銑床（chuáng）的維修（xiū）與保養（yǎng）

2022-7-27 來源：海申機電總廠（象山）作者：李峰

摘要（yào）：大型五軸數控龍門銑床被廣泛應用於機械加工領域，然（rán）而，在大（dà）多（duō）數情況下，人們隻注重各種功能的使（shǐ）用，卻忽視了科學合理的使用方法及日常維護，這無疑對設備正常運行構成了潛在威脅。簡（jiǎn）單論述了大（dà）型五軸數控龍門（mén）銑（xǐ）床的常見故障，包括主軸部分故障、進給伺服（fú）係統故障等。介紹了故障的診斷及排除方法，最後簡述了銑床主軸部件、進給（gěi）傳動鏈、自動換刀裝置（zhì）的保養。

關鍵詞：大型五（wǔ）軸數控龍門銑床保養與維（wéi）修

隨著（zhe）我國（guó）製造業的（de）迅猛發展，大型五軸數控龍門銑床將會在機械加工範（fàn）疇內獲得廣泛的應用。大型五軸數控龍門銑床是一類技術量值相對高、加工多元化、操控複雜的機械加工設備。在使用過程中（zhōng），機械破損、磨損、運作條件（jiàn）相對差、工作（zuò）者操作規劃性相對小等，導致（zhì）大型五（wǔ）軸數控（kòng）龍門銑床發生故障失去效用（yòng），給公司生產運作帶來極大的消極影（yǐng）響。由此可見，維護是一項非常重要的工作。大型五軸數控龍門銑床的維（wéi）護難度遠遠大於普通機床，這（zhè）就要求維修人員具備一定的維修（xiū）技能和經驗，並充分了（le）解設備內部結構和工作條件，采取先（xiān）進可（kě）靠的技術手段（duàn）及時進行（háng）維修。

1、大型五軸數控龍門銑床常見（jiàn）故障（zhàng）

1.1 主軸部分常見故障

常規（guī）來看，主軸驅動體係理應（yīng）擁有寬的恒功率區域，加減速時長相對少、調速範疇廣、過載水準高、電（diàn）機溫值相對低、噪（zào）音低（dī）。主軸的常規故障包括主軸傳動體係故障、液壓係統故障與主軸的流量測試儀故障。因為大部分電動（dòng）機利用直流調速（sù）或變頻調（diào）速，所以（yǐ）其主軸（zhóu）箱架構比常規龍門銑（xǐ）削架（jià）構（gòu）單（dān）一化。操作中最可能（néng）出現故障（zhàng）的位置是刀（dāo）具自動（dòng）調速（sù）裝置和主軸中的自動擰緊裝配。

1.2 進給伺服係統（tǒng）常見故障

進給伺服係統可視作大型五（wǔ）軸數控龍門銑床的關鍵部分，也是同常（cháng）規銑床不同的獨特部件。它定位準確度相對高，對追蹤指定（dìng）信號響應速度快，平穩性相（xiàng）對較優，確保進給伺服係統的常態化運作。進給伺服係（xì）統管控銑床運動零部件的變（biàn）動，重點是直線運動。常見故障主要集中在（zài）伺服控製單（dān）元、位置反饋部分和伺服電機。常規的檢測進程是看能否有伺服激（jī）活信號，即依據可編程邏輯控製器（PLC）程序查測激活條件是否（fǒu）滿足，而後能夠看到屏（píng）幕軸的數值是否變動，伺（sì）服軸是否（fǒu）出現移（yí）動現象（xiàng），伺服單元上是否存在命令電（diàn）壓，來確（què）析位置反饋或伺（sì）服電機及（jí）機械性難題。

1.3 常見（jiàn）故（gù）障案例

國（guó）產 17 m 數控銑床的 y 軸伺服係統呈現出 y軸驅動器過（guò）度承載。檢查發現沒有機械負載問題，進（jìn）一步（bù）檢查發現機床油泄漏到電（diàn）機上，導致電（diàn）機損壞。更換 y 軸伺服電機後，伺服係統恢複（fù）正常。交流三相異步（bù）電動機故障是最（zuì）常見的。電動機的接地會增加瞬時電流，進而導致斷路器斷開（kāi）。輔助電路輸入和輸出點的斷（duàn）路器故障也很常見（jiàn）。在智能換刀（dāo）配置發生故障時，常規展現為定位偏差加大，刀庫運（yùn）動出（chū）現損害（hài），機械手運（yùn）動（dòng）偏差增大、平穩性下降，機（jī）械手握力差。如果故障愈加嚴重，就會導（dǎo）致更換刀具時被卡（kǎ）住，從而導致設備暫（zàn）停運作。

2、大型五軸數（shù）控龍門銑床的故障診斷

2.1 利用數控係統的自診斷功能

數控係統常規（guī）上均配置了相對完（wán）備的自診（zhěn）斷體係。無（wú）論（lùn）是國產係統（tǒng）還是國外先進係統，都可（kě）以在（zài）數控係統運行或電氣初（chū）始化過（guò）程中（zhōng）對（duì）每個接口或自身進行相應的自診斷。所以維修工作（zuò）者一（yī）定要熟悉診斷體係提供的各類消息反饋，這是確保修複工作精準有效（xiào）的基礎（chǔ）。根（gēn）據指令信息，詳細分析故障（zhàng）範圍，並利用故障分量進行準確定位。進口數控係統故障僅可（kě）以（yǐ）到板級，芯片級修複常規上（shàng）會交由各數控體（tǐ）係製（zhì）造商的售後組展開。數控設施的（de）故障可分（fèn）為軟件（jiàn）故障及由外部硬件（jiàn）故障（zhàng）導致的硬件故障。軟件故障是由操作和調整不當引起的，大多數發（fā）生在設備初始使用期間或設備用（yòng）戶的調整期間。硬件故障是維護中常（cháng）見（jiàn）的故障。常規來講（jiǎng），它是由檢（jiǎn）測電源、液壓（yā）係統、氣（qì）動係統、電動施行器與機器（qì）設施的問題導致的。

2.2 利用 PLC 程序的邏輯查找

目前，PLC 管控儀是附著在數控體係（xì）之上的。所以（yǐ）控製器展開釋析判（pàn）斷時，修複工作者一（yī）定要采用梯形圖，因為圖形（xíng）編程器（CRT）能夠清楚明了地察析數控體係的輸入 / 輸出（I/O）操控。維修人員通過對 PLC 程序進行邏輯分析，可以快速發（fā）現存在故障的（de）具體元（yuán）件。利用 PLC 的梯形圖，可以定位數控機床（CNC）係統結構和銑床的故障，然後確定故（gù）障的位置（液壓、電氣、氣動或機械）。

2.3 與操（cāo）作人員積極交流溝通（tōng）

操作工作者對大型五軸數控龍門銑床的運作狀態（tài）有相對深層的了解，也是發現故障的首要（yào）人員。所以，一旦有故障出現（xiàn），維修工作者通常不能直接開展修複工作。他們必須首先與操作人員積極溝通，確定機器處於哪（nǎ）種操作（zuò）狀態，會發生什（shí）麽後果，哪種類型的故障頻繁發生，以及操作是否符合（hé）規則。操作者提供的信息為維修工作者迅速判析故（gù）障原由及修複提供了可靠的參考數據。

3、大型五軸數控龍門銑床的保養

3.1 主（zhǔ）軸部件保養

由於（yú）大多數大型五軸數控龍門銑床都使用調速電機（jī），因此它們的主軸（zhóu）箱結（jié）構非常（cháng）簡（jiǎn）單。操控中（zhōng）最可能出現故障的部位是刀具智能化調速配置（zhì）及主軸自動擰緊架（jià）構。為（wéi）了確保在停電或（huò）運作時不會出現自動鬆動（dòng）現象，需用彈簧夾緊刀具（jù）的自動夾緊（jǐn）機構，且在（zài）銑床（chuáng）上設置行程（chéng）開關。若夾緊（jǐn）後（hòu）不可自動鬆開刀片，可（kě）對螺旋彈簧螺母、行（háng）程開關或鬆開刀筒（tǒng）的壓力進行一（yī）定的調節，以使其（qí）與縮（suō）減彈簧閉合量相適應。其次，應（yīng）注意主軸箱的噪音（yīn）和（hé）主軸的加熱情況。需定時清潔主軸箱，並（bìng）且添置合（hé）適的潤（rùn）滑劑，以保障主軸潤滑。另（lìng）外（wài），還需注意主軸與主（zhǔ）軸箱間的摩擦及清潔工作。

3.2 進給傳動鏈保養

在進給（gěi）傳動係統中（zhōng），一（yī）般采用塑料導軌、靜壓導軌、滾動導（dǎo）軌、靜（jìng）壓螺母副和滾珠絲杠副（fù）。因（yīn）此，當進給鏈發生故障時，其主要的外部性能表現是運動質量大大降（jiàng）低。例如，內部機械零件不向相應零件移動、蠕變、中斷操作、加寬反向間隙、降低定位精度、增加軸承噪音。針對此類故障，可以采取下列措施：

（1）提升傳動精度。科學調節每對齒輪運動（dòng）的預緊力，對鬆動的零部（bù）件（jiàn）進行恰當的調控（kòng），以完全消除傳動中的間（jiān）隙，縮減傳動鏈的相關（guān）度值。也可以在傳動鏈上安裝多個齒輪減速器。（2）提（tí）高傳動剛（gāng）度。若設施內部剛度不充分，則需適度調節支撐構件和螺母副間的預（yù）緊力，且選用合適的螺釘（dìng），這會對滑架與工作台的振動及爬行產（chǎn）生一定影響。傳動鏈還可能存在反向死區，這（zhè）將直接（jiē）影響（xiǎng）傳輸的準確性。

3.3 自動換刀裝置

若刀具沒有夾緊，則需在彈簧的儲（chǔ）放、組裝使用及修（xiū）複中夾緊彈簧。因此製（zhì）造商應編（biān）寫操作說明，指定存儲環境、安（ān）裝和使用方法，分析常見（jiàn）故障和故障（zhàng）排除方法並同時交付產品。正確引導用戶按期（qī）保管、使用、維護、維（wéi）修和更（gèng）換（huàn）防水電連接器將大大（dà）降低用戶成（chéng）本。如果蝸杆軸與電機軸之間的聯（lián）軸器鬆動或機械連（lián）接緊密，則刀庫（kù）將無法正常旋轉，因（yīn）此必須及（jí）時擰緊聯（lián）軸器（qì）上的螺釘。如果刀具庫的運（yùn）動不規（guī）範，不能到達指定位（wèi）置，可歸因於電（diàn）機傳動誤差或旋轉誤差。若不能（néng）通過工具套（tào）筒對工具展開夾（jiá）緊（jǐn）工作，則需科學調整工具套筒上的螺（luó）釘且擰（nǐng）緊彈簧，從而擰緊夾緊銷。如果刀套未完全就位，先檢查叉子的位（wèi）置或對限位開關進行調整。

4、結語（yǔ）

大型五軸數控龍門銑床內部架構與修複技藝相對繁雜，對操作工作者與修複工作者提出了相對高的要求。操作工作者理應精準把控操作流程，隨時觀察設施的運作狀況。維修人員需掌握熟練的維修技以及大量（liàng）專業知識以便（biàn）及時排除故障（zhàng），同時要做好日常（cháng）維護工作以降低故障發生率。技術探研單位理應增強技術的探研力度，主動引進國際（jì）先進技術，提（tí）升大型五軸（zhóu）數控龍門銑床的運行平穩性、加（jiā）工精準值與加（jiā）工速（sù）率。

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