摘要 dhp50臥式加工中心b軸的結(jié)構(gòu)和鎖緊原理；b軸故障現(xiàn)象及故障診斷與排除方法。
一、b軸基本結(jié)構(gòu)和鎖緊原理 b軸轉(zhuǎn)臺安裝在沿z軸移動的工作臺上（圖1），通過底部的2個圓柱銷把轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動傳遞給圓光柵編碼器，將旋轉(zhuǎn)位置信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)臺角度的控制。
該轉(zhuǎn)臺采用回轉(zhuǎn)環(huán)型伺服力矩電機(jī)，此類電機(jī)是交流同步電機(jī)與直線電機(jī)的有機(jī)結(jié)合。在回轉(zhuǎn)運動中由回轉(zhuǎn)環(huán)型力矩電機(jī)直接驅(qū)動回轉(zhuǎn)運動，可以省去齒輪等各種中間環(huán)節(jié)，并能得到高的動態(tài)性能和好的定位精度。這種驅(qū)動系統(tǒng)無磨損、維護(hù)簡便。
機(jī)床上電后，為保證加工精度，轉(zhuǎn)臺（即b軸）不轉(zhuǎn)動時通過液壓鎖緊（圖2）。當(dāng)轉(zhuǎn)臺鎖緊時，電磁閥yv.112.3由plc通電驅(qū)動，額定90×105pa壓力的液壓油通往液壓橡膠膨脹圈，膨脹后擠壓彈性銅脹圈，使其抱緊扭矩伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子，進(jìn)而固定轉(zhuǎn)臺。當(dāng)轉(zhuǎn)臺松開時．電磁閥失電，液壓橡膠膨脹圈與油箱相連通直接泄壓，彈性銅脹圈復(fù)位，轉(zhuǎn)臺松開。
二、故障現(xiàn)象及解決過程
1．現(xiàn)象
臥式加工中心dhp50采用fanuc一16m數(shù)控系統(tǒng)，開機(jī)后只有b軸采用相對編碼器，所以需要回零，正常情況下需要轉(zhuǎn)動2周左右。但b軸在回零過程中，只轉(zhuǎn)動30°左右即停止，并出現(xiàn)454#報警：b axis：illegalrotor pos detect伍軸位置檢測錯誤）；436#報警：b axis：softthermal ovc （b軸軟件檢測熱保護(hù)）。
2．原因分析及處理
出現(xiàn)報警的原因：轉(zhuǎn)臺底部的圓光柵編碼器或其連接線路損壞；轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動過程中受到的阻力太大，超出其設(shè)計載荷。
處理方法：修改數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)，屏蔽掉b軸的圓光柵，使該軸變?yōu)榘腴]環(huán)軸。修改數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)步驟如下：①打開參數(shù)鎖，將參數(shù)2213的第7位和參數(shù)2229的第0位置為“0”；②cnc斷電；③cnc上電；④將參數(shù)2213的第7位置為“1”；⑤cnc斷電；⑥cnc上電；⑦將參數(shù)2229的第。位置“1”，此時cnc不用斷電；⑧選擇“jog”模式，選中b軸；⑨選擇“keyext”，按下“mch mngt”，“manual fct”，“exec”。
啟動機(jī)床，在b軸運動過程中，故障依舊。因此，判斷該故障不是圓光柵編碼器的問題，而是b軸電機(jī)轉(zhuǎn)動時阻力過大造成的。同時也證明圓光柵編碼器的連接線路沒有損壞，排除了*個原因。
機(jī)床斷電后，b軸轉(zhuǎn)臺是不能鎖緊的，通過咨詢，確認(rèn)這時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺的力量不需要很大。但實際上，在加力杠桿的幫助下，人工轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺仍非常困難，進(jìn)而確認(rèn)故障是由于轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動阻力過大而造成的。此時懷疑b軸轉(zhuǎn)臺液壓鎖緊系統(tǒng)未能*松開。先檢查外圍控制電路和液壓回路，當(dāng)機(jī)床通電后，plc輸出點y.6.4即為高電平＋24v，驅(qū)動電磁閥yv.112.3，使液壓油通往液壓橡膠膨脹圈（圖2），即可以鎖緊b軸。并且壓力開關(guān)sp. 111.0檢測到壓力，把＋24號送往plc輸入點x.1.0。當(dāng)b軸需要轉(zhuǎn)動時，plc輸出點y.6.4為低電平0v，電磁閥yv.112.3失電，液壓橡膠膨脹圈與油箱相通泄壓，plc輸入點x.1.0為低電平，這時數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動b軸轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)帶動轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動。經(jīng)檢測，plc各輸入輸出點信號、電磁閥動作正常，液壓管路通暢。
此時只能拆開b軸轉(zhuǎn)臺進(jìn)行維修，首先拆下轉(zhuǎn)臺中心液壓油分配器，然后卸下轉(zhuǎn)臺安裝座的固定螺釘，把轉(zhuǎn)臺和安裝座整體吊離工作臺。轉(zhuǎn)臺頂面朝下放置，再拆下轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子如圖3所示。經(jīng)查，發(fā)現(xiàn)軸承安裝座上有很多銹跡，懷疑安裝座由于生銹與轉(zhuǎn)矩電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)阻力過大。用砂紙去除銹跡，煤油清洗后，重新裝上轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺安裝座（因為轉(zhuǎn)臺倒置在桌面上，只能相對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺安裝座），發(fā)現(xiàn)阻力仍然很大。又拆除轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子，把百分表固定在中心轉(zhuǎn)臺上，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺安裝座，檢查彈性銅4圈側(cè)面，即轉(zhuǎn)臺鑼緊時與電機(jī)轉(zhuǎn)子的摩擦面（圖3）。發(fā)現(xiàn)該圓柱面跳動0.3mm，經(jīng)分析，認(rèn)為該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常范圍。該側(cè)面由寬度0.2mm的縫隙分割為20片鱗片，數(shù)個鱗片由于長期在鎖緊時受壓產(chǎn)生塑性變形，不能復(fù)位。因而當(dāng)b軸松開，液壓橡膠膨脹圈對其壓力消失后，不能復(fù)位的鱗片仍與電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致b軸異常。在百分表的測量下，利用外力，使不能復(fù)位的鱗片恢復(fù)原位置，圓柱面跳動達(dá)到0.05mm。重新裝上轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺安裝座，轉(zhuǎn)動正常，故障排除。