HSM600U型5軸高速銑削加工中心故障處理1例

張歷棟

中國電子科技集團第39研究所生產保障部 西安市

1.故障現象

1臺瑞士GF阿奇夏米爾 MIKRON公司HSM600U型5軸高速銑削加工中心，采用海德漢ITNC530數控系統，交流伺服電機驅動滾珠絲杠（X/Y/Z軸）、擺動（B軸）和回轉工作臺（C軸），主軸轉速18 000～42 000r/min，采用內置水冷和油霧潤滑技術。最近該加工中心開機后，X軸移動到任意位置后打開門，顯示器上X軸坐標變幾十微米，關上門后X軸坐標顯示漂動幾十微米，每次漂動值完全隨機，與X軸停放位置也無關系。故障出現后，系統沒有誤差監控報警，加工工件精度也正常。

2.故障處理

最初判斷故障由光柵尺和編碼器引起。按機床操作面板上的程序編輯鍵 ，再按“MOD”鍵，輸入制造商密碼95148，然后按“ENT”鍵確認，進入機床參數界面。然后按 鍵，輸入參數MP110.0（該參數設置為0，關閉光柵尺；設置為X1，X軸光柵尺電纜插在主計算機mc422的X1接口；設置為X2，X軸光柵尺電纜插在主計算機mc422的X2接口），按“ENT”鍵確認，搜索參數。將參數MP110.0的值由201改為0，屏蔽光柵尺狀態。按鍵結束，退出系統，關閉機床重新啟動，開關機床防護門時，X軸仍然有幾十微米的隨機漂動，據此判斷故障與光柵尺無關。拆下主計算機mc422的硬盤，使用硬盤的GHOST備份鏡像覆蓋硬盤，裝好硬盤，開機啟動后，故障依舊，排除系統參數出現問題的可能。

檢查加工中心X軸結構（圖1），螺母固定在工作臺上，交流伺服電機帶動同步帶驅動絲杠轉動，在開關門瞬間，電機確實存在輕微轉動。將皮帶調節到合理張緊度后開關門，電機仍輕微轉動，摘掉皮帶，再試，電機還是轉動。這些明顯表明在門開關瞬間，系統使電機運轉。最終確認故障原因是絲杠左端軸承支撐，和螺母、絲杠右端軸承支撐不在同一條線上，導致絲杠彎曲。機床門關閉，門保護開關閉合，驅動上電，螺母要回到系統原來位置，系統驅動電機運轉，因此顯示器上X軸坐標變化幾十微米。門打開后，門保護開關斷開，驅動和電機相繼斷電，絲杠要恢復自由狀態，因此螺母位置發生變化（光柵尺讀數頭與工作臺、螺母連接在一起），光柵尺測量出螺母位置變化，X軸坐標變化幾十微米。

松開螺母和工作臺連接螺栓，使螺母徹底放松，釋放絲杠形變，再擰緊連接螺栓，開機進行開關門試驗，故障消失，機床恢復正常。

滾珠絲杠的兩端軸承與螺母位置必須三點成一線，否則會嚴重影響機床精度。 W13.12-35

圖1 加工中心X軸結構