沈陽(yáng)GMC2560R2 龍門銑銑頭故障簡(jiǎn)析

◎李清華

（作者單位：中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司）

重裝廠的沈陽(yáng)GMC2560R2 龍門銑是沈陽(yáng)中捷公司生產(chǎn)的數(shù)控龍門銑床，本機(jī)床在銑頭裝卸以及轉(zhuǎn)角方面采用了全自動(dòng)方式，先大概介紹一下此臺(tái)機(jī)床的主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由電機(jī)帶動(dòng)主軸箱內(nèi)花鍵套旋轉(zhuǎn)，當(dāng)銑頭定位牙盤沒夾緊的時(shí)候，主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)銑頭上的花鍵，再由花鍵帶動(dòng)銑頭內(nèi)部咬合的內(nèi)外齒帶動(dòng)銑頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)銑頭外部有兩個(gè)鍵帶動(dòng)銑頭角度檢測(cè)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)銑頭轉(zhuǎn)角到位以后，銑頭會(huì)有個(gè)提升夾緊的動(dòng)作，此時(shí)銑頭定位牙盤陰陽(yáng)角正好相對(duì)，銑頭夾緊在準(zhǔn)確位置。當(dāng)銑頭定位牙盤夾緊時(shí)，則花鍵套頂動(dòng)銑頭內(nèi)部?jī)?nèi)外齒脫開，此時(shí)銑頭位置固定，電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)銑頭刀盤旋轉(zhuǎn)。

由于此機(jī)床的電氣控制及程序都是采用很先進(jìn)的設(shè)計(jì)，所以對(duì)機(jī)床機(jī)械工藝的要求很高，但我國(guó)機(jī)械工藝還沒有達(dá)到特別高的高度，所以此臺(tái)機(jī)床在工作了幾年以后，整條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)很大的間隙，這些間隙在主軸旋轉(zhuǎn)加工工件的時(shí)候不一定會(huì)有影響，但是如果間隙過(guò)大，在進(jìn)行銑頭自動(dòng)安裝和轉(zhuǎn)角的時(shí)候就會(huì)造成很大的問(wèn)題。

一、故障簡(jiǎn)析

1.主軸箱內(nèi)部傳動(dòng)鏈間隙大，則在安裝銑頭之前，花鍵套旋轉(zhuǎn)到82.5 度以后，由于間隙過(guò)大，定位不準(zhǔn)，此時(shí)電機(jī)伺服帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)定位，就會(huì)出現(xiàn)花鍵套來(lái)回?cái)[動(dòng)，位置無(wú)法準(zhǔn)確固定，此時(shí)滑枕下落就容易頂在銑頭花鍵上。

2.由于磨損嚴(yán)重，所以造成間隙過(guò)大，所以在銑頭安裝和旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)定位不準(zhǔn)，這樣在銑頭安裝和旋轉(zhuǎn)到位以后，銑頭定位牙盤陰陽(yáng)角不能完全對(duì)準(zhǔn)，所以銑頭牙盤夾緊過(guò)程中，就會(huì)出現(xiàn)邊提升邊轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，造成銑頭夾緊以后精度不準(zhǔn)。如果間隙過(guò)大，銑頭提升夾緊時(shí)頂牙，銑頭則不能完全夾緊，直接出現(xiàn)報(bào)警。

3.此臺(tái)機(jī)床銑頭旋轉(zhuǎn)的角度上面已經(jīng)敘述過(guò)，是由銑頭旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)檢測(cè)盤旋轉(zhuǎn)，然后依靠主軸箱上的傳感器檢測(cè)，但是當(dāng)主軸傳動(dòng)鏈上出現(xiàn)間隙時(shí)，如定位牙盤磨損或是銑頭上帶動(dòng)檢測(cè)盤的鍵槽磨損過(guò)大時(shí)，這時(shí)候檢測(cè)盤上的凹點(diǎn)和傳感器的位置就會(huì)出現(xiàn)偏差，如果偏差較小，我們可以通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器的感應(yīng)電流進(jìn)行調(diào)整，但如果偏差較大時(shí)，則當(dāng)前識(shí)別角度就會(huì)出現(xiàn)混亂，與實(shí)際目標(biāo)角度不符。出現(xiàn)這樣的問(wèn)題以后，在下一次執(zhí)行轉(zhuǎn)角程序時(shí)，銑頭會(huì)默認(rèn)從識(shí)別角度開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過(guò)后實(shí)際角度就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤故障。

4.如果整個(gè)主軸的間隙過(guò)大，在轉(zhuǎn)角的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)靜止誤差報(bào)警等一系列定位監(jiān)控方面的報(bào)警。出現(xiàn)報(bào)警以后程序就會(huì)停止，所以還需要手動(dòng)將銑頭安裝或者旋轉(zhuǎn)到需要的角度，非常浪費(fèi)時(shí)間，也完全失去了全自動(dòng)裝卸銑頭的特色。

5.如果主軸箱內(nèi)間隙過(guò)大，銑頭在進(jìn)行轉(zhuǎn)角過(guò)程中，夾緊和放松時(shí)銑頭下沉，銑頭內(nèi)部?jī)?nèi)外齒由于主軸角度不準(zhǔn)確，會(huì)出現(xiàn)頂牙的現(xiàn)象，這樣當(dāng)主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以后，銑頭會(huì)出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)程序執(zhí)行以后，銑頭實(shí)際角度沒有達(dá)到目標(biāo)角度，銑頭角度就出現(xiàn)了錯(cuò)誤。

綜上所述，主軸傳動(dòng)的間隙對(duì)此臺(tái)機(jī)床的影響非常大，所以在平時(shí)安裝銑頭和轉(zhuǎn)角時(shí)，一定要規(guī)范操作，放慢轉(zhuǎn)速，加工過(guò)長(zhǎng)中盡量減小吃刀量，避免間隙的繼續(xù)增大。如現(xiàn)有間隙無(wú)法消除，則需要在要求內(nèi)相應(yīng)放大誤差范圍，盡可能低的減少報(bào)警引起的齒輪沖撞，但這樣也相應(yīng)的放大的加工精度誤差。手動(dòng)調(diào)整的時(shí)候，盡量不要一味的向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，避免間隙消的太死，在夾緊銑頭的時(shí)候造成定位牙盤的過(guò)度摩擦，造成間隙增大。

二、簡(jiǎn)易調(diào)整

1.GM2C560R2 主軸頭簡(jiǎn)易調(diào)整相關(guān)參數(shù)為：

DB126.DBX4.0 改為1，此時(shí)機(jī)床在未回零狀態(tài)下可以運(yùn)行程序。

DB126.DBX79.2 改為1，封閉報(bào)警，此時(shí)可以在報(bào)警狀態(tài)下開動(dòng)機(jī)床。

M94 或 DB126.DBX73.2 為 1 同 時(shí)DB126.DBX73.3 為0，牙盤松開。

M95 或 DB126.DBX73.3 為 1 同 時(shí)DB126.DBX73.2 為0，牙盤夾緊。

M97 或DB110.DBX39。1 為1 同 時(shí)DB110.DBX39.0 為0 小車（AT）出。

M98 或DB110.DBX39.0 為1 同時(shí)DB110.DBX39.1 為0 小車（AT）入。

2.當(dāng)換頭過(guò)程中異常終止時(shí)

（1）滑枕無(wú)頭：可將機(jī)床移動(dòng)到安全位置，執(zhí)行換頭M 代碼即可

2.滑枕有頭

（1）頭已抬離換頭點(diǎn)。

確認(rèn)牙盤是否松開，若松開，將頭轉(zhuǎn)至（物理）位置90 度的倍數(shù)上，如SPOS=ACP（90），夾緊牙盤即可（執(zhí)行M95或?qū)B126.DBX73.3 改為1，DB126.DBX73.2改為0，移動(dòng)機(jī)床各軸至安全位置，關(guān)閉頭庫(kù)，重啟機(jī)床

（2）頭未離開頭庫(kù)換頭點(diǎn)。

執(zhí)行小車入且到位，試用手輪慢移Z軸。

（3）頭未卸下。

頭抬離頭庫(kù)換頭點(diǎn)時(shí)，用手輪移至換頭點(diǎn)，執(zhí)行小車出，上移Z 軸，此時(shí)若依然無(wú)法卸下，可Z 軸離開換頭點(diǎn)3-5mm 手輪低倍率正負(fù)輕搖主軸C 軸

（4）頭未夾上。

確認(rèn)主軸在82.5 度，牙盤松開，小車出，移動(dòng)各軸至換頭點(diǎn)，執(zhí)行小車入，上移Z 軸，若依然無(wú)法完成上頭，檢查換頭點(diǎn)是否正確，調(diào)整Z 軸位置。

當(dāng)轉(zhuǎn)頭故障時(shí)

頭夾緊牙盤失敗，1 確認(rèn)小車入，執(zhí)行牙盤松開。此時(shí)調(diào)整主軸實(shí)際（物理90 度倍數(shù)）位置，執(zhí)行牙盤夾緊。

主軸頭旋轉(zhuǎn)角度錯(cuò)誤，如L01（90）時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)到85 度，執(zhí)行牙盤松開，旋轉(zhuǎn)主軸實(shí)際（物理） 位置至90 度倍數(shù) 上SPOS=ACP（X），夾緊牙盤，斷電重啟。

此上都是被迫調(diào)整性的措施，還應(yīng)該在維修和維護(hù)中盡量減小這些間隙，否則由于間隙過(guò)大引起的伺服沖撞無(wú)法完全避免，則機(jī)床磨損會(huì)越來(lái)越厲害，間隙會(huì)越來(lái)越大，這就造成了惡性循環(huán)，這是要完全避免的。