HD-2016數控加工中心典型故障分析
HD-2016是瑞士LIECHTI公司生產的大型五坐標六軸聯動、全閉環控制的加工中心,配置SIEMENS 840D系統,主要從事汽輪機多種級別葉片內背弧形面的加工。
1.故障分析
在加工(D600B)5級動葉和(D135A)3級導葉的過程中,有葉片出汽邊薄,進汽邊厚的現象。操作人員描述了故障現象:同時加工6塊葉片,出現故障的葉片在B軸的4號、6號轉軸上,而1、2、3、5號轉軸上的葉片加工正常。維修人員認為,B軸通過5個彈性聯軸器傳遞6根轉軸,由同一交流伺服電機驅動,可排除工件坐標G54的設定有誤、刀具補償設定錯誤以及B軸零點參數設定錯誤的可能。初步確認,故障發生在B軸4號、6號轉軸上,系機械故障。機械維修人員用杠桿人為地轉動4號、6號轉軸,發現蝸輪有2°-4°的擺動間隙,說明故障的根源在4號、6號蝸輪蝸桿傳動機構上。
2.故障處理
(1)將X軸工作臺移向最右端,方便維修。
(2)拆下B軸防護板,取下6個對刀小氣缸。關閉NC驅動和氣源,確保維修安全。
(3)取下B軸4號、6號轉軸。發現由于螺桿端蓋上的鎖緊螺釘出現了松動,使蝸輪和蝸桿傳動間隙增大,造成葉片加工過程中,程序指令的旋轉角度與實際旋轉軌跡產生誤差,最終造成葉片加工異常。拆出蝸桿進行清洗,發現組合軸承NKX30中的推力軸承損壞,這是負載過大造成的。由于生產任務緊,進口備件周期長等因素,決定用國產51106(8106)推力球軸承和NA4905(4624905)滾針軸承替代。
3.裝配后的檢測
裝配后需進行3項重要的檢測:①測量蝸輪的齒側間隙,用百分表測量≤0.01mm。②測量蝸桿軸向竄動,實測≤0.Olmm。③用手轉動蝸桿軸正反方向各一周,轉動靈活,無過緊、過松、卡塞現象。
4.用16N•m的預緊力鎖緊1一6號轉軸的彈性聯軸器。
5.打開NC驅動和氣源,消除報警信息。
6.用Φ25mm x 600mm長的標準量棒檢測B軸4號、6號轉軸與尾座頂針的同軸度和Y軸與測量棒的平行度,兩項誤差≤0.02/600mm。旋轉B軸,測量4號、6號轉軸端面跳動和徑向跳動≤O.OO5mm。
7.將A軸回零,測量棒分別裝在4號、6號軸上,開動Z向(升降)測量主軸對B軸的垂直度誤差和A軸的零點偏置,記錄下數值。
8.分別測量B軸對1一6號夾具平面的誤差應≤0.Olmm,這項測量對B軸的安裝調試很重要。將B軸回零,再測量一次,記錄誤差,并注意誤差的正負方向。
9.將B軸回零的零點偏置,進行參數修改。重復第7、8、9步達到要求為止。
10.建議:根據HD一2016故障發生的部位及使用壽命,為確保葉片加工精度。B軸蝸桿組合軸承NKX30,累計工作21640h左右需更換。X軸傳動軸承在重載條件下工作,其組合軸承ZARN55115TN,累計工作24920h左右需更換。