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数控车床进给不稳故障排除案例分析


   一台加工风扇叶轮的数控车床,其数控系统为FANUC0imateTD,主轴变频开环控制,主轴装有编码器。该设备经常出现进给速度时快时慢的不稳定,但位置又基本正确的现象。故障时不报警。X、Z轴进给速度均不稳,但有时又稳定。不稳时,重启设备又稳定。
  
  笔者根据上述现象初步判断为主轴速度测量不准。只开主轴,观察显示器上的主轴速度显示,发现显示速度与设定速度(1000r/min)基本相符。但是,显示的速度不但个位数不稳定但能辨别数字外,其余三位也闪动,但不能清楚辨别变成了什么数字,基本还是1、0、0三个数字。再用转速表实测,主轴转速基本稳定在1000r/min。据此,更加认定主轴编码器不良。拆下编码器检查,发现结构如附图所示。


  
  但在拆的过程中没见到键,挡圈也不见,只见到挡圈槽,编码器轴上有较多的油垢和明显的磨损现象。这就可以肯定编码器轴在带轮(主轴驱动)轴中打滑造成检测到的主轴转速与实际转速不一致。而对这种经济型数控而言,主轴速度开环控制,主轴电动机后面还有机械变速箱,所以其进给速度又是正比于检测到的主轴转速。
  
  因此,当检测到的主轴速度不稳时,进给速度也不稳。但是,究竟是何因造成键不见了呢?我们进一步把带轮轴左侧的轴承拆下后发现了磨坏的键。经仔细检查测量和试验发现,在这儿标准键的长度不够,可能滑出连接部位造成编码器与带轮轴之间的连接脱开。但由于编码器只要很小的力矩就能带动,因此油垢就可带动,当然不稳定,测得的速度也不真实。为保证编码器与带轮轴连接良好可靠,配一个加长的键就彻底解决问题了。

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