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数控机床联轴器松动故障排除

发布者::丁金福 虞付进   发布时间: :2010-03-31 00:05 浏览次数: :

数控机床的进给机构,采用伺服电机或步进电机与滚珠丝杠连接,一般采用联轴器直连、齿形同步带连接或运用齿轮相连。在许多场合,因结构上的限制,特别是采用了伺服电机或混合式步进电机后,联轴器直连便成为电机与滚珠丝杠最为常见的连接方法。
  由于数控机床进给速度较快,如快进、快退的速度有时高达20m/min以上,在整个加工过程中正反转换频繁。联轴器承受的瞬间冲击较大,容易引起联轴器松动和扭转,随使用时间的增长,其松动和扭转的情况加剧。在实际加工时,主要表现为各方向运动正常、编码器反馈也正常、系统无报警,而运动值却始终无法与指令值相符合,加工误差值越来越大,甚至造成加工的零件报废。出现这种情况时,建议检查一下联轴器。
  联轴器按结构可分为刚性联轴器和挠性联轴器两种形式,可按其结构分别加以处理。
  1.刚性联轴器
  刚性联轴器目前主要采用联轴套加锥销的联接方法,而且大多进给电机轴上都备有平键。这种连接,经过一段时间使用,圆锥销开始松动,键槽侧面间隙逐渐增大,有时甚至引起锥销脱落,造成零件加工尺寸不稳定。解决的方法有两种:
  (1)采用特制的小头带螺纹的圆锥销,用螺母加弹性垫圈锁紧,防止圆锥销因快速转换而引起的松动。该方法能很好地解决圆锥销松动的问题,同时也减轻了平键所承受的扭矩。当然,这种方法因圆锥销小头有螺母,必须确保联轴器有一定的回转空间。
  (2)采用两只一大一小的弹性销取代圆锥销连接,这种方法虽然没有圆锥销的连接方法精度高,但能很好地解决圆锥销松动问题,弹性销具有一定的弹性,能分解部分平键承受的扭矩,而且结构紧凑,装配也十分方便。经在维修中应用,效果很好。但装配时要注意,大小弹性销要求互成180°装配,否则会影响零件加工的精度。
  2.挠性联接器
  挠性联接器是数控机床广泛采用的联轴器,它能补偿因同轴度及垂直度误差引起的“干涉”现象。在结构允许的条件下,大部分数控机床的伺服进给系统都采用挠性联接器结构。但挠性联接器装配时很难把握锥套是否锁紧,如果锥形套涨开后摩擦力不足,就使丝杠轴头与电机轴头之间产生相对滑移扭转,造成数控机床工作运行中,被加工零件的尺寸呈现有规律的逐渐变化(由小变大或大变小),每次的变化值基本上是恒定的。如果调整机床快速进给速度后,这个变化量也会起变化,此时CNC系统并不报警,因为电动机转动是正常的,编码器的反馈也是正常的。一旦机床出现这种情况,单纯靠拧紧两端螺钉的方法不一定奏效。解决方法是设法锁紧联轴器的弹性锥形套,若锥形套过松,可将锥形套轴向切开一条缝,拧紧两端的螺钉后,就能彻底消除故障。

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