意大利MEC4镗床Z轴过载报警的修理数控车床

意大利MEC-4镗床Z轴过载报警的修理

意大利MEC-4镗床Z轴过载报警的修理 2011年12月02日 来源： 摘要 MEC-4镗床，Z轴出现过载、轮廓误差，电源模块报警。采用减小导轨运动摩擦力、增大传动比提高传动齿轮精度、加装浮动支撑座、清洗光栅尺的方法排除故障。一、机床结构

MEC-4镗床（图）属多轴中型设备，主轴箱有垂直方向运动（Y轴）、镗杆移动（D轴）、旋转运动（A轴）；工作台有在水平面内纵向直线运动（Z轴，行程1300mm）、横向直线运动（X轴）、旋转运动（B轴）；工作台长1200mm、宽1500mm。适用于箱体上组合孔系、平面、螺纹等的加工。为了提高机床自动化水平，采用SINUMERIK802C西门子）数控系统对X、Y、Z三轴进行改造，实现三轴联动、B轴0°～360°无级旋转，可以加工复杂形面。

机床下层纵向大拖板（Z轴）、中层横向拖板（X轴）、上层旋转台面（B轴），整个重量大约2t，Z轴拖板由交流伺服电机（IFT5074-IAC71-4FB0），最大输出转矩14N•m，经传动比（1/2）的消隙齿轮减速，带动滚珠丝杠（φ50mm×5mm×3100mm）旋转，驱动Z轴拖板直线运动。

二、故障现象及影响因素

Z轴出现过载报警、轮廓误差报警，电源模块报警。机床无法正常工作。检查伺服电机、光栅尺、联轴节、滚珠丝杠、拖板运动面。发现伺服电机过热、滚珠丝杠副卡死、光栅尺有污物。1．过载报警故障的影响因素工作台总重2t多，滑动导轨摩擦阻力大、低速爬行、引起运动失步；交流伺服电机转矩偏小，容易过流发热；变速传动比小、齿轮精度低、传动精度差；滚珠丝杠直径和螺距小、承载能力差、容易损坏；滚珠丝杆特别长，丝杆中心和导轨平行度不易保证，容易卡死丝杠副。2．轮廓误差报警的影响因素光栅尺脏，不能正确反馈信号；机械传动失步。3．电源模块报警的影响因素输出控制时序混乱；电网电压波动大。

三、解决措施

1．减小导轨运动摩擦力该设备如果改造为滚动导轨，改造费用高（约5万元）、工作量大时间长。采用导轨粘贴聚四氟乙烯胶带的方案，可减少约1/3的摩擦阻力，改造费用1万元，操作简单。粘贴胶带时，导轨一定要清洗干净，没有油污。选用耐油粘接剂。胶带均匀贴平，不得有气隙。配刮胶带，保证导轨在水平和垂直两平面内的直线精度（0.02mm）。2．增大传动比提高传动齿轮精度增大传动比（1:7.5），使电机在100～300r/min的状态下运行。电机的转速也不可太低，太低时，转矩特性软。将传动齿轮精度提高到6级，以便提高传动精度和定位精度。3．加大滚珠丝杠的规格（φ63mm×12mm×3100mm），承载能力比原丝杠（φ50mm×5mm×3100mm）增大一倍多，提高使用寿命。4．去掉原刚性支撑座，改为浮动支撑座。解决了丝杠与导轨的平行度问题，保证丝杠中心线与导轨平行度在－05～+0.05mm内，并保证滚珠丝杠运动灵活。5．清洗光栅尺电源模块控制时序混乱，经常报警。改变控制线路，使电源模块的使能端子T48、T63、T64通过PLC控制，以满足其开、关电时的时序要求空压机。

四、安装调试

机械装配，保证各运动机构灵活自如；在机床参数中修改传动比和螺距数字；测量螺距累积误差，进行实时补偿，保证定位误差在0.01mm内；测量反向间隙，在机床参数中修改反向间隙数字，保证误差在0.02mm内。采取上述措施，经使用后，机床运行正常，加工的产品质量合格稳定。

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