數(shù)控機床環(huán)境溫度的故障維修與分析

■哈爾濱電機廠有限責任公司 （黑龍江 150040） 于 洋 王立春

數(shù)控機床環(huán)境溫度的故障維修與分析

■哈爾濱電機廠有限責任公司 （黑龍江 150040） 于 洋 王立春

摘要：本文列舉了兩個由于環(huán)境溫度原因引起的機床故障現(xiàn)象及解決方案，強調(diào)了環(huán)境溫度對數(shù)控機床正常運行的重要性，對數(shù)控機床維修有著很大的參考價值和借鑒意義。

環(huán)境溫度往往容易被忽視，但其卻是保證機床正常運行的一項重要指標要求，由于溫度條件直接或間接引起的機床故障頻繁發(fā)生，其故障原因難于判斷。筆者在工作中經(jīng)常會碰到由于環(huán)境溫度引起的機床故障，下面舉兩個典型的故障例子及維修方法，以供數(shù)控機床維修參考。

1. CK5250數(shù)控立車夾盤精度超標故障

哈爾濱電機廠于2011年購買了一臺齊齊哈爾第一機床廠生產(chǎn)制造的CK5250數(shù)控立車，機床安裝后夾盤在運行中不斷向上升起，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)旋轉3h最高時持續(xù)上升0.30mm。生產(chǎn)廠家多次修理過此故障，一直沒有找到故障原因，直到2013年初，設備也沒有驗收。

經(jīng)檢查，機床夾盤是由兩塊半圓鑄件拼接組裝，在運行過程中沒有變形，夾盤上升呈線性緩慢上升，升至0.30mm后基本上不再變化，早上開機后故障現(xiàn)象明顯，夏天時故障現(xiàn)象不是很明顯。經(jīng)了解，此類型機床在其他公司使用中也出現(xiàn)過類似問題（見圖1）。

逐步排查后發(fā)現(xiàn)，機床在運行一段時間后，夾盤表面溫度有明顯上升。經(jīng)測量，夾盤鑄鐵底座縱向高度H約為1m，由于北方冬天車間室溫偏冷，油溫與室溫差Δt可達30℃，又知鑄鐵的線膨脹系數(shù)α=11×10-6/℃，那么由于溫度改變，鑄鐵夾盤座可升高度h 為此結果與實際測得夾盤在運行時升高的高度一致，基本可以確定此故障是由于熱脹冷縮引起的。

經(jīng)進一步調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)夾盤靜壓油回流不暢，運行期間在夾盤面摩擦起熱。導致鑄鐵夾盤油溫上升產(chǎn)生了熱膨脹。于是維修人員對導軌面擋邊進行切割，共開20個回油口，對回油進行疏通，加大回油量，保證導軌面間油溫升量。

2013年4月初，機床在整改重新安裝后夾盤不斷浮升的故障徹底解決，機床精度完全符合國家標準，目前機床運行穩(wěn)定。同時機床生產(chǎn)廠家也認可這種故障處理方式，并反饋回公司設計部，對立車的夾盤回油方式進行整改。

圖1　夾盤擋邊切割前后對比

2. FT160+FCR200轉軸加工專機溫度報警故障

FT160+FCR200轉軸加工專機是意大利茵塞公司生產(chǎn)的數(shù)控轉軸加工中心，設備龐大，構造復雜，報警點極多，機床從安裝后每到春秋季節(jié)更替時經(jīng)常會出現(xiàn)關于機床油箱油溫的報警，具體報警內(nèi)容為“ST3081，machine oil temperature is not

regulation”，即機床液壓油溫不正常。此報警有時幾天都無法消除，嚴重影響了設備的正常生產(chǎn)使用。

經(jīng)排查機床ST3081溫度繼電器安裝在設備鏜床主軸箱平衡油箱部分，此油箱油溫制冷機工作狀態(tài)穩(wěn)定，冷卻后油溫可達到20℃，通過紅外線溫度測量儀檢查，運行中的油箱油溫為30℃左右，符合設備運行正常油溫要求，后發(fā)現(xiàn)如果油溫過高時，油溫報警內(nèi)容即變?yōu)椤皁il temperature is too high”，與此故障報警不是同一原因引起的，所以排除了原報警是油溫過高引起的。

其后，我們認真翻譯研究了機床PLC語句（如圖2所示），發(fā)現(xiàn)此報警是由于ST3081和ST3082兩值通過函數(shù)關系式比較后，超出規(guī)定值的報警，于是排查了ST3082，發(fā)現(xiàn)其是安裝在機床電器柜上的測量環(huán)境溫度的繼電器，也就是說當環(huán)境溫度改變較大時，機床通過其與油溫的比值判斷機床油溫是否穩(wěn)定，如不穩(wěn)定機床就會報警停止運行。

發(fā)現(xiàn)問題后，我們通過大功率熱風機改變環(huán)境溫度，設備報警解除，恢復正常使用功能。

圖2　轉軸加工專機溫度報警PLC相關語句

3. 結語

通過這兩則機床故障實例我們發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度對數(shù)控機床操作使用影響極大，當數(shù)控機床加工精度超標或故障報警，環(huán)境溫度也必須作為一項重要因素予以認真考慮。

參考文獻：

[1] 徐衡. 數(shù)控機床故障診斷[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2005.

[2] 陳維山，趙杰. 機電系統(tǒng)計算機控制[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2009.

收稿日期：（20140901）