沈陽GMC2560R2 龍門銑銑頭故障簡析

◎李清華

（作者單位：中國第一重型機械股份公司）

重裝廠的沈陽GMC2560R2 龍門銑是沈陽中捷公司生產(chǎn)的數(shù)控龍門銑床，本機床在銑頭裝卸以及轉(zhuǎn)角方面采用了全自動方式，先大概介紹一下此臺機床的主軸傳動機構(gòu)，由電機帶動主軸箱內(nèi)花鍵套旋轉(zhuǎn)，當銑頭定位牙盤沒夾緊的時候，主軸旋轉(zhuǎn)帶動銑頭上的花鍵，再由花鍵帶動銑頭內(nèi)部咬合的內(nèi)外齒帶動銑頭旋轉(zhuǎn)，同時銑頭外部有兩個鍵帶動銑頭角度檢測盤轉(zhuǎn)動，當銑頭轉(zhuǎn)角到位以后，銑頭會有個提升夾緊的動作，此時銑頭定位牙盤陰陽角正好相對，銑頭夾緊在準確位置。當銑頭定位牙盤夾緊時，則花鍵套頂動銑頭內(nèi)部內(nèi)外齒脫開，此時銑頭位置固定，電機旋轉(zhuǎn)帶動銑頭刀盤旋轉(zhuǎn)。

由于此機床的電氣控制及程序都是采用很先進的設(shè)計，所以對機床機械工藝的要求很高，但我國機械工藝還沒有達到特別高的高度，所以此臺機床在工作了幾年以后，整條傳動機構(gòu)就會出現(xiàn)很大的間隙，這些間隙在主軸旋轉(zhuǎn)加工工件的時候不一定會有影響，但是如果間隙過大，在進行銑頭自動安裝和轉(zhuǎn)角的時候就會造成很大的問題。

一、故障簡析

1.主軸箱內(nèi)部傳動鏈間隙大，則在安裝銑頭之前，花鍵套旋轉(zhuǎn)到82.5 度以后，由于間隙過大，定位不準，此時電機伺服帶動主軸轉(zhuǎn)動定位，就會出現(xiàn)花鍵套來回擺動，位置無法準確固定，此時滑枕下落就容易頂在銑頭花鍵上。

2.由于磨損嚴重，所以造成間隙過大，所以在銑頭安裝和旋轉(zhuǎn)的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)定位不準，這樣在銑頭安裝和旋轉(zhuǎn)到位以后，銑頭定位牙盤陰陽角不能完全對準，所以銑頭牙盤夾緊過程中，就會出現(xiàn)邊提升邊轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，造成銑頭夾緊以后精度不準。如果間隙過大，銑頭提升夾緊時頂牙，銑頭則不能完全夾緊，直接出現(xiàn)報警。

3.此臺機床銑頭旋轉(zhuǎn)的角度上面已經(jīng)敘述過，是由銑頭旋轉(zhuǎn)帶動檢測盤旋轉(zhuǎn)，然后依靠主軸箱上的傳感器檢測，但是當主軸傳動鏈上出現(xiàn)間隙時，如定位牙盤磨損或是銑頭上帶動檢測盤的鍵槽磨損過大時，這時候檢測盤上的凹點和傳感器的位置就會出現(xiàn)偏差，如果偏差較小，我們可以通過調(diào)節(jié)傳感器的感應(yīng)電流進行調(diào)整，但如果偏差較大時，則當前識別角度就會出現(xiàn)混亂，與實際目標角度不符。出現(xiàn)這樣的問題以后，在下一次執(zhí)行轉(zhuǎn)角程序時，銑頭會默認從識別角度開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過后實際角度就會出現(xiàn)錯誤故障。

4.如果整個主軸的間隙過大，在轉(zhuǎn)角的過程中也會出現(xiàn)靜止誤差報警等一系列定位監(jiān)控方面的報警。出現(xiàn)報警以后程序就會停止，所以還需要手動將銑頭安裝或者旋轉(zhuǎn)到需要的角度，非常浪費時間，也完全失去了全自動裝卸銑頭的特色。

5.如果主軸箱內(nèi)間隙過大，銑頭在進行轉(zhuǎn)角過程中，夾緊和放松時銑頭下沉，銑頭內(nèi)部內(nèi)外齒由于主軸角度不準確，會出現(xiàn)頂牙的現(xiàn)象，這樣當主軸電機轉(zhuǎn)動以后，銑頭會出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)動，這樣當轉(zhuǎn)動程序執(zhí)行以后，銑頭實際角度沒有達到目標角度，銑頭角度就出現(xiàn)了錯誤。

綜上所述，主軸傳動的間隙對此臺機床的影響非常大，所以在平時安裝銑頭和轉(zhuǎn)角時，一定要規(guī)范操作，放慢轉(zhuǎn)速，加工過長中盡量減小吃刀量，避免間隙的繼續(xù)增大。如現(xiàn)有間隙無法消除，則需要在要求內(nèi)相應(yīng)放大誤差范圍，盡可能低的減少報警引起的齒輪沖撞，但這樣也相應(yīng)的放大的加工精度誤差。手動調(diào)整的時候，盡量不要一味的向一個方向轉(zhuǎn)動主軸，避免間隙消的太死，在夾緊銑頭的時候造成定位牙盤的過度摩擦，造成間隙增大。

二、簡易調(diào)整

1.GM2C560R2 主軸頭簡易調(diào)整相關(guān)參數(shù)為：

DB126.DBX4.0 改為1，此時機床在未回零狀態(tài)下可以運行程序。

DB126.DBX79.2 改為1，封閉報警，此時可以在報警狀態(tài)下開動機床。

M94 或 DB126.DBX73.2 為 1 同 時DB126.DBX73.3 為0，牙盤松開。

M95 或 DB126.DBX73.3 為 1 同 時DB126.DBX73.2 為0，牙盤夾緊。

M97 或DB110.DBX39。1 為1 同 時DB110.DBX39.0 為0 小車（AT）出。

M98 或DB110.DBX39.0 為1 同時DB110.DBX39.1 為0 小車（AT）入。

2.當換頭過程中異常終止時

（1）滑枕無頭：可將機床移動到安全位置，執(zhí)行換頭M 代碼即可

2.滑枕有頭

（1）頭已抬離換頭點。

確認牙盤是否松開，若松開，將頭轉(zhuǎn)至（物理）位置90 度的倍數(shù)上，如SPOS=ACP（90），夾緊牙盤即可（執(zhí)行M95或?qū)B126.DBX73.3 改為1，DB126.DBX73.2改為0，移動機床各軸至安全位置，關(guān)閉頭庫，重啟機床

（2）頭未離開頭庫換頭點。

執(zhí)行小車入且到位，試用手輪慢移Z軸。

（3）頭未卸下。

頭抬離頭庫換頭點時，用手輪移至換頭點，執(zhí)行小車出，上移Z 軸，此時若依然無法卸下，可Z 軸離開換頭點3-5mm 手輪低倍率正負輕搖主軸C 軸

（4）頭未夾上。

確認主軸在82.5 度，牙盤松開，小車出，移動各軸至換頭點，執(zhí)行小車入，上移Z 軸，若依然無法完成上頭，檢查換頭點是否正確，調(diào)整Z 軸位置。

當轉(zhuǎn)頭故障時

頭夾緊牙盤失敗，1 確認小車入，執(zhí)行牙盤松開。此時調(diào)整主軸實際（物理90 度倍數(shù)）位置，執(zhí)行牙盤夾緊。

主軸頭旋轉(zhuǎn)角度錯誤，如L01（90）時，實際轉(zhuǎn)到85 度，執(zhí)行牙盤松開，旋轉(zhuǎn)主軸實際（物理） 位置至90 度倍數(shù) 上SPOS=ACP（X），夾緊牙盤，斷電重啟。

此上都是被迫調(diào)整性的措施，還應(yīng)該在維修和維護中盡量減小這些間隙，否則由于間隙過大引起的伺服沖撞無法完全避免，則機床磨損會越來越厲害，間隙會越來越大，這就造成了惡性循環(huán)，這是要完全避免的。