张炳杰
摘要：数控车床使用日渐普及，中小企业数控设备维修力量较弱，维修经验的广泛交流很有必要。
关键词：数控车床；刀架；主轴；进给系统；维修
中图分类号：TG659文献标识码：B
一、电动刀架不能锁紧
1．故障原因
经济型数控车床常用立式电动刀架，该刀架采用蜗轮蜗杆传动、上下齿盘啮合、螺杆夹紧的结构。具有转位快、定位精度高、切向扭矩大的优点。发信器件采用霍尔元件，使用寿命长。
该刀架为四刀位简易经济刀架，出现电动刀架不能锁紧故障的可能原因有：(1)数控系统刹车时间参数设置太短；(2)刀位感应开关位置变化；(3)刀架内部定位销断掉。
2．维修方法和诊断步骤
(1)根据先易后难维修原则，首先检查数控系统刹车时间参数的设定数值。该数控车床使用广州数控GSK928T系统，按键进入参数设置工作方式，使用翻页键找到P14号参数，确定刀架电机反转锁紧信号的持续时间是否为机床制造厂技术资料注明的出厂设定数据。该参数数据单位为0.1S，设定刀架电机持续反转的时间，时间过长电机堵转则易烧坏电机，且浪费电能；时间过短，电动刀架锁不紧，影响加工精度。经查，P14号参数数据正常。
(2)打开电动刀架上护罩，检查刀位感应开关和发信盘，位置正常，检查感应开关发信良好。
(3)对发信盘上的电源线、信号线做好标识，拆下发信盘固定螺母，按顺序拆下电动刀架机械零部件进行检查，发现内部两只定位销中的一只断掉。取出断销，用绞刀轻微绞一下销孔，安装合适的新销，恢复拆卸的零部件，紧固发信盘。开机试车，运行正常。
3．小结
维修数控车床电动刀架故障，要了解刀架工作原理，分析故障可能原因，本着先易后难的原则，先电气后机械进行维修，修理结束后，要进行试加工验证。
二、数控车床主轴运转噪声大、加工精度差、加工件表面粗糙度差
1．故障原因
一般中小规格的数控机床主轴多用滚动轴承；重型数控机床主轴多用液体静压轴承；高精度机床主轴多用气体静压轴承；高速主轴多用磁力轴承或陶瓷滚珠主轴。
机床主轴使用变频器控制变频电动机，根据故障现象分析该故障可能原因有：(1)变频器参数与电机不匹配，导致电气振荡；(2)主轴传动系统轴承损坏。
2．维修方法和诊断步骤
(1)检查变频器参数正常。
(2)关断机床电源，用手转动主轴，仔细感觉数控车床主轴运转是否顺畅，有无卡滞感觉。卡滞感觉越明显，轴承损坏越严重。接通机床电源，启动数控系统，用手动模式启动主轴，以低于100r/min的转速旋转，在主轴转动时，可借助延长杆倾听主轴两端轴承的运行声音是否正常，运转噪声大的一端轴承可能损坏。使用百分表测量主轴两端径向跳动，比较确定跳动误差，误差大的一端轴承损坏的可能性大。运行一段时间后，使主轴停止，用手触摸主轴两端轴承位置，感觉轴承温升是否正常，温升大的位置的轴承可能损坏。经过上面三种方式的检查分析，比较确切地定位损坏轴承。经检查并拆检发现，主轴皮带轮侧一只P4精度的向心推力球轴承损坏。
按主轴轴承装配要求装入新的同型号轴承，并适当预紧，恢复拆卸的机械零部件后，开机试车，运转噪声正常。更换主轴轴承后，要按规程进行磨合。最高主轴转速4000r/min的磨合规程：低速200r/min运转0.5h，500r/min运转0.5h，1000r/min运转0.5h，2500r/min运转0.3h，4000r/min0.lh，2500r/min运转0.2h，1000r/min运转0.5h，主轴停止，磨合完毕。在磨合过程中，要密切注意主轴的运行噪声及轴承温升。
3．小结
数控车床主轴精度决定机床整机精度，数控机床主轴发生故障的主要部位为轴承损坏。装配质量差、缺润滑油、润滑脂过多过少，都易造成轴承损坏。严格按主轴装配工艺装配主轴轴承后，一定要按磨合规程进行磨合，以便及时发现装配问题立即改正，以延长轴承使用寿命。
三、CJK6132数控车床（广州数控GSK928T系统，伺服电机驱动）加工件Z向尺寸有时超差，加工圆弧时表面粗糙度差
1．故障原因
该机床Z轴进给采用步进电机驱动，步进电机经一组齿轮传动与滚珠丝杠连接，根据故障现象分析，故障原因如下：(1)步进电机失步；(2)机械传动间隙大；(3)滚珠丝杠预紧不足。
2．维修方法和步骤
(1)检查零件加工程序、程序格式及进给速度均正常；机床数控系统参数正常；检查Z轴步进电机驱动器无论在点动时或连续时输出均正常，排除了电气问题导致步进电机失步的因素。
(2)检查机械传动间隙。先置百分表座于Z向导轨上，表头位于刀架左侧（或右侧）垂直触及刀架，按数控系统工作方式选择键［手动］，进入手动工作方式，按［手动／STEP]，进入手动单步方式，按选定手动单步的进给步长为1.0，即每按一次或键，Z向运行＋1mm或一lmm。如表置刀架左侧测量，按一次，Z轴负向运行1mm，百分表旋转一圈，表头对零，再按一次，Z轴继续负向运行1mm，不动表头，按一次，Z轴正向运行1mm，读出百分表指示与零位的差值，此值即为Z轴反向间隙。
(3)输入Z轴反向间隙P07的步骤。①按键，选择参数设置工作方式；②按［↓］键移动高亮显示部分至P07，按键，屏幕显示一高亮块；③键入测量所得的Z轴反向间隙值；④按确认。
按以上方法测量并设置反向间隙后，试切工件，尺寸稳定但加工圆弧面时，表面质量不良。
排除刀具、加工工艺因素后，初步分析此故障可能是滚珠丝杠预紧力太小所致，对Z轴滚珠丝杠重新预紧后，试加工件，质量合格。
3．小结
数控车床进给系统使用一段时间后，故障的主要表现就是反向间隙大。掌握了进给系统反向间隙的测量和参数补偿方法对维修工作很有帮助。