|
Rexroth精密導(dǎo)軌及滾珠絲桿裝配常見(jiàn)故障及解決方法
滾珠絲杠由螺桿、螺母、滾珠和回珠器組成,主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在精密設(shè)備尤其是數(shù)控設(shè)備上廣泛使用,由控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn),再由精密滾珠絲杠將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成工作臺(tái)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)工件的加工軌跡控制。因此,裝配工藝及精度檢測(cè)都很?chē)?yán)格,對(duì)裝配工人的技術(shù)要求也較高。
一、故障現(xiàn)象
某數(shù)控設(shè)備有限公司在數(shù)控車(chē)床精密滾珠絲杠裝配后進(jìn)行靜態(tài)精度檢查時(shí)合格,但在試車(chē)后或使用一段時(shí)間后出現(xiàn)精密滾珠絲杠的軸向跳動(dòng)嚴(yán)重超差,影響了機(jī)床的加工精度,設(shè)備返修率為43%,給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和聲譽(yù)損失。
二、故障原因分析
1.精密滾珠絲杠精度達(dá)不到要求
滾珠絲杠在入庫(kù)時(shí)已進(jìn)行了精度檢驗(yàn),可排除本身的質(zhì)量問(wèn)題。但細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件(機(jī)床絲桿等)在保管時(shí)應(yīng)該采用垂直放置,以免受重力變形影響精度。該滾珠絲杠采專(zhuān)用包裝箱垂直放置,在裝配后的靜態(tài)檢查合格,因此可以排除此項(xiàng)。
2.裝配不當(dāng)損壞了絲杠的精度
通過(guò)了解,裝配工人對(duì)精密滾珠絲杠組件熟悉的,裝配時(shí)也是格外小心,完全按裝配工藝進(jìn)行的,因此也排除了這種可能。
3.機(jī)床行程超程,工作臺(tái)發(fā)生碰撞,導(dǎo)致精度損壞
操作機(jī)床時(shí)發(fā)生超程,容易導(dǎo)致機(jī)床碰撞而引起的。但經(jīng)了解機(jī)床的行程限位開(kāi)關(guān)沒(méi)有問(wèn)題,用戶(hù)也沒(méi)有這方面的意見(jiàn)反饋。
4.檢測(cè)方法不正確,導(dǎo)致精度超差
檢驗(yàn)員采用千分表配合磁力表座,以工作臺(tái)直線(xiàn)導(dǎo)軌滑座為檢測(cè)基準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)方法及檢測(cè)基準(zhǔn)也符合要求。
5.裝配工藝不正確,造成裝配誤差
原裝配步驟是:先裝好直線(xiàn)導(dǎo)軌,以直線(xiàn)導(dǎo)軌的滑座為基準(zhǔn)校正絲杠,再以絲杠兩端支承座安裝孔配作固定螺紋孔。用螺釘固定絲杠后,用磁力表座將千分表固定在直線(xiàn)導(dǎo)軌滑座上,測(cè)量絲杠、側(cè)母線(xiàn)和絲杠徑向跳動(dòng)量,保證絲杠的平行度及跳動(dòng)量在要求范圍內(nèi)。重新配作支承座定位錐銷(xiāo),裝好錐銷(xiāo)后再?gòu)?fù)檢一次。裝配各步驟采用的處理方法基本正確,檢測(cè)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)也相符,檢測(cè)量具精度也能滿(mǎn)足要求,被測(cè)要素也正確。整個(gè)裝配過(guò)程沒(méi)有問(wèn)題,但通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)觀察,發(fā)現(xiàn)裝配工藝中仍存在以下問(wèn)題:
(1)使用手電鉆鉸孔時(shí),由于鉸削余量較大,振動(dòng)較厲害,雙手控制不穩(wěn),鉸刀擺動(dòng)過(guò)大,造成錐孔鉸削后上大下小,錐度不是要求的1∶50。用涂色法進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)錐銷(xiāo)與錐孔的接觸部位不正確,位置靠近小頭一端,不能保證良好的接觸精度,受到交變應(yīng)力與振動(dòng)時(shí)容易松動(dòng),從而導(dǎo)致定位精度下降。
(2)機(jī)鉸后沒(méi)有留精鉸余量,也沒(méi)有進(jìn)行手工精鉸。圓錐銷(xiāo)的配合都是依靠配合面的過(guò)盈產(chǎn)生摩擦力來(lái)定位的。由于機(jī)鉸后表面粗糙使實(shí)際過(guò)盈量減少,造成摩擦力不夠,自鎖性能下降,當(dāng)受到交變應(yīng)力與振動(dòng)時(shí)容易松脫,從而導(dǎo)致定位精度下降。
(3)鉸孔時(shí)孔徑控制不嚴(yán),鉸削過(guò)程中沒(méi)用錐銷(xiāo)試配,裝配時(shí)用銅棒輕輕敲入即可。由于不能保證足夠的過(guò)盈量,裝配后的摩擦力過(guò)小;受負(fù)荷及振動(dòng)時(shí)易造成錐銷(xiāo)松動(dòng),失去定位作用,導(dǎo)致工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度差。
(4)在鉆孔鉸孔等過(guò)程中,沒(méi)有進(jìn)行防塵處理。雖然絲杠副帶有防塵圈,但鑄鐵粉塵非常細(xì)小,且極易粘附在絲杠表面。如有少量進(jìn)入絲杠副傳動(dòng)面,粉塵的研磨作用會(huì)加劇絲杠副的磨損,導(dǎo)致絲杠精度下降,降低使用壽命。
三、故障處理辦法
1.使用機(jī)鉸粗鉸后必須留出精鉸余量,再手工精鉸
這個(gè)方法可以糾正機(jī)鉸后的錐度誤差,降低孔壁的表面粗糙度值,提高配合面的接觸精度,保證足夠的摩擦力矩。
2.在鉸孔時(shí)應(yīng)及時(shí)用錐銷(xiāo)試配
目的是方便控制鉸孔孔徑。當(dāng)錐銷(xiāo)能用手插入銷(xiāo)長(zhǎng)的80%～85%左右時(shí)孔徑才為合格;清理鐵屑后,應(yīng)在錐銷(xiāo)上涂機(jī)油后再用銅棒打入至與工件表面平齊,以保證足夠的摩擦力矩,防止在使用中受載荷而松動(dòng)。
3.做好絲杠表面的防塵處理
在鉆孔、鉸孔及攻螺紋過(guò)程中,應(yīng)作好絲杠表面的防塵處理。用清潔的布包裹住絲杠的外露部分,防止粉塵進(jìn)入絲杠副傳動(dòng)面,以延長(zhǎng)精密元件的使用壽命,提高裝配精度。
|
