工件表面出现振纹问题的解决方法

机床型号：CK5250A型数控龙门车床。

数控系统：FANUC 11M。

故障现象：对工件进行车削加工时，工件表面出现了明显的振纹。

提示：在这台机床中，影响刀具上下振动的直接因素有两个，即溜板箱不稳定和Z轴滑枕间歇性地上下移动。

检查分析：

1）正常与不正常的工件截面如图45所示。观察被加工的工件，其截面呈现周期性的锯齿形，如图45a所示，而正常的工件截面如图45b所示，说明刀具呈现间歇性的振动。

2）溜板箱在X轴方向的移动精度是由滚珠丝杠的精度决定的。如果丝杠因为冲击或磨损而造成损伤，将会导致加工表面的不平整，且会产生周期性表面振纹，而周期的大小与丝杠的受损位置有关。经试验，发现振纹的周期是随着X轴移动速度而变化的，速度越快则振纹的间距也越大。由此推断振纹与丝杠无关，也可排除溜板箱不稳定的问题。

图45 正常与不正常的工件截面(www.xing528.com)

a）带有振纹的工件截面 b）正常的工件截面

3）滑枕的上下移动是由Z轴伺服电动机控制的。系统给定Z轴位置后，将信号传递给Z轴的伺服机构，这个信号与Z轴编码器输出的信号共同作用来控制Z轴的具体位置。仔细观察电动机的工作情况，发现电动机有间歇性工作现象，且间歇周期与振动的周期一致。由此可以断定，表面振纹是由Z轴伺服电动机的间歇性工作造成的。

4）在这台机床中，滑枕配置了平衡重量，以便伺服电动机可以轻松地控制Z轴的位置。滑枕配重由平衡液压缸实现，如果平衡液压缸内的压力不足，滑枕就会在重力的作用下向下滑动。当滑动距离达到0.02mm时，伺服电动机起动，将滑枕提拉到设定位置后停机。停机后如果滑枕仍然下滑，伺服电动机就会再次起动。伺服电动机的反复起动和停止，使滑枕间歇性地上下移动，加工工件的表面便会产生周期性振纹。结合故障现象，可以推断伺服电动机的间歇性工作，是由于平衡液压缸工作失效所造成的。

5）检查平衡液压缸的供油系统，发现液压泵无法工作。液压泵的起动和停止由压力继电器控制，液压系统的工作压力是4～6MPa。当压力小于4MPa时，液压缸内的活塞杆推动微动开关，使压力继电器的电源接通，液压泵开始工作。当压力大于6MPa时，压力继电器关闭，液压泵停止工作。检测压力继电器，发现其始终没有工作。

6）将微动开关短接，压力继电器可以闭合，液压泵起动。检查液压泵的进油口，发现进油口被杂物堵塞，导致液压油无法推动活塞，不能使微动开关动作。

故障处理：仔细清洗进油口后，故障彻底排除。