数控车主轴编码器安装不良故障排除一例

湖南天雁机械股份有限公司 (421005) 周小伟

1.主轴转速检测

具备车螺纹和(或)恒线速切削功能的数控车床都装备了主轴速度检测。本例中的车床使用FANUC 系统，检测元件使用FANUC 增量式光电脉冲编码器。编码器安装方式为编码器与传动箱直接联接(见附图)，传动箱传动轴上的同步带轮通过同步带与装在主轴上的同步带轮相连。编码器、安装底板与传动箱的联接以及皮带轮齿未画出。

主轴编码器安装图

2.故障现象

最先的故障现象为加工途中偶尔出现进给不稳定和时快时慢的现象，但没有引起重视。其后又出现过传动编码器带轮的皮带断裂而撞坏刀具的现象，当时只是认为皮带质量问题而更换了事。最后是在换皮带后不久出现进给突然加快很多又撞坏刀具，但皮带未断裂的现象。

3.故障检查、分析及处理

检查中现场修理人员反映此设备的主轴编码器不耐用，上一个只用了一年多就坏了，现在这个好像又坏了，高度怀疑编码器安装质量有问题。笔者检查发现，摇动编码器轴时有轻微晃动。把编码器再装到传动箱上检查发现带轮轴竟然有明显的串动现象。估计传动箱内的零件配合间隙有问题或轴承损坏(见图1)。拆解图1 部分零部件检查，结果发现传动箱中轴承完好，调整环高度不足造成串动并发现带轮局部有与安装底板上一个用于把传动箱体固定在安装底板上的螺钉相擦的痕迹。这样，在主轴带动图中带轮转动时，由于带轮局部与安装板上的螺钉相擦以及调整环高度不足引起的间隙和轴承游隙的存在，会造成带轮轴串动及径向跳动。由于带轮轴与编码器的轴通过平键联接，那么就使得带轮串动时编码器轴也会晃动，从而导致转速测量失准。又因为我们编程时进给指令用的是每转进给，所以就会引起进给不稳。那么，为何这样的晃动会造成检测失准呢?这是由光电脉冲编码器的结构和工作特点决定的，这里不再多说。为何又会出现调整环高度不足问题呢?经查，调整环是上一次换编码器时自配的，换了编码器后并未严格检查高度是否合适就投入运行。更换一个较厚的调整环，消除带轮串动后设备就运转正常了，至今已正常运行6个月。由此看来，由于此种编码器安装结构不能自动消除轴向间隙，在更换编码器后必须配作调整环才能保证安装良好。这也告诉我们，更换编码器一定要搞清楚其安装结构和传动原理，看是否需要做必要的调整来确保维修质量，再就是设备一旦出现异常要及时查找原因，及时解决，以免造成更大、更多的损失。