王（wáng）東輝
（內蒙古（gǔ）工業大學工程訓練中心，內蒙古（gǔ）呼和（hé）浩特　010051）

　　摘　要：數控機床的傳動係統影響（xiǎng）加工的精度，是衡量數控機床工作性能Z重要的指標之一，研究數控機床傳動係（xì）統的結構，並分析其故障與維（wéi）護手（shǒu）段具有積極的意義，論文將基於筆者的研（yán）究學習做簡要的闡述。

　　關鍵詞：數控機床、傳（chuán）動係統、故障
　　1、引言
　　數控（kòng）技術是現代化機械製造的基礎，也是衡量（liàng）一個（gè）國家工業發展的重要指標，數控機床傳動係統主要有主傳動（dòng）係統和進給係統，但是由於數控傳動（dòng）係（xì）統結構複雜，容（róng）易出現故障，給加工（gōng）製造帶來消（xiāo）極的影響。我國的數控機床技術（shù）發（fā）展較晚，與國外的先（xiān）進水平存（cún）在一定的差距，加工的精度、可靠性、穩定性（xìng）等方麵存在不足，限（xiàn）製了加工製造的優化升（shēng）級，本文將針對數控機床傳動係（xì）統故障（zhàng）進（jìn）行分析，為相關的研究提供參考。
　　2、數控機床傳動係（xì）統的分析
　　2.1主傳動係統
　　主（zhǔ）傳動係統主要有四類：電主軸、帶有變速齒輪的主傳動、經過一級變速的（de）主傳動、電（diàn）動機與主軸直聯的主傳動。電主軸慣性小，重量輕，結構緊湊，可以提高啟動、停止的響應特（tè）性，一般裝備在高速數控機床上，有（yǒu）利於控製噪聲和振動，但製造（zào）難度大，維護的成（chéng）本高，並且主軸容易發生熱（rè）變形，影響加工精度。帶有變速齒輪（lún）的主傳動，通過少（shǎo）數幾對齒（chǐ）輪降速，分（fèn）段無級變速，長裝備在大中型數控機床上，具有低速大轉矩（jǔ）的特點。經（jīng）過一級變速的主傳動，多用同步帶或V帶實現變速（sù），結構簡單，調試方便，但主軸調速範圍受電動機調速範圍的約束。電動機與（yǔ）主軸直聯的主傳動，結構緊湊，其主軸鑽速和轉矩輸出與電（diàn）動機（jī）的一致，使用上受到（dào）限製。
　　2.2進給傳動係統
　　進給（gěi）係統由閉環控製，有驅動（dòng）單元、位置（zhì）比較、放大元件（jiàn）、檢測裝置和（hé）機械傳動裝置等部分，其中的機（jī）械傳動裝置是關鍵環節，作（zuò）為一（yī）個機械傳動鏈，有絲杠螺母副、齒輪裝（zhuāng）置等中間（jiān）傳動裝置，進給傳動係統的結構包括聯軸器、減（jiǎn）速（sù）結構、滾珠絲杠螺母副等。聯軸器起回轉移傳遞扭矩和運動的裝置，有電磁式、液力式和機械式（shì），機械式應用Z為（wéi）廣（guǎng）泛，徑向尺寸小，構造（zào）簡單，但兩軸要求嚴格對中，不允許有角度和徑向（xiàng）偏（piān）差，使用受到一定限製。減速結構（gòu）有同步齒形帶和齒輪傳動裝置，同步齒（chǐ）形帶利用帶輪的輪齒和（hé）齒形帶（dài）的齒形依次齒合傳遞動力和運動，具有齒輪傳動、鏈傳動和（hé）帶傳動的優點，並且傳動的精度高、準確，無相對滑動，同步齒形帶重（chóng）量輕、強（qiáng）度高、厚度（dù）小，能用於高速（sù）傳動；齒輪傳動裝置可以將高速的轉矩（jǔ）的伺服電（diàn）機的輸出改變為低速大轉矩的執行件的輸入（rù），如利用雙片齒（chǐ）輪錯齒法可以消除齒輪側隙，與同步齒形帶相比，在數控機床進給傳動鏈係（xì）統中采用齒輪減速裝置，能產生低頻振蕩，也（yě）常在減速機構中配置阻尼器來改善動態性能。滾珠絲杠螺母副可以提高進（jìn）給係統的定位（wèi）精度、靈敏度，防止爬行，行程不太長的直線雲頂結構（gòu）常采用滾珠絲杠副，傳（chuán）動效率高達85%-98%，摩擦角小於1度。
　　3、數控機床傳動係統的故障研究
　　3.1數控機（jī）床主（zhǔ）傳動係統的故（gù）障診斷與維修
　　數控機床主傳動（dòng）係統的故障診斷分為故障調查、故障測試與排除。機械加工（gōng）時，加工量不均勻、斷續切削、運動部件不平衡等（děng）振動引起交變力和衝擊力，導致主軸振動，影響加工精度（dù），主軸受熱發生熱變形，降（jiàng）低（dī）了傳動效率（lǜ），破壞零部件之間的運動精度。主軸強力（lì）切削時導致傳動帶過鬆、停轉主（zhǔ）軸電（diàn）動機等問題。主軸工作時由於部件平衡不良，振動過大，產生較大（dà）的噪（zào）聲（shēng）。主傳動不良還會導（dǎo）致（zhì）刀具無法（fǎ）夾緊，使主軸（zhóu）抓刀、夾（jiá）緊裝置無法到（dào）達正確位置；由（yóu）於鬆刀液壓缸壓力和行程不足，刀具夾（jiá）緊後（hòu）不能鬆開（kāi）。變檔壓力過大，軸承和齒輪損壞，齒輪受（shòu）衝擊產生破損要保持（chí）主軸部件具有較高的固有頻率，可以進行循環（huán）潤滑，清洗主軸箱，更換軸承等可以（yǐ）減少回轉時的阻力，加入潤滑油（yóu）脂可以減少零（líng）部件的磨損。對於主軸出現強力切削導致振動和（hé）傳動帶過鬆等問題，可以用酒精和（hé）汽（qì）油進行擦洗（xǐ），更換新的主軸傳動帶（dài），調整離合器等（děng）加以排除（chú）。針對刀具無法（fǎ）夾緊的問題（tí）可以更換拉釘、碟形彈簧（huáng）等加以排除。對（duì）於軸承和齒輪損壞，可以通（tōng）過調整預緊力，並潤滑加（jiā）以排除。
　　3.2數控機床進給傳（chuán）動係統的故障診斷與維修
　　數控機床進（jìn）給傳動係統的（de）故障分為（wéi）幾種，過載：進給傳動係統（tǒng）的載荷過大，傳動鏈潤（rùn）滑不良，頻繁正反轉，出現報警信（xìn）息；超程，進給傳動超（chāo）過硬限位或軟限位；竄動，接（jiē）線接觸不（bú）良、控製信號不穩定等（děng）導致竄動（dòng）；振動（dòng），速度（dù）反饋存在故（gù）障、速度環增益過（guò）高，減速（sù）時間設定過小等會加劇振動；爬行，傳動鏈的潤滑不良、負載過大、伺服係統的增益過低（dī）、聯軸器鬆動等（děng）導致爬行異常；伺服電動機不轉，電磁（cí）製動故障、驅動單元故障、冷卻潤滑不滿足條（tiáo）件、信號未接通等都會導致伺服電動機異常；漂移，當指令值為（wéi）零時，坐標（biāo）軸仍移動造成的位置誤差等（děng）。對數控進給係統進行維修時，可以用模塊交換法檢查故障的轉移情況，外接參考電壓法確定伺服電機的故障等（děng）。
　　4、結束（shù）語（yǔ）
　　數控機床時機械加（jiā）工的重要基礎，研究傳動係統中存在（zài）的故障，對於改善數控機床的傳動係統具有重（chóng）要的作用，相關的研究值得進一步的深入。
　　參考文（wén）獻（xiàn）：
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　　[2]宋江波；劉宏（hóng）昭；原大寧；吳子英（yīng）；王建平.數控機（jī）床傳動係（xì）統精度可靠性研究[J].中國機械（xiè）工程.2011-04-10.
　　[3]李玉光；李吉；胡（hú）萍；張仲偉.機床傳動係統的故障診斷[J].組合機床與自動化加工技術.2004-07-25.
　　[4]陶曉巍（wēi）；尹曉靜；張玉（yù）玲；劉鐵軍.數控（kòng）機（jī）床伺服係統故障機製分析研究[J].機（jī）床與液壓.

來源：《城（chéng）市（shì）建（jiàn）設理論研究（電子版）》2015年4期（qī）