BF3-3000数控铣床Z轴爬行故障

王  敏

    BF3-3000型数控铣床有X、Y、Z三根驱动轴，其中Z轴是驱动滑动横梁上横梁上下运动的，当Z轴运行速度低于某一值时，就出现爬行现象。轻微的爬行不易觉察，显著的爬行会使横梁大幅度地跳动。Z轴的平衡系统为蓄能器加平衡缸。横梁升降出现异常运动或爬行时，说明液压平衡系统有问题。Z轴爬行的原因有五个方面：

    1．机械方面。滑动导轨摩擦阻力过大或有别劲现象；滑动导轨间隙调整不良；传动丝杠副异常或有别劲现象；平衡缸别劲；平衡缸内部磨损或密封不良。
    2．润滑方面。润滑油脂选用不当；无润滑油或润滑油量不足；导轨磨损，使润滑不能满足要求。
    3．振动。机床基础不实或地脚螺栓松动；电机质量差；电机轴与丝杠连接不佳。
    4．电气伺服系统。电子元件老化产生误动作或反应滞后；伺服电机异常；输入信号不稳定；电气放大系统增益过大或系统阻尼系数过小。
    5．液压平衡系统。平衡系统油液压力过低，蓄能器充气压力未达到规定值；蓄能器充液压力未达到规定值；蓄能器胆囊破裂；平衡缸与蓄能器接头处或平衡缸活塞与活塞杆处有泄漏；液压平衡系统油中渗入气体。
    6．故障处理。从电气系统着手，对输入信号及有关技术参数进行测试，并将Z轴与X轴的伺服电机交换并进行工况对比，更换伺服电机与丝杠联接的传动皮带和轴承等，结果仍然是Z轴有爬行。再查蓄能器工作状况，发现充气气压值过低。横梁连续运动数小时后，充气压力有较大下降。检查蓄能器的情况，发现蓄能器和平衡缸管内放出来的油液中含有大量气泡，说明蓄能器胆囊破裂，更换蓄能器并按要求充气。启动Z轴驱动横梁运动，爬行现象有所减弱，但Z轴仍不能使用，原因是油液中含有空气。
    为此，改进充液方法。把横梁停留在最下端，使平衡缸中的活塞杆处于全伸出位置，以减少平衡缸有杆腔空气量。把连接蓄能器与平衡缸的软管先注满油再连接牢固。把油箱加满油，再准备好需要加入蓄能器及平衡缸的油量，在启动油泵电机供油的同时向油箱连续加油，直至充液压力达到规定值。这种方法可以避免油泵吸空。启动Z轴，增补充液压力，Z轴恢复正常。