ZSTZ25磨齿机分度间隙变大故障的维修

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ZSTZ25磨齿机（德国产）为PLC程控磨齿设备，加工最大齿轮直径2500mm, 2000年对该设备进行了电气系统改造，改造后的数控系统为NUM 1060，展程、分度、左、右切向进给为西门子交流伺服驱动系统，冲程为液压伺服驱动，砂轮修整为松下交流伺服驱动系统。改造后的电气系统比较稳定，由于机械磨损，间隙变大引起的电气检测不能准确识别的故障时有发生。
      故障1  
& D9 W+ H5 c' P- @2 z( t' p0 R: C      展程运动一砂轮回退一分齿钩抬起一分度转动一分度驱动器过载报警。经过分析，过载的原因是分齿钩没有完全脱离分度槽，抬钩限位SQ1311提前检测到抬钩到位信号，PLC检测到该信号后，分度电机就开始转动，分齿钩与分度槽相撞，造成分度轴驱动器过载报警。经调整抬钩限位SQ1311的感应片，让分齿钩充分抬起再检测到位信号后，故障消失。但机床没有工作多久又出现了如下故障。
       故障2  
5 `$ r' t! p! A# m1 m1 n' @       展程运动一砂轮回退一分齿钩抬起一分度结束一分度钩检测不到位。根据上次经验，又将落钩检测限位SQ1312的感应片往回调整一下，让它提前检测到位信号，处理后机床运转了半个月又出分齿不到位故障。故障出现后检查电气限位没有松动现象，PLC程序和零件程序运行一直稳定可靠，分析结果，基本排除了电气故障的原因，问题应该在分齿传动的间隙上，因分度轴的位置环是半闭环控制，电气系统无法补偿分度间隙。为此，对机械传动链的展程、分齿两个传动链进行了检查，发现出现分齿不到位时，只要将分度电机传动丝杠用手左右转动一下，分齿钩就能落入分齿槽，证明分齿传动有间隙，同时发现只有自动加工循环中展程与分度交替工作时才出现分度不到位现象。因自动加工中，展程运动时分度花盘随着展程一起运动，展程运动结束，分度启动时，公共传动链间隙不定引起分度到位不准，而且分度间隙变大，因机械修复间隙较困难，故设法从检测元件的调整、PLC程序、加工程序着手解决这一故障。由于分度轴的位置环为半闭环控制，位置环在与电机同轴的编码器上，分度开动的角度是一个经验常数7.215或是3.215。如果间隙大于电气系统控制的范围，则电气系统也无法补偿间隙所造成的故障。
* q" r& |* V1 k( R: e* d        首先对抬钩与落钩限位做了调整，找到了能使分齿钩落钩的临界感应片的位置，说明间隙还处在电气能够控制的范围里，但还是出现了前述故障1的现象。在硬件限位已调整到极限还补偿不了的情况下，又对PLC程序进行了分析，没有找到能解决这一问题的方法，转而对自动分齿程序％2210做了分析，对如下一段程序：
+ G8 S6 i: N( U5 U1 n, L                M80                     抬钩
                G04F1          （后加入指令）
                N90  G01            CL2F300
( A) Y5 D* l, q                L2=L1+0.215
6 c4 E# b- A5 D2 q: [8 h                M91
, H$ D7 J/ b' J, ]! `* V0 L9 ^                C L2 20                  减速
: N  c9 S6 O' ?. m/ d4 z4 D8 Z                N130 M81                落钩
' s6 k# W  B# L2 J; p7 w          在M80抬钩后面加入G04F1延时1s指令后，多次试自动分度循环，彻底解决了半闭环分度控制中间隙变化引起的分度不到位故障。
- B9 v9 v' F0 }: M9 p' f4 b. d1 C" N          机械传动间隙变化引起的故障在维修中是经常遇到的，当出现这类故障时，通过电气检测元件位置的调整，PLC程序或者零件程序的修改，有时可以弥补间隙变化引起的故障，降低机械维修的难度。