动平衡机的故障排除方法有哪些？

1.动平衡机电气控制原理及常见故障分类

(1)动平衡机电气控制原理

与普通机床相比，动平衡机的核心功能是对旋转零件产生的不平衡量进行检测、过滤、分析和计算，最终通过切削或钻孔的方式去除不平衡量，实现零件的动平衡。这种特殊功能的实现主要由一台专用的工业计算机和一个专用的动平衡软件来控制。机床的其他辅助动作一般由另一套PLC处理。

图二？动平衡机的电气控制原理

图2显示了控制系统的电气框图。其中，计算机控制系统是一台专用的工业计算机，它除了具有普通工业计算机的功能外，还包括零件不平衡量的数据检测、滤波、分析和计算以及向切削进给系统发送进给指令。它也是动平衡机控制系统的核心功能单元。

振动传感器用于检测不平衡系统的振动量和相位角，为计算机控制系统提供唯一有效的数据源，也是动平衡机最关键的部件之一。

主轴速度控制系统实现主轴和零件转速的精确控制，根据需要改变零件转速；伺服系统用于精确控制零件的不平衡切削；PLC管理和控制机床所有动作的逻辑关系。

日本KOKUSAI动平衡机的部分功能部件如图3所示。

(2)对动平衡机常见故障进行分类的PLC单元

动平衡机的故障大致可以分为两类:控制故障和误差故障。控制故障主要是电气和机械执行部件的硬件故障，如计算机控制系统、操作显示单元、PLC、速度控制系统、伺服系统、伺服电机和回转油缸等，以及其他机械执行部件如摆动架等。其中，计算机控制系统故障包括计算机硬件故障和软件故障。误差故障主要表现为动平衡系统的校准、测量、去重误差大或不能正常进行。

控制故障的处理方法与普通数控机床类似，主要是硬件诊断、更换或调整。但由于没有报警，往往需要跟踪分析过程，通过微调控制参数、工艺参数、机床静态特性来处理。本文主要介绍错误故障的分析和处理方法。

图三？日本KOKUSAI动平衡机组图

2.动平衡机错误故障的处理

动平衡机的误差故障主要包括动平衡系统的校准故障、测量故障、切削控制故障和切削曲线故障。

(1)校准检测故障的分析与处理

所谓校准故障，是指机床在校准检测系统时出现的故障，主要表现为:机床无法按照厂家规定的流程完成动平衡机检测系统的校准。校准失败的概率不高，一般问题出现在以下几个方面:

①振动传感器故障:故障的主要原因是振动传感器松动、损坏或线接触不良。由于振动传感器是动平衡机振动量的直接检测元件和计算机处理系统的数据源，其性能和紧固状态将直接影响动平衡机数据采集的准确性。

(2)校准件(或零件)夹紧故障:工件未夹紧，零件(标准件)旋转时摆动，产生额外不平衡，使机床无法有效校准或测量零件时明显产生误差。

(3)机床摆动架松动，使旋转机构不平衡，无法校准。摆动架松动不仅会引起测量误差，还会引起零件去重误差，这一点往往被忽视。

(4)机座松动导致床身不水平:由于床身不水平，零件或标准件旋转时机床振动，干扰振动传感器的数据采集，导致系统标定或测量出现误差。

⑤零件转速不合适导致数据采集不正常，这也是最容易被忽视的。零件或工件的不同转速会产生不同的振动量。校准系统时，要求测量部分的转速在规定范围内，否则校准数据会有很大误差。同样，如果校准不准确，被加工零件的不平衡量的计算也会有很大的误差。

⑥标准件或配重生锈导致校准偏差，这也容易被忽视。因此，应注意校准和重量保存。

(2)机床检测加工后的零件，出现新的不平衡。

这种故障也是概率最高的故障。这种故障发生后，需要判断不平衡是同向出现还是反向出现，针对不同的现象，不同的处理方法是不同的。这种失败的原因如下:

①切削余量不足，原有的不平衡没有消除。这种不平衡会出现在同一个方向上，通过提高切削进给比系数或重新校准可以快速解决。

(2)切削余量过大，导致反方向不平衡。在这种情况下，需要先对系统进行校准，然后通过降低切削进给比系数来降低切削进给。这种情况下，不平衡点的相角一般是对称的，说明相角检测没有问题。

③振动传感器故障导致测量误差大。见上一篇文章的分析和处理方法。

(4)不平衡量的相位计算异常导致新的不平衡。如果新的不平衡点的相角通过反复返工不断变化，则可能是系统相位检测出现误差。检查或更换传感器，必要时微调系统的相角参数。

⑤空白粒子分布不均匀导致零件去重错误:单个空白粒子分布不均匀和去重计算不匹配直接导致去重错误。

3.系统程序或校准曲线故障。

动平衡机早期的控制软件一般属于DOS版本。每一次失重的计算都是根据“切割曲线”近似确定的。“切割曲线”是模拟5 ~ 10个不同的不平衡量对应不同的失重而生成的预设曲线。该曲线可以根据坯料颗粒分布的变化进行调整。如果批量更换产品毛坯，毛坯颗粒会发生较大变化，原有的“切割曲线”不再适用，需要调整“切割曲线”，否则会导致大量零件不合格。此外，在机床寿命较长，主轴等转动部件不平衡量增大，无法标定的情况下，也需要调整“切削曲线”。