CAK6132A數(shù)控車床常見故障診斷與處理-

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目CAK6132A數(shù)控車床常見故障診斷與處理專業(yè)數(shù)控技術(shù)班級(jí)數(shù)控一班學(xué)號(hào)_ 20100498 _姓名_ _ _指導(dǎo)教師機(jī)電信息工程系制數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門新的專業(yè),數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域,較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化問題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí),社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著社會(huì)需求個(gè)性化、多樣化的發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模沿著小批量大批量多品種變批量的方向發(fā)展,以及以計(jì)

2、算機(jī)為代表的高技術(shù)和現(xiàn)代化管理技術(shù)的引入,滲透與融合,不斷地改變著傳統(tǒng)制造技術(shù)的面貌和內(nèi)涵,從而形成了先進(jìn)制造技術(shù)。現(xiàn)代制造業(yè)使用數(shù)控車床的數(shù)量和種類越來越多,就SIEMENS公司的SINUMERIK 802D數(shù)控系統(tǒng)常見的回參考點(diǎn)故障、主軸不能啟動(dòng)故障、顯示器屏幕不顯示故障、硬限位和軟限位故障、刀架系統(tǒng)故障等進(jìn)行了分析,并提出對(duì)應(yīng)的故障排除方法。數(shù)控機(jī)床是將編好的加工程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中,由數(shù)控系統(tǒng)通過X、Z 坐標(biāo)軸的伺服電動(dòng)機(jī)去控制機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作順序、移動(dòng)量和進(jìn)給速度,再配以主軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,便能加工出各種形狀不同的軸類或盤類回轉(zhuǎn)體零件。數(shù)控機(jī)床品種繁多,結(jié)構(gòu)各異,但在許多方面仍有

3、共同之處。本論文以常用CK6132型數(shù)控車床為例研究數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu),常見故障的分析與維修。關(guān)鍵詞:數(shù)控車床分析檢測(cè)維修一、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械知識(shí)概述 (41.1數(shù)控機(jī)床的分類 (41.2數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的意義 (5二、CAK6132A數(shù)控車床的工作原理 (82.1主軸運(yùn)動(dòng) (92.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng) (92.3輸入/輸出(I/O接口 (9三、CAK6132A數(shù)控車床機(jī)械部分常見故障及處理方案 (93.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的診斷與維修 (103.2主軸部件常見的故障現(xiàn)象及排除方法 (113.3采用自動(dòng)換刀裝置常出現(xiàn)的故障 (12四進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷及維修 (124.1齒輪傳動(dòng)副 (134.2滾珠絲杠螺

4、母副 (134.3靜壓蝸桿蝸輪副與預(yù)載雙齒輪齒條副 (15五導(dǎo)軌副故障的診斷與維修 (17六液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)故障診斷及維修 (18七刀庫及自動(dòng)換刀裝置故障診斷及維修22.一、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械知識(shí)概述1.11 按工藝用途分類1、金屬切削類數(shù)控機(jī)床:分別有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及加工中心。這些機(jī)床的動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制,具有較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度,特別是加工中心,它是一種帶有自動(dòng)換刀裝置,能進(jìn)行銑、鉆、鏜削加工的復(fù)合型數(shù)控機(jī)床。加工中心又分為車削中心、磨削中心等。還實(shí)現(xiàn)了在加工中心上增加交換工作臺(tái)以及采用主軸或工作臺(tái)進(jìn)行立、臥轉(zhuǎn)換的五面體加工中心。2、金屬成形類及特種加工類數(shù)控

5、機(jī)床:它是指金屬切削類以外的數(shù)控機(jī)床。數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成形機(jī)床等等都是這一類數(shù)控機(jī)床。1.12 按運(yùn)動(dòng)方式分類1、定位控制數(shù)控機(jī)床:它是指能控制刀具相對(duì)于工件的精確定位控制系統(tǒng),而在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中不能進(jìn)行任何加工。通過采用分級(jí)或連續(xù)降速,低速趨近目標(biāo)點(diǎn),來減少運(yùn)動(dòng)部件的慣性過沖而引起的定位誤差。2、直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床:它是指控制機(jī)床工作臺(tái)或刀具以要求的進(jìn)給速度,沿平行于某一坐標(biāo)軸或兩軸的方向進(jìn)行直線或斜線移動(dòng)和切削加工的機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床要要求具有準(zhǔn)確的定位功能和控制位移的速度,而且也要偶刀具半徑和長度的補(bǔ)償功能以及主軸轉(zhuǎn)速控制的功能?，F(xiàn)代組合機(jī)床也算是一種直線運(yùn)動(dòng)控

6、制數(shù)控機(jī)床。3、輪廓控制的數(shù)控機(jī)床:它是指能實(shí)現(xiàn)兩軸或兩軸以上的聯(lián)動(dòng)加工,而且對(duì)各坐標(biāo)的位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷控制,具有這種控制功能的數(shù)控機(jī)床。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床大多數(shù)有兩坐標(biāo)或以上聯(lián)動(dòng)控制、刀具半徑和長度補(bǔ)償?shù)鹊裙δ?。按?lián)動(dòng)軸數(shù)也可分兩軸聯(lián)動(dòng)、兩軸半、三軸、四軸、五軸聯(lián)動(dòng)等。隨著制造技術(shù)的發(fā)展,多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制也越來普遍。1.13 按控制方式分類1、開環(huán)控制系統(tǒng):它是指沒有位置檢測(cè)反饋裝置的控制方式。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉,但難以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的快速控制。廣泛應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)低扭矩、高精度、速度中等的小型設(shè)備德驅(qū)動(dòng)控制中,特別在微電子生產(chǎn)設(shè)備中。2、半閉環(huán)控制系統(tǒng):它是指在電動(dòng)機(jī)軸或絲桿的端部裝有

7、角位移、角速度檢測(cè)裝置,通過位置檢測(cè)反饋裝置反饋給數(shù)控裝置的比較器與輸入指令比較,用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。特點(diǎn)是調(diào)試方便、良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊,但在機(jī)械傳動(dòng)鏈的誤差無法得校正或消除。目前采用滾珠絲扛螺母機(jī)構(gòu)有很好的精度和精度保持性和采取看可靠的、消除反向運(yùn)動(dòng)間隙的機(jī)構(gòu),可以滿足大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床用戶。因此被廣泛的采用且成為首選的控制方式。3、閉環(huán)控制系統(tǒng):是在機(jī)床最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置安裝直線或回轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置,將直接測(cè)量到的位移或角位移反饋到數(shù)控裝置的比較器中,與輸入指令位移量比較,用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。優(yōu)點(diǎn)是將機(jī)械傳動(dòng)鏈的全部環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內(nèi),精度取決于檢測(cè)裝置的精度,超過半閉環(huán)系統(tǒng)。缺點(diǎn)

8、是價(jià)格昂貴、對(duì)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)鏈要求嚴(yán)格,不然會(huì)引起振蕩,降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.14 按功能水平分類一般把數(shù)控機(jī)床分為精密型、普通型、經(jīng)濟(jì)型。數(shù)控機(jī)床水平的高低一般取決于以下幾個(gè)參數(shù)和功能。(1中央處理單元:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控8位CPU,精密和普通型有16位發(fā)展到32或64位且采用精簡指令集的CPU。(2分辨率和進(jìn)給速度:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控分別率10µm進(jìn)給速度815m/min;普通型數(shù)控分別率1µm進(jìn)給速度1524m/min;精密型數(shù)控分別率0.1µm進(jìn)給速度24100m/min。(3多軸聯(lián)動(dòng)功能:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控23軸聯(lián)動(dòng);普通與精密型數(shù)控35軸聯(lián)動(dòng),甚至更多。(4顯示功能:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控只

9、有簡單的數(shù)碼顯示或簡單的CRT字符顯示;普通型則有較為齊全的CRT顯示,還有圖形、人及對(duì)話、自診等功能;精密型則還有三維圖形顯示。(5通信功能:經(jīng)濟(jì)型無通信功能;普通型有RS232或DNC等接口;精密型有MAP等高性能通信接口。除用以上幾種參數(shù)或功能來衡量數(shù)控的檔次外還有伺服系統(tǒng)的類型和可編程控制器功能的強(qiáng)弱。除以上四種分類外,目前還有用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式來分類,分硬件和軟件數(shù)控。控制坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)咒術(shù)方式分位三軸二聯(lián)動(dòng)和四軸四聯(lián)動(dòng)等。1.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的意義數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的必要性,數(shù)控維修技術(shù)不僅是保證數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行的前提,對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動(dòng)作用。

10、因此,目前他已經(jīng)成為了一門專門的學(xué)科。另外,任何一臺(tái)數(shù)控機(jī)床都是一臺(tái)過程控制設(shè)備,這就要求它在實(shí)時(shí)控制每一時(shí)刻都準(zhǔn)確無誤地工作。任何部位的故障與失效,都會(huì)使機(jī)床停機(jī),從而造成生產(chǎn)停頓。因而對(duì)數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進(jìn)行維修就顯得十分必要了。在許多行業(yè)中,花費(fèi)幾十萬到上千萬美元引進(jìn)數(shù)控機(jī)床,這些機(jī)床均處于關(guān)鍵的工作崗位若在出現(xiàn)故障后不及時(shí)維修排除,就會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)控機(jī)床維修的技術(shù)指標(biāo)要發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率,就要求機(jī)床開動(dòng)率高,這對(duì)數(shù)控機(jī)床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指標(biāo)是平均我故障時(shí)間MTBF。平均無故障時(shí)間是指這杯在一個(gè)使用比較長的過程中,兩次故障間隔的平均時(shí)間,即總

11、工作時(shí)間 MTBF=總故障次數(shù)當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生了故障,需要及時(shí)進(jìn)行排除,從開始排除故障知道數(shù)控機(jī)床能正常使用所需要的時(shí)間為平均修復(fù)時(shí)間MTTR,反應(yīng)了數(shù)控機(jī)床可維修性。衡量數(shù)控機(jī)床的可靠性和可維修性的指標(biāo)是平均有效度A:MTBFA=MTBF+MTTR平均有效度是指可維修的設(shè)備再摸一段時(shí)間內(nèi)維持其性能的概率,這是一個(gè)小于1的正數(shù)。數(shù)控機(jī)床故障的平均修復(fù)時(shí)間越短,則A就越接近1,那么數(shù)控機(jī)床的使用性能就越好數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修是數(shù)控機(jī)床使用構(gòu)成中重要組成部分,也是目前制約數(shù)控機(jī)床發(fā)揮作用的因素之一,因此數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的技術(shù)和方法有重要的意義。本文的目的就是分析數(shù)控車床常見故障的原因和部位

12、,以便維修人員或操作人員盡快地進(jìn)行故障的修復(fù)。1.3 數(shù)控車床常見故障分類數(shù)控車床是一種技術(shù)含量高且較復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備,其故障發(fā)生的原因一般都較復(fù)雜,給數(shù)控車床的故障診斷與排除帶來不少困難。為了便于故障分析和處理,數(shù)控車床的故障大體上可以分為主機(jī)故障和電氣故障。一般說來,機(jī)械故障比較直觀,易于排除,電氣故障相對(duì)而言比較復(fù)雜。電氣方面的故障基本可分為電氣部分故障、伺服放大及位置檢測(cè)部分故障、計(jì)算機(jī)部分故障及主軸控制部分故障。至于編程而引起的故障,大多是由于考慮不周或輸入失誤而造成的,只需按提示修改即可。1.31 按故障發(fā)生的部位分類1、主機(jī)故障數(shù)控機(jī)床的主機(jī)通常指組成數(shù)控機(jī)床的機(jī)械、潤滑、冷

13、卻、排屑、液壓、氣動(dòng)與防護(hù)等部分。主機(jī)常見的故障主要有:1因機(jī)械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動(dòng)故障;2因?qū)к?、主軸等運(yùn)動(dòng)部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障;3因機(jī)械零件的損壞、聯(lián)結(jié)不良等原因引起的故障,等等。主機(jī)故障主要表現(xiàn)為傳動(dòng)噪聲大、加工精度差、運(yùn)行阻力大、機(jī)械部件動(dòng)作不進(jìn)行、機(jī)械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)的管路堵塞和密封不良,是主機(jī)發(fā)生故障的常見原因。數(shù)控機(jī)床的定期維護(hù)、保養(yǎng).控制和根除“三漏”現(xiàn)象發(fā)生是減少主機(jī)部分故障的重要措施.電氣控制系統(tǒng)故障從所使用的元器件類型上.根據(jù)通常習(xí)慣,電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“弱電”故障和“強(qiáng)電”故障兩大類,“弱電”部分是

14、指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數(shù)控機(jī)床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驅(qū)動(dòng)單元、輸為輸出單元等。“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動(dòng)作出鍺、數(shù)據(jù)丟失等故障,常見的有.加工程序出錯(cuò),系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失,計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò)等?！皬?qiáng)電”部分是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便,但由于它處

15、于高壓、大電流工作狀態(tài),發(fā)生故障的幾率要高于“弱電”部分.必須引起維修人員的足夠的重視。1、確定性故障確定性故障是指控制系統(tǒng)主機(jī)中的硬件損壞或只要滿足一定的條件,數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象在數(shù)控機(jī)床上最為常見,但由于它具有一定的規(guī)律,因此也給維修帶來了方便。確定性故障具有不可恢復(fù)性,故障一旦發(fā)生,如不對(duì)其進(jìn)行維修處理,機(jī)床不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常.但只要找出發(fā)生故障的根本原因,維修完成后機(jī)床立即可以恢復(fù)正常。正確的使用與精心維護(hù)是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。2、隨機(jī)性故障隨機(jī)性故障是指數(shù)控機(jī)床在工作過程中偶然發(fā)生的故障此類故障的發(fā)生原因較隱蔽,很難找出其規(guī)律性,故常稱之為“軟故障”,隨

16、機(jī)性故障的原因分析與故障診斷比較困難,一般而言,故障的發(fā)生往往與部件的安裝質(zhì)量、參數(shù)的設(shè)定、元器件的品質(zhì)、軟件設(shè)計(jì)不完善、工作環(huán)境的影響等諸多因素有關(guān)。隨機(jī)性故障有可恢復(fù)性,故障發(fā)生后,通過重新開機(jī)等措施,機(jī)床通常可恢復(fù)正常,但在運(yùn)行過程中,又可能發(fā)生同樣的故障。加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)檢查,確保電氣箱的密封,可靠的安裝、連接,正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發(fā)生的重要措施。數(shù)控機(jī)床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況:1指示燈顯示報(bào)警指示燈顯示報(bào)警是指通過控制系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈(一般由LED發(fā)光管或小型指示燈組成顯示的報(bào)警.根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)指示燈,即使在顯示器故障時(shí),仍可大致

17、分析判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì),因此.在維修、排除故障過程中應(yīng)認(rèn)真檢杳這些狀態(tài)指示燈的狀態(tài)。2顯示器顯示報(bào)警.顯示器顯示報(bào)警是指可以通過CNC顯示器顯示出報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息的報(bào)警。由于數(shù)控系統(tǒng)一般都具有較強(qiáng)的自診斷功能,如果系統(tǒng)的診斷軟件以及顯示電路工作正常,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,可以在顯示器上以報(bào)警號(hào)及文本的形式顯示故障信息。數(shù)控系統(tǒng)能進(jìn)行顯示的報(bào)警少則幾十種,多則上千種,它是故障診斷的重要信息。二、CAK6132A數(shù)控車床的工作原理數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí),首先要根據(jù)加工零件的圖樣與工藝方案,按劃定的代碼和程序格局編寫零件的加工程序單,這是數(shù)控機(jī)床的工作指令。通過控制介質(zhì)將加工程序輸入到數(shù)控裝置,由數(shù)

18、控裝置將其譯碼、寄存和運(yùn)算之后,向機(jī)床各個(gè)被控量發(fā)出信號(hào),控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變速、起停、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及方向、速度和位移量,以及刀具選擇交換,工件夾緊松開和冷卻潤滑液的開、關(guān)等動(dòng)作,使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照加工程序劃定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作,從而加工出符合要求的零件。從數(shù)控機(jī)床最終要完成的任務(wù)看,主要有以下三個(gè)方面的內(nèi)容:主軸運(yùn)動(dòng)主要完成切削任務(wù),其動(dòng)力約占正太機(jī)床動(dòng)力的70%80%?；究刂乒δ苁侵鬏S的正、反轉(zhuǎn)和停止,可自動(dòng)換擋及無極調(diào)速;對(duì)加工中心和有些數(shù)控車床,還要求主軸進(jìn)行高精確度準(zhǔn)停和分度功能。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)控機(jī)床區(qū)別于普通機(jī)床最主要的地方,即用電氣驅(qū)動(dòng)代替了機(jī)械驅(qū)動(dòng),數(shù)控機(jī)床

19、的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由進(jìn)給伺服系統(tǒng)完成的。進(jìn)給伺服系統(tǒng)由進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給傳動(dòng)鏈及位置檢測(cè)反饋裝置等組成。2.3輸入/輸出(I/O接口數(shù)控系統(tǒng)對(duì)加工程序處理后輸出的控制信號(hào)除了對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精確的控制外,還需要對(duì)機(jī)床主軸啟/停、換向、刀具更換、工件夾緊/松開以及液壓、冷卻、潤滑、分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位等輔助運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。三、CAK6132A數(shù)控車床機(jī)械部分常見故障及處理方案CAK6132A數(shù)控車床機(jī)械部分的故障與普通車床機(jī)械部分的故障有許多共同點(diǎn),但是,數(shù)控車床大量采用電氣控制與電氣驅(qū)動(dòng),這就使得數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比有很大的簡化,使其機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障呈現(xiàn)出一些新的特征。

20、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)是承受主切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng),它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度直接影響著機(jī)床的加工效率,而主軸部件是保證機(jī)床加工精度和自動(dòng)化程度的主要部件,它們對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能有著決定性的影響。由于數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)廣泛采用交、直流主軸電動(dòng)機(jī),這就使得主傳動(dòng)的功率和調(diào)速范圍較普通機(jī)床大為增加。同時(shí)為了進(jìn)一步滿足對(duì)主傳動(dòng)調(diào)速和扭矩輸出的要求,在數(shù)控機(jī)床上常采用機(jī)電相結(jié)合的方法,即同時(shí)采用電動(dòng)機(jī)調(diào)速和機(jī)械齒輪變速這兩種方法。其中,通過齒輪減速來擴(kuò)大輸出扭矩,利用齒輪擋來進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)速范圍。盡管如此,數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)仍較以往的普通機(jī)床有了極大的簡化,主軸箱內(nèi)各種零件如軸、齒輪、軸承等的數(shù)量都大為減少,這就

21、使得可能出現(xiàn)機(jī)械故障的部位也大為減少。(1采用齒輪變速的形式?；讫X輪的換擋常采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動(dòng),還可通過電磁離合器直接實(shí)現(xiàn)換擋。這種配置方式在大中型機(jī)床中采用較多。(2采用帶傳動(dòng)的形式。這種形式可避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)與噪聲,但只能用在低扭矩的情況下。這種配置在小型機(jī)床中經(jīng)常使用。(3由調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的形式。這種傳動(dòng)形式簡化了機(jī)構(gòu)、提高了主軸的剛度,是一種非常好的傳動(dòng)形式,其輸出扭矩比較小。主傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的原因有多種多樣的。對(duì)齒輪變速的形式,一般是因?yàn)辇X輪嚙合間隙不均勻或齒輪已損壞造成的,而造成齒輪嚙合間隙不均勻的主要因素是加工與裝配精度不高。如果發(fā)現(xiàn)齒輪已損壞,應(yīng)立即更

22、換齒輪,同時(shí)應(yīng)注意提高齒輪的制造及裝配精度,精度越高,噪聲越小。這一類機(jī)械故障多出在采用齒輪變速的形式時(shí),當(dāng)用液壓撥叉來帶動(dòng)齒輪換擋時(shí),因滑動(dòng)齒輪嚴(yán)重撞擊而使倒角處打毛、翻邊所造成的。產(chǎn)生這一故障的原因通常是由于液壓變速系統(tǒng)中的液壓元件(如變速油缸不具有良好的速度調(diào)節(jié)功能,或相應(yīng)的電磁元件(如電磁換向閥不具有“記憶”功能所致。應(yīng)該定期檢查接近開關(guān)是否因機(jī)床振動(dòng)而產(chǎn)生松脫、移位等現(xiàn)象,從而避免同類故障的發(fā)生。這種情況往往出現(xiàn)在帶傳動(dòng)的形式中,由于電動(dòng)機(jī)與主軸連接的皮帶過松,或是由于皮帶表面有油、皮帶使用過久而失效等,均會(huì)造成上述故障。此時(shí)只須移動(dòng)電動(dòng)機(jī),張緊皮帶,繼而將電動(dòng)機(jī)座重新鎖緊;或是用汽

23、油清洗皮帶表面油污,使之清潔后再重裝上;或是更換新皮帶等措施,即可排除故障。(1主軸潤滑不良及主軸密封處故障。數(shù)控機(jī)床的主軸在工作時(shí)應(yīng)保持良好的狀態(tài),主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度和熱穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。主軸工作時(shí)如溫升過高,將會(huì)導(dǎo)致主軸發(fā)熱,從而給主軸軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來影響,輕則降低主軸回轉(zhuǎn)精度,嚴(yán)重的甚至?xí)龤лS承。要避免此類故障發(fā)生,就要確保主軸具有良好的潤滑,同時(shí)與主軸相配的密封結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足主軸潤滑方式的要求。(2自動(dòng)拉刀裝置故障。在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上,為實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸,主軸上必須帶有刀具的自動(dòng)卡緊機(jī)構(gòu)。通常刀桿都是采用7 : 24的大錐柄和主軸錐孔配合定心,從而保證刀具回轉(zhuǎn)中心每次裝卡后與主

24、軸回轉(zhuǎn)中心都同軸,而且大錐度的錐柄不僅有利于定心,也為松卡帶來方便。另處,主軸端面有一鍵塊,通過它既可傳遞主軸的扭矩,又可用于刀具的周向定位。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拉刀的具體機(jī)構(gòu)是由一組碟形彈簧配以一套液壓裝置組成的。使用碟簧拉緊刀具,而用液壓油缸放松刀具,從而保證在工作中即使突然斷電,刀桿也不會(huì)自行松脫。3.3采用自動(dòng)換刀裝置常出現(xiàn)的故障有以下幾種:(1整個(gè)裝置未能實(shí)現(xiàn)內(nèi)力的封閉。即由碟簧產(chǎn)生的卡緊力在松刀過程中需要由液壓油缸來克服以松開刀柄,而液壓油缸傳給拉刀刀桿的力全部由主軸軸承承受了。久而久之,會(huì)使主軸軸承精度、壽命降低,嚴(yán)重的甚至造成主軸軸承的破損。其解決的辦法是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)時(shí)考慮采用卸荷措施,

25、盡量使拉刀或松刀的力不傳給主軸軸承,而由主軸體承受,這樣就可避免產(chǎn)生上述故障。(2拉不緊刀或拉緊后不能松開。產(chǎn)生此類故障的因素或部位很多,但歸納起來,主要是因?yàn)闃?gòu)成拉刀裝置的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常的尺寸變化或性能變化。排除這一類故障時(shí)應(yīng)仔細(xì)地逐個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查,找出其真實(shí)原因,再有針對(duì)性地采取措施。四進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷及維修數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)在沒有實(shí)現(xiàn)直線電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)方式時(shí),機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還是必不可少的。它主要包括齒輪傳動(dòng)副、滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿條副、雙齒輪條副及其相應(yīng)的支承部件等。由于數(shù)控機(jī)床功能及性能上的要求,這些部件用在數(shù)控機(jī)床上與用在普通機(jī)床上的是有不同點(diǎn)的。換言之,用于數(shù)控機(jī)床上時(shí),

26、就必須要滿足數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要有穩(wěn)、準(zhǔn)、快、寬、足五大要求,而其中穩(wěn)、準(zhǔn)、快這三項(xiàng)指標(biāo)都是與機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的。這是由于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象,被加工工件的最終坐標(biāo)位置精度和輪廓精度都與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的幾何精度、傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性密切相關(guān)?？梢哉f,影響整個(gè)伺服進(jìn)給系統(tǒng)精度的因素除了伺服驅(qū)動(dòng)單元和電動(dòng)機(jī)外,也很大程度地取決于機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此,進(jìn)給伺服系統(tǒng)中機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障診斷及排除是保證數(shù)控機(jī)床能否正常工作的非常重要的環(huán)節(jié),現(xiàn)分部件闡述如下。進(jìn)給系統(tǒng)采用齒輪傳動(dòng)裝置,是為使絲杠、工作臺(tái)的慣量在系統(tǒng)中占有較小的比重,以實(shí)現(xiàn)慣量匹配;同時(shí)使高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的

27、輸出變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速大扭矩,以適應(yīng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行件的需要;另外,也便于歸算所需的脈沖當(dāng)量;有時(shí)也為便于機(jī)械結(jié)構(gòu)位置的布局所考慮。但同時(shí)應(yīng)看到在進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)中增加齒輪傳動(dòng)副,也會(huì)帶來一些弊端,即也會(huì)增大系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率。如增大了機(jī)械傳動(dòng)的噪聲;由于傳動(dòng)環(huán)節(jié)增多,加大了傳動(dòng)間隙,從而使精度降低;或使伺服系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定;還會(huì)增大機(jī)械動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間造成反應(yīng)滯后等。想要避免或減少這些可能出現(xiàn)的故障,需采取一些措施。較為有效的辦法是在非十分必要的情況下盡量減少齒輪傳動(dòng)環(huán)節(jié),一旦使用也應(yīng)盡量消除齒輪傳動(dòng)副的間隙。具體的消隙方法視齒輪傳動(dòng)副采用直齒、斜齒可分類如下:直齒齒輪傳動(dòng)時(shí)常用的消隙方法有偏心軸調(diào)整

28、法和雙片齒輪錯(cuò)齒法。(1對(duì)于偏心軸調(diào)整法,常用于電動(dòng)機(jī)與絲杠之間的齒輪傳動(dòng)。齒輪裝在偏心軸套上,調(diào)整套可以改變齒輪和齒輪之間的中心距,從而消除齒側(cè)間隙。(2對(duì)于雙片齒輪錯(cuò)齒法,常用于一般負(fù)載傳動(dòng)。兩個(gè)齒數(shù)相同的薄片齒輪1和2與另一個(gè)齒輪相嚙合,兩個(gè)薄齒輪套裝在一起,并可作相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)每個(gè)齒輪端面分別均勻裝有四個(gè)螺紋凸耳6和5,齒輪1的端面還有四個(gè)通孔,凸耳5可從中穿過。彈簧3分別鉤在調(diào)節(jié)螺釘4和凸耳6上。旋轉(zhuǎn)螺母4和7可以調(diào)整彈簧3的拉力,彈簧的拉力可使薄片1F齒輪錯(cuò)位。即兩片薄1F齒輪的左、右齒面分別與寬1F齒輪輪1F齒槽的右、左面貼緊,從而消除了齒側(cè)間隙。斜齒輪傳動(dòng)時(shí)常用的消隙方法有軸向墊

29、片調(diào)整法和軸向壓簧調(diào)整方法。(1對(duì)于軸向墊片調(diào)整法,在兩個(gè)薄片斜齒輪1和2之間加一墊片3,將墊片厚度增多或減少t,兩薄片斜齒輪的螺旋線就會(huì)錯(cuò)位,分別與寬齒輪4的齒槽左、右側(cè)面都可貼緊,從而消除齒側(cè)間隙。(2對(duì)于軸向壓簧調(diào)整法,兩個(gè)薄片齒輪1和2用鍵滑套在軸5上,用螺母4來調(diào)節(jié)壓力簧3的軸向壓力,使齒輪1和2的左、右齒面分別與寬斜齒輪6齒槽的左、右側(cè)面貼緊,從而消除了齒側(cè)間隙。對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)的消隙法,其基本原理與上述相同,不再贅述。在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈中,將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的方法很多,但滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)用得最廣泛。根據(jù)滾珠絲杠螺母副中滾珠在螺旋道中的運(yùn)行循環(huán)方式,可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩

30、種方式。滾珠絲杠螺母副具有諸多優(yōu)點(diǎn),所以在數(shù)控機(jī)床中得到廣泛使用。但是在使用該傳動(dòng)方式時(shí)仍會(huì)遇到一些問題,處理不當(dāng)便會(huì)產(chǎn)生故障,影響數(shù)控機(jī)床的工作精度,甚至使機(jī)床停止工作。使用滾珠絲杠螺母副時(shí)常出現(xiàn)的故障及相應(yīng)的診斷排除方法如下:滾珠絲杠螺母的軸向間隙,是指負(fù)載時(shí)滾珠與滾道接觸的彈性變形所引起的螺母位移和螺母原有的間隙的總和。滾珠絲杠螺母副的軸向間隙直接影響其傳動(dòng)剛度和傳動(dòng)精度,尤其是反向傳動(dòng)精度。因此,滾珠絲杠螺母副除了對(duì)本身單一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精度有要求外,對(duì)其軸間隙也有嚴(yán)格的要求。滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調(diào)整和預(yù)緊,通常采用雙螺母預(yù)緊方式,其結(jié)構(gòu)形式通常有三種:即墊片調(diào)隙式、螺母調(diào)隙式及齒

31、差調(diào)隙式。上述其基本原理都是使兩個(gè)螺母間產(chǎn)生軸向位移,以達(dá)到消除間隙、產(chǎn)生預(yù)緊力的目的。但此時(shí)應(yīng)切實(shí)控制好預(yù)緊力的大小。預(yù)緊力過小,不能完全消除軸向間隙,起不到預(yù)緊的作用;如預(yù)緊力過大,又會(huì)使空載力矩增加,從而降低傳動(dòng)效率,縮短使用壽命。在采用上述三種消隙方式時(shí)應(yīng)充分掌握各自的特點(diǎn),有選擇地使用。這其中,墊片調(diào)隙式有結(jié)構(gòu)簡單可靠、剛性好的優(yōu)點(diǎn),但調(diào)整費(fèi)時(shí),且不能在工作中隨意調(diào)整。而螺母調(diào)隙式是使用較廣泛的一種形式,有結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、調(diào)整方便等諸多優(yōu)點(diǎn),但此方式調(diào)整位移量不易精確控制,所以預(yù)緊力也不能準(zhǔn)確控制。齒差調(diào)隙式有調(diào)整準(zhǔn)確可靠、精度較高的優(yōu)點(diǎn),但本身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。滾珠絲杠螺母副有著很

32、高的傳動(dòng)效率,但不能自鎖。因此,在使用時(shí),當(dāng)滾珠絲杠螺母副用于垂直傳動(dòng)或水平放置的高速大慣量傳動(dòng)時(shí),一定要考慮安裝制動(dòng)裝置。否則,會(huì)使移動(dòng)部件因自重或慣性運(yùn)動(dòng)造成異常故障,嚴(yán)重的會(huì)損壞機(jī)床零部件。常用的制動(dòng)方法有采用超越離合器、電磁摩擦離合器或使用具有制動(dòng)裝置的伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。滾珠絲杠螺母副是高精度的傳動(dòng)元件,在工作中產(chǎn)生噪聲的原因主要是因?yàn)樵谘b配、調(diào)整過程中存在著某些缺陷。如緊固件出現(xiàn)松動(dòng),軸承壓蓋不到位,支承軸承或絲杠螺母出現(xiàn)破損以及潤滑不良等現(xiàn)象。排除這些故障的辦法是根據(jù)相應(yīng)的故障類型逐項(xiàng)檢查各元件、各部位,然后采取更換元件、重新調(diào)整、改善潤滑條件等措施加以解決。運(yùn)動(dòng)不靈活,也是采用滾珠

33、絲杠螺母副傳動(dòng)經(jīng)常會(huì)遇到的一類故障,出現(xiàn)這類故障的原因如下:滾珠絲杠軸線與導(dǎo)軌不平行或螺母軸線與導(dǎo)軌不平行,這是因?yàn)榻z杠螺母線距定位基面的理論尺寸與實(shí)際加工尺寸有較大誤差或者是由于在裝配時(shí)不能調(diào)整好絲杠支座或螺母座的位置造成的。不管是何種原因,排除此故障的方法是重新調(diào)整絲杠支座或螺母座的位置(通常采用加高墊板的方法,使之與導(dǎo)軌平行。如果預(yù)緊時(shí)軸向預(yù)加載荷加得過大或絲杠本身因各種原因已產(chǎn)生了彎曲變形,解決這類故障的方法很簡單,只需重新調(diào)整預(yù)加載荷使之既能完全消除間隙,又不會(huì)使預(yù)緊力太大。如絲杠已變形,必須重新校直絲杠,再按預(yù)定步驟調(diào)整后使用。對(duì)于行程過長的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),一般不宜采用絲杠傳動(dòng),這主要是

34、因?yàn)殚L絲杠制造困難,且容易因自重產(chǎn)生彎曲下垂,影響傳動(dòng)精度,其軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度也難提高;如加大絲杠直徑,又會(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大,使伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性不容易得到保證。在這種情況下,最常采用的傳動(dòng)方式是靜壓蝸桿蝸輪傳動(dòng)和預(yù)載雙齒輪齒條傳動(dòng)。這兩種傳動(dòng)方式均可完全消除傳動(dòng)間隙,且都具有很高的傳動(dòng)效率及傳動(dòng)剛度。采用靜壓蝸桿蝸輪副傳動(dòng)時(shí),就蝸桿、蝸輪所使用的材料不同通?？煞譃?鋼蝸桿配鑄鐵蝸條;鋼蝸桿配鑄鐵基體涂有SKC3耐磨涂層的蝸條;銅蝸桿配鋼蝸條或鑄鐵蝸條這三種形式。就其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性而言,前兩種用得較多。由于該傳動(dòng)副是利用壓力油在蝸桿與蝸輪嚙合面間形成的油膜進(jìn)行工作的,所以從理論上講是無磨損的。

35、但事實(shí)上靜壓蝸桿蝸輪副發(fā)生故障最多部位恰恰是在此處。故障現(xiàn)象為:蝸桿與蝸輪表面直接發(fā)生接觸,使二嚙合面研傷;或者因受沖擊載荷影響,使嚙合面發(fā)生損壞等。在查清故障原因之后,排除故障的相應(yīng)辦法也就產(chǎn)生了。要解決上述故障,可以選用下列方法:裝配調(diào)整時(shí),仔細(xì)檢查、調(diào)整蝸桿和蝸輪位置,使其軸線同心;加工蝸輪時(shí)應(yīng)留有足夠的備用件,同時(shí)將多塊蝸輪拼接成一條時(shí),可采用適當(dāng)?shù)墓に囀侄?如加工一個(gè)與工作蝸桿相同的短工藝蝸桿來確保接頭處的間距;嚴(yán)格控制油的清潔度,必要時(shí)可采用多道過濾的方法來保證油的過濾精度,并嚴(yán)防二次污染;合理選用進(jìn)給速度,避免速度過高而帶來的供油不足故障;經(jīng)常檢查保護(hù)裝置,最好設(shè)置互鎖信號(hào)裝置,

36、油膜不建立不能工作;裝卸時(shí)避免大行程動(dòng)作及意外沖擊,以確保嚙合齒面不受損傷。雙齒輪條傳動(dòng)也是目前數(shù)控機(jī)床長行程傳動(dòng)的主要形式之一,這種傳動(dòng)方式與靜壓蝸桿蝸輪傳動(dòng)相比較,最突出的優(yōu)點(diǎn)就是雙齒輪齒條傳動(dòng)容許的進(jìn)給速度比較高。但它也有較為明顯的缺陷,如傳動(dòng)不平衡和傳導(dǎo)精度不夠高等。在采用預(yù)載雙齒輪齒條副傳動(dòng)時(shí),由于必須采取消隙措施,其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中用于消除齒側(cè)間隙的兩個(gè)齒輪與齒條之間的磨損較為嚴(yán)重,這是該傳動(dòng)經(jīng)常會(huì)遇到的故障形式。其解決方法是:在機(jī)構(gòu)中設(shè)置調(diào)整機(jī)構(gòu),不斷消除因齒面磨損而產(chǎn)生的新的磨損間隙。雙齒輪齒條副傳動(dòng)可能發(fā)生的另一類故障是由于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不能自鎖,而其所驅(qū)動(dòng)的對(duì)象往往是需要高速運(yùn)動(dòng)且具

37、有很大慣量的移動(dòng)部件(如工作臺(tái)等,這時(shí)如傳動(dòng)系統(tǒng)中未設(shè)置專門的制動(dòng)裝置,則容易發(fā)生移動(dòng)部件因慣性與其他零部件撞擊的故障。所以,這一點(diǎn)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)是必須注意的。機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床基本結(jié)構(gòu)要素之一。從機(jī)械結(jié)構(gòu)的角度來說,機(jī)床的加工精度和使用壽命很大程度上決定機(jī)床導(dǎo)軌的產(chǎn)品質(zhì)量。在數(shù)控機(jī)床上,對(duì)導(dǎo)軌的要求則更高。如高速進(jìn)給時(shí)不振動(dòng);低速進(jìn)給時(shí)不爬行;有高的靈敏度;能在重負(fù)載下,長期連續(xù)工作;耐磨性高;精度保持性好等要求都是數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌所必須滿足的。五導(dǎo)軌副故障的診斷與維修導(dǎo)軌副是車床的重要部件之一,它在很大程度上決定數(shù)控車床的剛度、精度和精度保持性。數(shù)控車床導(dǎo)軌必需具有較高的導(dǎo)向精度、高剛度、高耐

38、磨性,機(jī)床在高速進(jìn)給時(shí)不振動(dòng)、低速進(jìn)給不爬行等特性。影響機(jī)床正常運(yùn)行和加工質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)是:導(dǎo)軌副間隙;滾動(dòng)導(dǎo)軌副的預(yù)緊力;導(dǎo)軌的直線度和平行度以及導(dǎo)軌的潤滑、防護(hù)裝置。(1壓板調(diào)整間隙。(2鑲條調(diào)整間隙。(3壓板鑲條調(diào)整間隙。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂(1潤滑方法。人工定期加油或用油杯供油;潤滑泵供油。(2對(duì)潤滑油的要求。工作溫度變化時(shí)潤滑油黏度要小,要有良好的潤滑性能和足夠的油膜剛度。(1導(dǎo)軌研傷機(jī)床長期使用,地基與床身水平有變化,使導(dǎo)軌局部單位面積負(fù)荷過大;長期加工短工或承受過分集中的負(fù)荷,使導(dǎo)軌局部磨損嚴(yán)重;潤滑不良、材質(zhì)不佳;質(zhì)量不符合要求;機(jī)床維護(hù)不良,導(dǎo)軌里落入臟物。(2導(dǎo)軌上

39、移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)不良或不能移動(dòng)導(dǎo)軌面研傷;導(dǎo)軌壓板研傷;導(dǎo)軌鑲條與導(dǎo)軌間隙太小,調(diào)得太緊。(2加工面在接刀處不平直線度超差;工作臺(tái)塞鐵松動(dòng)或塞鐵彎度太大;機(jī)床水平度差,使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲。六液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)故障診斷及維修液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的重要組成部分,各種液壓、氣動(dòng)元器件在機(jī)床工作過程中的狀態(tài)直接影響著機(jī)床的工作狀態(tài)。因此,液壓、氣動(dòng)部件的故障診斷及維護(hù)、維修對(duì)數(shù)控機(jī)床的影響是至關(guān)重要的。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象有液壓卡盤、靜壓導(dǎo)軌、變速液壓缸、主軸箱液壓平衡、液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和主軸松刀液壓缸等。液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障是多種多樣的,不同的數(shù)控機(jī)床由于所用的液壓裝置的組合元件不同,出現(xiàn)的故障也就不同

40、。液壓系統(tǒng)的故障往往因?yàn)橐簤貉b置內(nèi)部的情況觀察不到,所以不能像有些機(jī)械故障那樣一目了然,這就給我們的故障診斷及后續(xù)的維修帶來了許多的麻煩。液壓系統(tǒng)中帶有共性的特點(diǎn)能為我們?cè)谶M(jìn)行故障診斷及維護(hù)、維修時(shí)提供參照。以維護(hù)為主,維修為輔認(rèn)真加強(qiáng)維護(hù)管理工作,盡可能減少設(shè)備故障的發(fā)生。維護(hù)工作就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)一切不利因素,并將它們消除在故障發(fā)生之前。為做好維護(hù)工作,通常需根據(jù)液壓系統(tǒng)的情況和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),制訂維護(hù)規(guī)章,規(guī)定各項(xiàng)工作的要求和檢修周期,這時(shí)通常采用日常維護(hù)與定期檢查相結(jié)合的方法以保證液壓系統(tǒng)的工作效能。對(duì)于定期需要檢查的內(nèi)容為:規(guī)定必須定期維修的基礎(chǔ)零部件,日常檢查中發(fā)現(xiàn)的不利現(xiàn)象而又未及時(shí)排除的,

41、潛在的故障預(yù)兆等。這樣做好定期檢查工作可及早發(fā)現(xiàn)潛在故障,及時(shí)進(jìn)行進(jìn)修復(fù)或排除,從而有效地提高液壓系統(tǒng)的壽命及可靠性。(1液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)。控制油污,保持清潔;控制溫升,減少能耗;控制液壓系統(tǒng)泄漏;防止液壓系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲;嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度;嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度。(2液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢液壓閥、缸及管接頭是否泄漏;泵與馬達(dá)是否有異常噪聲等現(xiàn)象;系統(tǒng)各處壓力是否處于正常范圍內(nèi);油溫是否在允許范圍內(nèi);系統(tǒng)工作時(shí)是否有高頻振動(dòng);輔助件是否損壞、是否需要更換。氣動(dòng)系統(tǒng)在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用是較為普遍的。如對(duì)工件、刀具定位面(如主軸錐孔和交換工作臺(tái)的自動(dòng)吹屑,封閉式機(jī)床安全防護(hù)門開關(guān),加

42、工中心上機(jī)械手的動(dòng)作和主軸松刀等都離不開氣動(dòng)系統(tǒng)。因此,氣動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷及排除對(duì)于數(shù)控機(jī)床能否正常工作將起到非常重要的作用。(1注意壓縮空氣的質(zhì)量。壓縮空氣因種種原因含有水分、油分、粉塵等污染物,而這些污染物是造成氣動(dòng)元件及其系統(tǒng)產(chǎn)生故障的主要原因。據(jù)有關(guān)資料介紹,采用氣壓傳動(dòng)操作的系統(tǒng)中故障有50%屬于氣動(dòng)回路,25 %屬于氣動(dòng)元件,而這中間,因壓縮空氣質(zhì)量造成的故障占90%。因此,為保證各類氣動(dòng)元件以及系統(tǒng)、設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn),需對(duì)壓縮空氣進(jìn)行凈化處理,處理后的壓縮空氣應(yīng)滿足數(shù)控機(jī)床的使用要求。具體指標(biāo)為:壓縮空氣中污染物的排除能力達(dá)到固體顆粒在0. 3 µm以下,排除油霧在99.

43、 9%以上,排除過飽和水分在99. 9%以上。(2確保氣動(dòng)系統(tǒng)密封良好。氣動(dòng)系統(tǒng)的密封直接關(guān)系到氣動(dòng)元件的性能水平、可靠性、質(zhì)量好壞和壽命等,是至關(guān)重要的。在工作過程中,要嚴(yán)禁漏氣現(xiàn)象發(fā)生,如有漏氣不僅會(huì)增加能量的消耗,也會(huì)導(dǎo)致供氣壓力的下降,甚至造成氣動(dòng)元件工作失常。所以日常工作時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查各元件是否有泄漏現(xiàn)象(尤其是用的最多且最易出泄漏故障的各種管接頭,如發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)查清原因,馬上采取解決措施。(3采取合適的降噪措施。于氣動(dòng)元件排氣噪聲大,在工作時(shí),均應(yīng)采用相應(yīng)的降噪措施,通常是根據(jù)數(shù)控機(jī)床對(duì)噪聲的要求和排氣管徑的大小來選擇合適的消聲器。定檢時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查各氣動(dòng)元件是否能正常工作,有無泄漏現(xiàn)

44、象,動(dòng)作是否靈敏,潤滑是否良好。同時(shí)還應(yīng)檢驗(yàn)測(cè)量儀表、安全閥和壓力斷電器等的動(dòng)作是否可靠,表上顯示數(shù)據(jù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)等。(1保證供給潔凈的壓縮空氣(2保證空氣中含有適量的潤滑油。(3保證氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性(4保證氣動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏性。(5保證氣動(dòng)裝置具有合適的工作壓力和運(yùn)動(dòng)速度。(1執(zhí)行元件的故障。對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言,較常用的執(zhí)行元件是氣缸,氣缸的種類很多,但其故障形式卻有著一定的共性。主要是氣缸的泄漏;輸出力不足,動(dòng)作不平穩(wěn);緩沖效果不好以及外載造成的氣缸損傷等。產(chǎn)生上述故障的原因有以下幾類:密封圈損壞、潤滑不良、活塞桿偏心或有損傷;缸簡內(nèi)表面有銹蝕或缺陷,進(jìn)入冷凝水雜質(zhì),活塞或活塞桿卡

45、住;緩沖部分密封損壞或性能差,調(diào)節(jié)螺釘損壞,氣缸速度太快;由偏心負(fù)載或沖擊負(fù)載等引起的活塞桿折斷。排除上述故障的辦法通常是在查清了故障原因后,有針對(duì)性地采取相應(yīng)措施。常用的辦法有:更換密封圈,加潤滑油,清除雜質(zhì);重新安裝活塞桿使之不受偏心負(fù)荷;檢查過濾器有無毛病,不好用要更換;更換緩沖機(jī)構(gòu)。在采用這些力、法時(shí),有時(shí)要多管齊下才能將同時(shí)出現(xiàn)的幾種故障現(xiàn)象給予消除。(2控制元件的故障。數(shù)控機(jī)床所用氣動(dòng)系統(tǒng)中控制元件的種類較多,主要是各種閥類,如壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥等。這些元件在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中起著信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大、邏輯程序控制作用以及壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向的控制作用,對(duì)它們可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷及有效的排除是保證數(shù)控機(jī)床氣動(dòng)系統(tǒng)能正常工作的前提。七刀庫及自動(dòng)換刀裝置故障診斷及維修為進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床的加工效率,數(shù)控機(jī)床向著一次裝夾完成多工序加