機(jī)電設(shè)備實驗報告

實驗一振動檢測故障診斷一、 實驗內(nèi)容與目的1、 了解振動信號采集、分析與處理的整個過程及注意事項；2、 了解并掌握測試儀器的連接、信號的敏感參數(shù)選取、測點布置及各注意事項；3、 掌握信號的時域分析、頻域分析理論與特點。二、 實驗設(shè)備⑴振動實驗臺，電機(jī)及數(shù)據(jù)線等；⑵振動加速度傳感器YD36(2只)：電荷靈敏度SC=7。99PC/m.s-2；⑶DLF2通道四合一放大濾波器；⑷INV306DF16通道智能信號采集儀；⑸CoinvDasp2003專業(yè)版信號采集分析與處理系統(tǒng)。信號采集與分析系統(tǒng)基本框圖如圖1—1所示。另外，簡易診斷設(shè)備有BZ—8701A便攜式測振儀。三、實驗原理1、振動測量敏感參數(shù)的選取常用的振動測量參數(shù)有加速度a(t)、速度v(t)和位移x(t)。假定振動位移信號x(t)為：TOC\o"1-5"\h\zx(t)=Asin(?t+p) (1)則振動速度信號為：v(t)=Awcos(wt+甲) (2)振動加速度信號為：a(t)=-Aw2sin(?t+p) (3)由上式可知，當(dāng)傳感器拾取的信號很微弱時，位移信號x(t)和速度信號v(t)幅值很小，由于頻率的放大作用，加速度的信號的幅值相比相應(yīng)的位移和速度分量的幅值要大得多，加速度參數(shù)在高頻范圍更加敏感，所以選擇加速度振動信號.實用上，參數(shù)的選定可參考以下頻率范圍進(jìn)行：低頻范圍(10~100Hz)—位移參數(shù)；中頻范圍(10?1000Hz)—速度或稱振動烈度(Vrms)；高頻范圍(>1000Hz)—加速度參數(shù)。2、振動信號分析與處理(傅里葉級數(shù))對于一個復(fù)雜的周期振動信號可以用傅里葉級數(shù)展開，即可將這個信號分解成許多不同的頻率的正弦和余弦的線性疊加.四、實驗步驟1、 根據(jù)選取的敏感參數(shù)選擇振動傳感器；2、 合理布置測點，測點布置的是否合理，直接關(guān)系到采集信號的真空性。要注意以下：⑴所布置的測點要固定，且固定面要光滑、絕緣，并且要用特殊明顯的標(biāo)記符號標(biāo)出。因為測點位置不同，測出來的信號也不同。⑵測點應(yīng)布置在反映振動特征最敏感的部位?一般軸承是反映振動診斷信息最集中和最敏感的部位,因此把風(fēng)機(jī)和電機(jī)的軸承座列為主要測點。⑶測點應(yīng)選在與軸承座聯(lián)接剛度較高的地方或箱體上的適當(dāng)位置，而且安裝面要光滑。⑷振動信號通過不同零件聯(lián)接的界面一次，其振動能量就損失約80%左右,所以在選擇測點時應(yīng)注意盡是減少中間界面。⑸盡量保持每次測量時機(jī)器的工況條件、測量參數(shù)、使用的測量儀器和測量方法（如傳感器的固定方法）相同.這樣才能保證每次所測量數(shù)據(jù)的真實性及相互可比性。3、 測試儀器選擇與布置測試儀器應(yīng)選擇分辨率、靈敏度較高的儀器.布置時，應(yīng)盡量減小電噪聲的干擾和外來噪聲的干擾,以及數(shù)據(jù)通道之間的信號干擾等。4、 信號的示波、分析與處理。五、實驗注意事項1、 安裝傳感器時，千萬不要與機(jī)器的轉(zhuǎn)動部件相接觸；2、 連接各測試儀器時，要注意斷電,待連接完畢并經(jīng)檢查確認(rèn)連接無誤時，接通電源；3、 測試儀器要輕拿、輕放，特別要注意傳感器安裝時要放穩(wěn)、放平；4、 實驗完畢時，先斷電，然后拆線，放好各測試儀器.實驗二機(jī)床軸承故障診斷一、 實驗?zāi)康?、 熟悉實驗室故障診斷平臺以及常用儀器儀表；2、 了解滾動軸承的基本知識以及不同形式的故障軸承；3、 學(xué)習(xí)基于振動分析常用的診斷方法；4、 理解軸承故障的在線診斷技術(shù)及方法；5、 掌握信號的調(diào)制與解調(diào)原理與方法。二、 實驗要求1、 熟悉實驗流程及安全操作要求，實驗前正確校準(zhǔn)系統(tǒng)；2、 正確布置測點位置；3、 選取合適的采樣參數(shù)；4、 儀器必須接地。三、 實驗理論知識1、正常軸承的振動信號特征正常的軸承也有相當(dāng)復(fù)雜的振動和噪聲。有些是由軸承本身結(jié)構(gòu)特征引起的；有些和制造裝配有關(guān)，如滾動體和滾道的表面波紋、表面粗糙度以及幾何精度不高，在運(yùn)轉(zhuǎn)中都會引起振動和噪聲。⑴軸承結(jié)構(gòu)特征引起的振動滾動軸承在承載時，由于在不同位置承載的滾子數(shù)目不同，因而承載剛度會有所變化,引起軸心的起伏波動，振動頻率Zfoc（圖1）,要減少這種振動的振幅可采用游隙較小的軸承或加預(yù)緊力去除游隙。圖1滾動軸承的承載剛度與滾子位置的關(guān)系⑵軸承剛度非線性引起的振動滾動軸承的軸向剛度常呈非線性（圖2），特別是當(dāng)潤滑不良時，易產(chǎn)生異常的軸向振動。在剛度曲線呈對稱非線性時，振動頻率為fn,2fn,3fn，……；在剛度曲線呈非對稱非線性時，振動頻率為fn,1/2fn,1/3fn,……，分?jǐn)?shù)諧頻（fn為軸回轉(zhuǎn)頻率）。這是一種自激振動，常發(fā)生在深溝球軸承，自調(diào)心球軸承和滾柱軸承不常發(fā)生。

Cb）非對新非線性彈性Cb）非對新非線性彈性圖2軸承的軸向剛度2、軸承制造裝配的原因⑴加工面波紋度引起的振動由軸承零件的加工面的波紋度引起的振動和噪聲在軸承中比較常見。這些缺陷引起的振動為高頻振動，高頻振動及軸心的振擺不僅會引起軸承的徑向振動，在一定條件下還會引起軸向振動?表1列出的振動頻率與波紋度峰數(shù)的關(guān)系。表中n為正整數(shù)、Z為球數(shù)、fic為單個滾動體在內(nèi)圈滾道上的通過頻率、fc為保持架轉(zhuǎn)速、fbc為滾動體相對于保持架的轉(zhuǎn)動頻率。表1振動頻率與波紋峰數(shù)的關(guān)系有波紋度的零件波紋峰數(shù)振動頻率/Hz徑向振動軸向振動徑向振動軸向振動內(nèi)圈nZ±1nZnZficnZfic外圈nZ±1nZnZfcnZfc滾動體nZ2n2nfbc土fc2nfbc⑵軸承偏心引起的振動如圖3所示，當(dāng)軸承游隙過大或滾道偏心時都會引起軸承振動，振動頻率為nfn,fn為軸回轉(zhuǎn)頻率，n=1，2，…。圖3軸承偏心引起的軸承振動⑶滾動體大小不均勻引起軸心擺動滾動體大小不均勻會導(dǎo)致軸心擺動，還有支承剛性的變化。振動頻率為fc和fc土fn,n=1,2，…，此處fc為保持架回轉(zhuǎn)頻率，fn為軸回轉(zhuǎn)頻率⑷軸彎曲引起軸承偏斜軸彎曲引起軸上所裝軸承偏移，造成軸承振動。滾動軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于各種原因會產(chǎn)生振動和噪聲。軸承聲響有如下幾種:軸承本質(zhì)聲音：滾道聲、碾軋聲；與制造有關(guān)的聲音：保持架聲音、高頻振動聲；與使用有關(guān)的聲音：傷痕聲、塵埃聲。2、滾動軸承的振動測量與簡易診斷⑴測點的選擇由于滾動軸承的振動在不同方向上反映出不同的特征，因此,應(yīng)盡量考慮在水平（X）、垂直（Y）和軸向（Z）三個方向上進(jìn)行振動檢測.⑵傳感器的選擇與固定滾動軸承的振動屬于高頻振動，故傳感器應(yīng)采用鋼制螺栓固定。四、實驗設(shè)備1、 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動故障模擬試驗平臺；2、 加速度傳感器和激光轉(zhuǎn)速儀；3、 電荷放大器;4、測試軟件。五、實驗步驟1、通過老師的講解，了解實驗一般原理；2、傳感器的校正以及傳感器安裝位置的選擇；3、傳感器正確地連接到分析儀輸入通道;4、 設(shè)置測試參數(shù):包括硬件參數(shù)、分析參數(shù)、測試內(nèi)容、信號源參數(shù);5、 選擇顯示窗口并開始檢測系統(tǒng)；6、 開始測試。開啟旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動故障模擬試驗平臺，穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速，觀察信號，收集數(shù)據(jù)和波形；7、 數(shù)據(jù)存儲與檢測報告;8、 實驗結(jié)果分析.六、實驗結(jié)果及分析滾動軸承故障振動信號為一調(diào)制信號，采用適當(dāng)?shù)慕庹{(diào)分析方法,將軸承調(diào)制信號提取出來，從而有效地識別齒輪箱的故障，達(dá)到故障診斷的目的。滾動軸承在正常的工作狀態(tài)下，其輸出的振動信號為一平滑正弦波。當(dāng)其工作表面出現(xiàn)剝落、點蝕等故障時,其輸出信號就會表現(xiàn)為以某一頻率為中心的調(diào)制信號。在本次實驗中，在對各種原理熟悉后，著重觀察了軸承的三個故障，并對其進(jìn)行分析。在了解熟悉故障診斷試驗平臺后，在滾動軸承的0°、90°、180°方向上有三個加速度傳感器,用來采集軸承轉(zhuǎn)動時在三個方向上的數(shù)據(jù),將傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸送到相應(yīng)的故障分析軟件中,對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷。1、 軸承內(nèi)滾道損傷分析在變頻電機(jī)電壓頻率為10Hz、軸承轉(zhuǎn)動速度為300rpm時，對軸承以20K的采樣頻率，采集了65536個信號點，再根據(jù)經(jīng)驗公式得到軸承內(nèi)滾道損傷時對應(yīng)的故障特征頻率為:fBPi=0.6Nn=0。6X5X12=36Hz其中，轉(zhuǎn)頻N=300/60=5Hz,n是滾珠個數(shù)（本實驗中為12）.波形頻譜圖表明：軸承轉(zhuǎn)動頻譜呈林狀分布，最大峰值出現(xiàn)在36.01Hz，此頻率為基頻。峰值分別出現(xiàn)在二倍頻、三倍頻、四倍頻……等處，具有豐富的高次諧波。根據(jù)滾動軸承精密診斷方法中軸承內(nèi)滾道損傷時其振動頻率和波形的特點，兩者在頻率和波形上及其相似，與上面的經(jīng)驗公式得出的數(shù)據(jù)相吻合，據(jù)此可以確定產(chǎn)生故障的原因為軸承內(nèi)滾道損傷。2、 軸承外滾道損傷分析在變頻電機(jī)電壓頻率為10Hz、軸承轉(zhuǎn)動速度為300rpm時，對軸承以20K的采樣頻率，采集了65536個信號點，再根據(jù)經(jīng)驗公式得到軸承內(nèi)滾道損傷時對應(yīng)的故障特征頻率為：fBpO=0。4Nn=0.4X5X12=24Hz其中，轉(zhuǎn)頻N=300/60=5Hz,n是滾珠個數(shù)（本實驗中為12）。波形頻譜圖表明：軸承轉(zhuǎn)動頻譜呈林狀分布，最大峰值出現(xiàn)在23.498Hz，此頻率為基頻?峰值分別出現(xiàn)在二倍頻、三倍頻、四倍頻……等處，具有豐富的高次諧波.根據(jù)滾動軸承精密診斷方法中軸承外滾道損傷時其振動頻率和波形的特點，兩者在頻率和波形上及其相似，與上面的經(jīng)驗公式得出的數(shù)據(jù)相吻合，據(jù)此可以確定產(chǎn)生故障的原因為軸承外滾道損傷.3、軸承滾珠損傷分析在變頻電機(jī)電壓頻率為20Hz、軸承轉(zhuǎn)動速度為600rpm時，對軸承以20K的采樣頻率，采集了65536個信號點，再根據(jù)經(jīng)驗公式得到滾動體損傷時對應(yīng)的故障特征頻率為：fBS=0.2X2Nn=0。2X2X10X12=48Hz其中，轉(zhuǎn)頻N=600/60=10Hz,n是滾珠個數(shù)（本實驗中為12）。波形頻譜圖表明：軸承轉(zhuǎn)動頻譜呈林狀分布，最大峰值出現(xiàn)在49.133Hz，此頻率為基頻。峰值分別出現(xiàn)在二倍頻、三倍頻、四倍頻……等處，具有豐富的高次諧波。根據(jù)滾動軸承精密診斷方法中滾動體損傷時其振動頻率和波形的特點，兩者在頻率和波形上及其相似，與上面的經(jīng)驗公式得出的數(shù)據(jù)相吻合，據(jù)此可以確定產(chǎn)生故障的原因為軸承滾動體損傷。實驗三數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)故障診斷一、 實驗?zāi)康模?、 了解主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理；2、 掌握數(shù)控機(jī)床主軸編碼器、變頻器的功能和主傳動系統(tǒng)的故障診斷與維修方法.二、 實驗內(nèi)容：主軸編碼器、變頻器、主軸轉(zhuǎn)向的故障診斷與維修三、 實驗步驟：1、主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理主軸部件是機(jī)床的重要部件之一，其精度、抗振性和熱變形對加工質(zhì)量有直接影響。特別是如果數(shù)控機(jī)床在加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，這些影響將更為嚴(yán)重。數(shù)控機(jī)床主軸部件在結(jié)構(gòu)上要解決好主軸的支承、主軸內(nèi)刀具自動裝夾、主軸的定向停止等問題.數(shù)控機(jī)床主軸的支承主要采用圖1所示的三種主要形式。圖1(a)所示結(jié)構(gòu)的前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合,后支承采用成對向心推力球軸承?這種結(jié)構(gòu)的綜合剛度高，可以滿足強(qiáng)力切削要求，是目前各類數(shù)控機(jī)床普遍采用的形式。圖1(b)所示結(jié)構(gòu)的前支承采用多個高精度向心推力球軸承，后支承采用單個向心推力球軸承。這種配置的高速性能好，但承載能力較小，適用于高速、輕載和精密數(shù)控機(jī)床。圖1(c)所示結(jié)構(gòu)為前支承采用雙列圓錐滾子軸承,后支承為單列圓錐滾子軸承。這種配置的徑向和軸向剛度很高,可承受重載荷，但這種結(jié)構(gòu)限制了主軸最高轉(zhuǎn)速和精度，因而僅適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床主軸。團(tuán)1主釉支承配置⑷高剛蠱型⑹高速輕載型㈤低速重爺型主軸內(nèi)部刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床特別是加工中心的特有機(jī)構(gòu)。圖2為ZHS—K63加工中心主軸結(jié)構(gòu)部件圖，其刀具可以在主軸上自動裝卸并進(jìn)行自動夾緊，其工作原理如下：當(dāng)?shù)毒?裝到主軸孔后，其刀柄后部的拉釘3便被送到主軸拉桿7的前端，在碟形彈簧9的作用下，通過彈性卡爪5將刀具拉緊。當(dāng)需要換刀時，電氣控制指令給液壓系統(tǒng)發(fā)出信號，使液壓缸14的活塞左移，帶

動推桿13向左移動，推動固定在拉桿7上的軸套10,使整個拉桿7向左移動，當(dāng)彈性卡爪5向前伸出一段距離后，在彈性力作用下，卡爪5自動松開拉釘3，此時拉桿7繼續(xù)向左移動，噴氣嘴6的端部把刀具頂松，機(jī)械手便可把刀具取出進(jìn)行換刀?裝刀之前，壓縮空氣從噴氣嘴6中噴出，吹掉錐孔內(nèi)臟物,當(dāng)機(jī)械手把刀具裝入之后，壓力油通人液壓缸14的左腔，使推桿退回原處，在碟形彈簧的作用下,通過拉桿7又把刀具拉緊。冷卻液噴嘴1用來在切削時對刀具進(jìn)行大流量冷卻.1/廣產(chǎn)嚴(yán)盧』13141/廣產(chǎn)嚴(yán)盧』1314團(tuán)2ZHS-KCTqT中心主軸內(nèi)劭刀具夾囂機(jī)構(gòu)1—冷卻液噴噬2—R具3-K^T 4—主軸5—彈性卡爪&—噴氣噬T—拉桿玄一定位凸輪日一碟我弾簧1D—軸套11—固走據(jù)母12—旄轉(zhuǎn)援頭13—推桿14—液壓缸15—交疣伺服電機(jī)1E—換檔齒輪2、 主軸編碼器工作原理：由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。作用：主要控制機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，正反轉(zhuǎn),和主軸定位。3、 主軸變頻器性能要求：⑴寬調(diào)速范圍，且穩(wěn)速精度高；⑵低速運(yùn)行時，有較大力矩輸出；⑶加減速時間短；⑷過載能力強(qiáng)；⑸快速響應(yīng)主軸電機(jī)快速正反轉(zhuǎn)以及加減速.其中變頻器與數(shù)控裝置的聯(lián)系通常包括：⑴數(shù)控裝置給變頻器的正反轉(zhuǎn)信號；⑵數(shù)控裝置給變頻器的速度或頻率信號，可以通過通訊給定或模擬給定；⑶變頻器給數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號。所有關(guān)于對變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板進(jìn)行編程和顯示。通過變頻器內(nèi)部關(guān)于輸入信號與設(shè)定頻率的輸入輸出特性曲線的設(shè)置，數(shù)控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度.該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數(shù)控車床快速正反轉(zhuǎn)、自由調(diào)速、變速切削的要求。4、主軸故障診斷與維修⑴軸走位精度失準(zhǔn)。故障原因及排除方法：檢查滾珠是否有脫落，或間隙變大。⑵軸回位報警（超程或回零報警包括不能回位或直接報警）。故障原因及排除方法：檢查限位器開關(guān)是否卡異物抱死，每個軸都有3個限位器，前后各一，后面附帶回零限位器，有的機(jī)床沒回零功能就沒有，限位器是彈跳的，風(fēng)槍吹凈后抱拆下用手上下回壓，不行就換新的。⑶軸走位部分距離精度失準(zhǔn)，其他位置完好。故障原因及排除方法：軸磨損，換軸.⑷軸行進(jìn)到一定位置卡死。故障原因及排除方法：鋼珠脫落或傳動鋼珠套內(nèi)有異物，清潔并配齊鋼珠.⑸軸持續(xù)一個方向走位精準(zhǔn)，反向位移失準(zhǔn)后持續(xù)反向不失準(zhǔn).故障原因及排除方法：軸與連接裝置螺釘松動或脫落，從新安裝即可。⑹主軸不能定向或定向不到位。故障原因及排除方法：在檢查定向控制電路設(shè)置和調(diào)整，檢查定向板，主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時，應(yīng)檢查位置檢測器（編碼器）是否不良，此時測編碼器輸出波形.⑺主軸無變速。故障原因及排除方法：檢查處理電氣變檔信號是否輸出；壓力是否足夠，需檢查并調(diào)整壓力；變檔液壓缸研損或卡死，應(yīng)修去飛邊或研傷，清洗后重裝；變檔電磁閥卡死，需檢修并清洗電磁閥;變檔液壓缸撥叉脫落，可修復(fù)或更換;變檔液壓缸竄油或內(nèi)泄，需更換密封圈；變檔復(fù)合開關(guān)失靈，應(yīng)更換新開關(guān).⑻主軸不轉(zhuǎn)動。故障原因及排除方法:主軸轉(zhuǎn)動指令無輸出，應(yīng)檢查并處理;保護(hù)開關(guān)沒壓合或失靈，可檢修壓合開關(guān)或更換；卡盤未夾緊工件，需調(diào)整或修理卡盤;變檔復(fù)合開關(guān)損壞，應(yīng)更換復(fù)合開關(guān)；變檔電磁閥體內(nèi)泄漏，可更換或修理電磁閥。⑼主軸有噪聲.故障原因及排除方法：缺少潤滑，可涂抹潤滑脂，保證每個軸承涂抹潤滑脂量約為軸承空間的1/3；傳動軸承損壞或傳動軸彎曲，應(yīng)修復(fù)或更換軸承，校直傳動軸；齒輪嚙合間隙不均勻或齒輪損壞，需調(diào)整嚙合間隙或更換新齒輪；主軸與電動機(jī)連接帶過緊，調(diào)整連接帶的松緊程度;小帶輪與大帶輪傳動平衡不良，可能是帶輪上的動平衡塊脫落，應(yīng)重新調(diào)整動平衡。⑽刀具不能夾緊。故障原因及排除方法：蝶形彈簧位移量較小，應(yīng)調(diào)整蝶形彈簧行程長度；檢查松夾刀彈簧上的螺母是否松動，可順時針旋轉(zhuǎn)松夾刀彈簧上的螺母，使其最大工作載荷為13kN。實驗四數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)故障診斷數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)驅(qū)動部分，主要有車床卡盤的夾緊與松開、卡盤夾緊力的高低壓轉(zhuǎn)換、回轉(zhuǎn)刀架的松開與夾緊、刀架刀盤的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、尾座套筒的伸出與退回等,液壓系統(tǒng)中各電磁鐵的動作由數(shù)控系統(tǒng)的PLC控制實現(xiàn)的。絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的主要驅(qū)動對象有:機(jī)械手的動作，主軸的刀具夾緊裝置，主軸箱的液壓平衡，液壓卡盤，工件的定位夾緊，導(dǎo)軌和滾珠絲杠的潤滑等。因此，液壓系統(tǒng)的故障是困擾數(shù)控機(jī)床正常工作的主要原因之一。一、 實驗?zāi)康?、 掌握數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的工作原理；2、 了解液壓系統(tǒng)故障診斷的方法；3、 掌握數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的故障排除方法.二、 液壓系統(tǒng)原理分析數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖1、2、3、4、5—換向閥；6、7、8—減壓閥；9、10、11-調(diào)速閥；12、13、14—壓力表1?？ūP的夾緊與松開主軸卡盤的夾緊與松開，由電磁閥1控制?卡盤的高壓與低壓夾緊轉(zhuǎn)換，由電磁閥2控制。當(dāng)卡盤處于正卡（也稱外卡）且在高壓夾緊狀態(tài)下，夾緊力的大小由減壓閥6來調(diào)節(jié)。當(dāng)卡盤處于外卡且在低壓夾緊狀態(tài)下，夾緊力的大小由減壓閥7來調(diào)整.2?；剞D(zhuǎn)刀架動作回轉(zhuǎn)刀架換刀時，首先是刀盤松開，之后刀盤就轉(zhuǎn)到指定的刀位，最后刀盤夾緊。刀盤的夾緊與松開，由電磁閥4控制。刀盤的旋轉(zhuǎn)可正反轉(zhuǎn)，由電磁閥3控制，其轉(zhuǎn)速分別由單向調(diào)速閥9和10調(diào)節(jié)控制。3。尾座套筒伸縮動作尾座套筒伸出與退回由電磁閥5控制。當(dāng)6YA通電時，套筒伸出?當(dāng)5YA通電時，套筒退回.三、MJ—50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的特點系統(tǒng)采用變量葉片泵供油，減少了能量損失。系統(tǒng)采用不同減壓閥調(diào)節(jié)卡盤高壓夾緊或低壓夾緊時的壓力大小、尾座套筒伸出工作時的預(yù)緊力大小，可適用不同工件的需要。3。系統(tǒng)采用雙向液壓馬達(dá)實現(xiàn)刀架的轉(zhuǎn)位，可實現(xiàn)無級調(diào)節(jié),并能控制刀架的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn).系統(tǒng)采用斷電時刀盤夾緊，消除了加工過程中突然停電所引起的事故隱患。丿3o四、液壓回路常見故障及維修液壓系統(tǒng)常見故障的特征設(shè)備調(diào)試階段的故障率較高，存在問題較為復(fù)雜，其特征是設(shè)計、制造、安裝以及管理等問題交織在一起。一般液壓系統(tǒng)常見故障有：⑴接頭連接處泄漏。⑵運(yùn)動速度不穩(wěn)定。⑶閥心卡死或運(yùn)動不靈活造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作失靈。⑷阻尼小孔被堵造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或壓力調(diào)不上去。⑸閥類元件漏裝彈簧或密封件，或管道接錯而使動作混亂.2。液壓元件常見故障及排除液壓泵故障液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵等，下面以齒輪泵為例介紹故障及其診斷.齒輪泵最常見的故障是泵體與齒輪的磨損、泵體的裂紋和機(jī)械損傷.出現(xiàn)以上情況一般必須大修或更換零件.在機(jī)器運(yùn)行過程中，齒輪泵常見的故障有：噪聲嚴(yán)重及壓力波動;輸油量不足:液壓泵不正常或有咬死現(xiàn)象.⑴噪聲嚴(yán)重及壓力波動可能原因及排除方法泵的過濾器被污物阻塞不能起濾油作用：用干凈的清洗油將過濾器去除污物.油位不足，吸油位置太高，吸油管露出油面：加油到油標(biāo)位，降低吸油位置.泵體與泵蓋的兩側(cè)沒有加紙墊;泵體與泵蓋不垂直密封;旋轉(zhuǎn)時吸入空氣；泵體與泵蓋間加入紙墊；泵體用金剛砂在平板上研磨，使泵體與泵蓋垂直度誤差不超過0.005mm，緊固泵體與泵蓋的聯(lián)結(jié)，不得有泄漏現(xiàn)象。泵的主動軸與電動機(jī)聯(lián)軸器不同心，有扭曲磨擦：調(diào)整泵與電動機(jī)聯(lián)軸器的同心度，使其誤差不超過0.2mm.泵齒輪的嚙合精度不夠：對研齒輪達(dá)到齒輪嚙合精度。泵軸的油封骨架脫落,泵體不密封:更換合格泵軸油封。⑵輸油不足的可能原因及排除方法軸向間隙與徑向間隙過大：小于齒輪泵的齒輪兩側(cè)端面在旋轉(zhuǎn)過程中與軸承座圈產(chǎn)生相對運(yùn)動會造成磨損,軸向間隙和徑向間隙過大時必須更換零件。泵體裂紋與氣孔泄漏現(xiàn)象：泵體出現(xiàn)裂紋時需要更換泵體,泵體與泵蓋間加入紙墊，緊固各聯(lián)接處螺釘.油液粘度太高或油溫過高:用20＃機(jī)械油選用適合的溫度，一般20#全損耗系統(tǒng)用油適用10~50°C的溫度工作，如果三班工作，應(yīng)裝冷卻裝置.電動機(jī)反轉(zhuǎn)：糾正電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。過濾器有污物，管道不暢通：清除污物，更換油液，保持油液清潔。壓力閥失靈：修理或更換壓力閥.⑶液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)不正?；蛴幸垃F(xiàn)象的可能原因及排除方法泵軸向間隙及徑向間隙過小：軸向、徑向間隙過小則應(yīng)更換零件間隙。滾針轉(zhuǎn)動不靈活：更換滾針軸承。蓋板和軸的同心度不好:更換蓋板,使其與軸同心。調(diào)整軸向或徑向間隙。壓力閥失靈：檢查壓力閥彈簧是否失靈，閥體小孔是否被污物堵塞，滑閥和閥體是否失靈；更換彈簧,清除閥體小孔污物或換滑閥。泵和電動機(jī)間聯(lián)軸器同心度不夠：調(diào)整泵軸與電動機(jī)聯(lián)軸器同心度，使其誤差不超過0。20mm。泵中有雜質(zhì)：可能在裝配時有鐵屑遺留，用細(xì)銅絲網(wǎng)過濾全損耗系統(tǒng)用油,去除污物.實驗五機(jī)床電氣系統(tǒng)故障診斷

一、 實驗?zāi)康?、 熟悉數(shù)控機(jī)床綜合實驗臺電源的組成及接口；2、 能讀懂電氣原理圖，通過電氣原理圖能獨立地進(jìn)行電源各部件之間的連接；3、 掌握數(shù)控機(jī)床電源的主要功能，能根據(jù)電氣原理圖排除電源故障。二、 實驗器材1、 數(shù)控機(jī)床綜合實驗臺一臺；2、 10mm十字起、2mm與1。5mm—字起各一把；3、 萬用表一塊。二、相關(guān)知識1、 電源類故障電源是電路板的能源供應(yīng)部分，電源不正常，電路板的工作必然異常。而且，電源部分故障率較高，修理時應(yīng)足夠重視，在外觀法檢查后，可先對電源部分進(jìn)行檢查.電路板的工作電源，有的是由外部電源系統(tǒng)供給；有的由板上本身的穩(wěn)壓電路產(chǎn)生，電源檢查包括輸出電壓穩(wěn)定性檢查和輸出紋波檢查?輸出紋波過大，會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，用示波器交流輸入檔可檢查紋波幅值，紋波大一般是由集成穩(wěn)壓器損壞或濾波電容不良引起。運(yùn)算放大器、比較器，有些用單電源供電，有些用雙電源供電，用雙電源的運(yùn)放，要求正負(fù)供電對稱，其差值一般不能大于0.2V（具有調(diào)零功能的運(yùn)放除外）。2、 單元輸入電路工作原理114~41F1]RF11曲皿4二ZDALdOFFA15A15□ADAO消聲-I-十I跡bi□rzIHACI1:7TS114~41F1]RF11曲皿4二ZDALdOFFA15A15□ADAO消聲-I-十I跡bi□rzIHACI1:7TSC-ri-'CP2Ti5 |b.-■ 「-_ ILZ二 4/ I-PTL==1電壓監(jiān)控tTAU圖1電源單元的輸入電路3、電源單元輸出工作原理T140T2.CHI1ri4■+S1E亍I ■!I—4-24E2DS12DS17—-?-■C74CT5CRL3C93CA4■+15T140T2.CHI1ri4■+S1E亍I ■!I—4-24E2DS12DS17—-?-■C74CT5CRL3C93CA4■+15RG12□VTCK14O+24TCM<s-+24/爸+15V_ -15V1,31_ -15V1,31調(diào)15器^1--1-KG]3C&3nsnMCH12or-15+5一15W4-TIP4SHOOTHINGn|^4LC&3nsnMCH12or-15+5一15W4-TIP4SHOOTHINGn|^4LCR1145EC5C5CEADI50CL圖2電源單元的輸出回路四、電源單元常見故障及診斷1、電源單元無法接通的故障診斷故障現(xiàn)象是機(jī)床工作指示燈亮而系統(tǒng)顯示裝置不亮。電源單元（AID—1 電源單元（AID3S0V L2CF1CP3CF15.*彳545)QF12SQ205333S0V53ETC2537^\539200V541HCF1CP3CF15.*彳545)QF12SQ205333S0V53ETC2537^\539200V541HSE2547RSB354?.t=- >F=- F Fi=i c-j C-J3 4 5 6伙寸單色顯示器圖3SSCK-20數(shù)控車床電源單元的連接圖3為SSCK—20數(shù)控車床電源單元連接圖。當(dāng)按下NC準(zhǔn)備SB2時，CRT無任何顯示且CRT的燈絲不亮。測量CRT的CP15無24V輸出，則說明電源單元沒工作，即電源無法接通.當(dāng)電源狀態(tài)指示燈LED｛綠色PIL｝不亮?xí)r，則故障原因可能是外部AC輸入電路｛CP1輸入端｝故障、熔斷器Fll、F12故障或輔助電路熔斷器F1故障。當(dāng)電源單元狀態(tài)指示燈LED亮?xí)r｛此時ALM故障狀態(tài)指示燈不亮｝，故障原因可能是CP3外部連接開關(guān)SB2、SB3、SQ21及接線故障，也可能是內(nèi)部電路RY2、RY3、RY4繼電器控制電路故障.當(dāng)電源單元指示燈和故障狀態(tài)指示燈都亮?xí)r，如果機(jī)床斷電再送電故障解除，則為電源單元受到外界的干擾導(dǎo)致。如果不能解除，則可能是電源單元輸出電壓+5V、+15V、一15、+24V直流電壓異?；騼?nèi)部電路故障。2、電源單元熔斷器熔斷故障的診斷⑴熔斷器Fll、F12熔斷故障診斷熔斷器Fll、F12用來實現(xiàn)電源單元輸入側(cè)電路短路保護(hù)的。當(dāng)Fll、F12熔斷時，CRT不亮，電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM不亮。產(chǎn)生故障原因可能是：浪涌吸收器VS11故障。整流塊DS11擊穿短路或電容C12、C13嚴(yán)重漏電.開關(guān)管Q14、Q15擊穿短路或保護(hù)二極管D33、D34開路。輔助電路短路（如開關(guān)管Q1擊穿短路）.Fll、F12的規(guī)格為A60L—0001-0194（7.5A）。⑵熔斷器F13熔斷故障診斷熔斷器F13用來實現(xiàn)電源單元+24V的輸出側(cè)短路保護(hù)。當(dāng)F13熔斷時,CRT不亮（CRT燈絲也不亮），電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM都亮。產(chǎn)生故障原因可能是：CRT單元中可能發(fā)生短路或與之相連的+24V電源電纜線發(fā)生短路。從電源單元上拔下CP15的插頭，系統(tǒng)重新上電，如果電源單元的報警燈（紅色指示燈ALM）不亮，且CP15端子有+24V輸出，則故障在系統(tǒng)顯示裝置CRT側(cè)。電源單元內(nèi)部電路發(fā)生短路。從電源單元上拔下CP15的插頭，系統(tǒng)重新上電，如果電源單元的報警燈（紅色指示燈ALM）還亮，說明故障在電源單元的內(nèi)部，如二極管DS17擊穿短路或電容C74、C75嚴(yán)重漏電等。F13的規(guī)格為A60L—0001-0075（3。2A）。⑶熔斷器F14熔斷故障診斷熔斷器F14用來實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部（各印刷電路板單元）、電源單元內(nèi)部+24E電路及機(jī)床側(cè)信號控制輸入電路短路保護(hù)的。當(dāng)F14熔