【正文】 ? 4． 滾珠絲杠螺母副的常見故障與排除方法 。 2023/1/16 82 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 、 活動鎖以及各種彈簧是否可靠 ， 如發(fā)現(xiàn)有故障或損壞 ， 應及時修理或更換 。 ? ， 這不僅與刀具超重有關 ， 主要與提供卡緊力的活動銷 、 鎖緊銷 、 彈簧等有關 。 而換刀機械手所表現(xiàn)出來的主要故障模式通常為：掉刀 、卡刀 、 機械手動作不到位或根本無動作 ， 機械手夾持刀柄不穩(wěn)定甚至產(chǎn)生抖動 ， 機械手臂彎曲或下沉等 。 常見故障為閥不能換向 、 閥泄漏 、 閥產(chǎn)生振動等 。 2023/1/16 72 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 造成這些故障的原因有：調壓彈簧損壞 ， 閥座有傷痕或閥座橡膠有剝離 ， 閥體中進入灰塵 ， 閥活塞導向部分摩擦阻力大 ， 閥體接觸面有傷痕等 。主要是氣缸的泄漏；輸出力不足 ， 動作不平穩(wěn)；緩沖效果不好以及外載造成的氣缸損傷等 。 所以日常工作時應經(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)象應查清原因， 馬上采取解決措施 。如對工件 、 刀具定位面 (如主軸錐孔 )和交換工作臺的自動吹屑 ， 封閉式機床安全防護門的開關 ， 加工中心上機械手的動作和主軸松刀等都離不開氣動系統(tǒng)。 2023/1/16 60 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 排除此類故障通常是采用提高幾何精度 ， 降低表面粗糙度和加強密封的方法來進行的 。 ? 對于定期需要檢查的內容為：規(guī)定必須作定期維修的基礎零部件 ， 日常檢查中發(fā)現(xiàn)的不利現(xiàn)象而又未及時排除的 ， 潛在的故障預兆等 。 而機械 、 電器以及外界因素也會引起液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障 。 如圖 88所示 。 如裝配調整時 ，蝸桿軸線與蝸輪軸線發(fā)生偏斜；多塊蝸輪拼接時 ，接頭處間距控制不好；形成油膜的壓力油過濾精度不夠或未過濾干凈；進給速度過高 ， 使配油閥封油區(qū)內壓力油來不及供給 ， 造成供油暫時停頓；供油壓力下降時保護裝置失靈 ， 使壓力油膜不能建立；裝卸時發(fā)生撞擊 ， 使蝸輪或蝸桿齒面產(chǎn)生傷痕等原因均會造成蝸桿蝸輪在后續(xù)的工作過程中發(fā)生齒面研傷 、 靜壓不能建立等故障 。 在這種情況下 ， 最常采用的傳動方式是靜壓蝸桿蝸輪傳動和預載雙齒輪齒條傳動 。 如緊固件出現(xiàn)松動 ， 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 。 因此 ， 滾珠絲杠螺母副除了對本身單一方向的進給運動精度有要求外 ， 對其軸向間隙也有嚴格的要求 。 想要避免或減少這些可能出現(xiàn)的故障 ， 需采取一些措施 。 換言之 ， 用于數(shù)控機床上時 ， 就必須要滿足數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求 。 ? 在采用機械方式時 ， 造成同類故障的原因較多 。排除這一類故障時應仔細地逐個環(huán)節(jié)進行檢查 ， 找出其真實原因 ， 再有針對性地采取措施 。 2023/1/16 31 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? 在現(xiàn)代數(shù)控機床上 ， 為實現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝卸 ， 主軸上必須帶有刀具的自動卡緊機構 。 如果是強制噴淋潤滑 ， 則應在保證前面所述條件的基礎上 ， 另外增加強制回油裝置 。 2023/1/16 28 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? (2)高級潤滑脂與潤滑油混合潤滑方式 ? 采用此方式往往是主傳動部分用潤滑油潤滑 ， 而主軸部件特別是主軸軸承用高級潤滑脂潤滑 。 下面對主軸部件較常見的故障及排除方法作介紹： ? 2023/1/16 26 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? 數(shù)控機床的主軸在工作時應保持良好的狀態(tài) ， 主軸的運轉溫度和熱穩(wěn)定性是至關重要的 。 即使這樣 ， 也應該定期檢查接近開關是否因機床振動而產(chǎn)生松脫 、 移位等現(xiàn)象 ， 從而避免同類故障的發(fā)生 。 ? 2023/1/16 22 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 減小齒輪噪聲的方法 還有：在傳動軸剛度允許的條件下采用斜齒或人字齒輪 ， 以減小齒輪的嚙合角 ， 從而降低齒輪噪聲；提高傳動箱箱體的剛性 ， 箱體剛性越好 ， 振動越小 ， 噪聲也越?。槐M量減小齒輪軸 、 孔間的配合間隙和傳動間隙 ， 即采用消隙的結構；改善潤滑條件 ， 確保齒輪嚙合面及支撐軸承處潤滑正常等 。這種配置在小型機床中經(jīng)常使用，如圖 81(b)所示。 由于數(shù)控機床的主軸驅動廣泛采用交 、 直流主軸電動機 ，這就使得主傳動的功率和調速范圍較普通機床大為增加 。 ? 采用簡易診斷法來判斷數(shù)控機床的故障 ， 是定性的 、 粗略的和經(jīng)驗性的 ， 但對數(shù)控機床的管理及維修仍有現(xiàn)實的意義 。 它將機床振動狀況轉換成電信號并進行放大 ，人們用耳機監(jiān)聽運行設備的振動聲響 ， 以實現(xiàn)對聲音的定性測量 。 ? 2023/1/16 13 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 在聽取故障情況介紹時 ， 要特別仔細 、 認真并作好記錄 ， 重要的地方要重新確認一下 。 若對機械裝置進行 定期或連續(xù)監(jiān)測 ， 便可獲得機械裝置狀態(tài)變化的趨勢性規(guī)律 ， 從而對機械裝置的運行狀態(tài)進行預測和預報 。 故障主要是 刀庫運動故障 、 定位誤差過大 、 機械手夾持刀柄不穩(wěn)定和機械手運動誤差過大等 。 許多普通機床上常出現(xiàn)的機械故障 ， 在數(shù)控機床上的發(fā)生率已大大降低或根本沒有 。 ? ? （ 1） 偶發(fā)性故障 ? 發(fā)生頻率很低的故障 ， 即 “ 意外現(xiàn)象 ” 。 ? （ 2） 完全性故障 ? 設計功能完全喪失的故障 。 不同的分類方法反映了機械故障的不同側面 ， 對機械故障進行分類的目的是為了更好地針對不同的故障形式采取相應的對策 。武漢科技大學 第 8章 數(shù)控機床機械故障診斷 機械故障及其分類 數(shù)控機床機械故障診斷方法 主傳動系統(tǒng)與主軸部件故障的診斷與維修 進給傳動機構故障的診斷及維修 導軌副故障的診斷與維修 液壓 、 氣動系統(tǒng)故障診斷及維修 刀庫及自動換刀裝置故障分析與排除 2023/1/16 1 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 學習目的 數(shù)控機床是現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)中的重要組成設備 ， 是 CAD/CAM,FMS,CIMS等高新技術的基礎單元 。 機械故障可按其原因 、 性質 、 影響 、 特點等情況作如下分類 。 ? ? （ 1） 危害性故障 ? 會對人身 、 生產(chǎn)和環(huán)境造成危險或危害的故障 ，如機床保護系統(tǒng)不能有效工作而造成損害工件或操作者等 。 ? （ 2） 多發(fā)性故障 ? 經(jīng)常發(fā)生的故障 。但是數(shù)控機床由于其自身性能的要求 ， 使得其機械結構又具有許多新的特點 ， 因此數(shù)控機床機械結構的故障又呈現(xiàn)出一些新的特征 。 這些故障最后大多數(shù)都造成換刀動作卡住 ， 使整機停止工作等 。 ? 隨著電子測試技術 、 信號處理技術以及計算機技術的迅猛發(fā)展 ， 對數(shù)控機床機械故障診斷的方法已從傳統(tǒng)的憑 感覺器官和經(jīng)驗 來判定故障的部位和原因 ， 拓展到采用 先進測試儀器和手段乃至故障診斷專家系統(tǒng) 等現(xiàn)代化的故障診斷方法來對機械故障進行診斷和預測 。 在完成問詢之后 ， 要通過視覺仔細觀察數(shù)控機床的 機件有無松動 、裂紋及其他損傷 ；可以 檢查潤滑是否正常 ， 有無干摩擦和跑 、 冒 、 滴 、 漏現(xiàn)象 ；可以觀察機床 外表顏色是否發(fā)生變化 ， 以判斷機床轉動部位有無長時間受熱升溫的現(xiàn)象；還可觀看 油箱內的油的稀稠 、 顏色是否異常 ， 油箱內沉積物中 金屬磨粒的多少 、 大小及特點 以判斷潤滑油是否變質及相關機件的磨損情況；還可觀察機床主傳動及進給系統(tǒng)的 傳動軸 、滾珠絲杠是否變形 ， 輪系中的各主要元件有否跳動等 。 2023/1/16 15 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 人的 手指觸覺是很靈敏的 ， 可以較準確地分辨出80℃ 以內的溫度 ， 其誤差可準確到 3℃ ～ 5℃ 。 2023/1/16 17 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? 無損探傷 是在不損壞檢測對象的前提下 ， 探測其內部或外表的缺陷 (傷痕 )的現(xiàn)代檢測技術 。 同時 ，為了進一步滿足對主傳動調速和扭矩輸出的要求 ， 在數(shù)控機床上常采用 機電相結合 的方法 ， 即同時采用 電動機調速 和 機械齒輪變速 這兩種方法 。 這種傳動形式簡化了機構、提高了主軸的剛度，是一種非常好的傳動形式，如圖 81(c)所示，控制方便，機械結構簡單，但其輸出扭矩比較小。 ? 對于 帶傳動 的形式 ， 產(chǎn)生噪聲的主要原因有主軸與電動機連接的皮帶過緊 ， 大帶輪與小帶輪傳動平衡情況不佳 。 ? 另外 ， 對于使用牙嵌式電磁離合器的主傳動系統(tǒng) ，必須掌握 離合器需在低于 1 r／ min一 2 r／ min的轉速下才能安全可靠的變速這一特點 。 主軸工作時如溫升過高 ， 將會導致主軸發(fā)熱 ， 從而給主軸軸承的正常運轉帶來影響 ， 輕則降低主軸回轉精度 ，嚴重的甚至會燒毀軸承 。 這種方式可大大簡化結構 ， 降低制造成本且維護保養(yǎng)簡單 。 ? 對于潤滑脂 ， 通常采用迷宮封閉式密封 ， 只要潤滑脂的填充量計算準確 ， 便可保證能正常工作 。 ? 采用自動換刀裝置常出現(xiàn)的故障有以下幾種： ? (1)整個裝置未能實現(xiàn)內力的封閉 。 如碟形彈簧組位移量較小所造成的刀具不能卡緊 ， 此時只需調整碟形彈簧組的行程長度即可解決；又如松刀時液壓油缸的壓力或行程不夠導致刀具卡緊后不能松開 ， 只需重新調整油缸液壓力或活塞行程開關位置 ，就能完成松刀動作 (如是松刀電磁閥失靈或松刀感應開關失靈 ， 只需更換相應元件即可 )。 要檢查液壓缸定位銷伸出動作是否靈活 ， 各電器及液壓元件工作是否正常 、 反應是否靈敏等諸多因素 。 數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)主要有 穩(wěn) 、 準 、 快 、 寬 、 足 五大要求 ，而其中 穩(wěn) 、 準 、 快 這三項指標都是與機械傳動結構密切相關的 。 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環(huán)節(jié) ， 一旦使用也應盡量消除齒輪傳動副的間隙 。滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調整和預緊 ， 通常采用雙螺母預緊方式 ， 其結構形式通常有三種：即墊片調隙式 ， 螺母調隙式及齒差調隙式 。 排除這些故障的辦法是根據(jù)相應的故障類型逐項檢查各元件 、 各部位 ， 然后采取更換元件 ， 重新調整 ， 改善潤滑條件等措施加以解決 。 這兩種傳動方式均可以完全消除傳動間隙 ， 且都具有很高的傳動效率及傳動剛度 。 另外 ， 對于使用耐磨涂層的蝸輪 ， 因涂層材料脆性大 ， 遇沖擊載荷或意外碰撞極易使齒面損壞 ， 這也是造成靜壓蝸桿蝸輪故障的原因之一 。 2023/1/16 53 產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造技術 武