【正文】 漢科技大學(xué) ? 進(jìn)給運(yùn)動由軸 2輸入 ， 該軸上裝有兩個螺旋線方向相反的斜齒輪 ， 當(dāng)在軸 2上施加軸向力 F時 ， 能使斜齒輪產(chǎn)生微量的軸向移動 。 ? 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 。 這樣作好定期檢查工作可及早發(fā)現(xiàn)潛在故障 ， 及時進(jìn)行修復(fù)或排除 ， 從而有效地提高液壓系統(tǒng)的壽命及可靠性 。 這里面尤其要注意容易被人們忽視的管接頭漏油 ， 該情況約占漏油故障比例的 30％ ～ 40％ 。 因此 ， 氣動系統(tǒng)的故障診斷及排除對于數(shù)控機(jī)床能否正常工作將起到非常重要的作用 。 2023/1/16 66 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? (3)采取合適的降噪措施 ? 由于氣動元件排氣噪聲大 ， 在工作時 ， 均應(yīng)采用相應(yīng)的降噪措施 ， 通常是根據(jù)數(shù)控機(jī)床對噪聲的要求和排氣管徑的大小來選擇合適的消聲器 。 2023/1/16 69 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 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；缸筒內(nèi)表面有銹蝕或缺陷 ， 進(jìn)入了冷凝水雜質(zhì) ， 活塞或活塞桿卡??；緩沖部分密封圈損壞或性能差 ， 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 。 排除方法較為簡單 ， 首先是找準(zhǔn)故障部位 ， 查清故障原因， 然后對出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行處理 。 造成這些故障的原因如下：潤滑不良 ， 滑動阻力和始動摩擦力大；密封圈壓縮量大或膨脹變形；塵?；蛴臀鄣缺豢ㄔ诨瑒硬糠只蜷y座上；彈簧卡住或損壞；密封圈壓縮量過小或有損傷；閥桿或閥座有損傷；殼體有縮孔；壓力低 (先導(dǎo)式 )、 電壓低 (電磁閥 )等。 2023/1/16 77 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 、 機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ， 是機(jī) 、 電 、 液 、 氣相結(jié)合的部件 。 2023/1/16 79 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 具體的維護(hù)及故障排除方法可參考下面幾個方面進(jìn)行： ? 、 液壓 、氣動等元件的可靠性給以足夠的重視 。 同時還應(yīng)檢查各動力源與其所帶動的零部件連接是否牢靠 ， 如有松動 ， 應(yīng)及時加以緊固 。 ? 5． 貼塑 、 注塑導(dǎo)軌常見故障及排除方法 。 ? 3． 主軸準(zhǔn)停裝置定向不準(zhǔn)或錯位的故障原因及排除方法 。 ? 另外 ， 還需檢查裝置中各液壓系統(tǒng) 、 氣動系統(tǒng)的壓力是否正常 ， 發(fā)現(xiàn)問題盡早處理 ， 以免出現(xiàn)機(jī)械手換刀速度過快或過慢的故障 。 在裝配 、 調(diào)試時避免開關(guān)過壓或壓不上 。 其中刀庫所表現(xiàn)出來的主要故障模式通常為：刀庫不到位 、 刀庫不動作 、 刀庫不回零 、 定位銷松動 、 刀套松刀或掉刀等 。 2023/1/16 75 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 方向控制閥中以換向閥的故障最為多見且典型 。 ? 在壓力控制閥中 ， 減壓閥常見的故障有：二次壓力升高 、 壓力降很大 (流量不足 )、 漏氣 、 閥體泄漏 、 異常振動等 。 2023/1/16 68 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? ? (1)執(zhí)行元件的故障 ? 對于數(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 。 在工作過程中 ， 要嚴(yán)禁漏氣現(xiàn)象發(fā)生 ， 如有漏氣不僅會增加能量的消耗 ， 也會導(dǎo)致供氣壓力的下降 ， 甚至造成氣動元件工作失常 。 2023/1/16 63 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 氣動系統(tǒng)在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用是較為普遍的 。 外漏是液壓系統(tǒng)最為常見 ， 且需認(rèn)真對待的故障 。 同時還應(yīng)對液壓泵啟動前后 、 運(yùn)轉(zhuǎn)和停止等各種情況進(jìn)行檢查 ， 以便建立起保養(yǎng)維護(hù)檔案 ， 為日后掌握和分析故障情況 ， 積累資料 ， 摸索規(guī)律 ， 從而取得解決問題的主動權(quán) 。 如有的是某一液壓元件失靈而引起的 ， 有的是系統(tǒng)中各液壓元件綜合性因素所造成的 。 其解決方法是 ，在機(jī)構(gòu)中設(shè)置調(diào)整結(jié)構(gòu) ， 不斷消除因齒面磨損而產(chǎn)生的新的磨損間隙 。 ? 造成上述故障的原因是多方面的 。 2023/1/16 48 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 對于行程過長的進(jìn)給運(yùn)動 ， 一般不宜采用絲杠傳動， 這主要是因?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 ， 又會因轉(zhuǎn)動慣量增大 ， 使伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性不容易得到保證 。 2023/1/16 46 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? ? 滾珠絲杠螺母副是高精度的傳動元件 ， 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 。 滾珠絲杠螺母副的軸向間隙直接影響其傳動剛度和傳動精度 ， 尤其是反向傳動精度 。 如增大了機(jī)械傳動的噪聲；由于傳動環(huán)節(jié)增多 ， 加大了傳動間隙 ， 從而使精度降低；或使伺服系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定；還會增大機(jī)械動態(tài)響應(yīng)時間造成反應(yīng)滯后等 。 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)床上是有不同點(diǎn)的 。 ? 在采用電氣方式時 ， 由機(jī)械部分引起的定向不準(zhǔn)或錯位等故障 ， 多半是由于連接電氣元件的緊固裝置因機(jī)床工作時的振動或其他意外碰撞而產(chǎn)生了松動 ， 從而導(dǎo)致電氣元件移位造成的 ， 較易解決 。 產(chǎn)生此類故障的因素或部位很多 ， 但歸納起來 ， 主要因?yàn)闃?gòu)成拉刀裝置的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常的尺寸變化或性能變化 。 這種方式為每個軸承單獨(dú)供油 ， 且定時定量 ， 既保證了所需的油量 ， 又無油霧擴(kuò)散 ， 為環(huán)保所兼容 。 對于潤滑油 ， 如果是飛濺潤滑 ， 則應(yīng)預(yù)留油池 ， 且保證油池液面高度不會翻越密封裝置進(jìn)入脂潤滑區(qū) ， 同時對密封裝置的設(shè)計既要考慮不許油液自下而上漫過去 ， 也不許飛濺后落下的油液自上而下滲過去 。 在此情況下 ， 首先應(yīng)檢查吸油管位置是否合適 ， 然后仔細(xì)調(diào)整好供油量及回抽油量的關(guān)系 ， 適當(dāng)延長吸油時間 ， 最后認(rèn)真檢查主軸端部的密封結(jié)構(gòu) ， 保證其有一定的存油空間 ， 同時更換破損密封件 ， 以確保不漏油 。 ? 主軸部件質(zhì)量的好壞將直接影響加工質(zhì)量 ， 因此對主軸部件的故障診斷及排除就顯得非常重要 。有的數(shù)控機(jī)床在控制變速油缸運(yùn)動時采用信號桿配接近開關(guān)的組合方式 ， 對解決這一類機(jī)械故障是行之有效的方法 。 因此 ， 在機(jī)床設(shè)計時應(yīng)盡量減少使用線速度超過10m/s～ 12m/s的高速齒輪 ， 這是避免主傳動系統(tǒng)噪聲的非常有效的措施 。 這種形式可避免齒輪傳動引起的振動與噪聲，但只能用在低扭矩的情況下。 2023/1/16 18 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) 主傳動系統(tǒng)與主軸部件故障的診斷與維修 數(shù)控機(jī)床的 主傳動 是承受主切削力的傳動運(yùn)動 ， 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)床加工精度和自動化程度的主要部件 ， 它們對數(shù)控機(jī)床的性能有著決定性的影響 。 一方面可幫助人們迅速找到故障部位 ， 另一方面可根據(jù)氣味的種類判別是何種材料發(fā)出的 ， 以便為診斷故障原因提供依據(jù) 。 電子聽診器是一種振動加速度傳感器 。 ? （ 5） 以前曾發(fā)生過什么故障 ， 是如何處理的 ， 機(jī)床何時進(jìn)行過保養(yǎng)檢修等 。 通過對數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置的某些特征參數(shù) ， 如 振動 、 噪聲和溫度 等進(jìn)行測定 ，將測定值與規(guī)定的正常值進(jìn)行比較 ， 以判斷機(jī)械裝置的工作狀態(tài)是否正常 。 2023/1/16 10 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? (ATC)故障 ? 自動換刀裝置用于加工中心等設(shè)備 ， 目前 50％ 的機(jī)械故障與它有關(guān) 。 但由于數(shù)控機(jī)床大量采用電氣控制與驅(qū)動 ， 這就使得數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比 ，有了很大的簡化 。 如疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展 。 2023/1/16 5 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? ? （ 1） 部分性故障 ? 設(shè)計功能部分喪失的故障 。 ? ? 機(jī)械故障可以從不同的角度來進(jìn)行分類 。 隨著機(jī)電一體化進(jìn)程不斷深入 ， 數(shù)控機(jī)床越來越成為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造的首選設(shè)備 。 機(jī)械故障及其分類 2023/1/16 3 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? ? （ 1） 磨損性故障 ? 機(jī)械系統(tǒng)因使用過程中的正常磨損而引發(fā)的故障， 對這類故障形式 ， 一般只進(jìn)行壽命預(yù)測 。 ? （ 2） 安全性故障 ? 不會對人身 、 生產(chǎn)和環(huán)境造成危害的故障 。 ? 2023/1/16 7 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 、 發(fā)展規(guī)律劃分 ? （ 1） 隨機(jī)故障 ? 故障發(fā)生的時間是隨機(jī)的 。 其常見的機(jī)械故障是多種多樣的 ， 數(shù)控機(jī)床的說明書或機(jī)械修理手冊對一些機(jī)械故障進(jìn)行了說明 ， 在此僅介紹一些帶共性的部件故障 。 ? ? 在數(shù)控機(jī)床中 ， 為了保證自動化工作的可靠性 ，大量采用 運(yùn)動位置檢查的行程開關(guān) 。 現(xiàn)分述如下： 2023/1/16 12 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? ? 簡易診斷法 是靠人的感官功能 (視 、 聽 、 觸 、 嗅等 )， 借助一些常用工 、 量具對機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和判斷的過程 。 2023/1/16 14 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) ? 利用 聽覺 細(xì)心判斷數(shù)控 機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的聲響 。 經(jīng)驗(yàn)告訴我們 ， 當(dāng)機(jī)床溫度在 0℃ 左右時 ， 手感冰涼 ， 若觸摸時間較長會產(chǎn)生刺骨痛感； l0℃ 左右時 ， 手感較涼 ， 但一般能忍受； 20℃ 左右時 ， 手感稍涼 ， 隨著接觸時間延長 ， 手感漸溫； 30℃ 左右時 ， 手感微溫 ，有舒適感； 40℃ 左右時 ， 手感較熱 ， 有微燙感覺；50℃ 左右 時 ， 手感較燙 ， 若用掌心按的時間較長 ，會有汗感； 60℃ 左右時 ， 手感很燙 ， 但一般能忍受10秒長的時間； 70℃ 左右時 ， 手感燙得灼痛 ， 一般只能忍受 3秒長的時間 ， 并且手的觸摸處會很快變紅；80℃ 以上 時 ， 瞬時接觸手感 “ 麻辣火燒 ” ， 時間過長 ， 可出現(xiàn)燙傷 。 在工業(yè)生產(chǎn)中 ， 許多重要設(shè)備的原材料 、 零部件 、 焊縫等必須進(jìn)行必要的無損探傷 ， 當(dāng)確認(rèn)其內(nèi)部或表面不存在危險性或非允許缺陷時 ， 才可以使用或運(yùn)行 。 其中 ， 通過齒輪減速來擴(kuò)大輸出扭矩 ， 利用齒輪換擋來進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)速范圍 。 2023/1/16 20 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué) 圖 81 數(shù)控機(jī)床主軸傳動配置方式 2023/1/16 21 產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) 武漢科技大學(xué)