【正文】 、 系統(tǒng)的設計 、 使用維護不當也會引起外漏 。 ? 為做好維護工作 ， 通常需根據(jù)液壓系統(tǒng)的情況和實際經驗 ， 制訂維護規(guī)章 ， 規(guī)定各項工作的要求和檢修周期 ， 這時通常采用日常維護與定期檢查相結合的方法來保證液壓系統(tǒng)的工作效能 。 液壓、氣動系統(tǒng)故障診斷及維修 2023/1/16 55 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 圖 82數(shù)控龍門鏜銑床主軸的刀具夾緊機構 ? 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 。 但它也有較為明顯的缺陷 ， 如傳動不平穩(wěn)和傳動精度不夠高等 。 但事實上靜壓蝸桿蝸輪副發(fā)生故障最多的部位恰恰是在此處 。 ? 如果預緊時軸向預加載荷加的過大或絲杠本身因各種原因已產生了彎曲變形 ， 解決這類故障的方法很簡單 ， 只需重新調整預加載荷使之既能完全消除間隙 ， 又不會使預緊力太大 。 否則 ， 會使移動部件因自重或慣性運動造成異常故障 ， 嚴重的會損壞機床零部件 。 但是在使用該傳動方式時仍會遇到一些問題， 處理不當便會產生故障 ， 影響數(shù)控機床的工作精度 ， 甚至使機床停止工作 。 2023/1/16 37 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 進給系統(tǒng)采用齒輪傳動裝置 ， 是為了使絲杠 、 工作臺的慣量在系統(tǒng)中占有較小的比重 ， 以實現(xiàn)慣量匹配；同時可使高轉速低轉矩的伺服驅動裝置的輸出變?yōu)榈娃D速大扭矩 ， 以適應驅動執(zhí)行件的需要；另外 ， 也便于歸算所需的脈沖當量；有時也為便于機械結構位置的布局所考慮 。 2023/1/16 36 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 進給傳動機構故障的診斷及維修 ? 數(shù)控機床進給系統(tǒng)在沒有實現(xiàn)直線電動機伺服驅動方式時 ，機械傳動機構還是必不可少的 。 2023/1/16 35 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? 數(shù)控機床主軸準停裝置很多 ， 主要分機械方式和電氣方式兩種 。 在油缸體 1上移的同時 ， 活塞 2由壓力油推動下移 ， 從而壓縮碟簧組 7松刀 ， 此時克服碟簧的力全由主軸體 6承受 (主軸體 6與零件 5由螺釘緊固在一體 )， 不傳到主軸軸承上 ， 即實現(xiàn)了內力的封閉 。 ? 就噴油潤滑而言 ， 較類似于第 (1)種情況 ， 由于需把潤滑油送入到主軸軸承內部 ， 故其所能達到的主軸轉速最高 ， 但此時需配備附加的供油設備 。 2023/1/16 29 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 另一個較常見的故障是 潤滑油與潤滑脂出現(xiàn)混合 ， 最后導致潤滑脂稀化并逐步流失 ， 從而造成 主軸端部潤滑不良 ， 出現(xiàn)故障 。 此時 ， 吸油管要盡量位于最低處 ， 尤其是在主軸為立式時更應如此 。 此時只需重新調整摩擦離合器 ， 或是修磨 、 更換摩擦片即可 。 產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節(jié)功能 ， 或相應的電磁元件(如電磁換向閥 )不具有 “ 記憶 ” 功能所致 。 另外 ， 在設計時應盡量減少齒輪的對數(shù) ， 適當限制齒輪的直徑 (尤其在高速傳動鏈中 )， 這是因為齒輪直徑越大 ， 在工作時相對同樣轉速條件下的線速度就越大 。這種配置方式在大中型機床中采用較多。 就其檢測對象而言 ， 超聲波探傷和射線探傷比較適合于檢測機體內部缺陷 ， 而對于機體表面缺陷采用磁粉探傷 、 滲透探傷則更為合適 。 同時還可用手指直接感覺出機床的移動部件 是否在爬行 。 維修人員可以 用手錘輕輕敲擊零件 ， 可判別零件是否缺損 ， 有無裂紋產生 。 ? （ 3） 主軸系統(tǒng) 、 進給系統(tǒng)是否能正常工作 ， 有無異?，F(xiàn)象出現(xiàn) 。 要經常檢查它們運行是否可靠 。 ? ? 由于使用調速電動機 ， 數(shù)控機床主軸箱的內部結構比較簡單 。 即使僅就機械故障而言 ， 要將其一一羅列也是相當復雜的 ， 但歸納它們的共同形態(tài) ，可列出下列數(shù)種：異常振動 、 磨損 、 疲勞 、 裂紋 、破斷 、 過度變形 、 腐蝕 、 剝離 、 滲漏 、 堵塞 、 異常聲響 、 油質劣化 、 材料劣化 、 粘合 、 污染 、 不穩(wěn)定及其他 。 即此類故障是不可預測的 ， 對這類故障只能進行預防 ， 如過載造成機件損壞 。 2023/1/16 4 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? （ 1） 間斷性故障 ? 只是短期內喪失某些功能 ， 稍加修理調試就能恢復， 不需要更換零件 。 2023/1/16 2 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 機械故障 ? 所謂機械故障 ， 就是指機械系統(tǒng) (零件 、 組件 、 部件或整臺設備乃至一系列的設備組合 )因偏離其設計狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象 。 本章介紹了數(shù)控機床機械故障的特點 、 故障診斷的方法 。 ? （ 3） 先天性故障 ? 由于設計或制造不當而造成機械系統(tǒng)中存在某些薄弱環(huán)節(jié)而引發(fā)的故障 。 2023/1/16 6 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? （ 1） 突發(fā)性故障 ? 不能靠早期測試檢測出來的故障 。 ? 機械故障還可從其他角度來進行分類 ， 但不管如何分類 ， 每一種故障都有其主要特征 ， 即所謂故障模式或故障狀態(tài) 。 如 定位精度下降 、 反向間隙過大 ， 機械爬行 ， 軸承噪聲過大 (一般都在撞車后出現(xiàn) )因此 ， 這部分修理常與運動副預緊力 、 松動環(huán)節(jié)和補償環(huán)節(jié)有關 。 ? ? 配套附件包括 切削液裝置 、 排屑裝置 、 導軌防護罩 、 冷卻液防護罩 、 主軸冷卻恒溫油箱和液壓油箱等 。 ? （ 2） 對比故障前后工件的精度和表面粗糙度 ， 以便分析故障產生的原因 。 利用聽覺對發(fā)生了故障的機床所出現(xiàn)的重 、 雜 、 怪 、 亂的異常噪聲與機床的正常聲響進行比對 ， 判斷機床內部 是否出現(xiàn)松動 、撞擊 、 不平衡等隱患 。 2023/1/16 16 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 另外 ， 用手觸摸機床表面可以感覺出 振動的強弱 以及是否產生沖擊 ， 從而判斷機床振動的情況 。 目前用于 機器故障診斷的無損探傷方法多達幾十種 ， 在工業(yè)生產檢驗中 ， 應用最廣泛的有 超聲波探傷 、 射線探傷 、 磁粉探傷 、 滲透探傷 等 。 2023/1/16 19 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 圖 81所示是數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)常采用的配置形式： 滑移齒輪的換擋常采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動，還可通過電磁離合器直接實現(xiàn)換擋。如果發(fā)現(xiàn)輪齒已損壞 ， 應立即更換新齒輪 ， 同時應注意提高齒輪的制造及裝配精度 ， 精度越高 ， 噪聲越小 。 2023/1/16 23 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? 這一類機械故障多出在采用齒輪變速的形式時 ， 當用液壓撥叉來帶動齒輪換擋時 ， 因滑動齒輪嚴重撞擊而使倒角處打毛翻邊所造成 。 ? 有時在 齒輪傳動的系統(tǒng)中也會出現(xiàn)此類故障 ， 這常常是由于在傳動系統(tǒng)中采用了摩擦離合器 ， 而摩擦離合器調整過松或磨損過大的原因造成的 。 這種潤滑方式因潤滑油的交換量比較大 ， 所以需要液壓泵專門負責抽吸潤滑后存留在箱內的油液 。排除方法是按照主運動參數(shù)要求和主軸軸承的型號及規(guī)格 ， 嚴格地計算填入軸承中的潤滑脂的量 ， 以避免因軸承潤滑脂過少或過多引起的主軸發(fā)熱 。 目前較常見的是油氣潤滑及噴油潤滑 。 ? 2023/1/16 32 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 圖中油缸體 1上端進油 ，壓力油推動油缸體 1向上運動 ， 直至零件 4與零件 5接觸后停止 (零件 4由螺釘緊固在一體 )。 為避免這一類故障發(fā)生 ， 必須要確保壓縮空氣噴氣裝置能正常工作 ， 以便在裝刀前可自動清除主軸錐孔中的切屑 、 灰塵及其他污物 。 而此工作可由數(shù)控系統(tǒng)所配的可編程控制器來完成 。 因此 ， 進給伺服系統(tǒng)中機械傳動機構的故障診斷及排除是保證數(shù)控機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 。 2023/1/16 40 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? 在數(shù)控機床的進給傳動鏈中 ， 將旋轉運動轉換為直線運動的方法很多 ， 但滾珠絲杠螺母副傳動用得最廣泛 ， 這是由滾珠絲杠螺母副本身的諸多優(yōu)點所決定的 。 因此 ， 在使用時 ， 當滾珠絲杠螺母副用于垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動時 ， 一定要考慮安裝制動裝置 。 不管是何種原因 ， 排除此故障的方法是重新調整絲杠支座或螺母座的位置 (通常采用加調整墊板的方法 )， 使之與導軌平行 。 ? 由于該傳動副是利用壓力油在蝸桿與蝸輪嚙合面間形成的油膜進行工作的 ， 所以從理論上講是無磨損的 。 2023/1/16 52 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ? 雙齒輪齒條傳動也是目前數(shù)控機床長行程傳動的主要形式之一 ，這種傳動方式與靜壓蝸桿蝸輪傳動相比較 ， 最突出的優(yōu)點就是雙齒輪齒條傳動容許的進給速度比較高 。 因此 ， 液壓 、 氣動部件的故障診斷及維護 、 維修對數(shù)控機床的影響是至關重要的 。 維護工作就是及時發(fā)現(xiàn)一切不利因素 ， 并將它們消除在故障發(fā)生之前 。 2023/1/16 59 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? (1)液壓系統(tǒng)外漏 ? 液壓系統(tǒng)產生外漏的原因是錯綜復雜的 ， 主要是由于振動 、 腐蝕 、 壓差 、 溫度 、 裝配不良等原因造成的 。解決這些故障的最有效的辦法就是嚴格檢查各處的密封裝置 ，發(fā)現(xiàn)失效要及時更正 ， 發(fā)現(xiàn)密封件破損要及時更換 ， 這樣才能防止漏油情況的發(fā)生 。 因此 ， 為保證各類氣動元件以及系統(tǒng) 、 設備能正常運轉 ， 需對壓縮空氣進行凈化處理 ， 處理后的壓縮空氣應滿足數(shù)控機床的使用要求 。 另外 ， 應注意檢查油霧器中油的質量和滴油量是否符合要求 ， 注意經常補充潤滑油 。 在采用這些辦法時 ， 有時要多管齊下才能將同時出現(xiàn)的幾種故障現(xiàn)象給予消除 。 ? 產生這些故障的原因多數(shù)是由于閥內部混入雜質或異物 ， 將孔堵塞或將閥的移動零件卡死；調壓彈簧損壞 ， 閥座損傷；膜片破裂 ， 密封件損傷；壓力上升速度慢 ， 閥放出流量過多引起振動等 。 加工中心要完成對工件的多工序加工 ， 必須要在加工過程中自動更換刀具 ， 要做到這一點 ， 就要配備刀庫及自動換刀裝置 。 ? ， 刀具不到位 、不回零的現(xiàn)象占很大比例 。 2023/1/16 81 產品數(shù)字化設計與制造技術 武漢科技大學 ? ，以檢查各部分工作是否正常 。 換言之 ， 必須要把對刀庫及自動換刀裝置的維護和對其故障的排除結合起來 ， 方能取得良好