數(shù)控機床故障診斷與維修

1、F11 轉(zhuǎn)速控制開環(huán)，無實際轉(zhuǎn)速1.編碼器電纜未接好；2.編碼器接線中斷；3.編碼器有故障；4.電動機缺項工作；5.電動機處于機械制動狀態(tài)；6.U1模塊有故障轉(zhuǎn)速控制開環(huán)，無實際轉(zhuǎn)速；7.觸發(fā)電中有故障；8.驅(qū)動電路模塊電源故障；9.中間電路熔絲故障F12 過電流1.變頻器上存在短路或故障；2.U1模塊故障3.N1模塊故障4.功率晶體管故障5.轉(zhuǎn)矩設(shè)定指過高6.電流檢測用互感器故障F14 電動機過熱1.電動機過載2.電動機電流過大3.電動機上的NTC熱敏電阻有故障4.U1模塊有故障5.電動機繞組匝間短路（2）輔助診斷 除了以代碼形式表示故障信息外，在控制模塊（N1）和I/O模塊（U1）上還有測

2、試插座作為輔助診斷手段。該測試插座用于電流的調(diào)試。其中IR， IS和 IT，用于測量電動機的R，S，T相電流，ID用于測量直流回路電流，IWR用于測量電動機總電流，M為參考電位。通過測試，可進一步判斷變頻器是否有缺相和過電流等故障。子項目三數(shù)控銑床進給系統(tǒng)故障診斷與維修數(shù)控銑床是通過主軸上安裝的刀具與工作臺上安裝的工件的相對運動來實現(xiàn)對工件加工的。數(shù)控銑床的進給運動主要是通過工作臺運動實現(xiàn)的。工作臺是實現(xiàn)銑床縱橫向運動的部件。床鞍裝在升降臺的水平導(dǎo)軌上，由橫向進給伺服電動機驅(qū)動，沿升降臺水平導(dǎo)軌做橫向運動。進給絲杠采用滾珠絲杠，精度好，傳動效率高。橫向滾珠絲杠裝在升降臺內(nèi)，驅(qū)動電機安裝在升降臺

3、里面，靠同步齒形帶輪和同步齒形帶與絲杠連接。橫向床鞍上的縱向?qū)к壈惭b工作臺，縱向滾珠絲杠裝在床鞍內(nèi)部，進給驅(qū)動電機裝在床鞍右下端。橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壘M行聚四氟乙烯貼塑處理，工作臺有T形槽，中間的T形為基準(zhǔn)T形槽。任務(wù)一 數(shù)控銑床進給系統(tǒng)機械故障診斷與維修本任務(wù)以立式數(shù)控銑床為例說明數(shù)控銑床的機械結(jié)構(gòu)技能目標(biāo)（1）能夠讀懂?dāng)?shù)控銑床進給傳動系統(tǒng)圖和機械裝配圖（2）能夠拆裝滾珠絲杠的支撐軸承和調(diào)整滾珠絲杠螺母副的傳動間隙（3）能夠分析、定位和維修數(shù)控銑床進給系統(tǒng)機械故障知識目標(biāo)（1）了解數(shù)控銑床進給傳動的布置形式（2）理解滾珠絲杠螺母副的支撐方式（3）掌握傳動間隙的調(diào)整方法引導(dǎo)知識圖2-3-1所示

4、為數(shù)控銑床的進給傳動系統(tǒng)，工作臺有縱向（X軸）、橫向（Y軸）和垂直（Z軸）3個方向進給傳動。數(shù)控銑床升降臺自動平衡裝置如圖2-3-2所示。伺服電動機1經(jīng)過錐環(huán)聯(lián)結(jié)帶動十字聯(lián)軸節(jié)以及圓錐齒輪2,3，使升降絲杠轉(zhuǎn)動，工作臺上升或下降。同時圓錐齒輪3帶動圓錐齒輪4，經(jīng)超越離合器和摩擦離合器相連，這一部分稱作升降臺自動平衡裝置。當(dāng)升降臺上升時，圓錐齒輪4轉(zhuǎn)動通過錐銷帶動星型體5逆時針轉(zhuǎn)動滾子6逆時針方向轉(zhuǎn)動滾子轉(zhuǎn)向楔形空間大的空間套筒不隨之轉(zhuǎn)動內(nèi)摩擦片不轉(zhuǎn)不產(chǎn)生阻尼作用；當(dāng)升降臺下降時，圓錐齒輪4轉(zhuǎn)動通過錐銷帶動星型體5順時針轉(zhuǎn)動滾子6逆時針方向轉(zhuǎn)動滾子轉(zhuǎn)向楔形空間小的空間套筒隨之轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)摩擦片轉(zhuǎn)動

5、（外摩擦片固定不動）內(nèi)外摩擦片之間產(chǎn)生阻尼作用防止升降臺下降時產(chǎn)生沖擊。其中，摩擦片之間的摩擦力的大小通過側(cè)邊的彈簧調(diào)節(jié)。一、進給傳動齒輪間隙的消除在加工過程中，數(shù)控機床的進給系統(tǒng)經(jīng)常處于自動變向狀態(tài)，當(dāng)機床的進給方向改變時，傳動齒輪齒側(cè)間隙會造成指令脈沖丟失，并產(chǎn)生反向死區(qū)因而影響加工精度，因此必須采取措施消除齒輪傳動時的間隙。1. 剛性調(diào)整法剛性調(diào)整法是調(diào)整后齒側(cè)間隙不能自動補償?shù)恼{(diào)整方法，對齒輪的周節(jié)公差及齒厚要求嚴(yán)格控制，否則會影響傳動的靈活性。常見的有以下幾種方法：（1） 偏心套調(diào)整法 圖2-3-3所示是做簡單的偏心套筒消除間隙結(jié)構(gòu)。電動機通過偏心套是電動機中心軸線的位置上下改變，而

6、從動齒輪軸線位置固定不變，所以通過轉(zhuǎn)動偏心套就可以調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪的中心距，從而消除齒側(cè)間隙。（2） 軸向墊片調(diào)整法 圖2-3-4（a）所示為用軸向墊片消除直齒圓錐齒輪傳動間隙。兩個嚙合著的齒輪的節(jié)圓直徑沿齒寬方向制成略帶錐度的形式，使其齒厚沿軸向方向逐漸變厚。裝配時，兩齒輪按齒厚相反變化走向嚙合，改變調(diào)整墊片的厚度，使兩齒輪在軸向上相對移動，從而消除齒側(cè)間隙。圖2-3-4（b）所示為用軸向墊片消除斜齒圓柱齒輪的傳動間隙。斜齒輪3和4的齒形拼裝在一起加工，裝配式在兩薄片齒輪間裝入已知厚度的墊片，使它的螺旋線錯開，這樣兩薄片的齒輪分別于寬齒1的左右齒面貼緊，消除了間隙。墊片2的厚度與齒側(cè)間隙的關(guān)系

7、為t=cot這幾種調(diào)整方法結(jié)構(gòu)比較簡單，具有較好的傳動剛度。2. 柔性調(diào)整法柔性調(diào)整法是指調(diào)整之后齒側(cè)間隙仍可自動補償?shù)恼{(diào)整方法。一般都采用調(diào)整壓力彈簧的壓力來消除齒側(cè)間隙，并在齒輪的齒厚和周節(jié)有變化的情況下，也能保持無間隙嚙合。（1） 軸壓彈簧調(diào)整法 如圖2-3-5所示，兩個嚙合著的錐齒輪1和2，錐齒輪1在彈簧力3的作用下可稍作軸向移動，從而消除間隙。彈簧力的大小由螺母4調(diào)整。（2） 周向彈簧調(diào)整法 圖2-3-6（a）所示為用周向彈簧調(diào)整直齒圓柱齒輪的齒側(cè)間隙。兩個齒數(shù)相等的薄片齒輪1和2與另一寬齒輪嚙合，齒輪1空套在齒輪2上，可以相對轉(zhuǎn)動。每個齒輪端面分別裝有4個螺紋凸耳3和8，齒輪1的端

8、面有四個通孔，凸耳3可以從穿過，彈簧4分別勾在調(diào)節(jié)螺釘5和凸耳3上。旋轉(zhuǎn)螺母5和6可以調(diào)整彈簧4的拉力，彈簧拉力可以使薄片齒輪錯位，即兩片薄齒輪的左右齒面分別于寬齒輪輪齒齒槽的左右貼緊，從而消除側(cè)隙。 圖2-3-6（b）所示為用周向彈簧調(diào)整圓錐齒輪的齒側(cè)間隙。將一對嚙合的錐齒輪中的一個齒輪做成大小兩片1和2，在大片上制有3個圓弧槽，在小片上制有3個凸爪，凸爪6伸入大片的圓弧槽中。彈簧4的一端頂在凸爪6上，另一端頂在鑲塊3上。為了安裝方便，用螺釘5將大小片齒圓相對固定，安裝完畢后再將螺釘卸去，利用彈簧力使大小片錐齒輪稍微錯開，消除間隙。二、滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面之間放置滾動件，是導(dǎo)軌面之間是

9、滾動摩擦而不是滑動摩擦。因此摩擦因數(shù)低（0.00250.005），動靜摩擦因數(shù)相差小，幾乎不受運動速度變化的影響。定位精度和靈敏度高，磨損小，精度保持性好。但滾動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，抗振性差。數(shù)控機床常用的導(dǎo)軌有滾動導(dǎo)軌塊和直線運動導(dǎo)軌兩種。1. 滾動導(dǎo)軌塊這是一種滾動體循環(huán)運動的滾動導(dǎo)軌，其結(jié)構(gòu)如圖2-3-7所示。在使用時，滾動導(dǎo)軌塊安裝在運動部件的導(dǎo)軌面上，在每一條導(dǎo)軌上至少用兩塊或更多塊，導(dǎo)軌塊的數(shù)目與導(dǎo)軌的長度和負(fù)載的大小有關(guān)。與之相配的導(dǎo)軌多用鑲鋼淬火導(dǎo)軌。當(dāng)運動部件移動時，滾柱3在支撐部件的導(dǎo)軌面與本體6之間滾動，同時又繞本體6循環(huán)滾動，滾柱3與運動部件的導(dǎo)軌面不接觸，因而該

10、導(dǎo)軌面不需要淬硬磨光。滾動導(dǎo)軌塊的優(yōu)點是剛度高，承載能力大，效率高，靈敏性好，潤滑簡單。2. 單元直線滾動導(dǎo)軌單元直線滾動導(dǎo)軌副由一根長導(dǎo)軌和一個或幾個滑塊組成，外形如圖2-3-8所示，結(jié)構(gòu)如圖2-3-9所示。單元直線滾動導(dǎo)軌主要有導(dǎo)軌體1，滑塊7，滾珠4，保持器3，端蓋6組成。在使用時，導(dǎo)軌體固定在不運動部件上，滑塊固定在運動部件上。當(dāng)滑塊沿導(dǎo)軌移動時，滾珠在軌道和滑塊之間的圓弧至槽內(nèi)滾動，并通過端蓋內(nèi)的滾道，從負(fù)荷區(qū)移動到非負(fù)荷區(qū)，然后繼續(xù)滾回到負(fù)荷區(qū)，不斷循環(huán)，從而把軌道和滑塊之前的移動變成了滾珠的滾動。為防止灰塵和臟物進入導(dǎo)軌滾道，滑塊兩端和下部均裝有塑料密封墊?；瑝K上還有潤滑油注油杯

11、。 這種滾動導(dǎo)軌將支承導(dǎo)軌和運動導(dǎo)軌組合在一起，作為獨立的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌副部件由專門生產(chǎn)廠家制造，用戶只要把導(dǎo)軌單元的軌道和導(dǎo)軌塊分別固定在機床的固定導(dǎo)軌和運動導(dǎo)軌上即可，用戶使用、安裝、維修都很方便。并且對機床固定導(dǎo)軌要求不嚴(yán)，只需精銑或精刨。 單元直線滾動導(dǎo)軌副的移動速度可達(dá)60r/min，在數(shù)控鐵床和加工中心上得到廣泛應(yīng)用。案例分析案例一 XK5040數(shù)控鐵床，給運動指令后，Z軸沒有動作。（1）故障分析 導(dǎo)致故障的原因可能有：1 Z軸電動機制動器沒有脫開，使Z軸處于制動狀態(tài)。2 Z軸電動機和中間軸的連接齒輪固定螺釘脫落，絲杠錐齒輪鎖緊螺母松動，電動機空轉(zhuǎn)。3 過渡軸上的聯(lián)結(jié)半軸折斷，造成動力無

12、法傳輸。（2）故障定位 檢查Z軸制動器已脫開；檢查齒輪固定沒有松動；抽出過渡軸檢查發(fā)現(xiàn)其聯(lián)結(jié)半軸折斷。（3）故障排除 按照說明書中的圖紙重做新軸，裝上試車，Z軸工作正常。案例二 一臺數(shù)控鐵床進行框架零件強力銑削時，Y軸產(chǎn)生劇烈抖動，向正方向運行時尤為明顯，向負(fù)方向運行時抖動減小。 （1）故障分析 根據(jù)故障現(xiàn)象分析可能原因有：1 伺服電動機電刷損壞，編碼器進油，伺服電動機內(nèi)部進油，電動機磁鋼脫落。2 絲杠軸承損壞或絲杠螺母松動，間隙過大。3 絲杠絲母間隙過大。（2）故障定位 將電動機和絲杠脫開空運行，電動機運轉(zhuǎn)正常，沒抖動；檢查軸承完好，重新緊固螺母，故障仍然存在。檢查絲母座發(fā)現(xiàn)絲母座和結(jié)合面的

13、定位銷及緊因螺釘松動，造成單方向抖動。（3）故障排除 重新緊固絲母座，故障消失。 案例三 加工一排等距孔的零件，出現(xiàn)了嚴(yán)重孔距誤差（達(dá)0.16mm），加誤差（正向誤差），連續(xù)多次試驗皆同。 （1）故障分析 由于這個現(xiàn)象連續(xù)多次試驗都是同樣的結(jié)果，初步推斷故障發(fā)生在機械部件。此誤差可能的原因有： 1 X坐標(biāo)的伺服電動機和絲杠傳動齒輪間隙過大。調(diào)整電動機前端的偏心調(diào)整盤，使齒輪間隙合適。 2 固定電動機、機械齒輪的緊固錐環(huán)松動，造成齒輪運動時產(chǎn)生間隙。檢查并緊固錐環(huán)的壓緊螺釘。 3 X坐標(biāo)導(dǎo)軌鑲條的鎖緊螺絲脫落或松動，造成工作臺在運動中出現(xiàn)間隙。重新調(diào)整導(dǎo)軌鑲條使工作臺在運動中不出現(xiàn)過緊或過松現(xiàn)象

14、。 4 X坐標(biāo)導(dǎo)軌和鑲條出現(xiàn)不均勻磨損，絲杠局部螺距不均勻，絲杠絲母之間間隙增大。檢查并修研調(diào)整，使導(dǎo)軌的接觸面積（斑點）達(dá)到60%以上，用0.04mm塞尺不得塞入；檢查絲杠精度應(yīng)為正常，測量絲母和絲杠的軸向間隙應(yīng)在0.01mm以內(nèi)，否則就重新預(yù)緊絲母和絲杠。 5 X坐標(biāo)的位置檢測元件脈沖編碼器的連軸節(jié)磨損及編碼器的固定螺釘松動都會造成誤差出現(xiàn)；編碼器進油后也會造成丟脈沖現(xiàn)象。打開編碼器用無水酒清洗，檢查電動機和編碼器的連軸節(jié)要求0.01mm的塞尺不得塞入其傳動鍵面，緊固編碼器螺釘。 6 滾珠絲杠絲母座和上工作臺之間的固定聯(lián)結(jié)松動，或絲母座端面和結(jié)合面垂直。檢查結(jié)合面有無嚴(yán)重磨損并將絲母座和上

15、工作臺的緊固螺釘重新緊固一遍。 7 因絲杠兩端控制軸軸向竄動的推力短，圓柱滾動軸承（9180，p4級）嚴(yán)重研損造成間隙增大，或軸承座上用以消除軸承間隙的法蘭壓蓋松動，及調(diào)節(jié)絲杠軸向間隙的調(diào)節(jié)螺母松動，都造成間隙增大。卸下絲杠兩端的四套軸承，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)外環(huán)已經(jīng)出現(xiàn)研損，軸承已經(jīng)失效，重?fù)Q軸承并重配法蘭盤壓緊墊的尺寸，使法蘭盤壓緊時對軸承有0.01mm左右的過盈量，這樣才能保證軸承的運轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性，使機床在強力切削時，不會產(chǎn)生抖動。裝上軸承座并調(diào)整鎖緊螺母，用扳手轉(zhuǎn)動絲杠使工作臺運動，應(yīng)使用不大的力量就能使其運動，并且沒有忽輕忽重的感覺。 這些故障可能的原因，經(jīng)一一檢查和處理故障仍然存在。 （2

16、）故障定位 仔細(xì)想想，機械所能帶給的誤差，在坐標(biāo)軸上的反應(yīng)一般都是位移距離偏少，對孔距來說就是減誤差，孔距的尺寸是減小的。而現(xiàn)在是坐標(biāo)的實際位移距離比指令值給出的位移量偏多了0.16mm，由此判斷問題出現(xiàn)在電氣方面，從實際位移大于指令位移來看，問題可能出在X軸的位置反饋環(huán)節(jié)上，也就是說，當(dāng)運動指令值0.16mm后，反饋脈沖才進入數(shù)控系統(tǒng)中，這樣就可以肯定是反饋環(huán)節(jié)中某些部分性能不良所致。將系統(tǒng)控制單元和X軸速度控制單元換到另一臺機床上，經(jīng)測試出現(xiàn)同樣現(xiàn)象，這說明控制單元有故障。 （3）故障排除 將控制單元送廠家檢修后，故障排除。案例四 一臺數(shù)控鐵床，配置FANUC Oi Mate M 系統(tǒng)。出

17、現(xiàn)過載報警和機床有爬行現(xiàn)象。 （1）故障分析 引起過載的原因無非是： 1 機床負(fù)荷異常，引起電動機過載； 2 速度控制單元上的印制電路板設(shè)定錯誤； 3 速度控制單元的印制電路板不良； 4 電動機故障； 5 電動機的檢測部件故障等。 （2）故障定位 經(jīng)詳細(xì)檢查，最后確認(rèn)是電動機不良引起的。 （3）故障排除 更換電動機后，過載報警和爬行消除。 案例五 某廠有一臺XK7140立式銑床，加工過程中X軸出現(xiàn)跟蹤誤差過大報警。 （1）故障分析及定位 該機床采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服電動機與絲杠采用直連的聯(lián)結(jié)方式。在檢查系統(tǒng)控制參數(shù)無誤后，拆開電動機防護罩，在電動機伺服帶電的情況下，采用手動擰動絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠與

18、電動機有相對位移，可以判斷是由電動機與絲杠連接的張緊套松動所致。（2）故障排除 緊固螺釘后故障被排除案例六 一臺數(shù)控鏜銑床，Z軸在運動過程中出現(xiàn)明顯的抖動，CNC發(fā)生位置跟隨誤差報警。（1） 故障分析 分析故障可能的原因是機械傳動系統(tǒng)存在間隙，可能Z軸滑枕的楔鐵存在松動，或者是滾珠絲杠或螺母存在軸向竄動。（2） 故障定位 通過對機床各部位的檢查，最后確認(rèn)滾珠絲杠螺母副上調(diào)整間隙的鎖緊螺母松動是導(dǎo)致傳動出現(xiàn)間隙的根本原因。（3） 故障排除 重新安裝鎖緊螺母，并對間隙調(diào)整后，故障被排除。案例七 某數(shù)控龍門銑床，用右面垂直刀架銑削時，發(fā)生工作表面粗糙度達(dá)不到預(yù)訂的精度要求。 （1）故障分析及定位 檢

19、測右面垂直刀架的主軸箱內(nèi)的各部滾動軸承的安裝與精度，發(fā)現(xiàn)各部滾動軸承均正常。經(jīng)過研究分析及檢查，發(fā)現(xiàn)提供工作臺的蝸桿及固定工作臺下面的螺母條傳動副潤滑油管中無油，造成機床潤滑不良，引起運動的不穩(wěn)。 （2）故障排除 調(diào)解控制油管出油量的節(jié)流閥，保證潤滑油管流量正常，故障排除。 案例八 某數(shù)控銑床，手動操作時，X軸位置顯示正常，但實際坐標(biāo)軸沒有運動。 （1）故障分析 該銑床進給伺服系統(tǒng)為半閉環(huán)系統(tǒng)，對于半閉環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)位置顯示正常，但坐標(biāo)軸不產(chǎn)生運動的故障時，應(yīng)首先檢查CNC參數(shù)。當(dāng)參數(shù)設(shè)定無誤，系統(tǒng)未處于模擬運動方式的前提下，可再檢查伺服電機的實際轉(zhuǎn)動情況，從而確定故障部位在機械傳動系統(tǒng)還是電

20、氣控制系統(tǒng)。 （2）故障定位 檢查CNC參數(shù)設(shè)定，確認(rèn)系統(tǒng)未處于模擬運動方式，排除了CNC參數(shù)設(shè)定方面的可能。觀察本機床的X軸伺服電機，發(fā)生電機可以正常運轉(zhuǎn)，且具有足夠的輸出轉(zhuǎn)矩，因此，可以確認(rèn)故障是由于機械傳動系統(tǒng)不良引起的。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，該軸的伺服電機與滾珠絲杠間聯(lián)結(jié)的聯(lián)軸器存在松動。 （3）故障排除 經(jīng)重新安裝、固定聯(lián)軸器后機床恢復(fù)正常。 案例九 某數(shù)控銑床，在加工過程中，發(fā)現(xiàn)零件的Y方向定位位置產(chǎn)生了整體偏移，導(dǎo)致工件的報廢。 （1）故障分析 仔細(xì)測量加工零件的實際加工尺寸，發(fā)生偏移位置正好與Y軸的滾珠絲杠螺距相符，產(chǎn)生此類故障的最大原因是機床參考點的位置產(chǎn)生了整螺距的偏移。機床參考

21、點的位置產(chǎn)生了整螺距偏移的原因，一般是參考點減速擋塊固定不良，導(dǎo)致減速擋塊位置發(fā)生了變化。 （2）故障定位 檢查機床參考點減速擋塊，發(fā)現(xiàn)安裝位置正確，固定可靠。而且重新進行多次回參考點操作，利用等分表檢查Y向的參考點定位位置，發(fā)現(xiàn)定位位置均準(zhǔn)確，由此判定故障原因與參考點減速擋塊的安裝無關(guān)。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)該軸行程開關(guān)上有較多的鐵屑，因此判斷參考點減速擋塊的誤動作可能是由于偶然性鐵屑干涉所引起的。 （3）故障排除 維修時在參考點減速開關(guān)上增加了防護后，機床恢復(fù)正常工作，故障被排除。 案例十 某SIEMENS 810D 數(shù)控銑床，在手動移動時，CNC出現(xiàn) ALM25050 報警。 （1）故障分析

22、ALM25050 報警的含義是系統(tǒng)出現(xiàn)輪廓監(jiān)控錯誤。機床故障時，手動方式移動坐標(biāo)軸，工作臺無任何動作。分析故障原因，不外乎機械部件與控制系統(tǒng)兩方面。 （2）故障定位 為了盡快確認(rèn)故障原因，考慮機床為半閉環(huán)系統(tǒng)，維修時松開了電機與絲杠間的聯(lián)軸器，進行單獨電氣系統(tǒng)運行試驗。檢查發(fā)現(xiàn)，在松開聯(lián)軸器后，電機可以正常旋轉(zhuǎn)，且有足夠的輸出轉(zhuǎn)矩，由此判定故障原因在機械傳動系統(tǒng)上。檢查機械傳動系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)故障機床的滾珠絲杠螺母副已經(jīng)損壞，使得滾珠絲杠無法轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致CNC出現(xiàn)ALM25050報警。 （3）故障排除 更換滾珠絲杠后，機床恢復(fù)正常。 維修總結(jié) 在進給傳動系統(tǒng)中，誤差大，且每次故障現(xiàn)象相同，就有可能是機

23、械部件間隙大導(dǎo)致的。在分析和檢查時，有針對軸承間隙、絲杠螺母間隙、齒輪傳動間隙、聯(lián)軸器等部位進行檢查。 知識拓展 靜壓導(dǎo)軌 靜壓導(dǎo)軌將有一定壓力的油液，經(jīng)節(jié)流器輸送到導(dǎo)軌面上的油腔中，形成承載油膜，浮起運動部件，使導(dǎo)軌工作表面處于液體摩擦狀態(tài)。這種導(dǎo)軌磨損小，精度保持性好，摩擦因數(shù)極低，機械效率高。油膜厚度幾乎不受速度的影響，油膜承載能力大、剛性高、吸振性好，導(dǎo)軌運動平穩(wěn)，低速時不爬行，高速時不振動。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并需要備置一套專門的供油系統(tǒng)，油的清潔度要求也較高。多用于大型、重型數(shù)控機床上。 靜壓導(dǎo)軌可分為開式和閉式兩大類。圖2310所示為開式靜壓導(dǎo)軌工作原理圖。 來自液壓泵的壓力油，其壓

24、力為經(jīng)節(jié)流器壓力降為p1，進入導(dǎo)軌的各個油腔內(nèi)，借油腔內(nèi)的壓力將動導(dǎo)軌浮起，使導(dǎo)軌面間以一層厚度為h0的油膜隔開，油腔中的油不斷地穿過各油腔封油間隙流回油箱，壓力降為零。當(dāng)動導(dǎo)軌受外載W作用時，它向下產(chǎn)生一個位移，導(dǎo)軌間隙降為h1，使油腔回油阻力增大，油腔中壓力也相應(yīng)增大，以平衡負(fù)載，使導(dǎo)軌始終在純液體摩擦下工作。 圖2311所示為閉式液體靜壓導(dǎo)軌的工作原理，閉式靜壓導(dǎo)軌各方向?qū)к壝嫔隙奸_有油腔，所以，閉式導(dǎo)軌具有承受各方面載荷和顛覆力矩的能力，設(shè)油腔各處的壓強分別為p1p6,當(dāng)受顛覆力矩為M時，h1h3處間隙變小，則h4h6處間隙變大，則p4p6變小，可形成一個與顛覆力矩成反向的力矩，從而使

25、導(dǎo)軌保持平衡。 另外還有以空氣為介質(zhì)的空氣靜壓導(dǎo)軌，亦稱氣浮導(dǎo)軌。它不僅摩擦力低，而且還有很好的冷卻作用，可減少熱變形。任務(wù)二 數(shù)控銑床進給伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修數(shù)控銑床的進給伺服系統(tǒng)要能夠控制3個以上伺服軸，而且數(shù)控銑床多采用半閉環(huán)（多為外置環(huán)）或全閉關(guān)伺服系統(tǒng)。因而進給伺服系統(tǒng)的故障率高，占總故障的70%以上。數(shù)控銑床進給伺服的故障診斷和維修就顯得尤為重要。技能目標(biāo)（1）能夠判斷數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的類型；（2）能夠讀懂?dāng)?shù)控銑床伺服系統(tǒng)原理圖；（3）能夠根據(jù)伺服驅(qū)動及數(shù)控系統(tǒng)的顯示信息判斷機床的工作狀態(tài)；（4）能夠分析數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)常見故障成因；（5）能夠排除數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)常見故障。知識

26、目標(biāo)（1）理解開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理及特點、應(yīng)用場合；（2）掌握數(shù)控銑床進給伺服系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)；（3）掌握數(shù)控銑床進給伺服系統(tǒng)常見故障的表現(xiàn)形式。引導(dǎo)知識數(shù)控銑床3個進給軸的伺服驅(qū)動形式都是基本相同的。1. 開環(huán)伺服系統(tǒng)如圖2-3-12所示。開環(huán)伺服系統(tǒng)采用步進電機作為驅(qū)動元件，沒有位置反饋回路和速度反饋回路，設(shè)備投資低，調(diào)試維修方便，但精度差，高速扭矩小，用于中低檔數(shù)控機床及普通機床改造。2. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)如圖2-3-13所示，閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置安裝在機床的工作臺上，檢測裝置構(gòu)成閉環(huán)位置控制，大量用在精度要求較高的大型數(shù)控機床上。3. 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)如圖2-3-14所示

27、，位置檢測元件安裝在電動機軸上或絲杠上，用以精確控制電機的角度，為間接測量；坐標(biāo)運動的傳動鏈有一部分在位置閉環(huán)以外，其傳動誤差沒有得到系統(tǒng)的補償；半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)，適用于精度要求適中的中小型數(shù)控。案例分析案例一配置系統(tǒng)的數(shù)控銑床，開機后X,Y軸工作正常，但手動移動Z軸，發(fā)現(xiàn)在較小的范圍內(nèi)Z軸可以運動，但繼續(xù)移動Z軸，系統(tǒng)出現(xiàn)伺服報警。（1） 故障分析 檢查機床實際工作狀況，發(fā)現(xiàn)開機后Z軸可以少量運動，不久溫度迅速上升，表面發(fā)燙。引起以上故障的原因可能是，機床電氣控制系統(tǒng)故障或繼續(xù)傳動系統(tǒng)不良。（2） 故障定位 為了確定故障部位，考慮到本機采用的是半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時首先松開伺服與

28、絲杠的聯(lián)結(jié)，并再次開機試驗，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象不變，故確認(rèn)報警是由電氣控制系統(tǒng)不良引起的。由于機床Z軸伺服電機帶有制動器，開機后測量制動器的輸入電壓正常，在系統(tǒng)驅(qū)動器關(guān)機情況下，對制動器單獨加入電源進行試驗，手動轉(zhuǎn)動Z軸，發(fā)現(xiàn)制動器已松開，手動轉(zhuǎn)動軸平穩(wěn)輕松，證明制動器工作良好。為了進一步縮小故障部位，確認(rèn)Z軸伺服電動機的工作情況，維修是利用同規(guī)格的X軸伺服電動機在機床側(cè)進行了互換試驗，發(fā)現(xiàn)換上的伺服電動機同樣發(fā)現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，且工作時的故障現(xiàn)象不變，從而排除了伺服電動機本身的原因。為了確認(rèn)驅(qū)動器的工作情況，維修時在驅(qū)動器側(cè)對X,Z軸的驅(qū)動器進行了互換試驗，即將X軸驅(qū)動器與Z軸伺服電動機連接，Z軸驅(qū)動器

29、與X軸伺服電動機連接，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移到了X軸、Z軸工作恢復(fù)正常。根據(jù)以上試驗，可以確認(rèn)一下幾點：1. 機床機械傳動系統(tǒng)正常，驅(qū)動器工作良好。2. 數(shù)控系統(tǒng)工作正常，因為當(dāng)Z軸驅(qū)動器帶X軸時，機床無警報。3. Z軸伺服電動機工作正常，因為將它在機床側(cè)與X軸互換后，工作正常。4. Z軸驅(qū)動器工作正常，因為通過X軸驅(qū)動器（確認(rèn)無故障的）在電柜側(cè)互換，控制Z軸后，同樣發(fā)生故障。綜合以上判斷，可以確認(rèn)故障是由Z軸伺服電動機的電纜連接引起的。仔細(xì)檢查伺服的電纜連接端一一對應(yīng)，相續(xù)存在錯誤。（3） 故障排除 用相序表確定好電源相序后重新連接后，故障消失，Z軸可以正常。案例二 深圳華亞數(shù)控機床有限公司的Y

30、HM600A型數(shù)控銑床，配華中世紀(jì)星HNC-21M，Y軸不動，急停報警，報警信息為Y軸跟蹤誤差較大。（1） 故障分析 根據(jù)故障現(xiàn)象分析，只有Y軸電機不轉(zhuǎn)，可能是伺服控制信號不到位，或是驅(qū)動單元損壞，或是電機損壞。（2） 故障診定位 查看Y軸伺服控制器指示燈狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)使能指示燈不亮，檢測使能邏輯電平（低電平）正確，初步確認(rèn)Y軸伺服控制器損壞。調(diào)換X,Y軸伺服控制器。Y軸正確，X軸不動，確定原Y軸伺服控制器損壞。打開伺服控制器，檢查使能信號輸入部分電路，初步確認(rèn)該電路中的光電隔離開關(guān)損壞。（3） 故障排除 將空位置的光電隔離開關(guān)與信號輸入端的光電隔離開關(guān)互換，重新裝機試機，故障排除。案例三 深圳華

31、亞數(shù)控機床有限公司的YHM600A型數(shù)控銑床，配華中世紀(jì)星HNC-21M，手動狀態(tài)移動X軸，X軸不動，急停報警，報警信號為X軸跟蹤誤差過大；手動Y,Z軸，出現(xiàn)同樣的故障現(xiàn)象。（1） 故障分析 根據(jù)原理分析，3軸出現(xiàn)同樣的故障現(xiàn)象，故障應(yīng)該出現(xiàn)在3個軸的公共電氣部分，因為3軸同時損壞幾乎不可能。如圖2-3-15所示，根據(jù)圖紙分析，故障可能出現(xiàn)在伺服強電部分，也可能出現(xiàn)在伺服控制信號的公共部分（是能信號Y02為3軸伺服控制器的公共是能信號）。（2） 故障定位 檢查發(fā)現(xiàn)伺服強電的驅(qū)動器主電源接觸器KM1沒有吸合，測量KM1線圈兩端（330,110B）沒有110v交流電壓，再測量與之串聯(lián)的繼電器KA1

32、的常開觸點P4/C4兩端（110A,330）有交流110V電壓，說明繼電器KA1常開觸點P4/C4沒有閉合，進而檢查繼電器KA1線圈兩端（341，+24）有直流24V電壓，確定繼電器KA1損壞（線圈斷路）。（3） 故障排除 更換繼電器，故障消除。案例四 XK715型工作臺升降數(shù)控立式銑床，數(shù)控系統(tǒng)采用了FANUC oi Mate M數(shù)控系統(tǒng)。該銑床自動或手動運行時，發(fā)現(xiàn)機床工作臺Z軸運行振動，伺服電動機聲響異?，F(xiàn)象，尤其是回零點快速運行時更為明顯。故障特點是，有一個明顯的劣化過程，即此故障是逐漸惡化的。故障發(fā)生時，系統(tǒng)不報警。 （1）故障分析 由于系統(tǒng)不報警，且CRT及現(xiàn)行位置顯示器顯示出的Z

33、軸運行脈沖數(shù)字的變化速度還是很均勻的，故可推斷系統(tǒng)軟件參數(shù)及硬件控制電路是正常的。由于振動異響發(fā)生在機床工作臺的Z軸向（主軸上下運動方向），故可采用交換法進行故障部位的判斷。 （2）故障定位 經(jīng)交換法檢查，可確定故障部位在Z軸直流伺服電動機與滾珠絲杠傳動鏈一側(cè)。 為區(qū)別機、電故障部位，可拆除Z軸電動機與滾珠絲杠間的撓性聯(lián)軸器，單獨通電試測Z軸電動機（只能在手動方式操作狀態(tài)進行）。檢查結(jié)果表明，振動異響故障部位在Z軸直流伺服電動機內(nèi)部（進行此項檢查時，須將主軸部分定位，以防止平衡錘失調(diào)造成主軸箱下滑運動）。經(jīng)拆機檢查發(fā)現(xiàn)，電動機內(nèi)部的電樞電刷與測速發(fā)電機轉(zhuǎn)軸電刷磨損嚴(yán)重（換向器表面被電刷粉末嚴(yán)重

34、污染）。 （3）故障排除 將磨損電刷更換，并清除粉塵污染影響。通電試機，故障消除。 案例五 當(dāng)機床在加工或快速移動時，Z軸、Y軸電動機聲音異常，Z軸出現(xiàn)不規(guī)則的抖動，而且在主軸起動后此現(xiàn)象更為明顯。 （1）故障分析 從表面看，此故障屬于干擾所致。 （2）故障定位 分別對各個接地點和機床所帶的浪涌吸收器件作了檢查，并做了相應(yīng)處理，起動機床并沒有好轉(zhuǎn)，之后又檢查了各個軸的伺服電動機和反饋部件，均未發(fā)現(xiàn)異常，又檢查了各個軸和CNC系統(tǒng)的工作電壓，都滿足要求。只好用示波器查看各個點的波形，發(fā)現(xiàn)伺服上整流塊的交流輸入電壓波形不對，往前循跡，發(fā)現(xiàn)一輸入匹配電阻有問題，焊下后測量，阻值變大。 （3）故障排除

35、 更換一相應(yīng)電阻后機床正常。 案例六 高速數(shù)控銑床，開機后，各軸伺服均有抖動現(xiàn)象。 （1）故障分析 由于銑床三軸伺服驅(qū)動工作都不正常，可以初步確認(rèn)故障與驅(qū)動公共部分有關(guān)。 （2）故障定位 測量驅(qū)動器的電源電壓及直流母線電壓，發(fā)現(xiàn)直流母線電壓為直流200V左右。對于交流380V輸入的驅(qū)動器，其直流母線電壓正常情況下應(yīng)為600V左右。該機床進線電壓交流380V為正常，伺服系統(tǒng)也已報警，因此故障與直流主回路有關(guān)。根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的主回路原理圖，逐一檢查直流母線各元器件，確認(rèn)放電電阻損壞。 （3）故障排除 更換放電電阻后，故障排除，機床恢復(fù)正常。 案例七 一臺配置華中HNC-21M的數(shù)控銑床啟動后X軸無法

36、執(zhí)行系統(tǒng)默認(rèn)的正向回零操作。按下回零按鈕后作負(fù)向運動。 （1）故障分析 通過觀察運動狀態(tài)，判斷其負(fù)向運動速度約為回參考點定位速度，而且只能通過按下急停按鈕才能停止其運動。初步分析為系統(tǒng)參數(shù)中回參考點方式、方向設(shè)置錯誤，或者是回零電路出現(xiàn)斷路。首先了解下華中系統(tǒng)坐標(biāo)軸的回零過程：如果機床不執(zhí)行回零指令，回參考點電路應(yīng)始終為通路，監(jiān)測PLC狀態(tài)顯示，X回零輸入信號X04應(yīng)為高電平狀態(tài)，只有在回零時，坐標(biāo)軸先以回參考點快移速度逼近參考點，直到該常閉的行程開關(guān)被壓下，通路斷開，坐標(biāo)軸會按照系統(tǒng)默認(rèn)的方式以回參考點定位速度再向負(fù)向運動直到行程開關(guān)被釋放，再向正向移動到第二次壓下開關(guān)，最后找到Z脈沖的正確

37、位置，機床坐標(biāo)系清零，回零結(jié)束。 （2）故障定位 在確認(rèn)這一過程之后，檢查系統(tǒng)參數(shù)中回零方式、方向為正常，用萬用表檢查回零回路，發(fā)現(xiàn)由行程開關(guān)至機床電柜端子排的部分為斷路，是信號線路老化、破損導(dǎo)致斷路所致。 （3）故障排除 由于線路采用密封結(jié)構(gòu)，要更換電纜必須作大量拆卸工作，會破壞機床的密閉性，因此考慮臨時用X軸負(fù)向超程報警信號的一對電纜替代，這樣做系統(tǒng)將在X軸負(fù)向超程時無報警，但不影響機床使用，隨后再聯(lián)系廠家前來更換。 案例八 某數(shù)控銑床，伺服驅(qū)動采用PWM技術(shù)的直流伺服系統(tǒng)，使用磁尺構(gòu)成半封閉環(huán)系統(tǒng)。CNC起動完成，伺服一進入準(zhǔn)備狀態(tài)，Y軸即快速向負(fù)方向運動，直到撞上極限開關(guān)，快速移動過程

38、伴有較強烈的振動。 （1）故障分析 這種故障有很大的破壞性，不允許做更進一步的觀察試驗。為安全起見，沒有壓急停，而是迅速切斷了整機電源。因而無法得知CNC是否提供了報警信息。從沒給運動指令Y軸即產(chǎn)生運動來看，問題可能出在： 1 CNC故障。通電后CNC送出了不正常的速度指令。 2 伺服放大器故障。從伴有較強烈的振動來看，伺服單元處問題的可能性最大。 （2）故障定位 用新的備件驅(qū)動器直接替換了Y軸伺服驅(qū)動器。起動CNC系統(tǒng)，Y軸恢復(fù)正常，說明判斷是正確的。為了進一步縮小檢查的范圍，將Y軸移至正方向靠近極限的位置，將已確定損壞的伺服放大器上的控制板換到新的伺服驅(qū)動器上。給CNC通電后，故障再次出現(xiàn)

39、，問題定位在控制板上。使用BW4040在線測試儀，重點對板上與驅(qū)動模塊有關(guān)的節(jié)點進行檢查、比較，很快就發(fā)現(xiàn)有一個厚膜驅(qū)動塊（型號DK421B）損壞。 （3）故障排除 更換之后，伺服放大器恢復(fù)正常。 案例九 數(shù)控銑床在工作過程中，當(dāng)X軸以G00的速度運動時，機床抖動得厲害，而且加工過程中，隨著進給倍率增加，機床也有抖動感，但是CRT沒有任何報警信息。 （1）故障分析 初步推斷該故障的原因可能是傳動系統(tǒng)機械故障；或者是由于X軸運動阻力增大，電機轉(zhuǎn)速降低，位置反饋跟蹤慢，造成數(shù)字調(diào)節(jié)器凈輸入信號過大引起系統(tǒng)振蕩。 （2）故障定位 首先確認(rèn)伺服電機驅(qū)動單元并沒有任何報警，初步懷疑反饋環(huán)節(jié)有問題，造成系

40、統(tǒng)超調(diào)、振蕩。在MDI狀態(tài)下，給控制器輸入指令G1 X100 F200，此時觀察X軸移動時動態(tài)跟隨誤差S115mm，增益K約為1.7，原設(shè)定值1.5，偏高14%，有輕微抖動，連續(xù)按下屏幕上“增益”使動態(tài)增益降至1.5，此時顯示動態(tài)跟隨誤差為133mm左右，抖動消失，觀察X軸靜止?fàn)顟B(tài)時，靜態(tài)跟隨誤差0±1mm，屬正常范圍，再以G00速度移動X軸，抖動已無明顯感覺。 任務(wù)二 數(shù)控銑床液壓、氣動、排屑等輔助裝置常見技能目標(biāo)（1） 能夠讀懂?dāng)?shù)控銑床液壓氣動原理圖；（2） 能夠進型數(shù)控銑床的潤滑；（3） 能夠分析定位和維修數(shù)控洗床輔助裝置故障。知識目標(biāo)（1） 了解數(shù)控洗床液壓和氣動裝置的工作原

41、理；（2） 理解液壓和氣動裝置的維護要點；（3） 掌握數(shù)控洗床輔助裝置的常見故障表現(xiàn)。引導(dǎo)知識1. 液壓系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床的機械控制與系統(tǒng)調(diào)整中占有重要的位置，它所擔(dān)任的控制調(diào)整任務(wù)僅次于電氣系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用到主軸的自動裝夾、主軸箱齒輪的變檔和主軸軸承的潤滑、自動換刀裝置、靜壓導(dǎo)軌、回轉(zhuǎn)工作臺及尾座等結(jié)構(gòu)中。數(shù)控機床的液壓系統(tǒng)驅(qū)動控制的對象有液壓卡盤、主軸的松刀液壓缸、液壓撥叉變速液壓缸、液壓驅(qū)動機械手、靜壓導(dǎo)軌、主軸箱的液壓平衡液壓缸等。（1） 液壓系統(tǒng)的維護 液壓系統(tǒng)的維護及其工作正常與否對數(shù)控機床的正常工作十分重要。液壓系統(tǒng)的維護要點有： 控制油液污染，保持油液清潔，是確保液壓系統(tǒng)

42、正常工作的重要措施。據(jù)統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)的故障有80%是由于油液污染引起的，油液污染還加速液壓缸元件的磨損。 控制油壓系統(tǒng)中油液的溫升是減少能源消耗、提高系統(tǒng)效率的一個重要環(huán)節(jié)。一臺機床的液壓系統(tǒng)，若油溫變化范圍大，其后果是：影響液壓泵的吸油能力及容積效率；系統(tǒng)工作不正常，壓力速度不穩(wěn)定，動作不可靠；液壓元件內(nèi)外泄漏增加；加速油液得氧化變質(zhì)。 控制液壓系統(tǒng)漏油極為重要，因為泄露和吸空是液壓系統(tǒng)常見的故障。要控制泄漏，首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的配置質(zhì)量以及管道系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，其次是提高密封件的質(zhì)量，注意密封件的安裝使用與定期更換，最后是加強日常維護。 防止液壓系統(tǒng)振動與噪音。振動影響

43、液壓件的性能，使螺釘松動、管接頭松脫，引起漏油。 嚴(yán)格執(zhí)行日常點檢制度。液壓系統(tǒng)古雜很難過存在著隱蔽性可變性和難于判斷性，因此，應(yīng)對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行點檢，把可能產(chǎn)生故障現(xiàn)象記錄在日檢維修卡上，并把故障排除在萌芽狀態(tài)，減少故障發(fā)生。 嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度。液壓設(shè)備在工作過程中，由于沖擊振動、磨損和污染等因素，使管件松動，金屬件和密封件磨損，因此必須對液壓件及油箱等實行定期清洗和維修，對油液密封件執(zhí)行定期更換制度。（2） 液壓系統(tǒng)的點檢 點檢包括： 各液壓閥液壓缸及管子接頭是否有外漏。 液壓泵或液壓馬達(dá)運轉(zhuǎn)時是否有異常噪聲等現(xiàn)象。 液壓缸移動是工作是否正常平穩(wěn)。 液壓系統(tǒng)的

44、個測壓點壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi) 油液溫度是否在允許的范圍內(nèi)。 油液系統(tǒng)工作時有無高頻振動，壓力是否穩(wěn)定。 電氣控制或撞塊（凸輪）控制的換向閥工作是否靈敏可靠。 油箱內(nèi)油量是否在油標(biāo)刻度線范圍內(nèi)。 行程開關(guān)或限位擋塊的位置是否有變動。 液壓系統(tǒng)手動或自動工作循環(huán)時是否有異常現(xiàn)象。 定期對油箱內(nèi)的油液進行取樣化驗，檢查油液質(zhì)量。 定期檢查蓄能器工作性能。 定期檢查冷卻器和加熱器的工作性能。 定期檢查和緊固重要部位的螺釘、螺母、接頭和法蘭螺釘。 定期檢查更換密封件。 定期檢查清洗或更換液壓件。 定期檢查清洗或更換濾芯。 定期檢查清洗油箱和管道。2. 氣動系統(tǒng)數(shù)控機床上的氣動系統(tǒng)用于主軸錐孔吹氣和開關(guān)

45、防護門。（1）氣動系統(tǒng)維護的要點：1保證供給潔凈的壓縮空氣。壓縮空氣中通常都含有水分、油分和粉塵等雜質(zhì)。水分會使管道、閥和氣缸腐蝕；油分會使橡膠、塑料盒密封材料變質(zhì)；粉塵造成閥體動作不靈。選用合適的過濾器，可以消除壓縮空氣中的雜質(zhì)。使用過濾器時應(yīng)及時排除積存的液體，否則，當(dāng)積存液體接近擋水板時，氣流仍可將積存物卷起。2保證空氣中含有適量的潤滑油。大多數(shù)氣動執(zhí)行元件和控制元件都要求適度的潤滑。如果潤滑不良將會出現(xiàn)以下故障： ·由于摩擦阻力增大而造成氣缸推力不足，閥芯動作不靈； ·由于密封材料磨損而造成空氣泄露； ·由于生銹造成元件的損傷及動作失靈。潤滑的方法一般采用

46、油霧器進行噴霧潤滑，油霧器一般安裝在過濾減壓閥之后，油霧器的供油量不宜過多，通常每10m3 的自由空氣供1ml的油量（即4050滴油）。檢查潤滑是否良好的一個方法是：找一張清潔的白紙放在換向閥的排氣口附近，如果閥在工作34個循環(huán)后，白紙上只有很輕的斑點時，表明潤滑良好。3.保持氣動系統(tǒng)的密封性。漏氣不僅增加了能量的消耗，也會導(dǎo)致供氣壓力的下降，甚至造成氣動元件工作失常。嚴(yán)重的漏氣在氣動系統(tǒng)停止運動時，有漏氣引起的響聲很容易發(fā)現(xiàn)；輕微的漏氣則利用儀表，或涂抹肥皂水的方法進行檢查。4.保證氣動元件中運動零件的靈敏性。從空氣壓縮機排出的壓縮空氣，包含粒度為0.010.08um的壓縮機油微粒，在排氣溫

47、度為120220的高溫下，這些油粒會迅速氧化，氧化后油粒顏色變深，粘性增大，并逐步由液態(tài)固化成油泥。這種微米及以下顆粒，一般過濾器無法濾除。當(dāng)它們進入到換向閥后便附著在閥芯上，使閥的靈敏度逐漸降低，甚至出現(xiàn)動作失靈。為了消除油泥，保證靈敏度，可在氣動系統(tǒng)的過濾器之后，安裝油霧分離器，將油泥分離出來。此外定期清洗閥也可以保證罰的靈敏度。5.保證氣動裝置具有合適的工作壓力和運動速度。調(diào)節(jié)工作壓力時，壓力表應(yīng)當(dāng)工作可靠，讀數(shù)準(zhǔn)確。減壓閥和節(jié)流閥調(diào)節(jié)好后，必須緊固調(diào)壓閥或鎖緊螺母，防止松動。（2）啟動系統(tǒng)的點檢與定檢 主要包括：管路系統(tǒng)點檢。主要內(nèi)容是對冷凝水和潤滑油的管理。冷凝水的排放，一般應(yīng)當(dāng)在啟

48、動裝置運行之前進行。但是當(dāng)夜間溫度低于0時，為防止冷凝水凍結(jié)，氣動裝置運行結(jié)束后，就應(yīng)開啟放水閥門將冷凝水排放。補充潤滑油時，要檢查油霧器中油的質(zhì)量和滴油量是否符合要求。此外，點檢還應(yīng)包括檢查供氣壓力是否正常，有無漏氣現(xiàn)象等。氣動元件的定檢。主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)漏氣現(xiàn)象。例如更換密封元件，處理管接頭或連接螺釘松動，定期檢驗測量儀表、安全閥和壓力繼電器等。氣動元件的定檢見表2-4-1氣缸1.活塞桿與端蓋之間是否漏氣2.活塞桿是否劃傷3.管接頭配管是否松動損傷4.氣缸動作時有無異常聲音5.緩沖效果是否符合要求電磁閥1.電磁閥外殼溫度是否過高2.電磁閥動作時閥芯工作是否正常3.氣缸行程到末端時，通

49、過檢查閥的排氣口是否有漏氣來確診電磁閥是否漏氣4.緊固螺栓及管接頭是否松動5.電壓是否正常，電線是否損傷6.通過檢查排氣口是否被油潤濕或排氣是否會在白紙上留下油污斑點來判斷潤滑是否正常油霧器1油杯油量是否足夠，潤滑油是否變色，渾濁，油杯底部是否沉積有灰塵和水2.滴油量是否足夠，潤滑油是否變色，渾濁減壓閥1.壓力表讀數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)2.調(diào)壓閥蓋火鎖緊螺母是否鎖緊3.有無漏氣過濾器1.儲水杯中是否積存冷凝水2.濾芯是否應(yīng)該清洗或更換3.冷凝水排放閥是否可靠溢流閥及壓電繼電器1.在調(diào)定壓力下動作是否可靠2.校驗合格后是否有鉛封或鎖緊3.電線是否損傷，絕緣是否合格3.自動排屑裝置（1）自動排屑裝置在

50、數(shù)控機床上的作用 數(shù)控銑床的工件安裝在工作臺上，切屑不能直接落入排屑裝置，故往往需要大量切削液沖刷，或壓縮空氣吹掃等方法使切屑進入排屑槽，然后再回收切削液并排出切屑。自動排屑裝置是一種具有獨立功能的附件，隨著數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展，它的工作可靠性和自動化程度不斷提高，并逐步趨向標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控機床自動排屑裝置的結(jié)構(gòu)和工作形式應(yīng)根據(jù)機床的種類、規(guī)格、加工工藝特點、工件的材料和使用的切削液種類等來選擇。（2）典型自動排屑裝置 自動排屑裝置的種類繁多，下面是幾種常見自動排屑裝置：平板鏈?zhǔn)阶詣优判佳b置 平板鏈?zhǔn)阶詣优判佳b置以滾動鏈輪牽引鋼制平板鏈帶在封閉箱中運轉(zhuǎn)，加工中的切屑落在連帶上被帶出機床。這種

51、裝置能排除各種形狀的切屑，適應(yīng)性強，各類機床都能采用。在車床上使用時，多余機床切削液箱合為一體，以簡化機床結(jié)構(gòu)。刮板式自動排屑裝置 刮板式自動排屑裝置的傳動原理與平板鏈?zhǔn)交鞠嗤皇擎湴宀煌鼛в泄伟彐湴濉＿@種裝置常用于傳送各種材料的短小切屑，排屑能力強。因負(fù)載大故需采用較大功率的電機。螺旋式自動排屑裝置 螺旋式自動排屑裝置是利用電動機經(jīng)減速裝置，驅(qū)動安裝在溝槽中的一根長螺旋桿進行工作的。螺旋桿轉(zhuǎn)動時，溝槽中的切屑既有螺旋桿推動連續(xù)向前運動，最終排入切屑收集箱。螺旋桿有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種使用扁鋼條卷成螺旋彈簧狀；另一種是在軸上含有螺旋型鋼板。這種裝置占據(jù)空間小，適于安裝在機床與立柱間空隙狹

52、小的位置上。螺旋式自動排屑裝置結(jié)構(gòu)簡單，排屑性能良好，但只適合沿水平或小角度傾斜的直線方向排屑，不能大角度傾斜，提升或轉(zhuǎn)向排屑。傾斜式床身及切屑傳送帶自動排屑裝置 為防止切屑滯留在滑動面上，床體上的床身傾斜布置，加工中的切屑落到傳送帶上被帶出機床。傾斜式床身及切屑傳送帶自動排屑裝置廣泛應(yīng)用于中小型數(shù)控車床。旋轉(zhuǎn)式交換工作臺自動排屑裝置 旋轉(zhuǎn)式交換工作臺自動排屑裝置是一種包含切屑清理、清掃工作臺、工作臺自動交換功能的旋轉(zhuǎn)式交換工作臺自動排屑系統(tǒng)。案例分析案例一 數(shù)控銑床排屑困難，電動機過載報警。（1） 故障分析 該數(shù)控銑床采用螺旋式排屑器，加工中的切屑沿著床身的斜面落到螺旋式排屑器所在的溝槽中，

53、螺旋桿轉(zhuǎn)動時，溝槽中的切屑既有螺旋桿推動連續(xù)向前運動，最終排入切屑收集箱。機床設(shè)計時為了在提升過程中將廢屑中的切削液分離出來，在排屑器排口處安裝一直徑160mm長350mm的圓筒形排屑口，排屑口向上傾斜30º。機床是運行時，大量切屑阻塞在排屑口，電動機過載報警。（2） 故障定位 故障原因是切屑在提升過程中，受到圓筒形排屑口內(nèi)壁的摩擦，相互擠壓，集結(jié)在圓筒形排屑口內(nèi)。（3） 故障排除 將圓筒形排屑口改為喇叭形排屑口后，錐角大于摩擦角，故障排除。案例二 某數(shù)控龍門銑床，用右面垂直刀架銑產(chǎn)品時，發(fā)現(xiàn)工件表面粗糙達(dá)不到預(yù)定的精度要求。（1） 故障分析及定位 把查找故障的注意力集中在檢查右垂直

54、刀架主軸箱內(nèi)各部滾動軸承（尤其是主軸的前后軸承）的精度上，但出乎意料的是各部滾動軸承均正常；后來經(jīng)過研究分析及細(xì)致的檢查發(fā)現(xiàn)，是工作臺螺桿及固定在工作臺下部的螺母條這一傳動副提供潤滑油的4根管基本上不供油。（2） 故障排除 經(jīng)調(diào)解布置在床身上的控制這四根油管出油量的4個針型節(jié)流閥，使?jié)櫥凸芰髁空：?，故障消除。案例?XK5040數(shù)控銑床Z軸液壓轉(zhuǎn)矩放大器伺服閥經(jīng)拆卸檢查再裝上后控制失靈，不是直接給油快速運動，就是打不開油路，沒有進給。（1） 故障分析及定位 XK5040數(shù)控銑床是北京第一機械廠20世紀(jì)70年代的產(chǎn)品。1988年由西安慶安公司用MNCZ-80改造了原數(shù)字控制柜，保留了功效部分

55、及步進液壓轉(zhuǎn)矩放大器。此步進液壓轉(zhuǎn)矩放大器經(jīng)過近20年的使用，特別是Z軸，負(fù)載最大，出現(xiàn)了隨動超差及帶不動現(xiàn)象，交由機修車間進行機械修理。當(dāng)把伺服閥桿裝在前端接通油路時，液動機在氣動液壓馬達(dá)后，就直接帶動絲杠快速前進。拆下重裝，將伺服閥桿裝在關(guān)閉油路的位置后再裝上，液動機又不能開啟了，步進電動機的旋轉(zhuǎn)打不開伺服閥口。機修人員要求電修人員幫助解釋這樣一個問題，既然閥口的開啟、開啟時間、開啟量由步進電動機控制，那么絲杠控制的伺服閥的關(guān)閉運動伺服也應(yīng)有步進電動機的反轉(zhuǎn)來關(guān)閉。電修人員從電的知識認(rèn)為，步進電動機只在需要正轉(zhuǎn)的時候發(fā)正轉(zhuǎn)脈沖序列，需要反轉(zhuǎn)的時候發(fā)反轉(zhuǎn)脈沖序列，不發(fā)脈沖的時候就停止，不存在

56、停止運動時關(guān)閉閥口的反向運動。從機械裝配圖上也很難看清這種關(guān)系。XK5040數(shù)控銑床的Y軸X軸是與Z軸同樣結(jié)構(gòu)的不僅液壓轉(zhuǎn)矩放大器，可以通過觀察處在正常狀態(tài)的液壓伺服閥干來找到問題的答案。這次特別小心，記住了原始位置，做好了必要的記號，拆下X軸伺服閥后首先發(fā)現(xiàn)伺服閥桿既不在前端，也不是在后端而是在中間位置。再用煙吹油路進口，發(fā)現(xiàn)它現(xiàn)在與哪一個孔都不通，但只要輕輕的一旋閥桿，向前，接通的是正向油路；向后，接通的是反向油路，靈敏度極高，但是關(guān)閉靠什么？在確定了程序中不會關(guān)閉脈沖后，仔細(xì)觀察伺服閥桿與液動機的鏈接，發(fā)現(xiàn)二者之間是靠十字頭相接的。那么步進電動機一旦停止運動，液動機內(nèi)油的反壓力就能通過十字頭給伺服閥桿一個反轉(zhuǎn)矩。由于步進電動機不動，是伺服閥桿產(chǎn)生一個反運動，加上伺服閥桿的高靈敏度，馬上就關(guān)閉了這開啟的閥口。正常運動的時候，步進電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩