數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療培訓課件

數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療第一節(jié)

數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要組成第二節(jié)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)第三節(jié)數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)第四節(jié)自動換刀裝置第五節(jié)第五節(jié)回轉(zhuǎn)工作臺第六節(jié)數(shù)控機床的液壓與氣動裝置2023/1/62數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療由于進給伺服驅(qū)動、主軸驅(qū)動和CNC技術的發(fā)展，以及為適應高生產(chǎn)率的需要，數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)已從初期對普通機床局部結(jié)構(gòu)的改進．逐步發(fā)展為數(shù)控機床的獨特機械結(jié)構(gòu)。圖2-1所示為CK6136型數(shù)控車床。第一節(jié)數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要組成2023/1/63數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療第二節(jié)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)一、主軸變速方式1．無級變速，如圖2-2所示2．分段無級變速，如圖2-3所示。3．液壓撥叉變速機構(gòu)，如圖2-4所示4．電磁離合器變速，如圖2-5

2-62-7所示5．內(nèi)裝電動機主軸變速，如圖2-8所示2023/1/64數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療二、主軸部件主軸部件是機床的一個關鍵部件，它包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動零件等。主軸部件質(zhì)量的好壞直接影響加工質(zhì)量。主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀如圖2-9所示2023/1/65數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療三、主軸部件的支承機床主軸帶著刀具或夾具在支承中作回轉(zhuǎn)運動，應能傳遞切削轉(zhuǎn)矩承受切削抗力，并保證必要的旋轉(zhuǎn)精度。機床主軸多采用滾動軸承作為支承，對于精度要求高的主軸則采用動壓或靜壓滑動軸承作為支承。下面著重介紹主軸部件所用的滾動軸承。1．主軸部件常用滾動軸承的類型如圖2-10所示2．滾動軸承的精度主軸部件所用滾動軸承的精度有高級6、精密級5、特精級4和超精級2。前支承的精度一般比后支承的精度高一級，也可以用相同的精度等級。普通精度的機床通常前支承取4、5級，后支承用5、6級。3．主軸滾動軸承的配置如圖2-11所示2023/1/66數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療4．主軸滾動軸承的預緊常用的方法有以下幾種：(1)軸承內(nèi)圈移動

如圖2-12所示(2)修磨座圈或隔套

如圖2-13所示四、主軸的材料和熱處理主軸材料可根據(jù)強度、剛度、耐磨性、載荷特點和熱處理變形大小等因素來選擇。主軸剛度與材質(zhì)的彈性模量E有關。無論是普通鋼還是合金鋼其E值基本相同。因此，對于一般要求的機床其主軸可用價格便宜的中碳鋼、45鋼，進行調(diào)質(zhì)處理后硬度為22～28HRC。2023/1/67數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療五、主軸的潤滑與冷卻主軸軸承潤滑和冷卻是保證主軸正常工作的必要手段。六、主軸部件的維護數(shù)控機床主軸部件是影響機床加工精度的主要部件，它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加工精度；它的功率大小和回轉(zhuǎn)速度影響加工效率；它的自動變速、準停和換刀等影響機床的自動化程度。七、主傳動鏈的維護八、主傳動系統(tǒng)常見故障及排除方法如表2-12023/1/68數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療第三節(jié)數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)一、滾珠絲杠螺母副目前廣泛應用的進給運動的傳動方式主要有兩種：一種是回轉(zhuǎn)伺服電機通過滾珠絲杠螺母副的間接傳動的進給運動方式，另一種是采用直線電機直接驅(qū)動的進給運動方式。后者多用于高速加工中常用的循環(huán)方式有外循環(huán)與內(nèi)循環(huán)兩種：1、外循環(huán)如圖2-18所示2、內(nèi)循環(huán)如圖2-19所示（一）滾珠絲杠副的預緊滾珠絲杠副預緊的目的是為了消除絲杠與螺母之間的間隙和施加預緊力，以保證滾珠絲杠反向傳動精度和軸向剛度。2023/1/69數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療在數(shù)控機床進給系統(tǒng)中使用的滾珠絲杠螺母副的預緊方法有修配墊片厚度、雙螺母消隙、齒差式調(diào)整方法等。廣泛采用的是雙螺母結(jié)構(gòu)消隙。

1、修配墊片消隙式如圖2-20所示

2、雙螺母消隙式如圖2-21所示

3、齒差消隙式如圖2-22所示

（二）滾珠絲杠副的支承

安裝方式對滾珠絲杠副承載能力、剛性及最高轉(zhuǎn)速有很大影響。滾珠絲杠螺母副在安裝時應滿足以下要求：

1）、滾珠絲杠螺母副相對工作臺不能有軸向竄動；

2）、螺母座孔中心應與絲杠安裝軸線同心；

3）、滾珠絲杠螺母副中心線應平行于相應的導軌；

4）、能方便地進行間隙調(diào)整、預緊和預拉伸。

2023/1/610數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療常見安裝方式有以下四種情況(如圖2-23的（a）、（b）、（c）、（d）所示)。(1)固定—自由適用于低轉(zhuǎn)速，中精度，短軸向絲杠；(2)支承—支承適用于中等轉(zhuǎn)速，中精度；(3)固定—支承適用于中等轉(zhuǎn)速、高精度；(4)固定—固定

適用于高轉(zhuǎn)速、高精度。（三）制動裝置滾珠絲杠副的傳動效率高但不能自鎖，用在垂直傳動或高速大慣量場合時需要制動裝置。2023/1/611數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療（四）滾珠絲杠副的潤滑及防護裝置滾珠絲杠副在工作狀態(tài)下，必須潤滑，以保證其充分發(fā)揮機能。潤滑方式主要有以下兩種：潤滑脂、潤滑油。潤滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3，某些生產(chǎn)廠家在裝配時螺母內(nèi)部已加注潤滑脂。而潤滑油的給油量隨行程、潤滑油的種類、使用條件等的不同而不同。滾珠絲杠副與滾動軸承一樣，如果污物及異物進入就很快使它磨損，因此考慮油污物異物（切削）進入時，必須采用防塵裝置，將絲杠軸完全保護起來。防塵裝置可采用可隨移動部件移動而收展的鋼制蓋板或柔性卷簾。2023/1/612數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療二、導軌滑塊副導軌副按接觸面的摩擦性質(zhì)可以分為滑動導軌、靜壓導軌和滾動導軌。（一）滑動導軌（二）靜壓導軌如圖2-25所示（三）滾動導軌如圖2-26所示（四）滾動導軌的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖2-27所示（五）滾動導軌的安裝、預緊如圖2-30所示2023/1/613數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療三、靜壓蝸桿—蝸輪條傳動（一）傳動原理靜壓蝸桿—蝸輪齒條是一種精密傳動副，用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移。如圖2-31所示，蝸桿可看作長度很短的絲杠，其長徑比很小。蝸輪齒條則可以看作一個很長的螺母沿軸向剖開后的一部分。與滾珠絲杠不同，蝸輪齒條能無限接長，因此，運動部件的行程可以很長。（二）傳動方案蝸桿—蝸輪齒條機構(gòu)常用傳動方案有以下兩種：蝸桿箱固定，如圖2-33所示。蝸輪齒條固定，如圖2-34所示。2023/1/614數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療第四節(jié)自動換刀裝置為進一步提高數(shù)控機床的加工效率，數(shù)控機床正向著工件在一臺機床一次裝夾即可完成多道工序或全部工序加工的方向發(fā)展，因此出現(xiàn)了各種類型的加工中心機床，如車削中心、鏜銑加工中心、鉆削中心等。這類多工序加工的數(shù)控機床在加工過程中要使用多種刀具，因此必須有自動換刀裝置，以便選用不同刀具，完成不同工序的加工工藝。各類數(shù)控機床的自動換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機床的類型、工藝范圍、使用刀具的種類和數(shù)量。數(shù)控機床常用的自動換刀裝置的類型、特點、適用范圍見表2-5。

2023/1/615數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療一、排刀式刀架排刀式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料為主的機床較為常見。它的結(jié)構(gòu)形式為夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機床的X坐標軸方向排列在橫向滑板或一種稱之為快換臺板上。刀具典型布置方式如圖2-35所示。二、經(jīng)濟型數(shù)控車床方刀架經(jīng)濟型數(shù)控車床方刀架是在普通車床四方刀架的基礎上發(fā)展的一種自動換刀裝置，功能和普通四方刀架一樣，有四個刀位，能裝夾4把不同功能的刀具，方刀架回轉(zhuǎn)90°。時，刀具交換一個刀位，但方刀架的回轉(zhuǎn)和刀位號的選擇是由加工程序指令控制如圖2-37所示三、一般轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)刀架圖2-38為數(shù)控車床的轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)刀架．它適用于盤類零件的加工。在加工軸類零件時，可以換用四方回轉(zhuǎn)刀架。2023/1/616數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療五、刀庫的故障刀庫的主要故障有：刀庫不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不到位；刀庫的刀套不能夾緊，刀具、刀庫上不到位等。(1)刀庫不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不到位，刀庫不能轉(zhuǎn)動的可能原因有：①聯(lián)接電動機軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器松動；②變頻器故障，應查變頻器的輸入輸出電壓正常與否；③PLC無控制輸出，可能是接口板中的繼電器失效；④機械連接過緊或黃油粘澀；⑤電網(wǎng)電壓過低(不應低于370V)。刀庫轉(zhuǎn)動不到位的可能原因有：電機轉(zhuǎn)動故障，傳動機構(gòu)誤差。(2)刀套不能夾緊刀具可能原因是刀套上的調(diào)整螺母松動，或彈簧太松，造成卡緊力超重，刀具超重。(3)刀套上下不到位可能原因是裝置調(diào)整不當或加工誤差過大而造成撥叉位置不正確；因限位開關安裝不準或調(diào)整不當而造成反饋信號錯誤。。2023/1/617數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療六、換刀機械手故障（1）刀具夾不緊可能原因有氣泵氣壓不足，增壓漏氣，刀具卡緊氣壓漏氣，刀具松開彈簧上的螺帽松動。(2)刀具夾緊后松不開可能原因有松鎖刀的彈簧壓合過緊，應調(diào)節(jié)松鎖刀彈簧上的螺釘，使最大載荷不超過額定數(shù)值。(3)刀具從機械手中脫落應檢查刀具是否超重，機械手卡緊鎖是否損壞或沒有彈出來。(4)刀具交換時掉刀換刀時主軸箱沒有回到換刀點或換刀點漂移，機械手抓刀時沒有到位，就開始拔刀，都會導致?lián)Q刀時掉刀。(5)機械手換刀速度過快或過慢可能是因氣壓太高或太低和換刀氣閥節(jié)流開口太大或太小。2023/1/618數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療七、加工中心自動換刀裝置常見故障分析①刀庫亂刀故障處理方法故障原因：1）PMC參數(shù)丟失或系統(tǒng)記憶值與實際不符；2）換刀裝置拆修；3）操作者誤操作；具體處理方法：1）手動方式使刀庫回到原位位置，即1號刀座對應換刀位置；2）通過系統(tǒng)PMC參數(shù)畫面，初始化數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表的D000設定為0，D001—D024設定值分別為1、2、3-24進行設定；3）通過系統(tǒng)PMC參數(shù)畫面刀庫計數(shù)器初始化設定為23；4）系統(tǒng)MDI方式下，把實際刀具送回到刀庫中。②換刀過程中出現(xiàn)碰刀的處理2023/1/619數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療第五節(jié)回轉(zhuǎn)工作臺為了擴大數(shù)控機床的加工性能，適應某些零件加工的需要，數(shù)控機床的進給運動，除X、Y、Z三個坐標軸的直線進給運動之外，還可以有繞X、Y、Z三個坐標軸的圓周進給運動，這分別稱A、B、C軸。通常數(shù)控機床的圓周進給運動，可以實現(xiàn)精確的自動分度改變工件相對于主軸的位置，以便分別加工各個表面，這對箱體類零件的加工帶來了便利。對于自動換刀多工序數(shù)控機床來說，回轉(zhuǎn)工作臺已成為一個不可缺少的部件。數(shù)控機床中常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控工作臺。2023/1/620數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療一、鼠牙盤式分度工作臺鼠牙盤式分度工作臺主要由工作臺面底座、夾緊液壓缸、分度液壓缸和鼠牙盤等零件組成，其結(jié)構(gòu)如圖2-54所示。二、數(shù)控回轉(zhuǎn)運動工作臺數(shù)控回轉(zhuǎn)運動工作臺能實現(xiàn)進給運動，它在結(jié)構(gòu)上和數(shù)控機床的進給驅(qū)動機構(gòu)有許多共同之點。如圖2-55所示為閉環(huán)數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)圖。三、回轉(zhuǎn)工作臺的常見故障及排除方法回轉(zhuǎn)工作臺的常見故障及排除方法如表2-6所示。

2023/1/621數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療現(xiàn)代數(shù)控機床在實現(xiàn)整機的全自動化控制中，除數(shù)控系統(tǒng)外，還需要配備液壓和氣動裝置來輔助實現(xiàn)整機的自動運行功能。液壓傳動裝置使用工作壓力高的液體介質(zhì)，機構(gòu)輸出力大，機械結(jié)構(gòu)更緊湊、動作平穩(wěn)可靠，易于調(diào)節(jié)和噪聲較小，但要配置液壓泵和油箱，當油液滲漏時污染環(huán)境。氣動裝置的氣源容易獲得，機床可以不必單獨配置動力源，裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度快和動作頻率高，適合于完成頻繁起動的輔助動作。過載時比較安全，不易發(fā)生過載損壞機件等事故。第六節(jié)數(shù)控機床的液壓與氣動裝置2023/1/622數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療一、數(shù)控機床上典型的液壓回路分析（一）MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)主要承擔卡盤、回轉(zhuǎn)刀架、刀盤、尾架套筒的驅(qū)動與控制。它能實現(xiàn)卡盤的夾緊、放松及兩種夾緊力(高與低)之間的轉(zhuǎn)換；回轉(zhuǎn)刀盤的正反轉(zhuǎn)，刀盤的松開與夾緊；尾架套筒的伸縮。液壓系統(tǒng)的所有電磁鐵的通、斷均由可編程控制器來控制。整個系統(tǒng)由卡盤、回轉(zhuǎn)刀盤與尾架套筒三個分系統(tǒng)組成，以一變量液壓泵為動力源。系統(tǒng)的壓力調(diào)定為4MPa。圖2-57是MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的原理圖。2023/1/623數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療（二）CK3225數(shù)控車床液壓系統(tǒng)

CK3225數(shù)控車床可以車削內(nèi)圓柱、外圓柱、圓錐及各種圓弧曲線，適用于形狀復雜、精度高的軸類和盤類零件的加工。液壓系統(tǒng)見圖2-58。它的作用是用來控制卡盤的夾緊與松開；主軸變檔、轉(zhuǎn)塔刀架的夾緊與松開；轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位和尾座套筒的移動。（三）VP1050加工中心液壓系統(tǒng)VP1050加工中心為工業(yè)型龍門結(jié)構(gòu)立式加工中心，它利用液壓系統(tǒng)傳動具有功率大、效率高、運行安全可靠的優(yōu)點，在該加工中心中主要實現(xiàn)鏈式刀庫的刀鏈驅(qū)動、上下移動的主軸箱的配重、刀具的安裝和主軸高低速的轉(zhuǎn)換等輔助動作的完成。如圖2-61所示為VPl050加工中心的液壓系統(tǒng)工作原理圖。2023/1/624數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療（四）組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)YT4543型動力滑臺的工作進給速度范圍為6.6mm／min~660mm／min，最大快進速度為7300mm／min，最大推力為45kN。YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)如圖2-62所示。2023/1/625數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療二、數(shù)控機床液壓回路常見故障及維修1．液壓系統(tǒng)常見故障的特征設備調(diào)試階段的故障率較高，存在問題較為復雜．其特征是設計、制造、安裝以及管理等問題交織在—起。一般液壓系統(tǒng)常見故障有：1)接頭連接處泄漏。2)運動速度不穩(wěn)定。3)閥心卡死或運動不靈活造成執(zhí)行機構(gòu)動作失靈4）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5）閥類元件漏裝彈簧或密封件，或管道接錯而使動作混亂。2023/1/626數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療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、泵體的裂紋和機械損傷。出現(xiàn)以上情況一般必須大修或更換零件。在機器運行過程中，齒輪泵常見的故障有：噪聲嚴重及壓力波動；輸油量不足：液壓泵不正?；蛴幸垃F(xiàn)象。1)噪聲嚴重及壓力波動可能原因及排除方法①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。②油位不足，吸油位置太高，吸油管露出油面：加油到油標位，降低吸油位置。2023/1/627數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療③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。④泵的主動軸與電動機聯(lián)軸器不同心，有扭曲磨擦：調(diào)整泵與電動機聯(lián)軸器的同心度，使其誤差不超過0.2mm。⑤泵齒輪的嚙合精度不夠：對研齒輪達到齒輪嚙合精度。⑥泵軸的油封骨架脫落，泵體不密封：更換合格泵軸油封。2023/1/628數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療2)輸油不足的可能原因及排除方法①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)生相對運動會造成磨損，軸向間隙和徑向間隙過大時必須更換零件。②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。③油液粘度太高或油溫過高：用20#機械油選用適合的溫度，一般20#全損耗系統(tǒng)用油適用10~50℃的溫度工作，如果三班工作，應裝冷卻裝置。④電動機反轉(zhuǎn)：糾正電動機旋轉(zhuǎn)方向。⑤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。⑥壓力閥失靈：修理或更換壓力閥。2023/1/629數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療3)液壓泵運轉(zhuǎn)不正?；蛴幸垃F(xiàn)象的可能原因及排除方法①泵軸向間隙及徑向間隙過?。狠S向、徑向間隙過小則應更換零件間隙。②滾針轉(zhuǎn)動不靈活：更換滾針軸承。③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。④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。⑤泵和電動機間聯(lián)軸器同心度不夠：調(diào)整泵軸與電動機聯(lián)軸器同心度，使其誤差不超過0.20mm。⑥泵中有雜質(zhì)：可能在裝配時有鐵屑遺留，用細銅絲網(wǎng)過濾全損耗系統(tǒng)用油，去除污物。2023/1/630數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療三、數(shù)控機床氣壓回路常見故障及維修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份、油份和粉塵等雜質(zhì)。水份會使管道、閥和缸腐蝕；油份會使橡膠、塑料和密封材料變質(zhì)、粉塵造成閥體動作失靈。選用合適的過濾器可以清除壓縮空氣中的雜質(zhì)，使用過濾器時應及時排除積存的液體，否則當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。如果潤滑不良將會發(fā)生以下故障：①由于摩擦阻力增大而造成氣缸推力不足，閥心動作失靈。②由于密封材料的磨損而造成空氣泄漏。③由于生銹造成元件的損傷及動作失靈2023/1/631數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療潤滑的方法一般采用油霧器進行噴霧潤滑，油霧器一般安裝在過濾器和減壓閥之后。油霧器的供油量一般不宜過多，通常每10m3的自由空氣供lmL的油量(即40-50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，如果閥在工作三至四個循環(huán)后，白紙上只有很輕的斑點時，則表明潤滑是良好的。(3)保持氣動系統(tǒng)的密封性漏氣不僅增加了能量的消耗，也會導致供氣壓力的下降，甚至造成氣動元件工作失常。嚴重的漏氣在氣動系統(tǒng)停止運行時，由漏氣引起的響聲很容易發(fā)現(xiàn)；輕微的漏氣則利用儀表，或用涂抹肥皂水的辦法進行檢查。2023/1/632數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療(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，包含有粒度為0.01~0.08um的壓縮機油微粒，在排氣溫度為120~220℃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um級以下的顆粒，一般過濾器無法濾除。當它們進入到換向閥后便附著在閥心上，使閥的靈敏度逐步降低，甚至出現(xiàn)動作失靈。為了清除油泥，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閥的靈敏度。(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，壓力表應當工作可靠，讀數(shù)準確。減壓閥與節(jié)流閥調(diào)節(jié)好后，必須緊固調(diào)壓閥蓋或鎖緊螺母，防止松動。2023/1/633數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療2．氣動系統(tǒng)的點檢與定檢(1)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，一般應當在氣動裝置運行之前進行。但是當夜間溫度低于０℃時，為防止冷凝水凍結(jié)，氣動裝置運行結(jié)束后，應開啟放水閥門排放冷凝水。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，點檢還應包括檢查供氣壓力是否正常，有無漏氣現(xiàn)象等。(2)氣動元件的定檢主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)的漏氣現(xiàn)象。例如更換密封元件，處理管接頭或聯(lián)接螺釘松動等，定期檢驗測量儀表、安全閥和壓力繼電器等。具體可參見表2-8。2023/1/634數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療2023/1/635數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療表2-1主傳動鏈故障診斷

序號故障現(xiàn)象故障原因排除方法1加工精度達不到要求機床在運輸過程中受到?jīng)_擊檢查對機床精度有影響的各部分，特別是導軌副，并按出廠精度要求重新調(diào)整或修復安裝不牢固、安裝精度低或有變化重新安裝調(diào)平、緊固2切削振動大主軸箱和床身連接螺釘松動恢復精度后緊固連接螺釘軸承預緊力不夠、游隙過大重新調(diào)整軸承游隙。但預緊力不宜過大，以免損壞軸承軸承預緊螺母松動，使主軸竄動緊固螺母，確保主軸精度合格軸承拉毛或損壞更換軸承主軸與箱體超差修理主軸或箱體，使其配合精度、位置精度達到要求其他因素檢查刀具或切削工藝問題如果是車床，則可能是磚塔刀架運動部位松動或壓力不夠而未卡緊調(diào)整修理3主軸箱噪聲大主軸部件動平衡不好重做動平衡齒輪嚙合間隙不均或嚴重損傷調(diào)整間隙或更換齒輪軸承損壞或傳動軸彎曲修復或更換軸承，校直傳動軸傳動帶長度不一或過松調(diào)整或更換傳動帶，不能新舊混用齒輪精度差更換齒輪潤滑不良調(diào)整潤滑油量，保持主軸箱的清潔度4齒輪和軸承損壞

變擋壓力過大，齒輪受沖擊產(chǎn)生破損按液壓原理圖，調(diào)整到適應的壓力和流量變擋機構(gòu)損壞或固定銷脫落修復或更換零件軸承預緊力過大或無潤滑重新調(diào)整預緊力，并使之潤滑充足2023/1/636數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療5主軸無變速電器變擋信號是否輸出電器人員檢查處理壓力是否足夠檢測并調(diào)整工作壓力變擋液壓缸研損或卡死修去毛刺和研傷，清洗后重裝變擋電磁閥卡死檢修并清洗電磁閥變擋液壓缸拔叉脫落修復或更換變擋液壓缸竄油或內(nèi)泄更換密封圈變擋復合開關失靈更換新開關6主軸不轉(zhuǎn)動主軸轉(zhuǎn)動指令是否輸出電器人員檢查處理保護開關沒有壓合或失靈檢修壓合保護開關或更換卡盤未夾緊工件調(diào)整或修理卡盤變擋復合開關損壞更換復合開關變擋電磁閥體內(nèi)泄漏更換電磁閥7主軸發(fā)熱主軸軸承預緊力過大調(diào)整預緊力軸承研傷或損傷更換軸承潤滑油臟或有雜質(zhì)清洗主軸箱，更換新油8液壓變速時齒輪推不到位主軸箱內(nèi)拔叉磨損選用球墨鑄鐵作拔叉材料在每個垂直滑移齒輪下方安裝塔簧作為輔助平衡裝置，減輕對拔叉的壓力2023/1/637數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療9主軸在強力切削時停轉(zhuǎn)電動機與主軸連接的皮帶過松移動電動機座，張緊皮帶，然后將電動機座重新鎖緊皮帶表面有油用汽油清洗后擦干凈，再裝上皮帶使用過久而失效更換新皮帶摩擦離合器調(diào)整過松或磨損調(diào)整摩擦離合器，修磨或更換摩擦片10主軸沒有潤滑油循環(huán)或潤滑不足液壓泵轉(zhuǎn)向不正確，或間隙太大改變液壓泵轉(zhuǎn)向或修理液壓泵吸油管沒有插入油箱的油面以下將吸油管插入油面以下2/3處油管或濾油器堵塞清除堵塞物潤滑油壓力不足調(diào)整供油壓力11潤滑油泄漏潤滑油量多調(diào)整供油量檢查各處密封件是否有損壞更換密封件管件損壞更新管件12刀具不能夾緊碟形彈簧位移量小調(diào)整碟形彈簧行程長度檢查刀具松夾彈簧上的螺母是否松動順時針旋轉(zhuǎn)松夾刀彈簧上的螺母使其最大工作載荷為13kN13刀具夾緊后不能松開松刀彈簧壓合過緊順時針旋轉(zhuǎn)松夾刀彈簧上的螺母使其最大工作載荷不得超過13kN液壓缸壓力和行程不夠調(diào)整液壓力和活塞行程開關位置2023/1/638數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療表2-3滾珠絲杠常見故障、故障原因及維修方法故障現(xiàn)象故

障

原

因維

修

方

法滾珠絲杠副噪聲絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好調(diào)整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面絲杠支承軸承可能破裂如軸承破損，更換新軸承電動機與絲杠聯(lián)軸器松動擰緊聯(lián)軸器，鎖緊螺釘絲杠潤滑不良改善潤滑條件，使?jié)櫥土砍渥銤L珠絲杠副滾珠有破損更換新滾珠滾珠絲杠運動不靈活軸向預加載荷過大調(diào)整軸向間隙和預加載荷絲杠與導軌不平行調(diào)整絲杠支座位置，使絲杠與導軌平行2023/1/639數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療表2-4導軌常見故障、故障原因及維修方法故障現(xiàn)象故障原因維修方法導軌研傷機床經(jīng)長時間使用，地基與床身水平度有變化，使導軌局部單位面積負荷過大定期進行床身導軌的水平度調(diào)整，或修復導軌精度長期加工短工件或承受過分集中的負荷，使導軌局部磨損嚴重注意合理分布短工件的安裝位置，避免負荷過分集中導軌潤滑不良調(diào)整導軌潤滑油量，保證潤滑油壓力導軌材質(zhì)不佳采用電鍍加熱自冷淬火對導軌進行處理，導軌上增加鋅鋁銅合金板，以改善摩擦情況刮研質(zhì)量不符合要求提高刮研修復的質(zhì)量機裝維護不良，導軌里落入臟物加強機床保養(yǎng)，保護好導軌防護裝置導軌上移動部件運動不良或不能移動導軌面研傷用180#砂布修磨機床與導軌面上的研傷導軌壓板研傷卸下壓板，調(diào)整壓板與導軌間隙導軌鑲條與導軌間隙太小，調(diào)得太緊松開鑲條防松螺釘，調(diào)整鑲條螺栓，使運動部件運動靈活，保證0.03mm的塞尺不得塞入，然后鎖緊防松螺釘加工面在接刀處不平導軌直線度超差調(diào)整或修刮導軌，允差為0.015/500mm工作臺鑲條松動或鑲條彎度太大調(diào)整鑲條間隙，鑲條彎度在自然狀態(tài)下小于0.05mm/全長機床水平度差，使導軌發(fā)生彎曲調(diào)整機床安裝水平度，保證平行度、垂直度在0.02/1000mm之內(nèi)2023/1/640數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療元件名稱點檢內(nèi)容氣缸活塞桿與端面之間是否漏氣；活塞桿是否劃傷、變形；管接頭、配管是否劃傷、損壞；氣缸動作時有無異常聲音；緩沖效果是否合乎要求電磁閥電磁閥外殼溫度是否過高；電磁閥動作時，工作是否正常；氣缸行程到末端時，通過檢查閥的排氣口是否有漏氣來確診電磁閥是否漏氣；緊固螺栓及管接頭是否松動；電壓是否正常，電線有否損傷；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霧斑點來判斷潤滑是否正常油霧器油杯內(nèi)油量是否足夠，潤滑油是否變色、混濁，油杯底部是否沉積有灰塵和水；滴油量是否合適調(diào)壓閥壓力表讀數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)；調(diào)壓閥蓋或鎖緊螺母是否鎖緊；有無漏氣過濾器儲水杯中是否積存冷凝水；濾芯是否應該清洗或更換；冷凝水排放閥動作是否可靠安全閥壓力繼電器在調(diào)定壓力下動作是否可靠；校檢合格后，是否有鉛封或鎖緊；電線是否損傷，絕緣是否可靠表2-8氣動元件的定檢2023/1/641數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-1CK6136型數(shù)控車床1-主軸

2-溜板箱

3-刀架

4-防護罩

5-數(shù)控系統(tǒng)

6-機床控制操作面板

7-尾座

8-床身2023/1/642數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-2主軸功率轉(zhuǎn)矩特性圖2-3數(shù)控機床主傳動的四種配置方式2023/1/643數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-4三位液壓撥叉工作原理圖1、5－液壓缸2－活塞桿3－撥叉4－套筒圖2-5THL6380型自動換刀數(shù)控銑鏜床的主傳動系統(tǒng)2023/1/644數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-6無集電環(huán)摩擦片式電磁離合器圖2-7嚙合式電磁離合器2023/1/645數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-8內(nèi)裝電動機主軸46數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-9主軸端部的結(jié)構(gòu)形式2023/1/647數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-10主軸常用的滾動軸承2023/1/648數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-11數(shù)控機床主軸軸承配置形式

2023/1/649數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-12軸承內(nèi)圈移動2023/1/650數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-13修磨座圈圖2-14隔套的應用2023/1/651數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-18外循環(huán)回流方式圖2-19內(nèi)循環(huán)回流方式2023/1/652數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-20墊片結(jié)構(gòu)消隙螺母墊片絲杠FmFm伸張預緊2023/1/653數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療1234567圖2-21鎖緊雙螺母消隙式1、7-螺母

2-返向器

3-滾珠

4-絲杠

5-墊圈

6-圓螺母螺母1螺母2螺母座內(nèi)齒圈圖

2-22齒差調(diào)隙式2023/1/654數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療（c）（a）（b）（d）圖2-23滾珠絲桿副的安裝方式

1一電動機2～彈性聯(lián)軸器3一軸承4一滾珠絲桿5一滾珠絲桿螺母2023/1/655數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療12578945°45°45°45°6圖2-27直線滾動導軌2023/1/656數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-30滾動直線導軌副的安裝固定方式a）用螺釘固定c）定位銷固定工作臺工作臺工作臺工作臺床體床體床體床體b）用壓板和螺釘固定d）用楔塊和螺釘固定工作臺床體e）導軌平行安裝2023/1/657數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療2023/1/658數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療表2-5自動換刀裝置類型類別型式特

點適用范圍轉(zhuǎn)塔式回轉(zhuǎn)刀架多為順序換刀，換刀時間短、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、容納刀具較少各種數(shù)控車床，數(shù)控車削加工中心轉(zhuǎn)塔頭順序換刀，換刀時間短，刀具主軸都集中在轉(zhuǎn)塔頭上，結(jié)構(gòu)緊湊。但剛性較差，刀具主軸數(shù)受限制數(shù)控鉆、鏜、銑床刀庫式刀具與主軸之間直接換刀換刀運動集中，運動部件少，但刀庫容量受限各種類型的自動換刀數(shù)控機床。尤其是對使用回轉(zhuǎn)類刀具的數(shù)控鏜、銑床類立式、臥式加工中心機床。要根據(jù)工藝范圍和機床特點，確定刀庫容量和自動換刀裝置類型。用機械手配合刀庫進行換刀刀庫只有選刀運動，機械手進行換刀運動，刀庫容量大2023/1/660數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-37數(shù)控車床方刀架結(jié)構(gòu)1-電動機2-聯(lián)軸器3-蝸桿軸4-蝸輪絲杠5-刀架底座6-粗定位盤7-刀架體8-球頭銷9-轉(zhuǎn)位套10-電刷座11-發(fā)信體12-螺母13、14-電刷15-粗定位銷2023/1/661數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療2023/1/662數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-54鼠齒盤式分度工作臺l、2、15、16-推桿3-下齒盤4-上齒盤5、13-推力軸承6-活塞7-工作臺8-齒條活塞9-升降液壓缸上腔10-升降液壓缸下腔11-齒輪12-齒圈14、17-擋塊18-分度液壓缸右腔19-分度液壓缸左腔20、21-分度液壓缸進回油管道22、23-升降液壓缸2023/1/663數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療圖2-55閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺1-電液脈沖馬達2-偏心環(huán)3-主動齒輪4-從動齒輪5-銷釘6-鎖緊瓦7-套筒8-螺釘9-絲杠10-蝸桿11-蝸輪12、13-夾緊瓦14-液壓缸15-活塞16-彈簧17-鋼球18-底座19-光柵20、21-軸承2023/1/664數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診療故障現(xiàn)象故障原因排除方法工作臺沒有抬起動作控制系統(tǒng)沒有抬起信號輸入檢查控制系統(tǒng)是否有抬起信號輸出抬起液壓閥卡住沒有動作修理或清除污物，更換液壓閥液壓壓力不夠檢查油箱內(nèi)油是否充足，并重新調(diào)整壓力抬起液壓缸研損或密封損壞修復研損部位或更換密封圈與工作臺連接的機械部分研損修復研損部位或更換零件工作臺不轉(zhuǎn)位工作臺抬起或松開完成信號沒有發(fā)出檢查信號開關是否失效，更換失效開關控制系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)位信號輸入檢查控制系統(tǒng)是否有轉(zhuǎn)位信號輸出與電動機或齒輪相聯(lián)的脹緊套松動檢查脹緊套聯(lián)接情況，擰緊脹緊套壓緊螺釘液壓轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)位液壓缸研損或密封損壞修復研損部位或更換密封圈液壓轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)位液壓閥卡住沒有動作修理或清除污物，更換液壓閥工作臺支承面回轉(zhuǎn)軸及軸承等機械部分研損修復研損部位或更換新的軸承工作臺轉(zhuǎn)位分