學(xué)習(xí)章節(jié)五模塊五：數(shù)控機(jī)床主要機(jī)械運(yùn)動部件的故障診斷與維修

模塊五：數(shù)控機(jī)床主要機(jī)械運(yùn)動部件的故障診斷與維修

任務(wù)1：數(shù)控設(shè)備主軸運(yùn)動的故障診斷與維修任務(wù)2：數(shù)控設(shè)備進(jìn)給運(yùn)動的故障診斷與維修

一.主軸系統(tǒng)基本組成三.數(shù)控機(jī)床的主軸部件二.主傳動配置型式及主軸的支承結(jié)構(gòu)任務(wù)1：數(shù)控設(shè)備主軸運(yùn)動的故障診斷與維修四.主軸故障診斷與排除一.主軸系統(tǒng)基本組成驅(qū)動裝置主軸電機(jī)傳動系統(tǒng)主軸部件反饋裝置1、變速齒輪傳動2、帶傳動

3、電主軸二、主傳動配置型式及主軸的支承結(jié)構(gòu)主傳動配置型式1、變速齒輪傳動：采用液壓撥叉、液壓缸或電磁離合器換擋，應(yīng)用大中型數(shù)控機(jī)床。2、帶傳動：減小振動與噪聲，但扭矩低，應(yīng)用于小型機(jī)床。3、電主軸：簡化機(jī)構(gòu)、提高主軸剛度，輸出扭矩較小。主軸的支承結(jié)構(gòu)三、數(shù)控機(jī)床的主軸部件車床主軸加工中心主軸實(shí)現(xiàn)主軸刀具自動裝夾和切屑清除四、主軸常見故障及排除序號故障現(xiàn)象故障原因排除方法

1

主軸發(fā)熱主軸軸承預(yù)緊力過大調(diào)整預(yù)緊力軸承研傷或損壞更換新軸承潤滑油臟或有雜質(zhì)清洗主軸箱，重新?lián)Q油軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多涂抹潤滑脂，每個(gè)軸承3mL

2

刀具不能夾緊碟形彈簧位移量太小調(diào)整碟形彈簧行程長度彈簧夾頭損壞更換新彈簧夾頭碟形彈簧失效更換新碟形彈簧刀柄上拉釘過長更換拉釘，并正確安裝3刀具夾緊后不能松開松刀液壓缸壓力和行程不夠調(diào)整液壓力和行程開關(guān)位置碟形彈簧壓合過緊調(diào)整碟形彈簧上螺母，減小彈簧壓合量4主軸準(zhǔn)停定向不準(zhǔn)或錯(cuò)位電子元件發(fā)生移位調(diào)整電子元件位置液壓缸、定位銷的伸出動作不靈活調(diào)整或更換不正常部件一、齒輪傳動副二、聯(lián)軸節(jié)三、滾珠絲杠螺母副任務(wù)12：數(shù)控設(shè)備進(jìn)給運(yùn)動的故障診斷與維修

一、齒輪傳動副作用：改變運(yùn)動方向、降速、增大扭矩、適應(yīng)不同絲杠螺距和不同脈沖當(dāng)量的配比等可能故障：噪聲、精度降低、系統(tǒng)振蕩、反應(yīng)滯后措施之一：消除齒輪間隙（方法）消隙方法

偏心套調(diào)整法

雙片齒輪調(diào)整法2、斜齒齒輪消隙方法

軸向墊片調(diào)整法

軸向壓簧調(diào)整法1、直齒齒輪消隙方法偏心套調(diào)整法特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，傳動剛度好，能傳遞較大轉(zhuǎn)矩。但齒輪磨損后齒側(cè)間隙不能自動補(bǔ)償，又稱為剛性調(diào)整法。應(yīng)用：應(yīng)用較廣雙片齒輪調(diào)整法特點(diǎn)：可自動補(bǔ)償間隙，保證無間隙傳動。但嚙合時(shí)只有一個(gè)齒輪承載，承載能力受限制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動剛度較差。又稱為柔性調(diào)整法應(yīng)用：適用于負(fù)荷不大的傳動裝置中軸向墊片調(diào)整法特點(diǎn)：調(diào)整較復(fù)雜，一般要經(jīng)過幾次修磨才能調(diào)整好，且不能自動補(bǔ)償消除間隙。工作時(shí)只有一個(gè)齒輪承載。應(yīng)用：適用于負(fù)載不大的場合軸向壓簧調(diào)整法特點(diǎn)：彈簧壓力大小要合適，過大會加快齒輪磨損，降低使用壽命，過小則達(dá)不到消隙作用應(yīng)用：軸向尺寸較大，多用于負(fù)載較小，且要求自動補(bǔ)償齒隙的場合二、聯(lián)軸節(jié)錐銷聯(lián)接十字滑塊聯(lián)軸節(jié)彈性聯(lián)軸節(jié)三、滾珠絲杠螺母副1、工作原理與特點(diǎn)2、滾珠絲桿的支承3、滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊4、滾珠絲杠螺母副的制動5、常見故障1、工作原理與特點(diǎn)原理特點(diǎn)：傳動效率高、摩擦力小、使用壽命長、經(jīng)預(yù)緊后可以消除軸向間隙，提高系統(tǒng)的剛度、反向運(yùn)動時(shí)無空行程，可以提高鈾向運(yùn)動精度制造成本高；不能自鎖，有可逆性2、滾珠絲桿的支承一端固定(F)一端自由(o)的支承形式，簡稱F-O式（適用于短絲杠及垂直絲扛）一端固定(F)一端浮動(s)的支承形式，簡稱F—S式（適用于較長絲杠或臥式絲枉）兩端固定的支承形式，簡稱F—F式（適用于長絲杠，以及對剛度相位移精度要求高的場合）

3、滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊雙螺母墊片調(diào)隙結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)整較費(fèi)時(shí)，調(diào)整精度不高）雙螺母螺紋調(diào)隙結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)簡單）

雙螺母齒差調(diào)隙結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，尺寸較大，但是調(diào)整方便，可獲得精確的調(diào)整量，預(yù)緊可靠不會松動，適用于高精度傳動。）4、滾珠絲杠螺母副的制動滾珠絲杠副的傳動效率高，但不能自鎖，用在垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動中，必須裝有制動裝置。常用的制動方法有超越離合器、電磁摩擦離合器或者使用具有制動裝置的伺服驅(qū)動電機(jī)。5、常見故障調(diào)整軸向間隙時(shí)預(yù)緊力控制不當(dāng)影響傳動剛度和傳動精度滾珠絲杠不自鎖引起的故障裝配不到位、緊固件松動、潤滑不良等原因引起傳動過程中的噪聲。軸線不平行、絲杠彎曲變形引起的螺母副運(yùn)動不靈活四、導(dǎo)軌一、滑動導(dǎo)軌

二、滾動導(dǎo)軌三、靜壓導(dǎo)軌

機(jī)床導(dǎo)軌的功用是起導(dǎo)向及支承作用，它的精度、剛度及結(jié)構(gòu)形式等對機(jī)床的加工精度和承載能力有直接影響。為了保證數(shù)控機(jī)床具有較高的加工精度和較大的承載能力，要求其導(dǎo)軌具有較高的導(dǎo)向精度、足夠的剛度、良好的耐磨性、良好的低速運(yùn)動平穩(wěn)性，同時(shí)應(yīng)盡量使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、調(diào)整和維護(hù)。滾動導(dǎo)軌原理特點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式常見故障原理滾動導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌工作面之間安排滾動件，使兩導(dǎo)軌面之間形成滾動摩擦。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)很小(0．0025～0．005)，動、靜摩擦系數(shù)相差很小，運(yùn)動輕便靈活，所需功率小，精度好，無爬行。缺點(diǎn)：導(dǎo)軌面和滾動體是點(diǎn)接觸或線接觸，抗振性差，接觸應(yīng)力大，故對導(dǎo)軌的表面硬度要求高；對導(dǎo)軌的形狀精度和滾動體的尺寸精度要求高。

結(jié)構(gòu)形式滾珠導(dǎo)軌：滾珠和導(dǎo)軌面是點(diǎn)接觸，故運(yùn)動輕便，但剛度低，承載能力小。常用于運(yùn)動件重量、載荷不大的場合滾柱（滾針）導(dǎo)軌：滾柱與導(dǎo)軌面是線接觸，故它的承載能力和剛度比滾珠導(dǎo)軌大，耐磨性較好，靈活性稍差；容易產(chǎn)生側(cè)向偏移和滑動，而使導(dǎo)軌的阻力增加，磨損加快，精度降低；支承可做成標(biāo)準(zhǔn)件圖－滾珠導(dǎo)軌圖－滾柱導(dǎo)軌圖－支撐標(biāo)準(zhǔn)件常見故障現(xiàn)象：預(yù)警力掌握不當(dāng)或調(diào)整時(shí)未達(dá)到要求所造成的滾動導(dǎo)軌在工作中出現(xiàn)的噪聲過大、振動過大；導(dǎo)軌長度不均勻而預(yù)緊力過大所造成的對導(dǎo)軌面的損傷。措施：將導(dǎo)軌塊緊固在可調(diào)的楔塊或鑲條上。導(dǎo)軌副的維護(hù)1.間隙調(diào)整—保證導(dǎo)軌面之間合理的間隙，小摩擦力大、磨損，大運(yùn)動失去準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性、失去導(dǎo)向精度）2.滾動導(dǎo)軌的預(yù)緊—提高剛度、消除間隙3.導(dǎo)軌的潤滑—降低摩擦系數(shù)、減少磨損、防止導(dǎo)軌面銹蝕。潤滑方式：人工加油油杯供油、壓力油潤滑潤滑油：粘度變化小、潤滑性好、油膜剛度圖-偏心套調(diào)整法返回圖－雙片齒輪調(diào)整法返回圖－錐銷聯(lián)接