機械設備維修技術（第5版）（微課版） 課件 第二十六講 數(shù)控機床的維修1

第二十六講數(shù)控機床的維修1機械設備維修教學任務重點難點數(shù)控機床主要機械部件的維修；液壓與氣動系統(tǒng)的故障排除主軸部件的診斷維護；滾珠絲杠螺母副和導軌副的故障診斷與維修；導軌副的維護與故障診斷；主軸伺服系統(tǒng)故障診斷與維修；進給伺服系統(tǒng)故障診斷與維修；液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護數(shù)控機床中的主軸上一頁下一頁

系統(tǒng)故障診斷與維修上一頁下一頁數(shù)控車床主軸部件主傳動系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副滑動導軌回轉刀架Funac主板

進給驅動裝置

數(shù)控系統(tǒng)一、主軸部件的診斷維護

1．維護特點

數(shù)控機床主軸部件是影響機床加工精度的主要部件，它的回轉精度影響工件的加工精度。它的功率大小與回轉速度影響加工效率；它的自動變速、準停和換刀等影響機床的自動化程度。因此，要求主軸部件具有與本機床工作性能相適應的高回轉精度、剛度、抗振性、耐磨性和低的溫升。在結構上，必須很好地解決刀具和工件的裝夾、軸承的配置、軸承間隙調整和潤滑密封等問題。

2．主軸潤滑

主軸潤滑

油氣潤滑方式噴注潤滑方式

3．防泄漏

在密封件中，被密封的介質往往是以穿滑、溶透或擴散的形式越界潤滑到密封連接處的彼側。造成泄漏的基本原因是流體從密封面上的間隙中溢出，或是由于密封部件內外兩側密封介質的壓力差或濃度差，致使流體向壓力或濃度低的一側滑動。

4．主傳動鏈的維護

①熟悉數(shù)控機床主傳動鏈的結構，性能參數(shù)，嚴禁超性能使用、

②主傳動鏈出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，應立即停機排除故障.

③操作者應注意觀察主軸箱溫度，檢查主軸潤滑恒溫油箱，調節(jié)溫度范圍，使油量充足。

④使用帶傳動的主軸系統(tǒng)，需定期觀察調整主軸驅動皮帶的松緊程度，防止因皮帶打滑造成的丟轉現(xiàn)象。

⑤由液壓系統(tǒng)平衡主軸箱重量的平衡系統(tǒng)，需定期觀察液壓系統(tǒng)的壓力表，當油壓低于要求值時，要進行補油。

⑥使用液壓撥叉變速的主傳動系統(tǒng)，必須在主軸停車后變速。

⑦使用嚙合式電磁離合器變速的主傳動系統(tǒng)，離合器必須在低于1-2r／min的轉速下變速。⑧注意保持主軸與刀柄連接部位及刀柄的清潔，防止對主軸的機械碰擊。

⑨每年對主軸潤滑恒溫油箱中的潤滑油更換一次，并清洗過濾器。

⑩每年清理潤滑油池底一次，并更換液壓泵濾油器。

⑾每天檢查主軸潤滑恒溫油箱，使具油量充足，工作正常。

⑿防止各種雜質進入潤滑油箱，保持油液清潔。

⒀經常檢查軸端及各處密封，防止?jié)櫥鸵旱男孤?/p>

⒁刀具夾緊裝臀長時間使用后，會使活塞桿和拉桿問的間隙加大,造成拉桿位移量減少，使蝶形彈簧張閉伸縮量不夠，影響刀具的夾緊，故需及時調整液壓缸活塞的位移量。

⒂經常檢查壓縮氣氣壓，并調整到標準要求值。足夠的氣壓才能使主軸錐孔中的切屑和灰塵清理去徹底。5．主軸故障診斷

故障現(xiàn)象

故障原因

1)主軸發(fā)熱

軸承損傷或不清潔、軸承油脂耗盡或油脂過多、軸承間隙過小

2)主軸強力

電機與主軸傳動的皮帶過松、切削停轉皮帶表面有油、離合器松

3)潤滑油潤滑油過量、密封件損傷或失效、泄漏管件損壞

4)主軸噪聲缺少潤滑、皮帶輪動平衡不佳、帶輪過緊、齒輪磨損或嚙合間隙過大、軸承損壞5)主軸沒有油泵轉向不正確、油管或或潤滑不足濾油器堵塞、油壓不足6)刀具不能蝶形彈簧位移量太小、刀具松夾夾緊夾緊彈簧上螺母松動7)刀具夾緊刀具松夾彈簧壓合過緊、液壓缸后不能松開壓力和行程不夠

小結數(shù)控車床主軸部件的維修二、滾珠絲杠螺母副和導軌副的故障診斷與維修（一）滾珠絲杠螺母副的特點1．摩擦損失小，傳動效率高，可達90%~96%2．傳動靈敏，運動平穩(wěn)，低速時無爬行3．使用壽命長4．軸向剛度高5．具有傳動的可逆性6．不能實現(xiàn)自鎖，且速度過高會卡珠7．制造工藝復雜，成本高（二）滾珠絲杠螺母副的維護(1)軸向間隙的調整軸向間隙的調整墊片調隙式螺紋調隙式齒差調隙式墊片調隙式螺紋調隙式齒差調隙式

(2)支承軸承的定期檢查應定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動以及支承軸承是否損壞等

(3)滾珠絲杠螺母副的潤滑潤滑劑可提高耐磨性及傳動效率。潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類。

(4)滾珠絲杠的防護滾珠絲杠螺母副和其他滾動摩擦的傳動元件一樣，應避免硬質灰塵或切屑污物進入，因此，必須有防護裝置。三、導軌副的維護與故障診斷因此:

導軌的性能對進給系統(tǒng)的影響是不容忽視的。導軌的作用是用來支承和引導運動部件沿著直線或圓周方向準確運動的。數(shù)控機床對于導軌有著很高的要求：高速進給時不振動能在重載下長期連續(xù)工作低速進給時不爬行耐磨性好，精度保持性好有高的靈敏度（一）導軌的類型和要求

按運動部件的運動軌跡分：直線運動導軌和圓周運動導軌。按導軌接合面的摩擦性分：滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌?；瑒訉к売钟校浩胀ɑ瑒訉к壦芰匣瑒訉к?.導軌的類型2．導軌的性能要求(1)高的導向精度

(2)良好的耐磨性精度喪失的主要因素是導軌的磨損。(3)足夠的剛度(4)良好的摩擦特性（二）導軌副的維護與故障診斷

1．導軌副的維護(1)間隙調整1.壓板調整間隙。2.鑲條調整間隙。3.壓板鑲條調節(jié)間隙。

壓板調整間隙

鑲條調整間隙`(2)滾動導軌的預緊

為了提高滾動導軌的剛度，必須對滾動導軌預緊。①采用過盈配合。常見的預緊方法有兩種：②調整法

(3)導軌的潤滑

導軌常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂．前者用于滑動導軌，而滾動導軌兩種都用。2．導軌的故障診斷滾動導軌的預緊的方法導軌防護罩

四、主軸伺服系統(tǒng)故障診斷與維修

（一）

主軸伺服系統(tǒng)故障診斷與維修

主軸驅動變速目前主要有3種形式：

一是帶有變速齒輪傳動方式二是通過帶傳動方式三是由調速電動機直接驅動的傳動方式FANUC直流主軸電動機的驅動控制示意圖

1．常用主軸驅動系統(tǒng)介紹①FANUC公司主軸驅動系統(tǒng)②SIEMENS公司主軸驅動系統(tǒng)③MITSUBISH公司主軸驅動系統(tǒng)2．主軸伺服系統(tǒng)的常見故障形式常見數(shù)控機床主軸伺服系統(tǒng)的故障有以下幾種:①外界干擾②主軸過載③主軸定位抖動④主軸轉速與進給不匹配⑤轉速偏離指令值⑥主軸異常噪聲及振動⑦主軸電動機不轉

磁傳感器的電器準停裝置

2．直流主軸伺服系統(tǒng)的日常維護(1)安裝注意事項(2)使用檢查(3)日常維護FANUC直流主軸電動機的驅動控制示意圖

直流伺服電機直流電機修理3．交流主軸伺服系統(tǒng)交流伺服電機

（二）主軸驅動系統(tǒng)的故障診斷與維修實例：

FANUC直流主軸驅動系統(tǒng)的故障診斷與維修

1.FANUC直流主軸驅動系統(tǒng)的保護功能

2.FANUC直流主軸驅動系統(tǒng)使用注意點

3．FANUC直流主軸驅動系統(tǒng)的故障診斷

五、進給伺服系統(tǒng)故障診斷與維修伺服驅動系統(tǒng)的框圖

（一）常見進給驅動系統(tǒng)1.直流進給驅動系統(tǒng)（1）FANUC公司直流進給驅動系統(tǒng)2.交流進給驅動系統(tǒng)（1）FANUC公司交流進給驅動系統(tǒng)（2）SIEMENS公司交流進給驅動系統(tǒng)3.步進驅動系統(tǒng)應用范圍：簡易型數(shù)控機床、普通機床的數(shù)控改造。步進驅動及開環(huán)進給控制

方式1—轉速反饋與位置反饋信號處理分離。方式2—編碼器同時作為轉速和位置檢測，處理均在數(shù)控系統(tǒng)中完成。方式3—編碼器方式同上，處理方式不同。方式4—數(shù)字式伺服系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)不同的結構形式，主要體現(xiàn)在檢測信號的反饋形式上，以帶編碼器的伺服電動機為例，主要形式有：

（二）伺服系統(tǒng)結構形式伺服系統(tǒng)（方式1）伺服系統(tǒng)（方式2）伺服系統(tǒng)（方式3）伺服系統(tǒng)（方式4）（三）進給伺服系統(tǒng)故障及診斷方法一)故障出現(xiàn)后的表現(xiàn)方式：

超程過載竄動爬行振動伺服電動機不轉位置誤差漂移機械傳動部件的間隙與松動

二)故障定位

三)進給驅動的故障診斷

1.直流進給驅動—晶閘管調速是利用速度調節(jié)器對晶閘管的導通角進行控制，通過改變導通角的大小來改變電樞兩端的電壓，從而達到調速的目的。

2.交流進給驅動—因采用交流同步電動機，驅動裝置實質上是一個電子換向的直流電動機驅動裝置。小結六、液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護（一）液壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應用（二）液壓系統(tǒng)的維護要點（三）.液壓系統(tǒng)的點檢（四）液壓系統(tǒng)的故障及維修

一）液壓系統(tǒng)常見故障的特征

二）液壓元件常見故障及排除

1．液壓泵故障2.液壓系統(tǒng)的維護要點控制油液污染，保持油液清潔控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升控制液壓系統(tǒng)的泄漏。防止液壓系統(tǒng)振動和噪聲嚴格執(zhí)行日常點檢制度嚴格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度

3.液壓系統(tǒng)的點檢

元件和管接頭是否有泄漏液壓泵和液壓馬達運轉時有否異常噪聲液壓缸移動時是否正常平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的各點壓力是否正常和穩(wěn)定油液的溫度是否在允許范圍內電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠4．液壓缸故障及排除方法供油回路的故障維修

油箱內油量是否在標線范圍內定期對油箱內的油液進行檢驗、過濾、更換定期檢查和緊固重要部位的螺釘和接頭定期檢查、更換密封件定期檢查、清洗或更換濾芯和液壓元件定期檢查清洗油箱和管道

七、氣動系統(tǒng)的故障及維修

（一）、氣動系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應用

驅動對象

主軸的松刀數(shù)控機床主軸錐孔的吹氣和開關防護門實現(xiàn)機械手的動作（二）氣動系統(tǒng)維護的要點

1.維護的要點

保證供給潔凈的壓縮空氣（水分、油分、粉塵）。保證空氣中含有適量的潤滑油（使氣動控制和執(zhí)行元件適度的潤滑）。采用壓縮空氣調理裝置。保持氣動系統(tǒng)的密封性