《機(jī)械設(shè)備修理》課件- 系統(tǒng)故障診斷與維修.ppt

1、機(jī)械設(shè)備維修工藝精品課程,四 川 工 程 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院,學(xué)習(xí)單元4 數(shù)控機(jī)床的維修 學(xué)習(xí)任務(wù)4.1 系統(tǒng)故障診斷與維修,學(xué)習(xí)單元4 數(shù)控機(jī)床的維修 學(xué)習(xí)任務(wù)4.1 系統(tǒng)故障診斷與維修,任務(wù) 對(duì)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件故障進(jìn)行診斷和維修 對(duì)數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷與維修 維護(hù)數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),數(shù)控機(jī)床中的主軸,上一頁(yè),下一頁(yè),數(shù)控車(chē)床主軸部件,主傳動(dòng)系統(tǒng),滾珠絲杠螺母副,滑動(dòng)導(dǎo)軌,回轉(zhuǎn)刀架,Funac主板,進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置,一、主軸部件的診斷維護(hù) 1維護(hù)特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床主軸部件是影響機(jī)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。它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率；它的自

2、動(dòng)變速、準(zhǔn)停和換刀等影響機(jī)床的自動(dòng)化程度。因此，要求主軸部件具有與本機(jī)床工作性能相適應(yīng)的高回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、耐磨性和低的溫升。在結(jié)構(gòu)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(diào)整和潤(rùn)滑密封等問(wèn)題,2主軸潤(rùn)滑 主軸潤(rùn)滑,油氣潤(rùn)滑方式,噴注潤(rùn)滑方式,3防泄漏 在密封件中，被密封的介質(zhì)往往是以穿滑、溶透或擴(kuò)散的形式越界潤(rùn)滑到密封連接處的彼側(cè)。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(nèi)外兩側(cè)密封介質(zhì)的壓力差或濃度差，致使流體向壓力或濃度低的一側(cè)滑動(dòng),4主傳動(dòng)鏈的維護(hù) 熟悉數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)，性能參數(shù)，嚴(yán)禁超性能使用、 主傳動(dòng)鏈出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)

3、排除故障- 操作者應(yīng)注意觀察主軸箱溫度，檢查主軸潤(rùn)滑恒溫油箱，調(diào)節(jié)溫度范圍，使油量充足。 使用帶傳動(dòng)的主軸系統(tǒng)，需定期觀察調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)皮帶的松緊程度，防止因皮帶打滑造成的丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象,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(dāng)油壓低于要求值時(shí)，要進(jìn)行補(bǔ)油。 使用液壓撥叉變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)，必須在主軸停車(chē)后變速。 使用嚙合式電磁離合器變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)，離合器必須在低于1-2 rmin的轉(zhuǎn)速下變速,注意保持主軸與刀柄連接部位及刀柄的清潔，防止對(duì)主軸的機(jī)械碰擊。 每年對(duì)主軸潤(rùn)滑恒溫油箱中的潤(rùn)滑油更換一次，并清洗過(guò)濾器。 每年清理潤(rùn)滑油池底一次，并更換液壓泵濾油器。 每天檢查主軸潤(rùn)滑

4、恒溫油箱，使具油量充足，工作正常,防止各種雜質(zhì)進(jìn)入潤(rùn)滑油箱，保持油液清潔。 經(jīng)常檢查軸端及各處密封，防止?jié)櫥鸵旱男孤?刀具夾緊裝臀長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)使活塞桿和拉桿問(wèn)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(shí)調(diào)整液壓缸活塞的位移量。 經(jīng)常檢查壓縮氣氣壓，并調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)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(guò)多、軸承間隙過(guò)小 2.主軸強(qiáng)力 電機(jī)與主軸傳動(dòng)的皮帶過(guò)松、 切削停轉(zhuǎn) 皮帶表面有油、離合器松 3.潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑油過(guò)量、密封件損傷或失效、 泄漏 管

5、件損壞 4.主軸噪聲 缺少潤(rùn)滑、皮帶輪動(dòng)平衡不佳、帶輪過(guò)緊、 齒輪磨損或嚙合間隙過(guò)大、軸承損壞,5.主軸沒(méi)有 油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或 或潤(rùn)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 夾緊彈簧上螺母松動(dòng) 7.刀具夾緊 刀具松夾彈簧壓合過(guò)緊、液壓缸 后不能松開(kāi) 壓力和行程不夠 小結(jié),數(shù)控車(chē)床主軸部件的維修,二、 滾珠絲杠螺母副和導(dǎo)軌副的故障診斷與維修 （一）、滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn) 1摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，可達(dá)90%96% 2傳動(dòng)靈敏，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速時(shí)無(wú)爬行 3使用壽命長(zhǎng) 4軸向剛度高 5具有傳動(dòng)的可逆性 6不能實(shí)現(xiàn)自鎖，且速度過(guò)高會(huì)卡珠 7制造工藝復(fù)雜，成本高,二）

6、、 滾珠絲杠螺母副的維護(hù) (1)軸向間隙的調(diào)整,軸向間隙的調(diào)整,墊片調(diào)隙式,螺紋調(diào)隙式,齒差調(diào)隙式,墊片調(diào)隙式,螺紋調(diào)隙式,齒差調(diào)隙式,2)支承軸承的定期檢查 應(yīng)定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動(dòng)以及支承軸承是否損壞等 (3)滾珠絲杠螺母副的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑劑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩大類(lèi)。 (4)滾珠絲杠的防護(hù) 滾珠絲杠螺母副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)元件一樣，應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進(jìn)入，因此，必須有防護(hù)裝置,三、導(dǎo)軌副的維護(hù)與故障診斷,因此: 導(dǎo)軌的性能對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的影響是不容忽視的。導(dǎo)軌的作用是用來(lái)支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿著直線或圓周方向準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)的,數(shù)控機(jī)床對(duì)于導(dǎo)軌有著很高

7、的要求,高速進(jìn) 給時(shí)不 振動(dòng),能在重 載下長(zhǎng) 期連續(xù) 工作,低速進(jìn) 給時(shí)不 爬行,耐磨性 好，精 度保持 性好,有高 的靈 敏度,一） 導(dǎo)軌的類(lèi)型和要求,按運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)軌跡分：直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和圓周 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。 按導(dǎo)軌接合面的摩擦性分：滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。 滑動(dòng)導(dǎo)軌又有： 普通滑動(dòng)導(dǎo)軌 塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌,1.導(dǎo)軌的類(lèi)型,2導(dǎo)軌的性能要求 (1)高的導(dǎo)向精度 (2)良好的耐磨性 精度喪失的主要因素是導(dǎo)軌的磨損。 (3)足夠的剛度 (4)良好的摩擦特性,二）導(dǎo)軌副的維護(hù)與故障診斷 1導(dǎo)軌副的維護(hù) (1)間隙調(diào)整,1.壓板調(diào)整間隙。 2.鑲條調(diào)整間隙。 3.壓板鑲條調(diào)節(jié)間隙,壓板調(diào)整間隙,鑲條調(diào)

8、整間隙,2)滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊 為了提高滾動(dòng)導(dǎo)軌的剛度，必須對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌預(yù)緊。 采用過(guò)盈配合。 常見(jiàn)的預(yù)緊方法有兩種： 調(diào)整法 (3)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑 導(dǎo)軌常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂前者用于滑動(dòng)導(dǎo)軌，而滾動(dòng)導(dǎo)軌兩種都用,2導(dǎo)軌的故障診斷,滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊的方法,導(dǎo)軌防護(hù)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(qū)動(dòng)變速目前主要有3種形式： 一是帶有變速齒輪傳動(dòng)方式 二是通過(guò)帶傳動(dòng)方式 三是由調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)方式,FANUC直流主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制示意圖,1 常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹 FANUC公司主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) SIEMENS公司主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) MITSUBISH公司主軸

9、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),2主軸伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)故障形式 常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)的故障有以下幾種: 外界干擾 主軸過(guò)載 主軸定位抖動(dòng) 主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配 轉(zhuǎn)速偏離指令值 主軸異常噪聲及振動(dòng) 主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),磁傳感器的電器準(zhǔn)停裝置,2直流主軸伺服系統(tǒng)的日常維護(hù),1) 安裝注意事項(xiàng) (2) 使用檢查 (3) 日常維護(hù),FANUC直流主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制示意圖,直流伺服電機(jī),直流電機(jī)修理,3交流主軸伺服系統(tǒng),交流伺服電機(jī),二）主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修實(shí)例： FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修 1.FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)功能 2.FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用注意點(diǎn) 3FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系

10、統(tǒng)的故障診斷,五、進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障診斷與維修,伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的框圖,一）常見(jiàn)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （1）FANUC公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 2.交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （1）FANUC公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （2）SIEMENS公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 3.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),應(yīng)用范圍：簡(jiǎn)易型數(shù)控機(jī)床、普通機(jī)床 的數(shù)控改造,步進(jìn)驅(qū)動(dòng)及開(kāi)環(huán)進(jìn)給控制,方式1轉(zhuǎn)速反饋與位置反饋信號(hào)處理分離。 方式2編碼器同時(shí)作為轉(zhuǎn)速和位置檢測(cè)， 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(jié)構(gòu)形式，主要體現(xiàn)在檢測(cè)信號(hào)的反饋形式上，以帶編碼器的伺服電動(dòng)機(jī)為例，主要形式有,

11、二）伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jìn)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(guò)載 竄動(dòng) 爬行 振動(dòng) 伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 位置誤差 漂移 機(jī)械傳動(dòng)部件的 間隙與松動(dòng),二) 故障定位,三) 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷 1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)晶閘管調(diào)速是利用速度調(diào)節(jié)器對(duì)晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行控制，通過(guò)改變導(dǎo)通角的大小來(lái)改變電樞兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 2.交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)因采用交流同步電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電子換向的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,小結(jié),六、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維護(hù) （一）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用 （二）液壓系

12、統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn) （三）.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢 （四） 液壓系統(tǒng)的故障及維修 一）液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障的特征 二）液壓元件常見(jiàn)故障及排除 1液壓泵故障,2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn) 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(dòng)和噪聲嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度 嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過(guò)濾和更換制度,3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢 元件和管接頭是否有泄漏 液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有否異常噪聲 液壓缸移動(dòng)時(shí)是否正常平穩(wěn) 液壓系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力是否正常和穩(wěn)定 油液的溫度是否在允許范圍內(nèi) 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(nèi)油量是否在標(biāo)線范圍內(nèi) 定期對(duì)油箱內(nèi)的油液進(jìn)行檢驗(yàn)、過(guò)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(dòng)系統(tǒng)的故障及維修 （一）、氣動(dòng)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用 驅(qū)動(dòng)對(duì)象 主軸的松刀 數(shù)控機(jī)床主軸錐孔的吹氣和開(kāi)關(guān)防護(hù)門(mén) 實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng)作,二）氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn) 1.維護(hù)的要點(diǎn) 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(rùn)滑油（使氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件適度的潤(rùn)滑）。 采用壓縮空氣調(diào)理裝置。 保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性漏氣將增加能量的消耗、導(dǎo)致供氣壓