數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置故障診斷與維修

1、項(xiàng)目項(xiàng)目3 數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置故障診斷與維修數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置故障診斷與維修【項(xiàng)目目標(biāo)】 重點(diǎn)掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)?！卷?xiàng)目導(dǎo)讀】 本章介紹數(shù)控機(jī)床主軸部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件、刀庫及自動(dòng)換刀裝置、機(jī)床輔助裝置的典型結(jié)構(gòu)及工作原理、常見故障現(xiàn)象及故障排除方法。 任務(wù)任務(wù)3.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置故障概述數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置故障概述3.1.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障：數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障：指機(jī)械系統(tǒng)（零件、組件、部件或整臺(tái)設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合）因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。 如機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、軸承噪聲過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定等現(xiàn)象 機(jī)械故障的分類：機(jī)械故障

2、的分類：功能型故障功能型故障 動(dòng)作型故障動(dòng)作型故障結(jié)構(gòu)型故障結(jié)構(gòu)型故障 使用型故障使用型故障 3.1.2 機(jī)械部件故障常見類型機(jī)械部件故障常見類型 按照故障發(fā)生的原因分 磨損性故障；錯(cuò)用性故障；先天性故障 按照故障的性質(zhì)分間歇性故障；永久性故障按照故障發(fā)生后的影響程度分 部分性故障；完全性故障 機(jī)械部件故障常見類型機(jī)械部件故障常見類型 按照故障造成的后果分 危害性故障；安全性故障 按照故障發(fā)生的快慢分突發(fā)性故障；漸發(fā)性故障 按照故障發(fā)生的頻次 偶發(fā)性故障多發(fā)性故障 按照故障發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律分 隨機(jī)性故障；有規(guī)則故障 3.1.33.1.3數(shù)控機(jī)床各典型部件可能出現(xiàn)的主要故障數(shù)控機(jī)床各典型部件可能

3、出現(xiàn)的主要故障1.進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障定位精度下降、反向間隙過大、機(jī)械爬行定位精度下降、反向間隙過大、機(jī)械爬行 2.主軸部件故障主軸部件故障刀桿拉緊機(jī)構(gòu)、自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)刀桿拉緊機(jī)構(gòu)、自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu) 故障故障3.自動(dòng)換刀裝置（自動(dòng)換刀裝置（ATC）故障）故障刀庫運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定刀庫運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定 4.各級(jí)運(yùn)動(dòng)位置檢查的行程開關(guān)壓合故障各級(jí)運(yùn)動(dòng)位置檢查的行程開關(guān)壓合故障運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)特性的變化、壓合行程開關(guān)的機(jī)械裝置可靠性運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)特性的變化、壓合行程開關(guān)的機(jī)械裝置可靠性 5.配套附件的可靠性配套附件的可靠性切削液裝置、排屑裝置、導(dǎo)軌防

4、護(hù)罩切削液裝置、排屑裝置、導(dǎo)軌防護(hù)罩 故障故障任務(wù)任務(wù)3.23.2數(shù)控機(jī)床主軸部件數(shù)控機(jī)床主軸部件 的故障診斷與維修的故障診斷與維修3.2.13.2.1數(shù)控機(jī)床的主軸部件數(shù)控機(jī)床的主軸部件 主軸部件是機(jī)床的一個(gè)關(guān)鍵部件，它包括主軸、主軸主軸部件是機(jī)床的一個(gè)關(guān)鍵部件，它包括主軸、主軸軸承、安裝在主軸上的傳動(dòng)零件、工件或刀具自動(dòng)松軸承、安裝在主軸上的傳動(dòng)零件、工件或刀具自動(dòng)松夾機(jī)構(gòu)等，對(duì)于加工中心還有定向準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)。夾機(jī)構(gòu)等，對(duì)于加工中心還有定向準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)。 主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀 車床 鏜、銑床 磨床 主軸部件的支承主軸部件的支承 主軸部件常用的滾動(dòng)軸承類型主軸部件常用的滾動(dòng)軸承類型 圓錐滾子軸承 錐孔

5、雙列圓柱滾子軸承 同時(shí)承受徑向和軸向載荷，通常用作主軸的前支承 只能承受徑向載荷。 雙列推力角接觸軸承 帶凸肩的雙列圓柱滾子軸承 該軸承一般與雙列圓柱滾子軸承配套用作主軸的前支承，并將其外圈外徑作成負(fù)偏差，保證只承受軸向載荷 可用作主軸前支承，空心滾子承受沖擊載荷時(shí)刻產(chǎn)生微小變形，能增大接觸面積并有吸振和緩沖作用 主軸滾動(dòng)軸承的配置主軸滾動(dòng)軸承的配置 前支承采用圓柱滾子軸承和60雙列推力角接觸球軸承組合，后支承采用成對(duì)向心推力球軸承的配置形式 前、后支承采用高精度向心推力球軸承 前支承采用雙列圓錐滾子軸承，后支承采用單列圓錐滾子軸承 滾動(dòng)軸承的精度滾動(dòng)軸承的精度 有高級(jí)E、精密級(jí)D、特精級(jí)C和

6、超精級(jí)B 主軸滾動(dòng)軸承的預(yù)緊主軸滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 軸承內(nèi)圈移動(dòng) 修磨座圈或隔套 修磨座圈 隔套的應(yīng)用主軸的潤(rùn)滑與密封主軸的潤(rùn)滑與密封 油氣潤(rùn)滑方式：定時(shí)定量地把油霧送進(jìn)軸承空隙中 噴注潤(rùn)滑方式 ：用較大流量的恒溫油（每個(gè) 軸承3 4L/min） 噴注到主 軸軸承 主軸密封 臥式加工中心主軸前支承的密封結(jié)構(gòu)1進(jìn)油口 2軸承 3箱體 4、5法蘭盤 6主軸7泄漏孔 8回油斜孔 9泄油孔3.2.23.2.2數(shù)控機(jī)床主軸準(zhǔn)停裝置數(shù)控機(jī)床主軸準(zhǔn)停裝置主軸準(zhǔn)停方式主軸準(zhǔn)停方式 電氣準(zhǔn)?？刂贫ㄎ坏娜N方式：1.主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝傳感器實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂浦鬏S電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝傳感器實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂评脙?nèi)裝傳感器發(fā)出的主軸速度、

7、位置信號(hào)及一轉(zhuǎn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停控制，適用于主軸電動(dòng)機(jī)與主軸直聯(lián)或1:1傳動(dòng)的場(chǎng)合，內(nèi)裝MZ/MZi系列內(nèi)裝編碼器。 2.主軸外接主軸獨(dú)立編碼器實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂浦鬏S外接主軸獨(dú)立編碼器實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂?利用與主軸1:1連接的主軸編碼器發(fā)出的主軸速度、位置信號(hào)及一轉(zhuǎn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂?，適用于主軸電動(dòng)機(jī)與主軸之間有機(jī)械齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合、內(nèi)裝M/Mi系列編碼器。3.主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝傳感器和外接一轉(zhuǎn)檢測(cè)元件（接近主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝傳感器和外接一轉(zhuǎn)檢測(cè)元件（接近開關(guān)）實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂崎_關(guān)）實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)?？刂?利用主軸外接一轉(zhuǎn)信號(hào)開關(guān)（接近開關(guān)）發(fā)出的主軸一轉(zhuǎn)信號(hào)和主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝傳感器發(fā)出的主軸速度和位置反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)

8、主軸準(zhǔn)停控制，適用于主軸電動(dòng)機(jī)與主軸之間有機(jī)械齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合 ，內(nèi)裝M/Mi系列編碼器。任務(wù)任務(wù)3.3數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件 的故障診斷與維修的故障診斷與維修 3.3.13.3.1數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件機(jī)械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副 工作原理工作原理 滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理示意圖1螺母 2滾珠 3絲杠在絲杠3和螺母1上有螺旋槽，套裝在一起時(shí)形成了螺旋滾道。螺母上有滾珠回路管道b，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來構(gòu)成封閉的循環(huán)滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠2，當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使螺母（或絲杠）軸向移動(dòng) 循環(huán)方式循環(huán)方式

9、 每一列鋼珠轉(zhuǎn)幾圈后經(jīng)插管式回珠器返回。插管式回珠器位于螺母之外，稱為外循環(huán) 外循環(huán)插管式回珠器插管式回珠器外循環(huán)方式內(nèi)循環(huán) 內(nèi)循環(huán)方式1絲杠 2反向器 3滾珠 4螺母 滾珠絲杠螺母副預(yù)緊滾珠絲杠螺母副預(yù)緊 墊片調(diào)隙法 螺母調(diào)隙法 1、2螺母齒差調(diào)整法 滾珠絲杠螺母副的支承形式和制動(dòng)方式滾珠絲杠螺母副的支承形式和制動(dòng)方式 支承方式一端裝推力軸承一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承兩端裝推力軸承兩端裝推力軸承及深溝球軸承 支承方式 制動(dòng)方式 用具有剎車作用的制動(dòng)電動(dòng)機(jī) 在傳動(dòng)鏈中配置逆轉(zhuǎn)效率低的高減速比系統(tǒng)，如齒輪、蝸桿減速器等 采用超越離合器 導(dǎo)軌導(dǎo)軌導(dǎo)軌主要用來支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿一定的導(dǎo)軌運(yùn)

10、動(dòng)。在導(dǎo)軌副中運(yùn)動(dòng)的一方稱動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的一方稱支承導(dǎo)軌直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀常用直線滑動(dòng)導(dǎo)軌有矩形、三角形、燕尾形及圓形截面矩形導(dǎo)軌三角形導(dǎo)軌燕尾形導(dǎo)軌圓柱形導(dǎo)軌直線導(dǎo)軌的組合直線導(dǎo)軌的組合 雙三角形導(dǎo)軌 為雙V型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌面同時(shí)起支承和導(dǎo)向作用，適用于精度要求高的機(jī)床 雙矩形導(dǎo)軌 這種導(dǎo)軌易加工制造，承載能力大，但導(dǎo)向精度差，常用于普通精度的機(jī)床 三角形平導(dǎo)軌組合 為V形平導(dǎo)軌組合，不需用鑲條調(diào)整間隙，導(dǎo)軌精度高，通常用于磨床、精密鏜床 三角形矩形導(dǎo)軌組合 臥式車床的導(dǎo)軌 平-平-三角形導(dǎo)軌組合 【例例1】某加工中心運(yùn)行時(shí)，工作臺(tái)Y軸方向位移接近行程終端過程中絲杠反向間

11、隙明顯增大，機(jī)床定位精度不合格。故障分析及處理：故障部位明顯在X軸伺服電機(jī)與絲杠傳動(dòng)鏈一側(cè)，拆卸電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠之間的彈性聯(lián)軸器，用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲杠進(jìn)行手感檢查。通過手感檢查，發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)X軸方向位移接近行程終端時(shí)，感覺到阻力明顯增加。拆下工作臺(tái)檢查，發(fā)現(xiàn)Y軸導(dǎo)軌平行度嚴(yán)重超差，故而引起機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)過程中阻力明顯增加，滾珠絲杠彈性變形，反向間隙增大，機(jī)床定位精度不合格。經(jīng)過認(rèn)真修理、調(diào)整后，重新裝好后，故障排除 【例例2】某一數(shù)控車床，經(jīng)常出現(xiàn)Z軸伺服電動(dòng)機(jī)過電流報(bào)警。故障分析及處理：開式以為是電氣故障，調(diào)整了一下過電流限定值，就好了一些。但不久，Z軸伺服電機(jī)出現(xiàn)過熱。將Z軸伺服電動(dòng)機(jī)拆下，發(fā)現(xiàn)換向

12、器表面已變色。這時(shí)用手搬Z軸絲杠，搬不動(dòng)，并且整個(gè)絲杠上沒有任何劃痕。但螺母搬不動(dòng)。隨之把整個(gè)絲杠拆下，飛了很大勁才把螺母拆下，螺母滾珠是外循環(huán)的，在螺母的滾道有很多油垢，還有類似棉紗之類的東西，很硬粘在滾道上，所有的滾珠一動(dòng)不動(dòng)。將油垢和棉紗之類的東西都清理后，重新裝回到機(jī)床后，故障現(xiàn)象消失。任務(wù)任務(wù)3.4數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置的 故障診斷與維修故障診斷與維修3.4.1數(shù)控機(jī)床常見自動(dòng)換刀方式數(shù)控機(jī)床常見自動(dòng)換刀方式電動(dòng)刀架自動(dòng)換刀裝置電動(dòng)刀架自動(dòng)換刀裝置 普通型數(shù)控車床中，自動(dòng)換刀裝置采用電動(dòng)刀架，有4工位和6工位兩種形式，機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)配置為4工位 電動(dòng)刀架采用蝸桿傳動(dòng)，上

13、下齒盤嚙合，螺桿夾緊的工作原理，具有轉(zhuǎn)未快，定位精度高，切向力矩大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用無觸點(diǎn)霍爾開關(guān)發(fā)信，使用壽命長(zhǎng)。該工作過程包括刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位和夾緊刀架4個(gè)過程 四工位電動(dòng)刀架結(jié)構(gòu)示意圖1刀架底座 2蝸輪絲杠 3粗定位盤 4刀架體 5球頭銷 6轉(zhuǎn)位套7瓷缸 3刀位檢測(cè)盤（霍爾開關(guān)） 9粗定位銷 10刀架電動(dòng)機(jī) 刀架抬起刀架抬起 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，刀架電動(dòng)機(jī)10起動(dòng)正傳，通過聯(lián)軸器使刀架蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。從而帶動(dòng)渦輪絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架體4的內(nèi)孔加工有螺紋，與絲杠軸連接,渦輪與絲杠為整體結(jié)構(gòu)。當(dāng)渦輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于刀架底座1和刀架體4上的端面齒合狀態(tài)且渦輪絲杠軸向固定，因此這是刀架體4

14、抬起，從而完成刀架抬起動(dòng)作。刀架轉(zhuǎn)位刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)?shù)都荏w抬起到一定距離后，端面齒脫開，轉(zhuǎn)位套6用銷釘與渦輪絲杠2連接，隨渦輪絲杠一同轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)端面齒完全脫開時(shí)，球頭銷5在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套6的槽中，到動(dòng)刀架體轉(zhuǎn)位，刀架體轉(zhuǎn)位的同時(shí)帶動(dòng)磁缸7也轉(zhuǎn)位，與刀號(hào)轉(zhuǎn)位盤8（4個(gè)霍爾開關(guān)控制電路板）配合進(jìn)行刀號(hào)的檢查。刀架定位刀架定位 當(dāng)系統(tǒng)程序的刀號(hào)與實(shí)際刀架檢測(cè)刀號(hào)一致時(shí)，刀架電動(dòng)機(jī)立即停止，并開始反轉(zhuǎn)，球頭銷從轉(zhuǎn)位套的槽中被擠出，使粗定位銷9在彈簧的作用下進(jìn)入粗定位盤3的凹槽中，由于粗定位銷的限制，刀架體4能轉(zhuǎn)動(dòng)，使其在該位置垂直落下，刀架體4和刀座1上的端面齒嚙合實(shí)現(xiàn)精確定位。夾緊刀架夾緊刀架

15、電動(dòng)機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)時(shí)間由系統(tǒng)PLC程序控制），此時(shí)渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿軸自身轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)端面齒增加到一定夾緊力時(shí)，刀架電動(dòng)機(jī)10立即斷電停止。電動(dòng)轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換刀裝置電動(dòng)轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換刀裝置 常用的有6工位、8工位和12工位。有電動(dòng)轉(zhuǎn)塔換刀裝置、伺服轉(zhuǎn)塔換刀裝置和動(dòng)力頭轉(zhuǎn)塔 電動(dòng)轉(zhuǎn)塔有下面四個(gè)特點(diǎn)：電動(dòng)轉(zhuǎn)塔有下面四個(gè)特點(diǎn)： 采用行星輪系傳動(dòng)的減速機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高。刀盤無需抬起就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位松開和制動(dòng)控制?？呻p向回轉(zhuǎn)和任意刀位就近選刀，最大限度的減少刀架轉(zhuǎn)位的輔助時(shí)間。分度工位由二進(jìn)制絕對(duì)編碼器識(shí)別，刀架定位與鎖緊由接近開關(guān)發(fā)出信號(hào)，到位控制時(shí)通過系統(tǒng)PMC程序編制，安全可靠。 電動(dòng)轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

16、1-電動(dòng)機(jī) 2-齒輪 3-電動(dòng)機(jī)齒輪 4-行星齒輪 5-空套齒輪 6-鎖緊接近開關(guān) 7-預(yù)分度到位接近開關(guān) 8-電磁鐵 9-插銷 10-動(dòng)齒盤 11-擋圈 12-定齒盤13-分度主軸 14-雙聯(lián)齒盤15-彈簧 16-滾輪架 17-滾輪 18-驅(qū)動(dòng)齒輪 19-箱體 20-角度編碼器 21-后蓋 22-電動(dòng)機(jī)剎緊裝置【例例1 1】CK6140數(shù)控機(jī)床換刀時(shí)3號(hào)刀位轉(zhuǎn)不到位故障分析：一般有兩種原因，一是電動(dòng)機(jī)相位接 反，但調(diào)整電動(dòng)機(jī)相位線后故障不能排除。二是磁鋼與霍爾元件高度位置不準(zhǔn)。拆開刀架上蓋，發(fā)現(xiàn)4號(hào)磁鋼與霍爾元件高度位置距離相差較大，用尖嘴鉗調(diào)整3號(hào)磁鋼與霍爾元件高度與其它刀號(hào)基本一致，重新

17、啟動(dòng)系統(tǒng)，故障排除?！纠?】某數(shù)控車床在運(yùn)行過程中出現(xiàn)刀架不轉(zhuǎn)位（一般系統(tǒng)會(huì)提示刀架位置信號(hào)錯(cuò)誤），有多種原因可以引起刀架不轉(zhuǎn)動(dòng)。故障分析：刀架繼電器過載后斷開。刀架電動(dòng)機(jī)380V相位錯(cuò)誤。由于刀架只能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（刀架內(nèi)部有方向定位機(jī)械機(jī)構(gòu)），若三相位接錯(cuò)，刀架電動(dòng)機(jī)一通電就反轉(zhuǎn)，則刀架不能轉(zhuǎn)動(dòng)。刀架電動(dòng)機(jī)三相電缺相。刀架位置信號(hào)所用的24V電源故障。刀架體內(nèi)中心軸上的推力球軸承被軸向定位盤壓死，軸承不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使得刀架電動(dòng)機(jī)不能帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)。 拆下零件檢查原因，發(fā)現(xiàn)由于刀架轉(zhuǎn)位帶來的振動(dòng)，使得螺釘松動(dòng)，定位鍵長(zhǎng)時(shí)間承受正反方向的切向力，使得定位鍵損壞，螺母和定位盤向下移動(dòng)，給軸承施加較大軸向

18、力，使其轉(zhuǎn)動(dòng)不了。任務(wù)任務(wù)3.5數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的 故障診斷與維修故障診斷與維修3.5.1液壓系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用液壓系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用液壓系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的輔助功能： 自動(dòng)換刀所需的動(dòng)作。機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的平衡。機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)和離合器的控制，齒輪撥叉掛檔等。機(jī)床的潤(rùn)滑冷卻。機(jī)床防護(hù)罩、板、門的自動(dòng)開關(guān)。工作臺(tái)的松開夾緊，交換工作臺(tái)的自動(dòng)交換動(dòng)作。夾具的自動(dòng)松開、夾緊。工件、工具定位面和交換工作臺(tái)的自動(dòng)吹屑、清理定位基準(zhǔn)面等。3.5.2液壓系統(tǒng)基本構(gòu)成及常見故障表現(xiàn)形式液壓系統(tǒng)基本構(gòu)成及常見故障表現(xiàn)形式 液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成 能源部分 執(zhí)行部分控制調(diào)節(jié)部分輔助部

19、分傳動(dòng)介質(zhì) 液壓系統(tǒng)的基本構(gòu)成及其回路液壓系統(tǒng)的基本構(gòu)成及其回路 壓力控制回路壓力控制回路 壓力控制回路的功能是利用壓力控制元件來控制整個(gè)液壓系統(tǒng)（或局部油路）的工作壓力，以滿足執(zhí)行元件對(duì)力（或力矩）的要求，或者達(dá)到合理利用功率、保證系統(tǒng)安全等目的 調(diào)壓回路 調(diào)壓回路（a）單極調(diào)壓回路 （b）遠(yuǎn)程調(diào)壓回路1-液壓泵 2-溢流閥 3-主溢流閥 4-遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)壓回路的功能是控制系統(tǒng)的最高工作壓力，使其不超過某一預(yù)先調(diào)定的數(shù)值（即壓力閥的調(diào)整壓力） 減壓回路 減壓回路的功能是在單泵供油的液壓系統(tǒng)中，使其一條支路獲得比主油路工作壓力還要低的穩(wěn)定壓力 減壓回路1-溢流閥 2-減壓閥 3-單向閥增加回路

20、 當(dāng)液壓系統(tǒng)中某一支路需要壓力很高流量很小的壓力油，若采用高壓泵不經(jīng)濟(jì)，或根本沒有這樣高壓力的液壓泵時(shí)，就要采用增壓回路來提高壓力 增壓回路（a）但作用增壓回路 （b）雙作用增壓回路1-電磁換向閥 2-油箱 3-單向閥卸荷回路 卸荷回路是在執(zhí)行元件短時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)，而原動(dòng)機(jī)任然運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，能使液壓泵卸去載荷（即泵作空載運(yùn)轉(zhuǎn)）的回路。卸荷：指液壓泵以很小的輸出功率運(yùn)轉(zhuǎn)，即液壓泵輸出油液以很低的壓力排回油箱；或液壓泵輸出很小流量的壓力油 卸荷回路(a)采用三位四通換向閥卸荷 （b）采用二位二通電磁換向閥直接卸荷(c)用先導(dǎo)式溢流閥卸荷 （d）用外控順序閥卸荷 （e）壓力補(bǔ)償變量泵的卸荷 （f）保壓

21、卸荷平衡回路 目的： 對(duì)于執(zhí)行元件與垂直運(yùn)動(dòng)部件相連（如豎直安邦治國(guó)的液壓缸等）的結(jié)構(gòu)，當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)部件下行時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)超越負(fù)載（或稱負(fù)負(fù)載）。采用這種回路可防止運(yùn)動(dòng)部件的自行下滑和超速， 平衡回路 速度控制回路速度控制回路 調(diào)速回路 調(diào)速是指調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度 根據(jù)液壓缸的速度：v=q/A；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速：nm=q/Vm。改變流量q，或者改變執(zhí)行執(zhí)行元件的幾何尺寸（液壓缸的工作面積A或液壓馬達(dá)的排量 Vm）都可以改變其運(yùn)動(dòng)速度，得出兩類基本調(diào)速方法 ： 節(jié)流調(diào)速節(jié)流調(diào)速 容積調(diào)速容積調(diào)速（a）進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路 （b）出口節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路速度變換回路 速度變換回路是使執(zhí)行元件從一種速

22、度變換到另一種速度的回路 增速回路是指在不增加液壓泵流量的前提下，提高執(zhí)行元件速度的回路 增速回路增速回路（a）自重充液增速回路 （b）差動(dòng)連接增速回路 增速回路減速回路減速回路 減速回路是使執(zhí)行元件由快速轉(zhuǎn)換為慢速的回路?？抗?jié)流閥或調(diào)速閥來減速，用行程閥或電氣行程開關(guān)控制換向閥的通斷將快速轉(zhuǎn)換為慢速。（a）行程閥控制 （b）行程開關(guān)控制減速回路方向控制回路 方向控制回路是通過控制液壓系統(tǒng)中液流的通、斷及流動(dòng)方向的，進(jìn)而達(dá)到控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)、停止及改變運(yùn)動(dòng)方向的目的 換向回路換向回路 （a）控制單作用液壓缸換向 （b）控制差動(dòng)缸換向用二位三通換向閥的換向回路鎖緊回路鎖緊回路 作用：為了使液壓缸

23、活塞能在任意位置上停止運(yùn)動(dòng)，并防止在外力作用下發(fā)生竄動(dòng)，須采用鎖緊回路。鎖緊的原理：將執(zhí)行元件的進(jìn)回油路封閉，利用三位四通換向閥的中位機(jī)能（O型或M型）可以使活塞在行程范圍內(nèi)的任意位置上停止運(yùn)動(dòng)用液控單向閥的鎖緊回路 浮動(dòng)回路浮動(dòng)回路 浮動(dòng)回路與鎖緊回路相反，它將執(zhí)行元件的進(jìn)、回油路連通或同時(shí)接回油箱，使之處于無約束的浮動(dòng)狀態(tài)。這樣，在外力作用下執(zhí)行元件仍可運(yùn)動(dòng) MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)回路分析數(shù)控車床液壓系統(tǒng)回路分析 MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的原理圖1、2、3、5-換向閥 6、7、8-減壓閥 9、10、11-調(diào)速閥 12、13、14-壓力表卡盤分系統(tǒng)卡盤分系統(tǒng) 卡盤分系統(tǒng)的執(zhí)行元件是一液

24、壓缸，控制油路則由一個(gè)有兩個(gè)電磁鐵的二位四通換向閥1、一個(gè)二位四通換向閥2、兩個(gè)減壓閥6和7組成 高壓夾緊：3DT失電、1DT得電，換向閥2和1均位于左位。分系統(tǒng)的進(jìn)油路：液壓泵液壓閥6換向閥2換向閥1液壓缸右腔。回油路：液壓缸左腔換向閥1油箱。這時(shí)活塞左移使卡盤夾緊（稱正卡或外卡），夾緊力的大小可通過減壓閥6調(diào)節(jié)。由于閥6的調(diào)定值高于閥7，所以卡盤處于高壓夾緊狀態(tài)。松夾時(shí)，使2DT得電、1DT失電，閥1切換至右位。進(jìn)油路：液壓泵減壓閥6換向閥2換向閥1液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪粨Q向閥1油箱?；钊乙疲ūP松開。MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)主要承擔(dān)卡盤、回轉(zhuǎn)刀架與刀盤及尾架套筒的驅(qū)動(dòng)與控制。

25、 低壓夾緊：油路與高壓夾緊狀態(tài)基本相同，唯一不同是這時(shí)3DT得電而使閥2切換至右位，因而液壓泵的供油只能經(jīng)減壓閥7進(jìn)入分系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)閥7便能實(shí)現(xiàn)低壓夾緊狀態(tài)下的夾緊力?；剞D(zhuǎn)刀盤分系統(tǒng)回轉(zhuǎn)刀盤分系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)分盤分系統(tǒng)由兩個(gè)執(zhí)行元件，刀盤的松開與夾緊由液壓缸執(zhí)行，而液壓馬達(dá)則驅(qū)動(dòng)刀盤回轉(zhuǎn)。有兩條支路：第一條支路由三位四通換向閥3和兩個(gè)單向調(diào)速閥9和10組成。通過三位四通換向閥3的切換控制液壓馬達(dá)在正、反轉(zhuǎn)時(shí)都能通過進(jìn)油路容積節(jié)流調(diào)速來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度。第二條支路控制刀盤的放松與夾緊，它是通過二位四通換向閥的切換來實(shí)現(xiàn)的 刀盤的完整旋轉(zhuǎn)過程：刀盤松開刀盤通過左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)就近到達(dá)指定刀位刀盤夾緊。電磁鐵的動(dòng)

26、作順序是4DT得電（刀盤松開）8DT（正轉(zhuǎn)）或7DT（反轉(zhuǎn)）得電（刀盤旋轉(zhuǎn)）8DT（正轉(zhuǎn)時(shí)）或7DT（反轉(zhuǎn)時(shí)）失電（刀盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)）4DT失電（刀盤夾緊）。尾架套筒分系統(tǒng)尾架套筒分系統(tǒng) 尾架套筒通過液壓缸實(shí)現(xiàn)頂出與縮回?？刂苹芈酚蓽p壓閥8、三位四通換向閥5和單向調(diào)速閥11組成。分系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)減壓閥8，將系統(tǒng)壓力降為尾架套筒頂緊所需的壓力。單向調(diào)速閥11用于在尾架套筒伸出時(shí)實(shí)現(xiàn)回油節(jié)流閥調(diào)速控制伸出速度。所以，尾架套筒伸出時(shí)，6DT得電，其油路為：系統(tǒng)供油經(jīng)閥8、閥5左位進(jìn)入液壓缸的無桿腔，而有桿腔的液壓油則經(jīng)閥11的調(diào)速閥和閥5回油箱。尾架套筒縮回時(shí)，5DT得電，系統(tǒng)供油經(jīng)閥8、閥5右位、閥11

27、的單向閥進(jìn)入液壓缸的有桿腔，而無桿腔的油則經(jīng)閥 5直接回油箱。3.5.3液壓系統(tǒng)常見故障診斷與維修液壓系統(tǒng)常見故障診斷與維修 液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)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)與噪聲 嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢測(cè)制度 嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度 【例例1】數(shù)控車床CKD6140卡盤失壓故障。故障現(xiàn)象：液壓卡盤夾緊力不足，卡盤失壓，監(jiān)視不報(bào)警。故障檢查與分析：該機(jī)床為德州機(jī)床廠生產(chǎn)的CKD6140數(shù)控車床，配套的電動(dòng)刀架為L(zhǎng)D4-I型?？ūP夾緊力不足，可能是系統(tǒng)壓力不足、執(zhí)行件內(nèi)泄、控制回路動(dòng)作不穩(wěn)定及卡盤移動(dòng)受阻造成。故障處理：調(diào)整系統(tǒng)壓力至要求，檢修液壓缸的內(nèi)泄及控制回路動(dòng)作情況，檢查卡盤各摩擦副的滑動(dòng)情況。如卡盤仍然夾緊力不足