學習單元3數(shù)控機床的維修第圖15伺服系統(tǒng)（方式4）a)框圖b)MDS-SJ2伺服進給系統(tǒng)2.報警指示燈指示的報警（7個燈）BRK—無熔絲斷路器切斷報警HVAL—過電壓報警HCAL—過電流報警（伴有401號報警）OVC—過載報警（401或702報警）LVAL—欠壓報警TGLS—速度反饋信號斷線報警DCAL—放電報警3.無報警顯示的故障機床失控：速度反饋信號為正反饋信號機床振動：與位置有關的系統(tǒng)參數(shù)設定錯誤、檢測裝置有故障（隨進給速度）定位精度低：傳動鏈誤差大、伺服增益太低電動機運行噪聲過大；換向器的表面粗糙度過低、油液灰塵等侵入電刷或換向器、電動機軸向竄動等例2．SIEMENS系統(tǒng)Profibus總線報警的故障維修故障現(xiàn)象：一臺配套SIEMENSSINUMERIK802D系統(tǒng)的四軸四聯(lián)動的數(shù)控銑床，開機后有時會出現(xiàn)380500Profibus-DP：驅(qū)動A1(有時是X、Y或Z)出錯。但關機片刻后重新開機，機床又可以正常工作。分析及處理過程：因為該報警時有時無，維修時經(jīng)過數(shù)次開關機試驗機床無異常，于是檢查總線、總線插頭，確認連接牢固、正確，接地可靠。但數(shù)日后，故障重新出現(xiàn)；仔細檢查611UE驅(qū)動報警顯示為“E-B280”，故障原因為電流檢測錯誤，測量驅(qū)動器的輸入電壓，發(fā)現(xiàn)實際輸入電壓為406V。重新調(diào)節(jié)變壓器的輸出電壓，機床恢復正常，報警從此不再出現(xiàn)。四、液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護液壓傳動系統(tǒng)用在數(shù)控機床何處？液壓系統(tǒng)的維護要點？氣壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護氣動系統(tǒng)在數(shù)控機床上應用在何處？怎樣維護氣動系統(tǒng)？1液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護1．1液壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應用液壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床中占有很重要的位置，加工中心的刀具自動交換系統(tǒng)(ATC)，托盤自動交換系統(tǒng)，主軸箱的平衡，主軸箱齒輪的變檔以及回轉(zhuǎn)工作臺的夾緊等一般都采用液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。機床液壓設備是由機械、液壓、電氣及儀表等組成的統(tǒng)一體，分析系統(tǒng)的故障之前必須弄清楚整個液壓系統(tǒng)的傳動原理、結構特點，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析、判斷，確定區(qū)域、部位、以至于某個元件。液壓系統(tǒng)的工作總是由壓力、流量、液流方向來實現(xiàn)的，可按照這些特征找出故障的原因并及時給予排除。造成故障的主要原因一般不外有三種情況：一是設計不完善或不合理；二是操作安裝有誤，使零件、部件運轉(zhuǎn)不正常；三是使用、維護、保養(yǎng)不當。前一種故障必須充分分析研究后進行改裝、完善；后兩種故障可以用修理及調(diào)整的方法解決。1．2液壓系統(tǒng)的維護要點（1）控制油液污染，保持油液清潔是確保液壓系統(tǒng)正常工作的重要措施。據(jù)統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)的故障有80％是由油液污染引發(fā)的，油液污染還會加速液壓元件的磨損。（2）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升是減少能源消耗、提高系統(tǒng)效率的一個重要環(huán)節(jié)。一臺機床的液壓系統(tǒng)，若油溫變化范圍大，其后果是：①影響液壓泵的吸油能力及容積效率；②系統(tǒng)工作不正常，壓力、速度不穩(wěn)定，動作不可靠；③液壓元件內(nèi)外泄漏增加；④加速油液的氧化變質(zhì)。（3）控制液壓系統(tǒng)泄漏。因為泄漏和吸空是液壓系統(tǒng)的常見故障，因此控制液壓系統(tǒng)泄漏極為重要。要控制泄漏，首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的裝配質(zhì)量以及管道系統(tǒng)的安裝質(zhì)量；其次是提高密封件的質(zhì)量，注意密封件的安裝使用與定期更換；最后是加強日常維護。（4）防止液壓系統(tǒng)的振動與噪聲。振動會影響液壓件的性能，使螺釘松動、管接頭松脫，從而引起漏油，因此要防止和排除振動現(xiàn)象。（5）嚴格執(zhí)行日常點檢制度。液壓系統(tǒng)的故障存在隱蔽性、可變性和難于判斷性，因此應對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行點檢，把可能產(chǎn)生的故障現(xiàn)象記錄在日檢維修卡上，并將故障排除在萌芽狀態(tài)，從而減少故障的發(fā)生。（6）嚴格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度。液壓設備在工作過程中，由于沖擊振動、磨損和污染等因素，會使管件松動，金屬件和密封件磨損，因此必須對液壓件及油箱等實行定期清洗和維修制度，對油液、密封件執(zhí)行定期更換制度。1．3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(zhuǎn)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(nèi)電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠油箱內(nèi)油量是否在標線范圍內(nèi)定期對油箱內(nèi)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1．4液壓系統(tǒng)的故障及維修（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一起。除機械、電氣問題外，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。⑥設計、選擇不當，使系統(tǒng)發(fā)熱，或動作不協(xié)調(diào)，位置精度達不到要求。⑦液壓件加工質(zhì)量差，或安裝質(zhì)量差，造成閥類動作不靈活。⑧長期工作，密封件老化，以及易損元件磨損等，造成系統(tǒng)中內(nèi)外泄漏量增加，系統(tǒng)效率明顯下降。（2）液壓元件常見故障及排除①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a.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。b.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。c.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，不得有泄漏現(xiàn)象。d.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。e.泵齒輪的嚙合精度不夠：對研齒輪達到齒輪嚙合精度。f.泵軸的油封骨架脫落，泵體不密封：更換合格泵軸油封。2）輸油不足的可能原因及排除方法a.軸向間隙與徑向間隙過大：由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。b.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。c.油液黏度太高或油溫過高：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10~50oC的溫度工作，如果三班工作，應裝冷卻裝置。d.電動機反轉(zhuǎn)：糾正電動機旋轉(zhuǎn)方向。e.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。f.壓力閥失靈：修理或更換壓力閥。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a.泵軸向間隙及徑向間隙過小：軸向、徑向間隙過小則應更換零件，調(diào)整軸向或徑向間隙。b.滾針轉(zhuǎn)動不靈活：更換滾針軸承。c.蓋板和軸的同心度不好：更換蓋板，使其與軸同心。d.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。e.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0.20mm。f.泵中有雜質(zhì)：可能在裝配時有鐵屑遺留，或油液中吸入雜質(zhì)；用細銅絲網(wǎng)過濾全損耗系統(tǒng)用油，去除污物。(2)整體多路閥常見故障的可能原因及排除方法①工作壓力不足a.溢流閥調(diào)定壓力偏低：調(diào)整溢流閥壓力。b.溢流閥的滑閥卡死：拆開清洗，重新組裝。c.調(diào)壓彈簧損壞：更換新產(chǎn)品。d.系統(tǒng)管路壓力損失太大：更換管路，或在許用壓力范圍內(nèi)調(diào)整溢流閥壓力。②工作油量不足a.系統(tǒng)供油不足：檢查油源。2)閥內(nèi)泄漏量大，作如下處理：如油溫過高，粘度下降，則應采取降低油溫措施；如油液選擇不當，則應更換油液；如滑閥與閥體配合間隙過大，則應更換新產(chǎn)品。③復位失靈復位彈簧損壞與變形，更換新產(chǎn)品。④外泄漏a.Y形圈損壞，更換產(chǎn)品。b.油口安裝法蘭面密封不良。檢查相應部位的緊固和密封。c.各結合面緊固螺釘、調(diào)壓螺釘背帽松動或堵塞，緊固相應部件。(3)電磁換向閥常見故障的可能原因和排除方法①滑閥動作不靈活a.滑閥被拉壞：拆開清洗，或修整滑閥與閥孔的毛刺及拉壞表面。b.閥體變形：調(diào)整安裝螺釘?shù)膲壕o力，安裝轉(zhuǎn)矩不得大于規(guī)定值。c.復位彈簧折斷：更換彈簧。②電磁線圈燒損a.線圈絕緣不良：更換電磁鐵b.電壓太低：使用電壓應在額定電壓的90％以上。c.工作壓力和流量超過規(guī)定值：調(diào)整工作壓力，或采用性能更高的閥。d.回油壓力過高：檢查背壓，應在規(guī)定值16MPa以下。(4)液壓缸故障及排除方法①外部漏油a.活塞桿碰傷拉毛：用極細的砂紙或油石修磨，不能修的，更換新件。b.防塵密封圈被擠出和反唇：拆開檢查，重新更新。c.活塞和活塞桿上的密封件磨損與損傷：更換新密封件。d.液壓缸安裝定心不良，使活塞桿伸出困難：拆下來檢查安裝位置是否符合要求。②活塞桿爬行和蠕動a.液壓缸內(nèi)進入空氣或油中有氣泡：松開接頭，將空氣排出。b.液壓缸的安裝位置偏移：在安裝時必須檢查，使之與主機運動方向平行。c.活塞桿全長和局部彎曲：活塞桿全長校正直線度誤差應小于等于0.03/100mm或更換活塞。d.缸內(nèi)銹蝕或拉傷。去除銹蝕和毛刺，嚴重時更換缸筒。(3)供油回路的故障維修故障現(xiàn)象：供油回路不輸出壓力油。分析及處理過程：以一種常見的供油裝置回路為例，如圖5-24所示。液壓泵為限壓式變量葉片泵，換向閥為三位四通M型電磁換向閥。啟動液壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)溢流閥，壓力表指針不動作，說明無壓力；啟動電磁閥，使其置于右位或左位，液壓缸均不動作。電磁換向閥置于中位時，系統(tǒng)沒有液壓油回油箱。檢測溢流閥和液壓缸，其工作性能參數(shù)均正常。而液壓系統(tǒng)沒有壓力油輸出，顯然液壓泵沒有吸進液壓油，其原因可能會有：液壓泵的轉(zhuǎn)向不對；吸油濾油器嚴重堵塞或容量過?。河鸵旱恼扯冗^高或溫度過低；吸油管路嚴重漏氣；濾油器沒有全部浸入油液面以下或油箱液面過低；葉片在轉(zhuǎn)子槽中卡死；液壓泵至油箱液面高度大于500mm等。經(jīng)檢查，泵的轉(zhuǎn)向正確，濾油器工作正常，油液的粘度、溫度合適，泵運轉(zhuǎn)時無異常噪聲，說明沒有過量空氣進入系統(tǒng)，泵的安裝位置也符合要求。將液壓泵解體，檢查泵內(nèi)各運動副，葉片在轉(zhuǎn)子槽中滑動靈活，但發(fā)現(xiàn)可移動的定子環(huán)卡死于零位附近。變量葉片泵的輸出流量與定子相對轉(zhuǎn)子的偏心距成正比。定子卡死于零位，即偏心距為零，因此泵的輸出流量為零。具體說，葉片泵與其他液壓泵一樣都是容積泵，吸油過程是依靠吸油腔的容積逐漸增大，形成部分真空，液壓油箱中液壓油在大氣壓力的作用下，沿著管路進入泵的吸入腔，若吸入腔不能形成足夠的真空(管路漏氣，泵內(nèi)密封破壞)，或大氣壓力和吸入腔壓力差值低于吸油管路壓力損失(過濾器堵塞，管路內(nèi)徑小，油液粘度高)，或泵內(nèi)部吸油腔與排油腔互通(葉片卡死于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子體與配油盤脫開)等因素存在，液壓泵都不能完成正常的吸油過程。液壓泵壓油過程是依靠密封工作腔的容積逐漸減小，油液被擠壓在密封的容積中，壓力升高，由排油口輸送到液壓系統(tǒng)中。由此可見，變量葉片泵密封的工作腔逐漸增大(吸油過程)，密封的工作腔逐漸減小(壓油過程)，完全是由于定子和轉(zhuǎn)子存在偏心距而形成的。當其偏心距為零時，密封的工作腔容積不變化，所以不能完成吸油、壓油過程，因此上述回路中無液壓油輸入，系統(tǒng)也就不能工作。故障原因查明，相應排除方法就好操作了。排除步驟是：將葉片泵解體，清洗并正確裝配，重新調(diào)整泵的上支承蓋和下支承蓋螺釘，使定子、轉(zhuǎn)子和泵體的水平中心線互相重合，使定子在泵體內(nèi)調(diào)整靈活，并無較大的上下竄動，從而避免定子卡死而不能調(diào)整的故障。圖16變量泵供油系統(tǒng)2．氣壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護1．1氣動系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應用系統(tǒng)工作原理與液壓系統(tǒng)工作原理類似。由于氣動裝置的氣源容易獲得，且結構簡單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度快，動作頻率高，因此在數(shù)控機床上也得到廣泛應用，通常用來完成頻繁起動的輔助工作。如機床防護門的自動開關，主軸錐孔的吹氣，自動吹屑清理定位基準面等。部分小型加工中心依靠氣液轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)機械手的動作和主軸松刀。1．2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分、油分和粉塵等雜質(zhì)。水分會使管道、閥和氣缸腐蝕；油分會使橡膠、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。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)（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。（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0.01-0.08μm的壓縮機油微粒，在排氣溫度為120-220oC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μm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。1．3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，氣動裝置運行結束后，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。1．4氣動系統(tǒng)常見故障及排除氣動系統(tǒng)故障維修實例：例1．刀柄和主軸的故障維修故障現(xiàn)象：TH5840立式加工中心換刀時，主軸錐孔吹氣，把含有鐵銹的水分子吹出，并附著在主軸錐孔和刀柄上。刀柄和主軸接觸不良。分析及處理過程：故障產(chǎn)生的原因是壓縮空氣中含有水分。如采用空氣干燥機，使用干燥后的壓縮空氣問題即可解決。若受條件限制，沒有空氣干燥機，也可在主軸錐孔吹氣的管路上進行兩次分水過濾，設置自動放水裝置，并對氣路中相關零件進行防銹處理，故障即可排除。例2．松刀動作緩慢的故障維修故障現(xiàn)象：TH5840立式加工中心換刀時，主軸松刀動作緩慢。分析及處理過程：根據(jù)圖示的氣動控制原理圖進行分析，主軸松刀動作緩慢的原因有：①氣動系統(tǒng)壓力太低或流量不