数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材

第2章数控机床机械结构的故障诊断与维修天津工程师范学院2022/12/1712.1

数控机床机械结构的主要组成2.2数控机床的主传动系统2.3数控机床的进给传动系统2.4自动换刀装置2.5回转工作台2.6数控机床的液压与气动装置2022/12/172第2章数控机床机械结构的故障诊断与维修由于进给伺服驱动、主轴驱动和CNC技术的发展，以及为适应高生产率的需要，数控机床的机械结构已从初期对普通机床局部结构的改进。逐步发展为数控机床的独特机械结构。图2-1所示为CK6136型数控车床。2.1数控机床机械结构的主要组成2022/12/1732.2数控机床的主传动系统2.2.1主轴变速方式1．无级变速，如图2-2所示2．分段无级变速，如图2-3所示。3．液压拨叉变速机构，如图2-4所示4．电磁离合器变速，如图2-5

2-62-7所示5．内装电动机主轴变速，如图2-8所示2022/12/1742.2.2主轴部件主轴部件是机床的一个关键部件，它包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。主轴部件质量的好坏直接影响加工质量。主轴端部的结构形状如图2-9所示2022/12/1752.2.3主轴部件的支承机床主轴带着刀具或夹具在支承中作回转运动，应能传递切削转矩承受切削抗力，并保证必要的旋转精度。机床主轴多采用滚动轴承作为支承，对于精度要求高的主轴则采用动压或静压滑动轴承作为支承。下面着重介绍主轴部件所用的滚动轴承。

1．主轴部件常用滚动轴承的类型如图2-10所示

2．滚动轴承的精度主轴部件所用滚动轴承的精度有高级6、精密级5、特精级4和超精级2。前支承的精度一般比后支承的精度高一级，也可以用相同的精度等级。普通精度的机床通常前支承取4、5级，后支承用5、6级。

3．主轴滚动轴承的配置如图2-11所示2022/12/1764．主轴滚动轴承的预紧常用的方法有以下几种：(1)轴承内圈移动

如图2-12所示(2)修磨座圈或隔套

如图2-13所示2.2.4主轴的材料和热处理主轴材料可根据强度、刚度、耐磨性、载荷特点和热处理变形大小等因素来选择。主轴刚度与材质的弹性模量E有关。无论是普通钢还是合金钢其E值基本相同。因此，对于一般要求的机床其主轴可用价格便宜的中碳钢、45钢，进行调质处理后硬度为22～28HRC。2022/12/1772.2.5主轴的润滑与冷却主轴轴承润滑和冷却是保证主轴正常工作的必要手段。2.2.6主轴部件的维护数控机床主轴部件是影响机床加工精度的主要部件，它的回转精度影响工件的加工精度；它的功率大小和回转速度影响加工效率；它的自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程度。2.2.7主传动链的维护2.2.8主传动系统常见故障及排除方法（见表2-1）2022/12/1782.3数控机床的进给传动系统2022/12/1792.3.1滚珠丝杠螺母副目前广泛应用的进给运动的传动方式主要有两种：一种是回转伺服电机通过滚珠丝杠螺母副的间接传动的进给运动方式;另一种是采用直线电机直接驱动的进给运动方式。后者多用于高速加工中。常用的循环方式有外循环与内循环两种：1、外循环如图2-18所示2、内循环如图2-19所示（一）滚珠丝杠副的预紧滚珠丝杠副预紧的目的是为了消除丝杠与螺母之间的间隙和施加预紧力，以保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度。在数控机床进给系统中使用的滚珠丝杠螺母副的预紧方法有修配垫片厚度、双螺母消隙、齿差式调整方法等。广泛采用的是双螺母结构消隙。

1、修配垫片消隙式如图2-20所示

2、双螺母消隙式如图2-21所示

3、齿差消隙式如图2-22所示

（二）滚珠丝杠副的支承

安装方式对滚珠丝杠副承载能力、刚性及最高转速有很大影响。滚珠丝杠螺母副在安装时应满足以下要求：

1）、滚珠丝杠螺母副相对工作台不能有轴向窜动；

2）、螺母座孔中心应与丝杠安装轴线同心；

3）、滚珠丝杠螺母副中心线应平行于相应的导轨；

4）、能方便地进行间隙调整、预紧和预拉伸。2022/12/1710常见安安装方方式有有以下下四种种情况况(如图2-23的（a）、（（b）、（c）、（（d）所示示)。(1)固定—自由适适用用于低低转速速，中中精度度，短短轴向向丝杠杠；(2)支承—支承适适用用于中中等转转速，，中精精度；；(3)固定—支承适适用用于中中等转转速、、高精精度；；(4)固定—固定适用于于高转转速、、高精精度。（三））制动动装置置滚珠丝杠副副的传动效效率高但不不能自锁，，用在垂直直传动或高高速大惯量场场合时需要要制动装置置。2022/12/1211（四）滚珠珠丝杠副的的润滑及防防护装置滚珠丝杠副副在工作状状态下，必必须润滑，，以保证其其充分发挥机能能。润滑方方式主要有有以下两种种：润滑脂脂、润滑油。润润滑脂的给给脂量一般般是螺母内内部空间容容积的1/3，某些生产产厂家在装装配时螺母母内部已加加注润滑脂。而润滑滑油的给油油量随行程程、润滑油油的种类、、使用条件等的的不同而不不同。滚珠丝杠副副与滚动轴轴承一样，，如果污物物及异物进进入就很快使它它磨损，因因此考虑油油污物异物物（切削））进入时，必须须采用防尘尘装置，将将丝杠轴完完全保护起起来。防尘装装置可采用用可随移动动部件移动动而收展的的钢制盖板或柔柔性卷帘。。2022/12/12122.3.2导轨滑块副副导轨副按接接触面的摩摩擦性质可可以分为滑滑动导轨、、静压导轨和和滚动导轨轨。（一）滑动动导轨（二）静压压导轨如图图2-25所示（三）滚动动导轨如图图2-26所示（四）滚动动导轨的结结构，结构构如图2-27所示（五）滚动动导轨的安安装、预紧紧如图2-30所示2022/12/12132.3.3静压蜗杆—蜗轮条传动动（一）传动动原理静压蜗杆—蜗轮齿条是是一种精密密传动副，，用于将回回转运动转转变为直线线位移。如如图2-31所示，蜗杆杆可看作长长度很短的的丝杠，其其长径比很很小。蜗轮轮齿条则可可以看作一一个很长的的螺母沿轴轴向剖开后后的一部分分。与滚珠珠丝杠不同同，蜗轮齿齿条能无限限接长，因因此，运动动部件的行行程可以很很长。（二）传动动方案蜗杆—蜗轮齿条机机构常用传传动方案有有以下两种种：蜗杆箱固定定，如图2-33所示。蜗轮齿条固固定，如图图2-34所示。2022/12/12142.4自动换刀装装置为进一步提提高数控机机床的加工工效率，数数控机床正正向着工件件在一台机机床一次装装夹即可完完成多道工工序或全部部工序加工工的方向发发展，因此此出现了各各种类型的的加工中心心机床，如如车削中心心、镗铣加加工中心、、钻削中心心等。这类类多工序加加工的数控控机床在加加工过程中中要使用多多种刀具，，因此必须须有自动换换刀装置，，以便选用用不同刀具具，完成不不同工序的的加工工艺艺。各类数控机机床的自动动换刀装置置的结构取取决于机床床的类型、、工艺范围围、使用刀刀具的种类类和数量。。数控机床床常用的自自动换刀装装置的类型型、特点、、适用范围围见表2-5。2022/12/12152.4.1排刀式刀架架排刀式刀架架一般用于于小规格数数控车床，，以加工棒棒料为主的的机床较为为常见。它它的结构形形式为夹持持着各种不不同用途刀刀具的刀夹夹沿着机床床的X坐标轴方向向排列在横横向滑板或或一种称之之为快换台台板上。刀刀具典型布布置方式如如图2-35所示。2.4.2经济型数控控车床方刀刀架经济型数控控车床方刀刀架是在普普通车床四四方刀架的的基础上发发展的一种种自动换刀刀装置，功功能和普通通四方刀架架一样，有有四个刀位位，能装夹夹4把不同功能能的刀具，，方刀架回回转90°时，刀具交交换一个刀刀位，但方方刀架的回回转和刀位位号的选择择是由加工工程序指令令控制如图图2-37所示2.4.3一般转塔回回转刀架图2-38为数控车床床的转塔回回转刀架．．它适用于于盘类零件件的加工。。在加工轴轴类零件时时，可以换换用四方回回转刀架。。2022/12/12162.4.4刀库的形式式刀库用于存存放刀具，，它是自动动换刀装置置中主要部部件之一。。其容量、、布局和具具体结构对对数控机床床的设计有有很大影响响。根据刀库存存放刀具的的数目和取取刀方式，，刀库可设设计成多种种形式。图2-39所示为常见见的几种刀刀库形式。。单盘式刀刀库图2-39a～d存放的刀具具数目—般为15～40把，为适应应机床主轴轴的布局，，刀库上刀刀具轴线可可以按不同同方向配置置，如轴向向、径向或或斜向。图2-39d是刀具可作作90°翻转的圆盘盘刀库，采采用这种结结构可以简简化取刀动动作。单盘盘式的结构构简单，取取刀也很方方便，因此此应用广泛泛。当刀库库存放刀具具的数目要要求较多时时，若仍采采用单圆盘盘刀库，则则刀库直径径增加太大大而使结构构庞大。为为了既能增增大刀库容容量而结构构又较紧凑凑，研制了了各种形式式的刀库。。如图2-39e为鼓轮弹仓仓式(又称刺猬式式)刀库，其结结构十分紧紧凑，在相相同的空间间内，它的的刀库容量量最大，但但选刀和取取刀的动作作较复杂。。172022/12/122.4.5刀库的故障刀库的主要故故障有：刀库库不能转动或或转动不到位位；刀库的刀刀套不能夹紧紧，刀具、刀刀库上不到位位等。(1)刀库不能转动动或转动不到到位，刀库不不能转动的可可能原因有：：①联接电动动机轴与蜗杆杆轴的联轴器器松动；②变变频器故障，，应查变频器器的输入输出出电压正常与与否；③PLC无控制输出，，可能是接口口板中的继电电器失效；④④机械连接过过紧或黄油粘粘涩；⑤电网网电压过低(不应低于370V)。刀库转动不到到位的可能原原因有：电机机转动故障，，传动机构误误差。(2)刀套不能夹紧紧刀具可可能原因是刀刀套上的调整整螺母松动，，或弹簧太松松，造成卡紧紧力超重，刀刀具超重。(3)刀套上下不到到位可能能原因是装置置调整不当或或加工误差过过大而造成拨拨叉位置不正正确；因限位位开关安装不不准或调整不不当而造成反反馈信号错误误。2022/12/12182.4.6换刀机械手故故障（1）刀具夹不紧紧可能原原因有气泵气气压不足，增增压漏气，刀刀具卡紧气压压漏气，刀具具松开弹簧上上的螺帽松动动。(2)刀具夹紧后松松不开可可能原因有松松锁刀的弹簧簧压合过紧，，应调节松锁锁刀弹簧上的的螺钉，使最最大载荷不超超过额定数值值。(3)刀具从机械手手中脱落应应检查刀具具是否超重，，机械手卡紧紧锁是否损坏坏或没有弹出出来。(4)刀具交换时掉掉刀换刀刀时主轴箱没没有回到换刀刀点或换刀点点漂移，机械械手抓刀时没没有到位，就就开始拔刀，，都会导致换换刀时掉刀。。(5)机械手换刀速速度过快或过过慢可能能是因气压太太高或太低和和换刀气阀节节流开口太大大或太小。2022/12/12192.4.7加工中心自动动换刀装置常常见故障分析析①刀库乱刀刀故障处理方方法故障原因：1）PMC参数丢失或系系统记忆值与与实际不符；；2）换刀装置拆拆修；3）操作者误操操作；具体处理方法法：1）手动方式使使刀库回到原原位位置，即即1号刀座对应换换刀位置；2）通过系统PMC参数画面，初初始化数据表表，数据表的的D000设定为0，D001—D024设定值分别为为1、2、3-24进行设定；3）通过系统PMC参数画面刀库库计数器初始始化设定为23；4）系统MDI方式下，把实实际刀具送回回到刀库中。。②换刀过程程中出现碰刀刀的处理2022/12/12202.5回转工作台2022/12/1221为了扩大数控控机床的加工工性能，适应应某些零件加加工的需要，，数控机床的的进给运动，，除X、Y、Z三个坐标轴的的直线进给运运动之外，还还可以有绕X、Y、Z三个坐标轴的的圆周进给运运动，这分别别称A、B、C轴。通常数控控机床的圆周周进给运动，，可以实现精精确的自动分分度改变工件件相对于主轴轴的位置，以以便分别加工工各个表面，，这对箱体类类零件的加工工带来了便利利。对于自动动换刀多工序序数控机床来来说，回转工工作台已成为为一个不可缺缺少的部件。。数控机床中常常用的回转工工作台有分度度工作台和数数控工作台。2.5.1鼠牙盘式分度度工作台鼠牙盘式分度度工作台主要要由工作台面面底座、夹紧紧液压缸、分分度液压缸和和鼠牙盘等零零件组成，其其结构如图2-54所示。2.5.2数控回转运动动工作台数控回转运动动工作台能实实现进给运动动，它在结构构上和数控机机床的进给驱驱动机构有许许多共同之点点。如图2-55所示为闭环数数控旋转工作作台结构图。。2.5.3回转工作台的的常见故障及及排除方法回转工作台的的常见故障及及排除方法如如表2-6所示。2022/12/1222现代数控机床床在实现整机机的全自动化化控制中，除除数控系统外外，还需要配配备液压和气气动装置来辅辅助实现整机机的自动运行行功能。液压压传动装置使使用工作压力力高的液体介介质，机构输输出力大，机机械结构更紧紧凑、动作平平稳可靠，易易于调节和噪噪声较小，但但要配置液压压泵和油箱，，当油液渗漏漏时污染环境境。气动装置置的气源容易易获得，机床床可以不必单单独配置动力力源，装置结结构简单，工工作介质不污污染环境，工工作速度快和和动作频率高高，适合于完完成频繁起动动的辅助动作作。过载时比比较安全，不不易发生过载载损坏机件等等事故。2.6数控机床的液液压与气动装装置2022/12/12232.6.1数控机床上典典型的液压回回路分析（一）MJ-50数控车床液压压系统MJ-50数控车床液压压系统主要承承担卡盘、回回转刀架、刀刀盘、尾架套套筒的驱动与与控制。它能能实现卡盘的的夹紧、放松松及两种夹紧紧力(高与低)之间的转换；；回转刀盘的的正反转，刀刀盘的松开与与夹紧；尾架架套筒的伸缩缩。液压系统统的所有电磁磁铁的通、断断均由可编程程控制器来控控制。整个系系统由卡盘、、回转刀盘与与尾架套筒三三个分系统组组成，以一变变量液压泵为为动力源。系系统的压力调调定为4MPa。图2-57是MJ-50数控车床液压压系统的原理理图。2022/12/1224（二）CK3225数控车床床液压系系统CK3225数控车床床可以车车削内圆圆柱、外外圆柱、、圆锥及及各种圆圆弧曲线线，适用用于形状状复杂、、精度高高的轴类类和盘类类零件的的加工。。液压系系统见图图2-58。它的作作用是用用来控制制卡盘的的夹紧与与松开；；主轴变变档、转转塔刀架架的夹紧紧与松开开；转塔塔刀架的的转位和和尾座套套筒的移移动。（三）VP1050加工中心心液压系系统VP1050加工中心心为工业业型龙门门结构立立式加工工中心，，它利用用液压系系统传动动具有功功率大、、效率高高、运行行安全可可靠的优优点，在在该加工工中心中中主要实实现链式式刀库的的刀链驱驱动、上上下移动动的主轴轴箱的配配重、刀刀具的安安装和主主轴高低低速的转转换等辅辅助动作作的完成成。如图图2-61所示示为为VPl050加工工中中心心的的液液压压系系统统工工作作原原理理图图。2022/12/1225（四四））组组合合机机床床动动力力滑滑台台液液压压系系统统YT4543型动动力力滑滑台台液液压压系系统统YT4543型动动力力滑滑台台的的工工作作进进给给速速度度范范围围为为6.6mm／min～660mm／min，最最大大快快进进速速度度为为7300mm／min，最最大大推推力力为为45kN。YT4543型动动力力滑滑台台液液压压系系统统如如图图2-62所示示。2022/12/12262.6.2数控控机机床床液液压压回回路路常常见见故故障障及及维维修修1．液液压压系系统统常常见见故故障障的的特特征征设备备调调试试阶阶段段的的故故障障率率较较高高，，存存在在问问题题较较为为复复杂杂．．其其特特征征是是设设计计、、制制造造、、安安装装以以及及管管理理等等问问题题交交织织在在—起。。一一般般液液压压系系统统常常见见故故障障有有：：1)接头头连连接接处处泄泄漏漏。。2)运动动速速度度不不稳稳定定。。3)阀心心卡卡死死或或运运动动不不灵灵活活造造成成执执行行机机构构动动作作失失灵灵4）阻阻尼尼小小孔孔被被堵堵造造成成系系统统压压力力不不稳稳定定或或压压力力调调不不上上去去5）阀阀类类元元件件漏漏装装弹弹簧簧或或密密封封件件，，或或管管道道接接错错而而使使动动作作混混乱乱。。2022/12/12272.液压压元元件件常常见见故故障障及及排排除除液压压泵泵故故障障液压压泵泵主主要要有有齿齿轮轮泵泵、、叶叶片片泵泵等等，，下下面面以以齿齿轮轮泵泵为为例例介介绍绍故故障障及及其其诊诊断断。。齿齿轮轮泵泵最最常常见见的的故故障障是是泵泵体体与与齿齿轮轮的的磨磨损损、、泵泵体体的的裂裂纹纹和和机机械械损损伤伤。。出出现现以以上上情情况况一一般般必必须须大大修修或或更更换换零零件件。。在在机机器器运运行行过过程程中中，，齿齿轮轮泵泵常常见见的的故故障障有有：：噪噪声声严严重重及及压压力力波波动动；；输输油油量量不不足足：：液液压压泵泵不不正正常常或或有有咬咬死死现现象象。。1)噪声声严严重重及及压压力力波波动动可可能能原原因因及及排排除除方方法法①泵的的过过滤滤器器被被污污物物阻阻塞塞不不能能起起滤滤油油作作用用：：用用干干净净的的清清洗洗油油将将过过滤滤器器去去除除污污物物。。②油位位不不足足，，吸吸油油位位置置太太高高，，吸吸油油管管露露出出油油面面：：加加油油到到油油标标位位，，降降低低吸吸油油位位置置。2022/12/1228③泵体与与泵盖盖的两两侧没没有加加纸垫垫；泵泵体与与泵盖盖不垂垂直密密封；；旋转转时吸吸入空空气；；泵体体与泵泵盖间间加入入纸垫垫；泵泵体用用金刚刚砂在在平板板上研研磨，，使泵泵体与与泵盖盖垂直直度误误差不不超过过0.005mm，紧固固泵体体与泵泵盖的的联结结，不不得有有泄漏漏现象象。④泵的主主动轴轴与电电动机机联轴轴器不不同心心，有有扭曲曲磨擦擦：调调整泵泵与电电动机机联轴轴器的的同心心度，，使其其误差差不超超过0.2mm。⑤泵齿轮轮的啮啮合精精度不不够：：对研研齿轮轮达到到齿轮轮啮合合精度度。⑥泵轴的的油封封骨架架脱落落，泵泵体不不密封封：更更换合合格泵泵轴油油封。。2022/12/12292)输油不不足的的可能能原因因及排排除方方法①轴向间间隙与与径向向间隙隙过大大：小小于齿齿轮泵泵的齿齿轮两两侧端端面在在旋转转过程程中与与轴承承座圈圈产生生相对对运动动会造造成磨磨损，，轴向向间隙隙和径径向间间隙过过大时时必须须更换换零件件。②泵体裂裂纹与与气孔孔泄漏漏现象象：泵泵体出出现裂裂纹时时需要要更换换泵体体，泵泵体与与泵盖盖间加加入纸纸垫，，紧固固各联联接处处螺钉钉。③油液粘粘度太太高或或油温温过高高：用用20#机械油油选用用适合合的温温度，，一般般20#全损耗耗系统统用油油适用用10~50℃的温度度工作作，如如果三三班工工作，，应装装冷却却装置置。④电动动机反反转：：纠正正电动动机旋旋转方方向。。⑤过滤滤器有有污物物，管管道不不畅通通：清清除污污物，，更换换油液液，保保持油油液清清洁。。⑥压力力阀失失灵：：修理理或更更换压压力阀阀。2022/12/12303)液压泵泵运转转不正正常或或有咬咬死现现象的的可能能原因因及排排除方方法①泵轴向向间隙隙及径径向间间隙过过小：：轴向向、径径向间间隙过过小则则应更更换零零件间间隙。。②滚针转转动不不灵活活：更更换滚滚针轴轴承。。③盖板和和轴的的同心心度不不好：：更换换盖板板，使使其与与轴同同心。。调整整轴向向或径径向间间隙。。④压力阀阀失灵灵：检检查压压力阀阀弹簧簧是否否失灵灵，阀阀体小小孔是是否被被污物物堵塞塞，滑滑阀和和阀体体是否否失灵灵；更更换弹弹簧，，清除除阀体体小孔孔污物物或换换滑阀阀。⑤泵和电电动机机间联联轴器器同心心度不不够：：调整整泵轴轴与电电动机机联轴轴器同同心度度，使使其误误差不不超过过0.20mm。⑥泵中有有杂质质：可可能在在装配配时有有铁屑屑遗留留，用用细铜铜丝网网过滤滤全损损耗系系统用用油，，去除除污物物。2022/12/12312.6.3数控机机床气气压回回路常常见故故障及及维修修1．气动动系统统维护护的要要点(1)保证供供给洁洁净的的压缩缩空气气压缩空空气中中通常常都含含有水水份、、油份份和粉粉尘等等杂质质。水水份会会使管管道、、阀和和缸腐腐蚀；；油份份会使使橡胶胶、塑塑料和和密封封材料料变质质、粉粉尘造造成阀阀体动动作失失灵。。选用用合适适的过过滤器器可以以清除除压缩缩空气气中的的杂质质，使使用过过滤器器时应应及时时排除除积存存的液液体，，否则则当积积存液液体接接近挡挡水板板时气气流仍仍可将将积存存物卷卷起。。(2)保证空气中中含有适量量的润滑油油大多数气动动执行元件件和控制元元件都要求求适度的润润滑。如果果润滑不良良将会发生生以下故障障：①由于于摩擦阻力力增大而造造成气缸推推力不足，，阀心动作作失灵。②②由于密封封材料的磨磨损而造成成空气泄漏漏。③由于于生锈造成成元件的损损伤及动作作失灵。2022/12/1232润滑的方法法一般采用用油雾器进进行喷雾润润滑，油雾雾器一般安安装在过滤滤器和减压压阀之后。。油雾器的的供油量一一般不宜过过多，通常常每10m3的自由空气气供lmL的油量(即40-50滴油)。检查润滑滑是否良好好的一个方方法是：找找一张清洁洁的白纸放放在换向阀阀的排气口口附近，如如果阀在工工作三至四四个循环后后，白纸上上只有很轻轻的斑点时时，则表明明润滑是良良好的。(3)保持气动系系统的密封封性漏气不仅增增加了能量量的消耗，，也会导致致供气压力力的下降，，甚至造成成气动元件件工作失常常。严重的的漏气在气气动系统停停止运行时时，由漏气气引起的响响声很容易易发现；轻轻微的漏气气则利用仪仪表，或用用涂抹肥皂皂水的办法法进行检查查。2022/12/1233(4)保证气动元元件中运动动零件的灵灵敏性从空气压缩缩机排出的的压缩空气气，包含有有粒度为0.01~0.08um的压缩机油油微粒，在在排气温度度为120~220℃的高温下，，这些油粒粒会迅速氧氧化，氧化化后油粒颜颜色变深，，粘性增大大，并逐步步由液态固固化成油泥泥。这种um级以下的颗颗粒，一般般过滤器无无法滤除。。当它们进进入到换向向阀后便附附着在阀心心上，使阀阀的灵敏度度逐步降低低，甚至出出现动作失失灵。为了了清除油泥泥，保证灵灵敏度，可可在气动系系统的过滤滤器之后，，安装油雾雾分离器，，将油泥分分离出来。。此外，定定期清洗阀阀也可以保保证阀的灵灵敏度。(5)保证气动装装置具有合合适的工作作压力和运运动速度调节工作压压力时，压压力表应当当工作可靠靠，读数准准确。减压压阀与节流流阀调节好好后，必须须紧固调压压阀盖或锁锁紧螺母，，防止松动动。2022/12/12342．气动系统统的点检与与定检(1)管路系统点点检主要内容是是对冷凝水水和润滑油油的管理。。冷凝水的的排放，一一般应当在在气动装置置运行之前前进行。但但是当夜间间温度低于于０℃时，，为防止冷冷凝水冻结结，气动装装置运行结结束后，应应开启放水水阀门排放放冷凝水。。补充润滑滑油时，要要检查油雾雾器中油的的质量和滴滴油量是否否符合要求求。此外，，点检还应应包括检查查供气压力力是否正常常，有无漏漏气现象等等。(2)气动元件的的定检主要内容是是彻底处理理系统的漏漏气现象。。例如更换换密封元件件，处理管管接头或联联接螺钉松松动等，定定期检验测测量仪表、、安全阀和和压力继电电器等。具具体可参见见表2-8。2022/12/12352022/12/1236表2-1主传动动链故故障诊诊断2022/12/1237序号故障现象故障原因排除方法1加工精度达不到要求机床在运输过程中受到冲击检查对机床精度有影响的各部分，特别是导轨副，并按出厂精度要求重新调整或修复安装不牢固、安装精度低或有变化重新安装调平、紧固2切削振动大主轴箱和床身连接螺钉松动恢复精度后紧固连接螺钉轴承预紧力不够、游隙过大重新调整轴承游隙。但预紧力不宜过大，以免损坏轴承轴承预紧螺母松动，使主轴窜动紧固螺母，确保主轴精度合格轴承拉毛或损坏更换轴承主轴与箱体超差修理主轴或箱体，使其配合精度、位置精度达到要求其他因素检查刀具或切削工艺问题如果是车床，则可能是砖塔刀架运动部位松动或压力不够而未卡紧调整修理3主轴箱噪声大主轴部件动平衡不好重做动平衡齿轮啮合间隙不均或严重损伤调整间隙或更换齿轮轴承损坏或传动轴弯曲修复或更换轴承，校直传动轴传动带长度不一或过松调整或更换传动带，不能新旧混用齿轮精度差更换齿轮润滑不良调整润滑油量，保持主轴箱的清洁度4齿轮和轴承损坏

变挡压力过大，齿轮受冲击产生破损按液压原理图，调整到适应的压力和流量变挡机构损坏或固定销脱落修复或更换零件轴承预紧力过大或无润滑重新调整预紧力，并使之润滑充足5主轴无变速电器变挡信号是否输出电器人员检查处理压力是否足够检测并调整工作压力变挡液压缸研损或卡死修去毛刺和研伤，清洗后重装变挡电磁阀卡死检修并清洗电磁阀变挡液压缸拔叉脱落修复或更换变挡液压缸窜油或内泄更换密封圈变挡复合开关失灵更换新开关6主轴不转动主轴转动指令是否输出电器人员检查处理保护开关没有压合或失灵检修压合保护开关或更换卡盘未夹紧工件调整或修理卡盘变挡复合开关损坏更换复合开关变挡电磁阀体内泄漏更换电磁阀7主轴发热主轴轴承预紧力过大调整预紧力轴承研伤或损伤更换轴承润滑油脏或有杂质清洗主轴箱，更换新油8液压变速时齿轮推不到位主轴箱内拔叉磨损选用球墨铸铁作拔叉材料在每个垂直滑移齿轮下方安装塔簧作为辅助平衡装置，减轻对拔叉的压力2022/12/12389主轴在强力切削时停转电动机与主轴连接的皮带过松移动电动机座，张紧皮带，然后将电动机座重新锁紧皮带表面有油用汽油清洗后擦干净，再装上皮带使用过久而失效更换新皮带摩擦离合器调整过松或磨损调整摩擦离合器，修磨或更换摩擦片10主轴没有润滑油循环或润滑不足液压泵转向不正确，或间隙太大改变液压泵转向或修理液压泵吸油管没有插入油箱的油面以下将吸油管插入油面以下2/3处油管或滤油器堵塞清除堵塞物润滑油压力不足调整供油压力11润滑油泄漏润滑油量多调整供油量检查各处密封件是否有损坏更换密封件管件损坏更新管件12刀具不能夹紧碟形弹簧位移量小调整碟形弹簧行程长度检查刀具松夹弹簧上的螺母是否松动顺时针旋转松夹刀弹簧上的螺母使其最大工作载荷为13kN13刀具夹紧后不能松开松刀弹簧压合过紧顺时针旋转松夹刀弹簧上的螺母使其最大工作载荷不得超过13kN液压缸压力和行程不够调整液压力和活塞行程开关位置2022/12/1239表2-3滚珠丝丝杠常常见故故障、、故障障原因因及维维修方方法故障现象故

障

原

因维

修

方

法滚珠丝杠副噪声丝杠支承轴承的压盖压合情况不好调整轴承压盖，使其压紧轴承端面丝杠支承轴承可能破裂如轴承破损，更换新轴承电动机与丝杠联轴器松动拧紧联轴器，锁紧螺钉丝杠润滑不良改善润滑条件，使润滑油量充足滚珠丝杠副滚珠有破损更换新滚珠滚珠丝杠运动不灵活轴向预加载荷过大调整轴向间隙和预加载荷丝杠与导轨不平行调整丝杠支座位置，使丝杠与导轨平行2022/12/1240表2-4导轨常常见故故障、、故障障原因因及维维修方方法故障现象故障原因维修方法导轨研伤机床经长时间使用，地基与床身水平度有变化，使导轨局部单位面积负荷过大定期进行床身导轨的水平度调整，或修复导轨精度长期加工短工件或承受过分集中的负荷，使导轨局部磨损严重注意合理分布短工件的安装位置，避免负荷过分集中导轨润滑不良调整导轨润滑油量，保证润滑油压力导轨材质不佳采用电镀加热自冷淬火对导轨进行处理，导轨上增加锌铝铜合金板，以改善摩擦情况刮研质量不符合要求提高刮研修复的质量机装维护不良，导轨里落入脏物加强机床保养，保护好导轨防护装置导轨上移动部件运动不良或不能移动导轨面研伤用180#砂布修磨机床与导轨面上的研伤导轨压板研伤卸下压板，调整压板与导轨间隙导轨镶条与导轨间隙太小，调得太紧松开镶条防松螺钉，调整镶条螺栓，使运动部件运动灵活，保证0.03mm的塞尺不得塞入，然后锁紧防松螺钉加工面在接刀处不平导轨直线度超差调整或修刮导轨，允差为0.015/500mm工作台镶条松动或镶条弯度太大调整镶条间隙，镶条弯度在自然状态下小于0.05mm/全长机床水平度差，使导轨发生弯曲调整机床安装水平度，保证平行度、垂直度在0.02/1000mm之内2022/12/1241元件名称点检内容气缸活塞杆与端面之间是否漏气；活塞杆是否划伤、变形；管接头、配管是否划伤、损坏；气缸动作时有无异常声音；缓冲效果是否合乎要求电磁阀电磁阀外壳温度是否过高；电磁阀动作时，工作是否正常；气缸行程到末端时，通过检查阀的排气口是否有漏气来确诊电磁阀是否漏气；紧固螺栓及管接头是否松动；电压是否正常，电线有否损伤；通过检查排气口是否被油润湿，或排气是否会在白纸上留下油雾斑点来判断润滑是否正常油雾器油杯内油量是否足够，润滑油是否变色、混浊，油杯底部是否沉积有灰尘和水；滴油量是否合适调压阀压力表读数是否在规定范围内；调压阀盖或锁紧螺母是否锁紧；有无漏气过滤器储水杯中是否积存冷凝水；滤芯是否应该清洗或更换；冷凝水排放阀动作是否可靠安全阀压力继电器在调定压力下动作是否可靠；校检合格后，是否有铅封或锁紧；电线是否损伤，绝缘是否可靠表2-8气动元元件的的定检检2022/12/1242图2-1CK6136型数控控车床床1-主轴2-溜板箱箱3-刀架4-防护罩罩5-数控系系统6-机床控控制操操作面面板7-尾座8-床身2022/12/1243图2-2主轴功率率转矩特特性图2-3数控机床床主传动动的四种种配置方方式2022/12/1244图2-4三位液压拨叉工作原理图1、5－液压缸2－活塞杆3－拨叉4－套筒图2-5THL6380型自动换换刀数控控铣镗床床的主传传动系统统2022/12/1245图2-6无集电环摩擦片式电磁离合器图2-7啮合式电磁离合器2022/12/1246图2-8内装电动动机主轴轴图2-9主轴端部部的结构构形式2022/12/1248图2-10主轴常用用的滚动动轴承2022/12/1249图2-11数控机床床主轴轴轴承配置置形式2022/12/1250图2-12轴承内圈移动2022/12/1251图2-13修磨座圈圈图图2-14隔套的应应用2022/12/1252图2-18外循循环环回回流流方方式式图2-19内循循环环回回流流方方式式2022/12/1253图2-20垫片结构消隙螺母垫片丝杠FmFm伸张预紧2022/12/12541234567图2-21锁紧双螺母消隙式1、7-螺母

2-返向器

3-滚珠

4-丝杠

5-垫圈

6-圆螺母螺母1螺母2螺母座内齿圈图

2-22齿差调隙式2022/12/1255（c）（a）（b）（d）图2-23滚珠珠丝丝杆杆副副的的安安装装方方式式1一电电动动机机2～弹弹性性联联轴轴器器3一轴轴承承4一滚滚珠珠丝丝杆杆5一滚滚珠珠丝丝杆杆螺螺母母2022/12/125612578945°45°45°45°6图2-27直线线滚滚动动导导轨轨2022/12/1257图2-30滚动直线导轨副的安装固定方式a）用螺钉固定c）定位销固定工作台工作台工作台工作台床体床体床体床体b）用压板和螺钉固定d）用楔块和螺钉固定工作台床体e）导轨平行安装2022/12/12582022/12/1259图2-33蜗杆杆箱箱固固定定式式1-蜗轮轮齿齿条条2-联轴轴器器3-进给给箱箱4-电动动机机5-蜗杆杆进给运动2022/12/1260表2-5自动换刀装装置类型类别型式特

点适用范围转塔式回转刀架多为顺序换刀，换刀时间短、结构简单紧凑、容纳刀具较少各种数控车床，数控车削加工中心转塔头顺序换刀，换刀时间短，刀具主轴都集中在转塔头上，结构紧凑。但刚性较差，刀具主轴数受限制数控钻、镗、铣床刀库式刀具与主轴之间直接换刀换刀运动集中，运动部件少，但刀库容量受限各种类型的自动换刀数控机床。尤其是对使用回转类刀具的数控镗、铣床类立式、卧式加工中心机床。要根据工艺范围和机床特点，确定刀库容量和自动换刀装置类型。用机械手配合刀库进行换刀刀库只有选刀运动，机械手进行换刀运动，刀库容量大2022/12/1261图2-37数控车床方刀架结构1-电动机2-联轴器3-蜗杆轴4-蜗轮丝杠5-刀架底座6-粗定位盘7-刀架体8-球头销9-转位套10-电刷座11-发信体12-螺母13、14-电刷15-粗定位销2022/12/12622022/12/12632022/12/12图2-39盘形刀库2022/12/1264图2-54鼠齿盘式分分度工作台台l、2、15、16-推杆3-下齿盘4-上齿盘5、13-推力轴承6-活塞7-工作台8-齿条活塞9-升降液压缸缸上腔10-升降液压缸缸下腔11-齿轮12-齿圈14、17-挡块18-分度液压缸缸右腔19-分度液压缸缸左腔20、21-分度液压缸缸进回油管管道22、23-升降液压缸缸2022/12/1265图2-55闭环数控控回转工工作台1-电液脉冲冲马达2-偏心环3-主动齿轮轮4-从动齿轮轮5-销钉6-锁紧瓦7-套筒8-螺钉9-丝杠10-蜗杆11-蜗轮12、13-夹紧瓦14-液压缸15-活塞16-弹簧17-钢球18-底座19-光栅20、21-轴承2022/12/1266故障现象故障原因排除方法工作台没有