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故障诊疗与维修天津工程师范学院2023/4/241数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第1页2.1

数控机床机械结构主要组成2.2数控机床主传动系统2.3数控机床进给传动系统2.4自动换刀装置2.5回转工作台2.6数控机床液压与气动装置第2章数控机床机械结构故障诊疗与维修2023/4/242数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第2页因为进给伺服驱动、主轴驱动和CNC技术发展，以及为适应高生产率需要，数控机床机械结构已从早期对普通机床局部结构改进。逐步发展为数控机床独特机械结构。图2-1所表示为CK6136型数控车床。2.1数控机床机械结构主要组成2023/4/243数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第3页2.2数控机床主传动系统2.2.1主轴变速方式1．无级变速，如图2-2所表示2．分段无级变速，如图2-3所表示。3．液压拨叉变速机构，如图2-4所表示4．电磁离合器变速，如图2-5

2-62-7所表示5．内装电动机主轴变速，如图2-8所表示2023/4/244数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第4页2.2.2主轴部件主轴部件是机床一个关键部件，它包含主轴支承、安装在主轴上传动零件等。主轴部件质量好坏直接影响加工质量。主轴端部结构形状如图2-9所表示2023/4/245数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第5页2.2.3主轴部件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，并确保必要旋转精度。机床主轴多采取滚动轴承作为支承，对于精度要求高主轴则采取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滚动轴承。

1．主轴部件惯用滚动轴承类型如图2-10所表示

2．滚动轴承精度主轴部件所用滚动轴承精度有高级6、精密级5、特精级4和超精级2。前支承精度普通比后支承精度高一级，也能够用相同精度等级。普通精度机床通常前支承取4、5级，后支承用5、6级。

3．主轴滚动轴承配置如图2-11所表示2023/4/246数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第6页4．主轴滚动轴承预紧惯用方法有以下几个：(1)轴承内圈移动

如图2-12所表示(2)修磨座圈或隔套

如图2-13所表示2.2.4主轴材料和热处理主轴材料可依据强度、刚度、耐磨性、载荷特点和热处理变形大小等原因来选择。主轴刚度与材质弹性模量E相关。不论是普通钢还是合金钢其E值基本相同。所以，对于普通要求机床其主轴可用价格廉价中碳钢、45钢，进行调质处理后硬度为22～28HRC。2023/4/247数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第7页2.2.5主轴润滑与冷却主轴轴承润滑和冷却是确保主轴正常工作必要伎俩。2.2.6主轴部件维护数控机床主轴部件是影响机床加工精度主要部件，它回转精度影响工件加工精度；它功率大小和回转速度影响加工效率；它自动变速、准停和换刀等影响机床自动化程度。2.2.7主传动链维护2.2.8主传动系统常见故障及排除方法（见表2-1）2023/4/248数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第8页2.3数控机床进给传动系统2.3.1滚珠丝杠螺母副当前广泛应用进给运动传动方式主要有两种：一个是回转伺服电机经过滚珠丝杠螺母副间接传动进给运动方式;另一个是采取直线电机直接驱动进给运动方式。后者多用于高速加工中。惯用循环方式有外循环与内循环两种：1、外循环如图2-18所表示2、内循环如图2-19所表示（一）滚珠丝杠副预紧滚珠丝杠副预紧目标是为了消除丝杠与螺母之间间隙和施加预紧力，以确保滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度。2023/4/249数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第9页在数控机床进给系统中使用滚珠丝杠螺母副预紧方法有修配垫片厚度、双螺母消隙、齿差式调整方法等。广泛采取是双螺母结构消隙。

1、修配垫片消隙式如图2-20所表示

2、双螺母消隙式如图2-21所表示

3、齿差消隙式如图2-22所表示

（二）滚珠丝杠副支承

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对应导轨；

4）、能方便地进行间隙调整、预紧和预拉伸。2023/4/2410数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第10页常见安装方式有以下四种情况(如图2-23（a）、（b）、（c）、（d）所表示)。(1)固定—自由适合用于低转速，中精度，短轴向丝杠；(2)支承—支承适合用于中等转速，中精度；(3)固定—支承适合用于中等转速、高精度；(4)固定—固定

适合用于高转速、高精度。（三）制动装置滚珠丝杠副传动效率高但不能自锁，用在垂直传动或高速大惯量场所时需要制动装置。2023/4/2411数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第11页（四）滚珠丝杠副润滑及防护装置滚珠丝杠副在工作状态下，必须润滑，以确保其充分发挥机能。润滑方式主要有以下两种：润滑脂、润滑油。润滑脂给脂量普通是螺母内部空间容积1/3，一些生产厂家在装配时螺母内部已加注润滑脂。而润滑油给油量随行程、润滑油种类、使用条件等不一样而不一样。滚珠丝杠副与滚动轴承一样，假如污物及异物进入就很快使它磨损，所以考虑油污物异物（切削）进入时，必须采取防尘装置，将丝杠轴完全保护起来。防尘装置可采取可随移动部件移动而收展钢制盖板或柔性卷帘。2023/4/2412数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第12页2.3.2导轨滑块副导轨副按接触面摩擦性质能够分为滑动导轨、静压导轨和滚动导轨。（一）滑动导轨（二）静压导轨如图2-25所表示（三）滚动导轨如图2-26所表示（四）滚动导轨结构，结构如图2-27所表示（五）滚动导轨安装、预紧如图2-30所表示2023/4/2413数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第13页2.3.3静压蜗杆—蜗轮条传动（一）传动原理静压蜗杆—蜗轮齿条是一个精密传动副，用于将回转运动转变为直线位移。如图2-31所表示，蜗杆可看作长度很短丝杠，其长径比很小。蜗轮齿条则能够看作一个很长螺母沿轴向剖开后一部分。与滚珠丝杠不一样，蜗轮齿条能无限接长，所以，运动部件行程能够很长。（二）传动方案蜗杆—蜗轮齿条机构惯用传动方案有以下两种：蜗杆箱固定，如图2-33所表示。蜗轮齿条固定，如图2-34所表示。2023/4/2414数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第14页2.4自动换刀装置为深入提升数控机床加工效率，数控机床正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工方向发展，所以出现了各种类型加工中心机床，如车削中心、镗铣加工中心、钻削中心等。这类多工序加工数控机床在加工过程中要使用各种刀具，所以必须有自动换刀装置，方便选取不一样刀具，完成不一样工序加工工艺。各类数控机床自动换刀装置结构取决于机床类型、工艺范围、使用刀具种类和数量。数控机床惯用自动换刀装置类型、特点、适用范围见表2-5。

2023/4/2415数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第15页2.4.1排刀式刀架排刀式刀架普通用于小规格数控车床，以加工棒料为主机床较为常见。它结构形式为夹持着各种不一样用途刀具刀夹沿着机床X坐标轴方向排列在横向滑板或一个称之为快换台板上。刀具经典布置方式如图2-35所表示。2.4.2经济型数控车床方刀架经济型数控车床方刀架是在普通车床四方刀架基础上发展一个自动换刀装置，功效和普通四方刀架一样，有四个刀位，能装夹4把不一样功效刀具，方刀架回转90°时，刀具交换一个刀位，但方刀架回转和刀位号选择是由加工程序指令控制如图2-37所表示2.4.3普通转塔回转刀架图2-38为数控车床转塔回转刀架．它适合用于盘类零件加工。在加工轴类零件时，能够换用四方回转刀架。2023/4/2416数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第16页2.4.4刀库形式

刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中主要部件之一。其容量、布局和详细结构对数控机床设计有很大影响。依据刀库存放刀具数目和取刀方式，刀库可设计成各种形式。图2-39所表示为常见几个刀库形式。单盘式刀库图2-39a～d存放刀具数目—般为15～40把，为适应机床主轴布局，刀库上刀具轴线能够按不一样方向配置，如轴向、径向或斜向。图2-39d是刀具可作90°翻转圆盘刀库，采取这种结构能够简化取刀动作。单盘式结构简单，取刀也很方便，所以应用广泛。当刀库存放刀具数目要求较多时，若仍采取单圆盘刀库，则刀库直径增加太大而使结构庞大。为了既能增大刀库容量而结构又较紧凑，研制了各种形式刀库。如图2-39e为鼓轮弹仓式(又称刺猬式)刀库，其结构十分紧凑，在相同空间内，它刀库容量最大，但选刀和取刀动作较复杂。172023/4/24数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第17页2.4.5刀库故障刀库主要故障有：刀库不能转动或转动不到位；刀库刀套不能夹紧，刀具、刀库上不到位等。(1)刀库不能转动或转动不到位，刀库不能转动可能原因有：①联接电动机轴与蜗杆轴联轴器松动；②变频器故障，应查变频器输入输出电压正常是否；③PLC无控制输出，可能是接口板中继电器失效；④机械连接过紧或黄油粘涩；⑤电网电压过低(不应低于370V)。刀库转动不到位可能原因有：电机转动故障，传动机构误差。(2)刀套不能夹紧刀具可能原因是刀套上调整螺母松动，或弹簧太松，造成卡紧力超重，刀具超重。(3)刀套上下不到位可能原因是装置调整不妥或加工误差过大而造成拨叉位置不正确；因限位开关安装不准或调整不妥而造成反馈信号错误。2023/4/2418数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第18页2.4.6换刀机械手故障（1）刀具夹不紧可能原因有气泵气压不足，增压漏气，刀具卡紧气压漏气，刀具松开弹簧上螺帽松动。(2)刀具夹紧后松不开可能原因有松锁刀弹簧压合过紧，应调整松锁刀弹簧上螺钉，使最大载荷不超出额定数值。(3)刀具从机械手中脱落应检验刀具是否超重，机械手卡紧锁是否损坏或没有弹出来。(4)刀具交换时掉刀换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移，机械手抓刀时没有到位，就开始拔刀，都会造成换刀时掉刀。(5)机械手换刀速度过快或过慢可能是因气压太高或太低和换刀气阀节流开口太大或太小。2023/4/2419数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第19页2.4.7加工中心自动换刀装置常见故障分析①刀库乱刀故障处理方法故障原因：1）PMC参数丢失或系统记忆值与实际不符；2）换刀装置拆修；3）操作者误操作；详细处理方法：1）手动方式使刀库回到原位位置，即1号刀座对应换刀位置；2）经过系统PMC参数画面，初始化数据表，数据表D000设定为0，D001—D024设定值分别为1、2、3-24进行设定；3）经过系统PMC参数画面刀库计数器初始化设定为23；4）系统MDI方式下，把实际刀具送回到刀库中。②换刀过程中出现碰刀处理2023/4/2420数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第20页2.5

回转工作台为了扩大数控机床加工性能，适应一些零件加工需要，数控机床进给运动，除X、Y、Z三个坐标轴直线进给运动之外，还能够有绕X、Y、Z三个坐标轴圆周进给运动，这分别称A、B、C轴。通常数控机床圆周进给运动，能够实现准确自动分度改变工件相对于主轴位置，方便分别加工各个表面，这对箱体类零件加工带来了便利。对于自动换刀多工序数控机床来说，回转工作台已成为一个不可缺乏部件。数控机床中惯用回转工作台有分度工作台和数控工作台。2023/4/2421数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第21页2.5.1鼠牙盘式分度工作台鼠牙盘式分度工作台主要由工作台面底座、夹紧液压缸、分度液压缸和鼠牙盘等零件组成，其结构如图2-54所表示。2.5.2数控回转运开工作台数控回转运开工作台能实现进给运动，它在结构上和数控机床进给驱动机构有许多共同之点。如图2-55所表示为闭环数控旋转工作台结构图。2.5.3回转工作台常见故障及排除方法回转工作台常见故障及排除方法如表2-6所表示。

2023/4/2422数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第22页当代数控机床在实现整机全自动化控制中，除数控系统外，还需要配置液压和气动装置来辅助实现整机自动运行功效。液压传动装置使用工作压力高液体介质，机构输出力大，机械结构更紧凑、动作平稳可靠，易于调整和噪声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时污染环境。气动装置气源轻易取得，机床能够无须单独配置动力源，装置结构简单，工作介质不污染环境，工作速度快和动作频率高，适合于完成频繁起动辅助动作。过载时比较安全，不易发生过载损坏机件等事故。2.6

数控机床液压与气动装置2023/4/2423数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第23页2.6.1数控机床上经典液压回路分析（一）MJ-50数控车床液压系统

MJ-50数控车床液压系统主要负担卡盘、回转刀架、刀盘、尾架套筒驱动与控制。它能实现卡盘夹紧、放松及两种夹紧力(高与低)之间转换；回转刀盘正反转，刀盘松开与夹紧；尾架套筒伸缩。液压系统全部电磁铁通、断均由可编程控制器来控制。整个系统由卡盘、回转刀盘与尾架套筒三个分系统组成，以一变量液压泵为动力源。系统压力调定为4MPa。图2-57是MJ-50数控车床液压系统原理图。2023/4/2424数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第24页（二）CK3225数控车床液压系统

CK3225数控车床能够车削内圆柱、外圆柱、圆锥及各种圆弧曲线，适合用于形状复杂、精度高轴类和盘类零件加工。液压系统见图2-58。它作用是用来控制卡盘夹紧与松开；主轴变档、转塔刀架夹紧与松开；转塔刀架转位和尾座套筒移动。（三）VP1050加工中心液压系统

VP1050加工中心为工业型龙门结构立式加工中心，它利用液压系统传动含有功率大、效率高、运行安全可靠优点，在该加工中心中主要实现链式刀库刀链驱动、上下移动主轴箱配重、刀具安装和主轴高低速转换等辅助动作完成。如图2-61所表示为VPl050加工中心液压系统工作原理图。2023/4/2425数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第25页（四）组合机床动力滑台液压系统YT4543型动力滑台液压系统YT4543型动力滑台工作进给速度范围为6.6mm／min～660mm／min，最大快进速度为7300mm／min，最大推力为45kN。YT4543型动力滑台液压系统如图2-62所表示。2023/4/2426数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第26页2.6.2数控机床液压回路常见故障及维修1．液压系统常见故障特征设备调试阶段故障率较高，存在问题较为复杂．其特征是设计、制造、安装以及管理等问题交织在—起。普通液压系统常见故障有：1)接头连接处泄漏。2)运动速度不稳定。3)阀心卡死或运动不灵活造成执行机构动作失灵4）阻尼小孔被堵造成系统压力不稳定或压力调不上去5）阀类元件漏装弹簧或密封件，或管道接错而使动作混乱。2023/4/2427数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第27页2.液压元件常见故障及排除液压泵故障液压泵主要有齿轮泵、叶片泵等，下面以齿轮泵为例介绍故障及其诊疗。齿轮泵最常见故障是泵体与齿轮磨损、泵体裂纹和机械损伤。出现以上情况普通必须大修或更换零件。在机器运行过程中，齿轮泵常见故障有：噪声严重及压力波动；输油量不足：液压泵不正常或有咬死现象。1)噪声严重及压力波动可能原因及排除方法①泵过滤器被污物阻塞不能起滤油作用：用洁净清洗油将过滤器去除污物。②油位不足，吸油位置太高，吸油管露出油面：加油到油标位，降低吸油位置。2023/4/2428数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第28页③泵体与泵盖两侧没有加纸垫；泵体与泵盖不垂直密封；旋转时吸入空气；泵体与泵盖间加入纸垫；泵体用金刚砂在平板上研磨，使泵体与泵盖垂直度误差不超出0.005mm，紧固泵体与泵盖联结，不得有泄漏现象。④泵主动轴与电动机联轴器不一样心，有扭曲磨擦：调整泵与电动机联轴器同心度，使其误差不超出0.2mm。⑤泵齿轮啮合精度不够：对研齿轮到达齿轮啮合精度。⑥泵轴油封骨架脱落，泵体不密封：更换合格泵轴油封。2023/4/2429数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第29页2)输油不足可能原因及排除方法①轴向间隙与径向间隙过大：小于齿轮泵齿轮两侧端面在旋转过程中与轴承座圈产生相对运动会造成磨损，轴向间隙和径向间隙过大时必须更换零件。②泵体裂纹与气孔泄漏现象：泵体出现裂纹时需要更换泵体，泵体与泵盖间加入纸垫，紧固各联接处螺钉。③油液粘度太高或油温过高：用20#机械油选取适合温度，普通20#全损耗系统用油适用10~50℃温度工作，假如三班工作，应装冷却装置。④电动机反转：纠正电动机旋转方向。⑤过滤器有污物，管道不通畅：去除污物，更换油液，保持油液清洁。⑥压力阀失灵：修理或更换压力阀。2023/4/2430数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第30页3)液压泵运转不正常或有咬死现象可能原因及排除方法①泵轴向间隙及径向间隙过小：轴向、径向间隙过小则应更换零件间隙。②滚针转动不灵活：更换滚针轴承。③盖板和轴同心度不好：更换盖板，使其与轴同心。调整轴向或径向间隙。④压力阀失灵：检验压力阀弹簧是否失灵，阀体小孔是否被污物堵塞，滑阀和阀体是否失灵；更换弹簧，去除阀体小孔污物或换滑阀。⑤泵和电动机间联轴器同心度不够：调整泵轴与电动机联轴器同心度，使其误差不超出0.20mm。⑥泵中有杂质：可能在装配时有铁屑遗留，用细铜丝网过滤全损耗系统用油，去除污物。2023/4/2431数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第31页2.6.3数控机床气压回路常见故障及维修1．气动系统维护关键点(1)确保供给洁净压缩空气

压缩空气中通常都含有水份、油份和粉尘等杂质。水份会使管道、阀和缸腐蚀；油份会使橡胶、塑料和密封材料变质、粉尘造成阀体动作失灵。选取适当过滤器能够去除压缩空气中杂质，使用过滤器时应及时排除积存液体，不然当积存液体靠近挡水板时气流仍可将积存物卷起。(2)确保空气中含有适量润滑油

大多数气动执行元件和控制元件都要求适度润滑。假如润滑不良将会发生以下故障：①因为摩擦阻力增大而造成气缸推力不足，阀心动作失灵。②因为密封材料磨损而造成空气泄漏。③因为生锈造成元件损伤及动作失灵。2023/4/2432数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第32页

润滑方法普通采取油雾器进行喷雾润滑，油雾器普通安装在过滤器和减压阀之后。油雾器供油量普通不宜过多，通常每10m3自由空气供lmL油量(即40-50滴油)。检验润滑是否良好一个方法是：找一张清洁白纸放在换向阀排气口附近，假如阀在工作三至四个循环后，白纸上只有很轻斑点时，则表明润滑是良好。(3)保持气动系统密封性

漏气不但增加了能量消耗，也会造成供气压力下降，甚至造成气动元件工作失常。严重漏气在气动系统停顿运行时，由漏气引发响声很轻易发觉；轻微漏气则利用仪表，或用涂抹肥皂水方法进行检验。2023/4/2433数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第33页(4)确保气动元件中运动零件灵敏性

从空气压缩机排出压缩空气，包含有粒度为0.01~0.08um压缩机油微粒，在排气温度为120~220℃高温下，这些油粒会快速氧化，氧化后油粒颜色变深，粘性增大，并逐步由液态固化成油泥。这种um级以下颗粒，普通过滤器无法滤除。当它们进入到换向阀后便附着在阀心上，使阀灵敏度逐步降低，甚至出现动作失灵。为了去除油泥，确保灵敏度，可在气动系统过滤器之后，安装油雾分离器，将油泥分离出来。另外，定时清洗阀也能够确保阀灵敏度。(5)确保气动装置含有适当工作压力和运动速度

调整工作压力时，压力表应该工作可靠，读数准确。减压阀与节流阀调整好后，必须紧固调压阀盖或锁紧螺母，预防松动。2023/4/2434数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第34页2．气动系统点检与定检(1)管路系统点检

主要内容是对冷凝水和润滑油管理。冷凝水排放，普通应该在气动装置运行之前进行。不过当夜间温度低于０℃时，为预防冷凝水冻结，气动装置运行结束后，应开启放水阀门排放冷凝水。补充润滑油时，要检验油雾器中油质量和滴油量是否符合要求。另外，点检还应包含检验供气压力是否正常，有没有漏气现象等。(2)气动元件定检

主要内容是彻底处理系统漏气现象。比如更换密封元件，处理管接头或联接螺钉松动等，定时检验测量仪表、安全阀和压力继电器等。详细可参见表2-8。2023/4/2435数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第35页2023/4/2436数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第36页表2-1主传动链故障诊疗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验对机床精度有影响各部分，尤其是导轨副，并按出厂精度要求重新调整或修复安装不牢靠、安装精度低或有改变重新安装调平、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、位置精度抵达要求其它原因检验刀具或切削工艺问题假如是车床，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，并使之润滑充分2023/4/2437数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第37页5主轴无变速电器变挡信号是否输出电器人员检验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验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主轴发烧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取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，减轻对拔叉压力2023/4/2438数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第38页9主轴在强力切削时停转电动机与主轴连接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洁净，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去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验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验刀具松夹弹簧上螺母是否松动顺时针旋转松夹刀弹簧上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螺母使其最大工作载荷不得超出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2023/4/2439数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第39页表2-3滚珠丝杠常见故障、故障原因及维修方法故障现象故

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进润滑条件，使润滑油量充分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2023/4/2440数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第40页表2-4导轨常见故障、故障原因及维修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改变，使导轨局部单位面积负荷过大定时进行床身导轨水平度调整，或修复导轨精度长久加工短工件或承受过分集中负荷，使导轨局部磨损严重注意合理分布短工件安装位置，防止负荷过分集中导轨润滑不良调整导轨润滑油量，确保润滑油压力导轨材质不佳采取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，以改进摩擦情况刮研质量不符合要求提升刮研修复质量机装维护不良，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，确保0.03mm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，确保平行度、垂直度在0.02/1000mm之内2023/4/2441数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第41页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；气缸动作时有没有异常声音；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，经过检验阀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；经过检验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；滴油量是否适当调压阀压力表读数是否在要求范围内；调压阀盖或锁紧螺母是否锁紧；有没有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气动元件定检2023/4/2442数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第42页图2-1CK6136型数控车床1-主轴

2-溜板箱

3-刀架

4-防护罩

5-数控系统

6-机床控制操作面板

7-尾座

8-床身2023/4/2443数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第43页图2-2主轴功率转矩特征图2-3数控机床主传动四种配置方式2023/4/2444数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第44页图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型自动换刀数控铣镗床主传动系统2023/4/2445数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第45页图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2023/4/2446数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第46页图2-8内装电动机主轴数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第47页图2-9主轴端部结构形式2023/4/2448数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第48页图2-10主轴惯用滚动轴承2023/4/2449数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第49页图2-11数控机床主轴轴承配置形式

2023/4/2450数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第50页图2-12轴承内圈移动2023/4/2451数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第51页图2-13修磨座圈图2-14隔套应用2023/4/2452数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第52页图2-18外循环回流方式图2-19内循环回流方式2023/4/2453数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第53页图2-20垫片结构消隙螺母垫片丝杠FmFm伸张预紧2023/4/2454数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第54页1234567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2023/4/2455数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第55页（c）（a）（b）（d）图2-23滚珠丝杆副安装方式

1一电动机2～弹性联轴器3一轴承4一滚珠丝杆5一滚珠丝杆螺母2023/4/2456数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第56页12578945°45°45°45°6图2-27直线滚动导轨2023/4/2457数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第57页图2-30滚动直线导轨副安装固定方式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2023/4/2458数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第58页2023/4/2459数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第59页图2-33蜗杆箱固定式

1-蜗轮齿条2-联轴器3-进给箱4-电动机5-蜗杆

进给运动2023/4/2460数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第60页表2-5自动换刀装置类型类别型式特

点适用范围转塔式回转刀架多为次序换刀，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次序换刀，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自动换刀数控机床。尤其是对使用回转类刀具数控镗、铣床类立式、卧式加工中心机床。要依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2023/4/2461数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第61页图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2023/4/2462数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第62页2023/4/2463数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第63页2023/4/24图2-39盘形刀库2023/4/2464数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第64页图2-54鼠齿盘式分度工作台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-升降液压缸上腔10-升降液压缸下腔11-齿轮12-齿圈14、17-挡块18-分度液压缸右腔19-分度液压缸左腔20、21-分度液压缸进回油管道22、23-升降液压缸2023/4/2465数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第65页图2-55闭环数控回转工作台1-电液脉冲马达2-偏心环3-主动齿轮4-从动齿轮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2023/4/2466数控机床机械结构的故障诊断与维修培训教材第66页故障现象故障原因排除方法工作台没有抬起动作控制系统没有抬起信号输入检验控制系统是否有抬起信号输出抬起液压阀卡住没有动作修理或去除污物，更换液压阀液压压力不够检验油箱内油是否充分，并重新调整压力抬起液压缸研损或密封损坏修复研损部位或更换密封圈与工作台连接机械部分研损修复研损部位或更换零件工作台不转位工作台抬起或松开完成信号没有发出检验信号开关是否失效，更换失效开关控制系统没有转位信号输入检验控制系统是否有转位信号输出与电动机或齿轮相联胀紧套松动检验胀紧套联接情况，拧紧胀紧套压紧螺钉液压转台转位液压缸研损或密封损坏修复研损部位或更换密