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數(shù)控機(jī)床常見機(jī)械故障及防范措施
時間:2017-05-20 10:42:23閱讀次數(shù):2951
一、主軸部件故障
由于使用調(diào)速電機(jī)，數(shù)控機(jī)床主軸箱結(jié)構(gòu)比較簡單，容易出現(xiàn)故障的部位是主軸內(nèi)部的刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)、自動調(diào)速裝置等。為保證在工作中或停電時刀夾不會自行松脫，刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)采用彈簧夾緊，并配行程開關(guān)發(fā)出夾緊或放松信號。若刀具夾緊后不能松開，則考慮調(diào)整松刀液壓缸壓力和行程開關(guān)裝置或調(diào)整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量。此外，主軸發(fā)熱和主軸箱噪聲問題，也不容忽視，此時主要考慮清洗主軸箱，調(diào)整潤滑油量，保證主軸箱清潔度和更換主軸軸承，修理或更換主軸箱齒輪等。
在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)中，普遍采用滾珠絲杠副、靜壓絲杠螺母副、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌。所以進(jìn)給傳動鏈有故障，主要反映是運(yùn)動質(zhì)量下降。如：機(jī)械部件未運(yùn)動到規(guī)定位置、運(yùn)行中斷、定位精度下降、反向間隙增大、爬行、軸承噪聲變大(撞車后)等。
對于此類故障可以通過以下措施預(yù)防：
(1)提高傳動精度調(diào)節(jié)各運(yùn)動副預(yù)緊力，調(diào)整松動環(huán)節(jié)，消除傳動間隙，縮短傳動鏈和在傳動鏈中設(shè)置減速齒輪，也可提高傳動精度。
(2)提高傳動剛度。調(diào)節(jié)絲杠螺母副、支承部件的預(yù)緊力及合理選擇絲杠本身尺寸，是提高傳動剛度的有效措施。剛度不足還會導(dǎo)致工作臺或拖板產(chǎn)生爬行和振動以及造成反向死區(qū)，影響傳動準(zhǔn)確性。
(3)提高運(yùn)動精度。在滿足部件強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能減小運(yùn)動部件的質(zhì)量，減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量，以減小運(yùn)動部件的慣性，提高運(yùn)動精度。
(4)導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌對贓物比較敏感，必須要有良好的防護(hù)裝置，而且滾動導(dǎo)軌的預(yù)緊力選擇要恰當(dāng)，過大會使?fàn)恳︼@著增加。靜壓導(dǎo)軌應(yīng)有一套過濾效果良好的供油系統(tǒng)。
三、自動換刀裝置故障
自動換刀裝置故障主要表現(xiàn)在：刀庫運(yùn)動故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定、機(jī)械手運(yùn)動誤差較大等。故障嚴(yán)重時會造成換刀動作卡住，機(jī)床被迫停止工作。
1.刀庫運(yùn)動故障
若連接電機(jī)軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器松動或機(jī)械聯(lián)接過緊等機(jī)械原因，會造成刀庫不能轉(zhuǎn)動，此時必須緊固聯(lián)軸器上的螺釘。若刀庫轉(zhuǎn)動不到位，則屬于電機(jī)轉(zhuǎn)動故障或傳動誤差造成。若出現(xiàn)刀套不能夾緊刀具，則需調(diào)整刀套上的調(diào)節(jié)螺釘，壓緊彈簧，頂緊卡緊銷當(dāng)出現(xiàn)刀套上/下不到位時，應(yīng)檢查撥叉位置或限位開關(guān)的安裝與調(diào)整情況。
2.換刀機(jī)械手故障
若刀具夾不緊、掉刀，則調(diào)整卡緊爪彈簧，使其壓力增大，或更換機(jī)械手卡緊銷若刀具夾緊后松不開，應(yīng)調(diào)整松鎖彈簧后的螺母，使最大載荷不超過額定值。若刀具交換時掉刀，則屬于換刀時主軸箱沒有回到換刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)漂移造成，應(yīng)重新操作主軸箱，使其回到換刀位置，重新設(shè)定換刀點(diǎn)。
四、各軸運(yùn)動位置行程開關(guān)壓合故障
在數(shù)控機(jī)床上，為保證自動化工作的可靠性，采用了大量檢測運(yùn)動位置的行程開關(guān)機(jī)床。經(jīng)過長期運(yùn)行，運(yùn)動部件的運(yùn)動特性發(fā)生變化，行程開關(guān)壓合裝置的可靠性及行程開關(guān)本身品質(zhì)特性的改變，對整機(jī)性能產(chǎn)生較大影響。一般要適時檢查和更換行程開關(guān)，可消除因此類開關(guān)不良對機(jī)床的影響。
五、配套輔助裝置故障
1.液壓系統(tǒng)
液壓泵應(yīng)采用變量泵，以減少液壓系統(tǒng)的發(fā)熱油箱內(nèi)安裝的過濾器，應(yīng)定期用汽油或超聲波振動清洗。常見故障主要是泵體磨損、裂紋和機(jī)械損傷此時一般必須大修或更換零件。
2.氣壓系統(tǒng)
用于刀具或工件夾緊、安全防護(hù)門開關(guān)以及主軸錐孔吹屑的氣壓系統(tǒng)中，分水濾氣器應(yīng)定時放水，定期清洗，以保證氣動元件中運(yùn)動零件的靈敏性。閥心動作失靈、空氣泄漏、氣動元件損傷及動作失靈等故障均由潤滑不良造成，故油霧器應(yīng)定期清洗。此外，還應(yīng)經(jīng)常檢查氣動系統(tǒng)的密封性。
3.潤滑系統(tǒng)
包括對機(jī)床導(dǎo)軌、傳動齒輪、滾珠絲杠、主軸箱等的潤滑。潤滑泵內(nèi)的過濾器需定期清洗、更換，一般每年應(yīng)更換一次。
4.冷卻系統(tǒng)
它對刀具和工件起冷卻和沖屑作用。冷卻液噴嘴應(yīng)定期清洗。
5.排屑裝置
排屑裝置是具有獨(dú)立功能的附件，主要保證自動切削加上順利進(jìn)行和減少數(shù)控機(jī)床的發(fā)熱。因此排屑裝置應(yīng)能及時自動排屑，其安裝位置一般應(yīng)盡可能靠近刀具切削區(qū)域。
六、結(jié)語
數(shù)控機(jī)床是采用計算機(jī)控制，機(jī)電一體化的自動化加工設(shè)備，數(shù)控機(jī)床的使用是一項技術(shù)應(yīng)用工程。正確預(yù)防和有效維修是提高數(shù)控機(jī)床使用效率的基本保證。對于常見的機(jī)械故障，雖然出現(xiàn)的機(jī)會不多，但絕不容忽視應(yīng)綜合分析和判斷故障根源，盡可能縮短故障停機(jī)時間，以利于數(shù)控機(jī)床性能的高效發(fā)揮。
由于使用調(diào)速電機(jī)，數(shù)控機(jī)床主軸箱結(jié)構(gòu)比較簡單，容易出現(xiàn)故障的部位是主軸內(nèi)部的刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)、自動調(diào)速裝置等。為保證在工作中或停電時刀夾不會自行松脫，刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)采用彈簧夾緊，并配行程開關(guān)發(fā)出夾緊或放松信號。若刀具夾緊后不能松開，則考慮調(diào)整松刀液壓缸壓力和行程開關(guān)裝置或調(diào)整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量。此外，主軸發(fā)熱和主軸箱噪聲問題，也不容忽視，此時主要考慮清洗主軸箱，調(diào)整潤滑油量，保證主軸箱清潔度和更換主軸軸承，修理或更換主軸箱齒輪等。
在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)中，普遍采用滾珠絲杠副、靜壓絲杠螺母副、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌。所以進(jìn)給傳動鏈有故障，主要反映是運(yùn)動質(zhì)量下降。如：機(jī)械部件未運(yùn)動到規(guī)定位置、運(yùn)行中斷、定位精度下降、反向間隙增大、爬行、軸承噪聲變大(撞車后)等。
對于此類故障可以通過以下措施預(yù)防：
(1)提高傳動精度調(diào)節(jié)各運(yùn)動副預(yù)緊力，調(diào)整松動環(huán)節(jié)，消除傳動間隙，縮短傳動鏈和在傳動鏈中設(shè)置減速齒輪，也可提高傳動精度。
(2)提高傳動剛度。調(diào)節(jié)絲杠螺母副、支承部件的預(yù)緊力及合理選擇絲杠本身尺寸，是提高傳動剛度的有效措施。剛度不足還會導(dǎo)致工作臺或拖板產(chǎn)生爬行和振動以及造成反向死區(qū)，影響傳動準(zhǔn)確性。
(3)提高運(yùn)動精度。在滿足部件強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能減小運(yùn)動部件的質(zhì)量，減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量，以減小運(yùn)動部件的慣性，提高運(yùn)動精度。
(4)導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌對贓物比較敏感，必須要有良好的防護(hù)裝置，而且滾動導(dǎo)軌的預(yù)緊力選擇要恰當(dāng)，過大會使?fàn)恳︼@著增加。靜壓導(dǎo)軌應(yīng)有一套過濾效果良好的供油系統(tǒng)。
三、自動換刀裝置故障
自動換刀裝置故障主要表現(xiàn)在：刀庫運(yùn)動故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定、機(jī)械手運(yùn)動誤差較大等。故障嚴(yán)重時會造成換刀動作卡住，機(jī)床被迫停止工作。
1.刀庫運(yùn)動故障
若連接電機(jī)軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器松動或機(jī)械聯(lián)接過緊等機(jī)械原因，會造成刀庫不能轉(zhuǎn)動，此時必須緊固聯(lián)軸器上的螺釘。若刀庫轉(zhuǎn)動不到位，則屬于電機(jī)轉(zhuǎn)動故障或傳動誤差造成。若出現(xiàn)刀套不能夾緊刀具，則需調(diào)整刀套上的調(diào)節(jié)螺釘，壓緊彈簧，頂緊卡緊銷當(dāng)出現(xiàn)刀套上/下不到位時，應(yīng)檢查撥叉位置或限位開關(guān)的安裝與調(diào)整情況。
2.換刀機(jī)械手故障
若刀具夾不緊、掉刀，則調(diào)整卡緊爪彈簧，使其壓力增大，或更換機(jī)械手卡緊銷若刀具夾緊后松不開，應(yīng)調(diào)整松鎖彈簧后的螺母，使最大載荷不超過額定值。若刀具交換時掉刀，則屬于換刀時主軸箱沒有回到換刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)漂移造成，應(yīng)重新操作主軸箱，使其回到換刀位置，重新設(shè)定換刀點(diǎn)。
四、各軸運(yùn)動位置行程開關(guān)壓合故障
在數(shù)控機(jī)床上，為保證自動化工作的可靠性，采用了大量檢測運(yùn)動位置的行程開關(guān)機(jī)床。經(jīng)過長期運(yùn)行，運(yùn)動部件的運(yùn)動特性發(fā)生變化，行程開關(guān)壓合裝置的可靠性及行程開關(guān)本身品質(zhì)特性的改變，對整機(jī)性能產(chǎn)生較大影響。一般要適時檢查和更換行程開關(guān)，可消除因此類開關(guān)不良對機(jī)床的影響。
五、配套輔助裝置故障
1.液壓系統(tǒng)
液壓泵應(yīng)采用變量泵，以減少液壓系統(tǒng)的發(fā)熱油箱內(nèi)安裝的過濾器，應(yīng)定期用汽油或超聲波振動清洗。常見故障主要是泵體磨損、裂紋和機(jī)械損傷此時一般必須大修或更換零件。
2.氣壓系統(tǒng)
用于刀具或工件夾緊、安全防護(hù)門開關(guān)以及主軸錐孔吹屑的氣壓系統(tǒng)中，分水濾氣器應(yīng)定時放水，定期清洗，以保證氣動元件中運(yùn)動零件的靈敏性。閥心動作失靈、空氣泄漏、氣動元件損傷及動作失靈等故障均由潤滑不良造成，故油霧器應(yīng)定期清洗。此外，還應(yīng)經(jīng)常檢查氣動系統(tǒng)的密封性。
3.潤滑系統(tǒng)
包括對機(jī)床導(dǎo)軌、傳動齒輪、滾珠絲杠、主軸箱等的潤滑。潤滑泵內(nèi)的過濾器需定期清洗、更換，一般每年應(yīng)更換一次。
4.冷卻系統(tǒng)
它對刀具和工件起冷卻和沖屑作用。冷卻液噴嘴應(yīng)定期清洗。
5.排屑裝置
排屑裝置是具有獨(dú)立功能的附件，主要保證自動切削加上順利進(jìn)行和減少數(shù)控機(jī)床的發(fā)熱。因此排屑裝置應(yīng)能及時自動排屑，其安裝位置一般應(yīng)盡可能靠近刀具切削區(qū)域。
六、結(jié)語
數(shù)控機(jī)床是采用計算機(jī)控制，機(jī)電一體化的自動化加工設(shè)備，數(shù)控機(jī)床的使用是一項技術(shù)應(yīng)用工程。正確預(yù)防和有效維修是提高數(shù)控機(jī)床使用效率的基本保證。對于常見的機(jī)械故障，雖然出現(xiàn)的機(jī)會不多，但絕不容忽視應(yīng)綜合分析和判斷故障根源，盡可能縮短故障停機(jī)時間，以利于數(shù)控機(jī)床性能的高效發(fā)揮。