
隨著各類技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)控機床的生產(chǎn)精度越來越高,并得到了廣泛的應(yīng)用,并在機械加工中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是由于機械都是有壽命的,隨著使用年限的增加以及維護(hù)不當(dāng)?shù)仍?,就會使機床機械部分出現(xiàn)一定的問題,嚴(yán)重時會導(dǎo)致故障的發(fā)生。
1.機床機械部分故障的診斷方法
機械故障及其分類,所謂機械故障,就是指機械系統(tǒng)(零件、組件、部件或整臺設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合)因偏離其設(shè)計狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。機械故障可以從不同的角度來分類:按原因、按性質(zhì)。按影響程度、按造成的后果、按發(fā)生的快慢、按發(fā)生的頻次、按發(fā)生與發(fā)展的規(guī)律等。機械故障診斷及其劃分,所謂機械故障診斷,就是對機械系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和診斷,可以及時發(fā)現(xiàn)機器的故障和預(yù)防設(shè)備的惡性事故發(fā)生,從而避免人員的傷亡、環(huán)境的污染和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。還可以找出生產(chǎn)系統(tǒng)中的事故隱患,從而對機械設(shè)備和工藝進(jìn)行改造,以消除事故隱患。另外,是改革設(shè)備的維修制度,將傳統(tǒng)的定期維修改變?yōu)轭A(yù)知維修,從而大大提高機械系統(tǒng)運行的安全性、可靠性和利用率。機械故障診斷的基本環(huán)節(jié),通常由以下幾個基本環(huán)節(jié)組成。確定運行狀態(tài)監(jiān)測的內(nèi)容;建立測試系統(tǒng);特征提取;狀態(tài)識別、趨勢分析、制定決策。機床機械故障診斷方法,隨著電子測試技術(shù)、 信號處理技術(shù)以及計算機的迅猛發(fā)展,對機床機械故障診斷的方法已從傳統(tǒng)的憑感覺器官和經(jīng)驗來判定故障的部位和原因,拓展到采用先進(jìn)測試儀器和手段乃至故障診斷專家系統(tǒng)等現(xiàn)代化的故障診斷方法來對機械故障進(jìn)行診斷和預(yù)測。簡易診斷法簡易診斷法是靠人的感官功能(視、聽、觸、嗅等),借助一些常用工、量具對機床的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和判斷的過程。視通過視覺仔細(xì)觀察機床的機件有無松動、裂紋及其他損傷;檢查潤滑是否正常,有無干摩擦和跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象;觀察機床外表顏色是否發(fā)生變化,判斷機床轉(zhuǎn)動部位有無長時間受熱升溫的現(xiàn)象;觀看油箱內(nèi)的油的稀稠、顏色是否異常,油箱內(nèi)沉積物中金屬磨粒的多少、大小及特點以判斷潤滑油是否變質(zhì)及相關(guān)機件的磨損情況;觀察機床主傳動及進(jìn)給系統(tǒng)的傳動軸、滾珠絲杠是否變形,輪系中的各主要元件有否跳動等。聽利用聽覺細(xì)心判斷數(shù)控機床運轉(zhuǎn)的聲響。利用聽覺對發(fā)生了故障的機床所出現(xiàn)的重、雜、堅、亂的異常噪聲與機床的正常聲響進(jìn)行比對,判斷機床內(nèi)部是否出現(xiàn)松動、撞擊、不平衡等隱患。觸在采用手指觸覺判斷溫度高低時,先用右手微微彎曲的食指、中指、無名指指背中節(jié)部位試探性觸及機床表面,無灼痛感時,才可用手指肚或手掌觸摸機床表面,以判斷其溫升情況。
2.機床機械部分故障的維修
機床機械部分的維修,凡與常規(guī)機床機械部分相同的故障可用常規(guī)機床機械故障處理規(guī)定對待。但由于數(shù)控機床多采用電氣控制,使機械結(jié)構(gòu)簡化,所以機械故障率有明顯地降低。進(jìn)給傳動鏈故障的維修,由于機床的傳動鏈大多采用滾動摩擦副,所以這方面的故障大多表現(xiàn)為運動品質(zhì)下降而造成。如反向間隙增大,定位精度達(dá)不到要求、機械爬行現(xiàn)象,軸承噪聲變大(尤其有機械硬碰撞之后易產(chǎn)生)等。這部分的維修常與運動副的預(yù)緊力,松動環(huán)和補償環(huán)節(jié)的調(diào)整有密切關(guān)聯(lián)。主軸部件故障的維修,這部分故障多與刀柄的自動拉緊裝置、自動變檔裝置及主軸運動精度下降等有關(guān)。因為機床采取電氣自動調(diào)速后已取消了機械變速箱裝置,有時雖有變速箱但也十分簡單,結(jié)構(gòu)上簡化使故障大為減少。ATC刀具自動交換裝置故障的維修,據(jù)統(tǒng)計ATC刀具自動交換裝置故障占數(shù)控機床機械故障的一半以上。主要故障現(xiàn)象有:刀庫運動故障、定位誤差超差、機械手夾持刀柄不穩(wěn)定、機械手運動動作不準(zhǔn),所有這些故障現(xiàn)象,都會導(dǎo)致?lián)Q刀動作緊急停止, 整機因不能實現(xiàn)ATC刀具自動交換而停機。位置檢查用行程開關(guān)壓合故障的維修, 數(shù)控機床配備了許多限位運動的行程開關(guān),使用一段時間后,使運動部件的運動特性起了變化以及壓合行程開關(guān)的機械可靠性與行程開關(guān)本身的品質(zhì)、特性都會影響整機的運動。這就需要很好地檢查、更換或調(diào)整。配套附件可靠性下降產(chǎn)生故障的維修,機床的配套附件包括冷卻裝置、排屑裝置、防護(hù)裝置(其中有冷卻液防護(hù)罩、導(dǎo)軌防護(hù)罩等)、主軸冷卻恒溫箱以及液壓油箱、氣動泵及恒壓氣柜等。這些部件的損壞或動作不靈都會產(chǎn)生故障,使機床運動停止。因此,對這些部位的檢查不應(yīng)忽略,如有的加工中心換刀動力依靠壓縮空氣, 若氣泵供壓不夠,或貯氣柜漏氣使氣壓下降,會使機床換刀動作暫停、機床的運動約束條件不滿足也會產(chǎn)生報警而停機。只要排除了這些因素使機床約束條件得到滿足,就會取消報警轉(zhuǎn)入正常工作。主傳動系統(tǒng)與主軸部件故障的診斷與維修,機床的主傳動是承受主切削力的傳動運動,它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度直接影響著機床的加工效率,而主軸部件是保證機床加工精度和自動化程度的主要部件,它們對數(shù)控機床性能有著決定性的影響。