楊海云 王見(jiàn)華 黃貴清 周先保

摘要：分別介紹了液壓傳動(dòng)在數(shù)控機(jī)床上與氣壓傳動(dòng)在PCB數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，分析歸納了液壓系統(tǒng)引發(fā)的數(shù)控機(jī)床故障與氣壓系統(tǒng)引發(fā)的PCB數(shù)控機(jī)床故障，介紹了現(xiàn)場(chǎng)診斷技術(shù)中確定故障檢測(cè)次序的原則。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 PCB數(shù)控機(jī)床 液壓系統(tǒng) 氣壓系統(tǒng) 故障 診斷

1 概述

隨著我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，機(jī)床設(shè)備也越來(lái)越朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，其精度也越來(lái)越高。而現(xiàn)代機(jī)床在實(shí)現(xiàn)整機(jī)的自動(dòng)化過(guò)程中，除了數(shù)控系統(tǒng)，還要配備液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)裝置來(lái)輔助整機(jī)的自動(dòng)化功能。無(wú)論是對(duì)一般數(shù)控機(jī)床還是對(duì)PCB數(shù)控機(jī)床而言，液壓和氣壓傳動(dòng)都能實(shí)現(xiàn)有效地傳動(dòng)與控制。

2 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障特征及現(xiàn)象

2.1 系統(tǒng)壓力值超出正常范圍

當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力值超出正常范圍時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)：

①系統(tǒng)工作壓力無(wú)法建立；

②系統(tǒng)工作壓力無(wú)法達(dá)到預(yù)先調(diào)定值；

③系統(tǒng)壓力或控制動(dòng)作壓力不穩(wěn)定。

2.2 流量異常（速度異常）

當(dāng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)流量異常時(shí)，主要表現(xiàn)為：

①系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)法調(diào)節(jié)至額定范圍內(nèi)；

②執(zhí)行動(dòng)作元器件的動(dòng)作速度不正常，如高速時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)烈沖擊，低速時(shí)爬行，速度隨負(fù)載變化而相應(yīng)變化；

③系統(tǒng)速度轉(zhuǎn)換出現(xiàn)異常。

2.3 產(chǎn)生液壓沖擊

當(dāng)產(chǎn)生液壓沖擊時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)以下幾種故障現(xiàn)象：

①系統(tǒng)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)并伴隨噪聲；

②系統(tǒng)的測(cè)量?jī)x表出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致測(cè)量失準(zhǔn)；

③液壓系統(tǒng)管路出現(xiàn)破裂；

④液壓系統(tǒng)連接件松動(dòng)等。

2.4 系統(tǒng)振動(dòng)以及噪音過(guò)大

液壓系統(tǒng)噪音過(guò)大或振動(dòng)過(guò)多常會(huì)表現(xiàn)為：

①噪音值和振動(dòng)幅度值均超出正常范圍；

②產(chǎn)生噪聲的部位主要為泵、溢流閥以及回流管的出油口；

③振動(dòng)幅度較大的部位多為執(zhí)行元件、管路系統(tǒng)和系統(tǒng)各元件。

2.5 液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高

系統(tǒng)油液溫度過(guò)高時(shí)多表現(xiàn)為：

①各液壓件因溫度過(guò)高出現(xiàn)明顯發(fā)熱現(xiàn)象；

②油溫高出正常范圍；

③油液粘度明顯下降；

2.6 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏

液壓系統(tǒng)的泄露主要分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩種，其故障現(xiàn)象多表現(xiàn)為：

①系統(tǒng)壓力值無(wú)法調(diào)高；

②系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度不穩(wěn)定；

③液壓系統(tǒng)溫度過(guò)高；

④壓力閥出現(xiàn)噪音和振動(dòng)；

⑤系統(tǒng)控制元器件失效；

⑥系統(tǒng)出現(xiàn)溢油現(xiàn)象，造成環(huán)境污染。

2.7 液壓缸出現(xiàn)爬行

當(dāng)液壓缸出現(xiàn)爬行問(wèn)題時(shí)，低速時(shí)常以跳躍方式進(jìn)行，出現(xiàn)時(shí)走時(shí)?，F(xiàn)象。

2.8 液壓卡緊

當(dāng)出現(xiàn)液壓卡緊問(wèn)題時(shí)常表現(xiàn)為：

液壓系統(tǒng)滑閥卡緊，運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)失靈。

2.9 氣穴現(xiàn)象

液壓系統(tǒng)氣穴現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：

液壓系統(tǒng)出現(xiàn)壓力波動(dòng)，油液泡沫化同時(shí)伴隨噪音和振動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力和速度出現(xiàn)異常。

本文僅以數(shù)控機(jī)床和PCB數(shù)控鉆床為例，分析和研究了液壓技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用以及氣壓技術(shù)在PCB數(shù)控鉆床中的應(yīng)用。

①M(fèi)J-50型數(shù)控車(chē)床的床身和導(dǎo)軌采用水平床身傾斜板來(lái)布局，主軸驅(qū)動(dòng)采用交流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)調(diào)速。它實(shí)現(xiàn)了兩坐標(biāo)連續(xù)控制，其液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)卡盤(pán)的夾緊與松開(kāi)、回轉(zhuǎn)刀架的松開(kāi)與夾緊以及尾座套筒的伸出與退回等。液壓系統(tǒng)通過(guò)變量葉片泵進(jìn)行供油，而各個(gè)電磁閥的動(dòng)作主要由數(shù)控系統(tǒng)的PLC來(lái)控制。

②HwinD626型數(shù)控鉆床是三坐標(biāo)連續(xù)控制專(zhuān)門(mén)加工線路板的鉆床，其Z軸壓力腳、工作臺(tái)面的氣墊腳、Spindle主軸夾頭的夾緊與松開(kāi)、到刀座取刀的機(jī)械手等都由氣壓系統(tǒng)來(lái)完成驅(qū)動(dòng)。氣壓系統(tǒng)通過(guò)空壓機(jī)來(lái)供氣，并由數(shù)控系統(tǒng)的PLC來(lái)控制各電磁閥電磁鐵的動(dòng)作。

3 數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)和PCB數(shù)控鉆床氣壓系統(tǒng)引發(fā)的故障

①綜合數(shù)控車(chē)、銑加工中心等數(shù)控機(jī)床，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)對(duì)象有卡盤(pán)、回轉(zhuǎn)刀架、尾座套筒、靜壓導(dǎo)軌、液壓撥叉變速液壓缸、主軸箱的液壓平衡、液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和主軸的松刀液壓缸等；數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)引發(fā)的故障有：a主軸部件切削振動(dòng)大。b卡盤(pán)卡不緊。c變速液壓缸速度較緩慢。d機(jī)械手抓刀無(wú)力。

②三坐標(biāo)連續(xù)控制專(zhuān)門(mén)加工線路板的數(shù)控鉆床的加工，而氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要控制主軸夾頭的加緊與松開(kāi)、機(jī)械手的取放刀、Z軸壓力腳、氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手氣壓缸的驅(qū)動(dòng)等；PCB數(shù)控鉆床氣壓系統(tǒng)引發(fā)的故障有：a主軸夾頭夾刀不緊甚至掉刀；b機(jī)械手取放刀不到位；c機(jī)械手抓刀無(wú)力。

4 故障診斷的步驟和診斷技術(shù)

4.1 初步診斷

初步診斷的方法有：看、聽(tīng)、摸、聞、閱、問(wèn)。

液壓系統(tǒng)故障分析步驟

①看：主要是看速度；看壓力；看油液；看泄漏；看振動(dòng)；看加工產(chǎn)品質(zhì)量等。

②聽(tīng)：主要是聽(tīng)噪聲；聽(tīng)沖擊聲；聽(tīng)氣蝕和困油的異常聲；聽(tīng)敲打聲等。

③摸：主要是摸溫升；摸振動(dòng)；摸爬行；摸連接件的松緊程度等。

④聞：主要是通過(guò)聞來(lái)判斷油液是否發(fā)生變質(zhì)；聞橡膠件是否有過(guò)熱而出現(xiàn)的特殊氣味等。

⑤閱：主要是查閱機(jī)械設(shè)備檔案記錄，分析曾經(jīng)出現(xiàn)的故障問(wèn)題和維修記錄；查閱系統(tǒng)的日漸卡和定檢卡；查閱交接班的具體記錄和維修保養(yǎng)情況等。

⑥問(wèn)：主要是詢(xún)問(wèn)設(shè)備運(yùn)行、保養(yǎng)、調(diào)試、維修、更換及曾經(jīng)發(fā)生故障情況；詢(xún)問(wèn)本次故障前的異?，F(xiàn)象等。

4.2 儀器專(zhuān)項(xiàng)檢查。

4.3 綜合確診。

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