數控機床的液壓裝置裝調與維修第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五模塊五

數控機床的液壓與氣動裝置裝調與維修任務一

數控機床的液壓裝置裝調與維修第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五知識內容4任務引入1任務目標2任務實施3任務拓展5任務鞏固6第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五去刀塔去尾座去油壓夾頭數控機床的液壓系統數控機床的液壓系統第4頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五任務目標

掌握數控機床液壓系統的工作原理1

能對數控機床液壓系統進行裝調與維護2能排除由液壓系統引起的數控機床故障3第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五

在教師的帶領下讓學生到工廠中參觀數控機床液壓系統的裝調、讓工廠中的技術工人(最好是往屆畢業生)給學生介紹數控機床液壓系統的組成，并找到圖樣上所標液壓系統元件在數控機床上的位置。使學生對于數控機床的液壓系統有一個感性認識。第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五一、數控車床液壓系統1、2、3、5-換向閥6、7、8-減壓閥9、10、11-調速閥12、13、14-壓力表MJ—50數控車床液壓系統的原理圖第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五對您所在學校的數控車床液壓系統進行分析。1.卡盤分系統2.回轉刀盤分系統3.尾架套筒分系統數控機床液壓系統的特點為：（1）數控機床控制的自動化程度要求較高。（2）液壓系統的執行元件主要承擔各種輔助功能，常采用減壓閥來保證支路壓力的恒定。第8頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五二、加工中心液壓系統VPl050加工中心的液壓系統工作原理圖1—液壓泵2、9—止回閥3、6—壓力開關4—液壓馬達5—配重液壓缸7、16—減壓閥8、11、15—換向閥10—松刀缸12—變速液壓缸13、14—單向節流閥LS1、LS2、LS3、LS4—行程開關1.刀鏈驅動支路

2.主軸箱平衡支路

3.松刀缸支路

4.高低速轉換支路

對您所在學校的加工中心液壓系統進行分析第9頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五一、液壓系統的維護數控機床上的液壓系統的主要驅動對象有液壓卡盤、靜壓導軌、撥叉變速液壓缸、主軸箱的液壓平衡、液壓驅動機械手和主軸上的松刀液壓缸等。1.液壓系統的維護要點（1）保持油液清潔。（2）控制液壓系統中油液的溫升，油溫變化范圍大，其后果：①影響液壓泵的吸油能力及容積效率；②系統工作不正常，壓力、速度不穩定，動作不可靠；③液壓元件內外泄漏增加；④加速油液的氧化變質。第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五(3)控制液壓系統泄漏極為重要，要控制泄漏，首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的裝配質量以及管道系統的安裝質量。其次是提高密封件的質量，注意密封件的安裝使用與定期更換，最后是加強日常維護。(4)防止液壓系統振動與噪聲。(5)嚴格執行日常點檢制度。(6)嚴格執行定期緊固、清洗、過濾和更換制度。第11頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五2.液壓系統的維護操作每季度檢查液壓站油量，不足時需及時加油（32號液壓油）每年需更換液壓油一次液壓泵及時清潔液壓表指示是否正常

壓力調節是否鎖緊液壓站的維護第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五液壓油冷卻裝置及時清潔請勿調節此處螺絲液壓油冷卻裝置的維護第13頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五油蓋及時清潔油加滿后將蓋子蓋好加油時請勿拿下液壓油箱的維護第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五禁止使用經油水分離器分離出的油品油水分離器油水分離器的維護第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五二、液壓系統常見故障及其診斷方法。檢修實例1:彈性夾具無法張開的故障排除故障現象：某配套GSK980M系統的數控磨床，在裝卸工件時，發現夾具無法張開。液壓系統原理圖1—油箱2—過濾器3—液壓泵4—電動機5—壓力表6—基板7—溢流閥8—換向閥9—液壓缸l0—信號開關第16頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五分析及處理過程：本機床采用的是液壓彈性夾具，靠液壓缸壓力頂開夾具進行工件裝夾。經檢查后發現夾具頂開的行程遠遠不夠，因此調整夾具行程，調整后發現效果不佳，工件仍很難裝夾。因此，進一步檢查電氣控制回路，發現DC24V電磁閥線圈兩端電壓為22V(屬正常)，檢查液壓管路，發現管路正常，手動控制液壓閥，使其處于左位機能，工件裝夾正常；拆開電磁閥，發現閥心處一固定螺釘松脫，導致電磁閥在得電過程中，閥心不能準確到位，引起部分用于頂開液壓缸的液壓油處于卸荷狀態。故障排除：擰緊該螺釘，重新調試夾具行程后，故障排除。第17頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例2:液壓泵噪聲大的故障排除修故障現象：某配套FANUCPM0系統的數控專用磨床，在機床大修后發現機床起動后液壓泵噪聲特別大。分析及處理過程：據用戶反映，在機床大修前，液壓泵起動聲音較小，而在維修后液壓泵反而噪聲變大了。根據用戶反映和現場分析可知產生該原因可能是由于液壓某處管路堵塞、液壓泵損壞等原因造成，因此拆開液壓油管和液壓泵，發現泵和油管均正常，在拆的過程中，偶爾發現液壓油粘度特別高，核對機床使用說明書，發現液壓油牌號不正確，故障時正值冬天，從而使液壓泵噪聲變大。故障排除：更換液壓油后，機床故障排除。第18頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例3:潤滑油路電磁閥的故障排除故障現象：一臺配套SIEMENS810T系統的數控立式車床，一次出現刀架上下運動時，刀架頂端進油管路出現異常連續冒油，系統報警油壓過低。分析及處理過程：檢查液壓系統管路無損壞，PLC控制系統正常，進一步檢查液壓系統控制元件，發現刀架潤滑油路中的一個兩位三通電磁閥線圈燒壞，閥心不能回位，使得刀架潤滑供油始終處于常開狀態。故障排除：更換電磁閥后，故障消除。第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例4:供油回路的故障排除故障現象：供油回路不輸出壓力油

變量泵供油裝置回路第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五分析及處理過程：啟動液壓系統，調節溢流閥，壓力表指針不動作，說明無壓力；啟動電磁閥，使其置于右位或左位，液壓缸均不動作。電磁換向閥置于中位時，系統沒有液壓油回油箱。檢測溢流閥和液壓缸，其工作性能參數均正常。而液壓系統沒有壓力油輸出，顯然液壓泵沒有吸進液壓油，其原因可能會有：液壓泵的轉向不對；吸油濾油器嚴重堵塞或容量過小；油液的粘度過高或溫度過低；吸油管路嚴重漏氣；濾油器沒有全部浸入油液的液面以下或油箱液面過低；葉片在轉子槽中卡死；液壓泵至油箱液面高度大于500mm等。經檢查，泵的轉向正確，濾油器工作正常，油液的粘度、溫度合適，泵運轉時無異常噪聲，說明沒有過量空氣進入系統，泵的安裝位置也符合要求。第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五分析及處理過程：將液壓泵解體，檢查泵內各運動副，葉片在轉子槽中滑動靈活，但發現可移動的定子環卡死于零位附近。變量葉片泵的輸出流量與定子相對轉子的偏心距成正比。定子卡死于零位，即偏心距為零，因此泵的輸出流量為零。當其偏心距為零時，密封的工作腔容積不變化，所以不能完成吸油、壓油過程，因此上述回路中無液壓油輸入，系統也就不能工作。排除步驟：將葉片泵解體，清洗并正確裝配，重新調整泵的上支承蓋和下支承蓋螺釘，使定子、轉子和泵體的水平中心線互相重合，使定子在泵體內調整靈活，并無較大的上下竄動，從而避免定子卡死而不能調整的故障。第22頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例5:壓力控制回路的故障排除故障現象：壓力控制回路中溢流不正常。定量泵壓力控制回路第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五分析及處理過程：液壓缸停止工作運行時，系統不卸荷，液壓泵輸出的壓力油全部由溢流閥溢回油箱。系統中的溢流閥通常為先導式溢流閥，這種溢流閥的結構為三級同心式。而當壓力調整到高于10MPa的任一壓力值時，系統會發出像吹笛一樣的尖叫聲，此時可看到壓力表指針劇烈振動，并發現噪聲來自溢流閥。當壓力調整到一定值時，就必然激起主閥心振動。這種高頻振動必將引起彈簧、特別是調壓彈簧的強烈振動，并出現共振噪聲。另外，由于高壓油不通過正常的溢流口溢流，而是通過被卡住的溢流口和內泄油道溢回油箱，這股高壓油流將發出高頻率的流體噪聲。第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五故障排除:首先可以調整閥蓋；裝配時，調整同軸度，使主閥心能靈活運動，無卡緊現象，然后按裝配工藝要求，依照一定的順序用定扭矩扳手擰緊，使擰緊力矩基本相同。當閥蓋孔有偏心時，應進行修磨，消除偏心。主閥心與閥體配合滑動面若有污物，應清洗干凈，目的就是保證主閥心滑動靈活的工作狀態，避免產生振動和噪聲。另外，主閥心上的阻尼孔，在主閥心振動時有阻尼作用，當工作油液粘度降低，或溫度過高時，阻尼作用將相應減小。因此，選用合適粘度的油液和控制系統溫升過高也有利于減振降噪。第25頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例6:速度控制回路的故障排除故障現象：速度控制回路中速度不穩定。進口節流調速回路示意圖第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五分析及處理過程：節流閥前后壓差小致使速度不穩定，系統的故障是液壓缸推動負載運動時，運動速度達不到調定值。經檢查，系統中各元件工作正常，油液溫度屬正常范圍。但發現溢流閥的調節壓力只比液壓缸工作壓力高0.3MPa，壓力差值偏小，再加上回路中，油液通過換向閥的壓力損失為0.2MPa，這樣造成節流閥前后壓差值低于0.2～0.3MPa，致使通過節流閥的流量達不到設計要求的數值，于是液壓缸的運動速度就不可能達到調定值。故障排除：提高溢流閥的調節壓力，使節流閥的前后壓差達到合理壓力值后，故障消除。第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例7:方向控制回路的故障排除故障現象：方向控制回路中滑閥沒有完全回位。分析及處理過程：在方向控制回路中，換向閥的滑閥因回位阻力增大而沒有完全回位是最常見的故障，將造成液壓缸回程速度變慢。排除故障首先應更換合格的彈簧；如果是由于滑閥精度差，而使徑向卡緊，應對滑閥進行修磨或重新配制。一般閥心的圓度和錐度允差為0.003～O.005mm，最好使閥心有微量的錐度，并使它的大端在低壓腔一邊。故障排除：臟物進入滑閥縫隙中而使閥心移動困難；間隙配合過小，以致當油溫升高時閥心膨脹而卡死；電磁鐵推桿的密封圈處阻力過大，以及安裝緊固電動閥時使閥孔變形等。找到卡緊的原因，就好排除故障了。第28頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例8:閥換向滯后引起的故障排除故障現象：液壓缸在開始完成快退動作時，首先出現向工件方向前沖，然后再完成快退動作。此種現象影響加工精度，嚴重時還可能損壞工件和刀具。液壓系統原理圖第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五分析及處理過程：從系統中可以看出：在執行快退動作時，三位四通電動換向閥和二位二通換向閥必須同時換向。由于三位四通換向閥換向時間的滯后，即在二位二通換向閥接通的一瞬間，有部分壓力油進入液壓缸工作腔，使液壓缸出現前沖。當三位四通換向閥換向終了時，壓力油才全部進入液壓缸的有桿腔，無桿腔的油液才經二位二通閥回油箱。在二位二通換向閥和節流閥上并聯一個單向閥，液壓缸快退時，無桿腔油液經單向閥回油箱，二位二通閥仍處于關閉狀態，這樣就避免了液壓缸前沖的故障。第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例9:一數控車床卡盤失壓故障故障現象：液壓卡盤夾緊力不足，卡盤失壓，監視不報警。

故障檢查與分析：該數控車床，配套的電動刀架為LD4—I型。卡盤夾緊力不足，可能是系統壓力不足、執行件內泄、控制回路動作不穩定及卡盤移動受阻造成。

故障排除：調整系統壓力至要求，檢修液壓缸的內泄及控制回路動作情況，檢查卡盤各摩擦副的滑動情況，卡盤仍然夾緊力不足。經過分析后，調整液壓缸與卡盤間聯接拉桿的調整螺母，故障排除。第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例10:T40臥式加工中心刀鏈不執行校準回零故障現象：開機，待自檢通過后，啟動液壓，執行軸校準，其后在執行機械校準時出現以下兩個報警：ASL40ALERTCODE16154CHAINNOTALIGNEDASL40ALERTCODE17176CHAINPOSITIONERROR因此機床不能正常工作。第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五故障檢查與分析：分析故障范圍在以下3方面：①刀鏈因故未能轉到校準位置(HOMEPOSITION)就停止；②刀鏈確已轉到了校準位置，但由于接近開關3PROX故障，NC沒有接收到到位信號，刀鏈一直轉動，直到NC在設定接收該信號的時間范圍到時產生以上報警，刀鏈才停止校準；③刀鏈在轉到校準位置時，NC雖接到了到位信號，但由于1SOL故障，導致制動銷不能插入，限位開關1LS信號沒有，而且3SOL因慣性使刀鏈錯開回歸點，接近開關信號又沒有。

第33頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五故障排除：首先檢查接近開關3PROX正常。再通過該機在線診斷功能發現在機械校準操作時1LS信號I0033(LSAPIN-ADV)和3PROX信號I0034(PR－CHNA—HOME)狀態一直都為OFF，觀察刀鏈在校準過程中確實沒有到位就停止轉動，而且發現每次校準時轉過的刀套數目也沒有規律，懷疑電磁閥3SOL或者液壓馬達有問題。進一步查得液壓馬達有漏油現象，拆下更換密封圈，漏油排除，但仍不能校準，最后更換電磁閥3SOL后故障排除。說明：由于用萬用表測量電磁閥電壓及阻值基本正常，而且每次校準時刀鏈也確實轉動，因此在排除了其他原因后，最后才更換性能不良的電磁閥。第34頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五檢修實例11:JOG方式時，機械手在取送刀具時，不能縮爪故障現象：機床在JOG狀態下加工工件時，機械手將刀具從主刀庫中取出送入送刀盒中，不能縮爪，但卻不報警，將方式選擇到ATC狀態，手動操作都正常。故障檢查與分析：經查看梯型圖，原來是限位開關LS916沒有壓合，調整限位開關位置后，機床恢復正常。但過一段時間后，再次出現此故障，檢查LS916并沒松動，但卻沒有壓合，由此懷疑機械手的油缸拉桿沒伸到位，故障排除：經查發現液壓缸拉桿頂端鎖緊螺母的頂絲松動，使液壓缸伸縮的行程發生了變化，調整了鎖緊螺母并擰緊頂絲后，此故障排除。第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五任務拓展數控機床的修理制度根據數控機床磨損的規律，“預防為主、養修結合”是數控機床檢修工作的正確方針。一、隨壞隨修

二、計劃預修

第一種是強制修理第二種是定期修理第三種是檢查后修理第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五特點：數控機床分為A、B、C三類。

A為重點數控機床B為非重點數控機床C為一般數控機床對A、B兩類采用計劃預修，而對C類采取隨壞隨修的辦法。：您所在的地區對數控機床采用哪種維修制度和組織方法？三、分類維修第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五任務鞏固

一、填空題1.現代數控機床在實現整機的全自動化控制中，除數控系統外，還需要配備液壓和氣動裝置來輔助實現整機的自動運行。2.液壓傳動裝置使用工作壓力高的油性介質，因此機構輸出力大。3.數控車床回轉刀盤分系統有兩個執行元件，刀盤的松開與夾緊由液壓缸執行，而液壓馬達則驅動刀盤回轉。第38頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五4.要控制泄漏，首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的裝配質量以及管道系統的安裝質量。5.液壓回路主要由能源部分、控制部分和執行機構部分構成。6.液壓泵是液壓系統中的動力部分，能將電動機輸出的機械能轉換為油液的壓力能。第39頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五二、選擇題1.（A）液壓系統主要承擔卡盤、回轉刀架與刀盤及尾架套筒的驅動與控制。A.數控車床B.數控銑床C.加工中心2.數控車床的（C）能實現卡盤的夾緊與放松及兩種夾緊力(高與低)之間的轉換。A.電器系統B.氣動系統C.液壓系統3.液壓系統的所有電磁鐵的通、斷均由數控系統用（C）來控制。A.ATCB.APCC.PLC4.數控車床卡盤分系統的執行元件是（A）。A.液壓缸B.電動機C.液壓泵第40頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五5.臥式加工中心液壓系統中液壓泵采用雙級壓力控制變量（A），低壓調至4MPa，高壓調至7MPa。A.柱塞泵B.葉片泵C.壓力閥6.柱塞泵中的柱塞泵往復運動一次，完成一次（A）。A進油