数控机床的液压装置装调与维修

数控机床机械系统装调与维修一体化教程数控机床机械系统装调与维修一体化教程主编：韩鸿鸾数控机床机械系统装调与维修一体化教程模块五 数控机床的液压与气动装置装调与维修任务一 数控机床的液压装置装调与维修数控机床机械系统装调与维修一体化教程知识内容知识内容4 4任务引入任务引入1 1任务目标任务目标2 2任务实施任务实施3 3任务拓展任务拓展5 5任务巩固任务巩固6 6数控机床机械系统装调与维修一体化教程去刀塔去尾座去油压 夹头数控机床的液压系统数控机床的液压系统数控机床机械系统装调与维修一体化教程任务目标掌握数控机床液压压系统统的工作原理1能对对数控机床液压压系统进统进 行装调调与维护维护2能排除由液压压系统统引起的数控机床故障3数控机床机械系统装调与维修一体化教程在教师的带领下让学生到工厂中参观数控机床液压系统的装调、让工厂中的技术工人(最好是往届毕业生)给学生介绍数控机床液压系统的组成，并找到图样上所标液压系统元件在数控机床上的位置。使学生对于数控机床的液压系统有一个感性认识。数控机床机械系统装调与维修一体化教程一、数控车车床液压压系统统1、2、3、5-换向阀 6、7、8-减压阀 9、10、11-调速阀 12、13、14-压力表MJ50数控车床液压系统的原理图数控机床机械系统装调与维修一体化教程对您所在学校的数控车床液压系统进行分析。1.卡盘盘分系统统2.回转转刀盘盘分系统统3.尾架套筒分系统统 数控机床液压压系统统的特点为为：（1）数控机床控制的自动化程度要求较高。（2）液压系统的执行元件主要承担各种辅助功能，常采用减压阀来保证支路压力的恒定。数控机床机械系统装调与维修一体化教程二、加工中心液压系统VPl050加工中心的液压系统工作原理图1液压泵 2、9止回阀 3、6压力开关 4液压马 达5配重液压缸7、16减压阀 8、11、15换向阀 10松刀缸 12变速液压缸13、14单向节流阀 LS1、LS2、LS3、LS4行程开关1.刀链驱动链驱动 支路2.主轴轴箱平衡支路3.松刀缸支路4.高低速转换转换 支路对您所在学 校的加工中心液压 系统进行分析数控机床机械系统装调与维修一体化教程一、液压系统的维护数控机床上的液压系统的主要驱动对象有液压卡盘、静压导轨、拨叉变速液压缸、主轴箱的液压平衡、液压驱动机械手和主轴上的松刀液压缸等。1.液压系统的维护 要点（1）保持油液清洁。（2）控制液压系统中油液的温升，油温变化范围大，其后果：影响液压泵 的吸油能力及容积效率；系统工作不正常，压力、速度不稳定，动作不可靠；液压元件内外泄漏增加；加速油液的氧化变质 。数控机床机械系统装调与维修一体化教程(3)控制液压系统泄漏极为重要，要控制泄漏，首先是提高液压元件零部件的加工精度和元件的装配质量以及管道系统的安装质量。其次是提高密封件的质量，注意密封件的安装使用与定期更换，最后是加强日常维护。(4)防止液压系统振动与噪声。(5)严格执行日常点检制度。(6)严格执行定期紧固、清洗、过滤 和更换制度。数控机床机械系统装调与维修一体化教程2.液压压系统统的维护维护 操作每季度检查液压站油量，不足时 需及时加油（32号液压油）每年 需更换液压油一次 液压泵 及时清洁液压表指示 是否正常压力调节是否 锁紧液压站的维护数控机床机械系统装调与维修一体化教程液压油冷却装置 及时清洁请勿调节 此处螺丝液压油冷却装置的维护数控机床机械系统装调与维修一体化教程油盖 及时清洁油加满后 将盖子盖好加油时 请勿拿下液压油箱的维护数控机床机械系统装调与维修一体化教程禁止使用经油水 分离器分离出的 油品 油水分离器油水分离器的维护数控机床机械系统装调与维修一体化教程二、液压压系统统常见见故障及其诊诊断方法。检修实例1:弹性夹具无法张开的故障排除故障现现象：某配套GSK980M系统的数控磨床，在装卸工件时，发现夹 具无法张开。液压系统原理图1油箱2过滤 器3液压泵 4电动 机5压力表6基板7溢流阀 8换向阀9液压缸 l0信号开关数控机床机械系统装调与维修一体化教程分析及处处理过过程：本机床采用的是液压弹 性夹具，靠液压 缸压力顶开夹具进行工件装夹。经检查 后发现夹 具顶开的行程远远 不够，因此调整夹具行程，调整后发现 效果不佳，工件仍很难装夹。因此，进一步检查电 气控制回路，发现 DC24V电磁阀线 圈两端电压为 22V(属正常)，检查 液压管路，发现 管路正常，手动控制液压阀 ，使其处于左位机能，工件装夹正常；拆开电磁阀，发现阀 心处一固定螺钉松脱，导致电磁阀在得电过程中，阀心不能准确到位，引起部分用于顶开液压缸的液压油处于卸荷状态。故障排除：拧紧该 螺钉，重新调试夹 具行程后，故障排除。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例2:液压泵噪声大的故障排除修故障现现象：某配套FANUC PM0系统的数控专用磨床，在机床大修后发现 机床起动后液 压泵 噪声特别大。分析及处处理过过程：据用户反映，在机床大修前，液压泵 起动声音较小，而在维修后液压 泵反而噪声变大了。根据用户反映和现场 分析可知产生该原因可能是由于液压某处管路堵塞、液压泵损 坏等原因造成，因此拆开液压油管和液压泵 ，发现泵和油管均正常，在拆的过程中，偶尔发现 液压油粘度特别高，核对机床使用说明书，发现 液压油牌号不正确，故障时正值冬天，从而使液压泵 噪声变大。故障排除：更换液压油后，机床故障排除。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例3:润滑油路电磁阀的故障排除故障现现象：一台配套SIEMENS 810T系统的数控立式车床，一次出现刀架上下运动时 ，刀架顶端进油管路出现异常连续 冒油，系统报 警油压过 低。分析及处处理过过程：检查 液压系统管路无损坏，PLC控制系统正常，进一步检查 液压系统 控制元件，发现 刀架润滑油路中的一个两位三通电磁阀线 圈烧坏，阀心不能回位，使得刀架 润滑供油始终处 于常开状态。故障排除：更换电 磁阀后，故障消除。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例4:供油回路的故障排除故障现现象：供油回路不输出压力油 变量泵供油装置回路数控机床机械系统装调与维修一体化教程分析及处处理过过程：启动液压系统，调节 溢流阀，压力表指针不动作，说明无压力；启动电 磁阀，使其置于右位或左位，液压缸均不动作。电磁换向阀置于中位时，系统没有液压油回油箱。检测 溢流阀和液压缸，其工作性能参数均正常。而液压系统没有压力油输出，显然液压泵 没有吸进液压油，其原因可能会有：液压泵的转向不对；吸油滤油器严重堵塞或容量过小；油液的粘度过高或温度过低；吸油管路严重漏气；滤油器没有全部浸入油液的液面以下或油箱液面过低；叶片在转子槽中卡死；液压泵 至油箱液面高度大于500mm等。经检查 ，泵的转向正确，滤油器工作正常，油液的粘度、温度合适，泵运转时 无异常噪声，说明没有过量空气进入系统，泵的安装位置也符合要求。数控机床机械系统装调与维修一体化教程分析及处处理过过程：将液压泵 解体，检查泵 内各运动副，叶片在转子槽中滑动灵活，但发现 可移动的定子环卡死于零位附近。变量叶片泵的输出流量与定子相对转 子的偏心距成正比。定子卡死于零位，即偏心距为零，因此泵的输出流量为零。当其偏心距为零时，密封的工作腔容积不变化，所以不能完成吸油、压油过程，因此上述回路中无液压油输入，系统也就不能工作。排除步骤骤：将叶片泵解体，清洗并正确装配，重新调整泵的上支承盖和下支承盖螺钉，使定子、转子和泵体的水平中心线互相重合，使定子在泵体内调整灵活，并无较大的上下窜动 ，从而避免定子卡死而不能调整的故障。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例5:压力控制回路的故障排除 故障现象：压力控制回路中溢流不正常。定量泵压 力控制回路数控机床机械系统装调与维修一体化教程分析及处处理过过程：液压缸停止工作运行时，系统不卸荷，液压泵输 出的压力油全部由溢流阀溢回油箱。系统中的溢流阀通常为先导式溢流阀，这种溢流阀的结构为三级同心式。而当压力调整到高于10MPa的任一压力值时 ，系统会发出像吹笛一样的尖叫声，此时可看到压力表指针剧 烈振动，并发现噪声来自溢流阀。当压力调整到一定值时 ，就必然激起主阀心振动。这种高频振动必将引起弹簧、特别是调压弹 簧的强烈振动，并出现共振噪声。另外，由于高压油不通过正常的溢流口溢流，而是通过被卡住的溢流口和内泄油道溢回油箱，这股高压油流将发出高频率的流体噪声。数控机床机械系统装调与维修一体化教程故障排除:首先可以调整阀盖；装配时，调整同轴度，使主阀心能灵活运动，无卡紧现 象，然后按装配工艺要求，依照一定的顺序用定扭矩扳手拧紧 ，使拧紧 力矩基本相同。当阀盖孔有偏心时，应进 行修磨，消除偏心。主阀心与阀体配合滑动面若有污物，应清洗干净，目的就是保证主阀心滑动灵活的工作状态，避免产生振动和噪声。另外，主阀心上的阻尼孔，在主阀心振动时 有阻尼作用，当工作油液粘度降低，或温度过高时，阻尼作用将相应减小。因此，选用合适粘度的油液和控制系统温升过高也有利于减振降噪。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例6:速度控制回路的故障排除故障现现象：速度控制回路中速度不稳定。进口节流调速回路示意图数控机床机械系统装调与维修一体化教程分析及处处理过过程：节流阀前后压差小致使速度不稳定，系统的故障是液压缸推动负载 运动时 ，运动速度达不到调定值。经检查，系统中各元件工作正常，油液温度属正常范围。但发现 溢流阀的调节压 力只比液压缸工作压力高0.3MPa，压力差值偏小，再加上回路中，油液通过换 向阀的压力损失为0.2MPa，这样 造成节流阀前后压差值低于0.20.3MPa，致使通过节 流阀的流量达不到设计要求的数值，于是液压缸的运动速度就不可能达到调定值。故障排除：提高溢流阀的调节压 力，使节流阀的前后压差达到合理压力值后，故障消除。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例7:方向控制回路的故障排除故障现现象：方向控制回路中滑阀没有完全回位。分析及处处理过过程：在方向控制回路中，换向阀的滑阀因回位阻力增大而没有完全回位是最常见的故障，将造成液压缸回程速度变慢。排除故障首先应更换合格的弹簧；如果是由于滑阀精度差，而使径向卡紧，应对 滑阀进 行修磨或重新配制。一般阀心的圆度和锥度允差为0.003O.005mm，最好使阀心有微量的锥度，并使它的大端在低压腔一边。故障排除：脏物进入滑阀缝 隙中而使阀心移动困难；间隙配合过小，以致当油温升高时阀 心膨胀而卡死；电磁铁推杆的密封圈处阻力过大，以及安装紧固电动阀时 使阀孔变形等。找到卡紧的原因，就好排除故障了。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例8:阀换向滞后引起的故障排除故障现现象：液压缸在开始完成快退动作时，首先出现向工件方向前冲，然后再完成快退动作。此种现象影响加工精度，严重时还 可能损坏工件和刀具。液压系统原理图数控机床机械系统装调与维修一体化教程分析及处处理过过程：从系统中可以看出：在执行快退动作时，三位四通电动换 向阀和二位二通换向阀必须同时换 向。由于三位四通换向阀换 向时间 的滞后，即在二位二通换向阀接通的一瞬间，有部分压力油进入液压缸工作腔，使液压缸出现前冲。当三位四通换向阀换 向终了时，压力油才全部进入液压缸的有杆腔，无杆腔的油液才经二位二通阀回油箱。在二位二通换向阀和节流阀上并联一个单向阀，液压缸快退时，无杆腔油液经单 向阀回油箱，二位二通阀仍处于关闭状态，这样 就避免了液压缸前冲的故障。数控机床机械系统装调与维修一体化教程检修实例9:一数控车床卡盘失压故障故障现现象：液压卡盘夹紧 力不足，卡盘失压，监视 不报警。故障检查检查 与分析：该数控车床，配套的电动 刀架为LD4I型。卡盘夹紧 力不足，可能是系统压 力不足、执行件内泄、控制回路动作不稳定及卡盘移动受阻造成。故障排除：调整系统压 力至要求，检修液压缸的内泄及控制回路动作情况，检查 卡盘各摩擦副的滑动情况，卡盘仍然夹紧 力不足。经过