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監(jiān)測(cè)數(shù)控機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)故障診斷的狀態(tài)
更新時(shí)間:2015-10-15   點(diǎn)擊次數(shù):2635次

數(shù)控機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)故障診斷,就是對(duì)數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)所處的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),判斷其是否正常,當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)分析其產(chǎn)生的原因和部位,并預(yù)報(bào)其發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械故障是數(shù)控機(jī)床zui容易和zui經(jīng)常出現(xiàn)的故障。機(jī)械方面的故障主要發(fā)生在機(jī)床主機(jī)的各運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中,如主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主軸,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的各坐標(biāo)軸,自動(dòng)換刀裝置中的刀庫(kù)、機(jī)械手,以及驅(qū)動(dòng)這些運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源(伺服電動(dòng)機(jī))。此外,還有潤(rùn)滑、液壓、氣動(dòng)等方面的故障。 

數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷包括對(duì)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別、預(yù)測(cè)和監(jiān)視3個(gè)方面的內(nèi)容。通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置的某些特征參數(shù),如振動(dòng)、噪聲和溫度等進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)定值與規(guī)定的正常值進(jìn)行比較,以判斷機(jī)械裝置的工作狀態(tài)是否正常。若對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)測(cè),便可獲得機(jī)械裝置狀態(tài)變化的趨勢(shì)性規(guī)律,從而對(duì)機(jī)械裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。 
1)問(wèn)問(wèn)就是詢(xún)問(wèn)機(jī)床故障發(fā)生的經(jīng)過(guò),弄清故障是突發(fā)的,還是漸發(fā)的。操作者一般熟知機(jī)床性能,故障發(fā)生時(shí)又在現(xiàn)場(chǎng)耳聞目睹,所提供的情況對(duì)故障的分析是很有幫助 
的。通常應(yīng)詢(xún)問(wèn)下列情況: 
①機(jī)床開(kāi)動(dòng)時(shí)有哪些異?,F(xiàn)象。 
②對(duì)比故障前后工件的精度和表面粗糙度,以便分析故障產(chǎn)生的原因。 
③傳動(dòng)系統(tǒng)是否正常,出力是否均勻,背吃刀量和走刀量是否減小等。 
④潤(rùn)滑油品牌號(hào)是否符合規(guī)定,用量是否適當(dāng)。 
⑤機(jī)床何時(shí)進(jìn)行過(guò)保養(yǎng)檢修等。 
2)看 
①看轉(zhuǎn)速。觀(guān)察主傳動(dòng)速度的變化,如帶傳動(dòng)的線(xiàn)速度變慢,可能是傳動(dòng)帶過(guò)松或負(fù)荷太大;對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪,主要看它是否跳動(dòng)、擺動(dòng);對(duì)傳動(dòng)軸主要看它是否彎曲或晃動(dòng)。 
②看顏色。如果機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)部位,特別是主軸和軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,就會(huì)發(fā)熱。長(zhǎng)時(shí)間升溫會(huì)使機(jī)床外表顏色發(fā)生變化,大多呈黃色。油箱里的油也會(huì)因溫升過(guò)高而變稀,顏色變樣;有時(shí)也會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間不換油、雜質(zhì)過(guò)多或油變質(zhì),而變成深墨色。 
③看傷痕。機(jī)床零部件碰傷損壞部位很容易發(fā)現(xiàn),若發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí),應(yīng)作一記號(hào),隔一段時(shí)間后再比較它的變化情況,以便進(jìn)行綜合分析。 
④看工件。從工件來(lái)判別機(jī)床的好壞。若車(chē)削后的工件表面粗糙度R。數(shù)值大,主要是 
由于主軸與軸承之間的間隙過(guò)大,溜板、刀架等壓板模鐵有松動(dòng)以及滾珠絲杠預(yù)緊松動(dòng)等原因所致。若是磨削后的表面粗糙度尺。數(shù)值大,這主要是由于主軸或砂輪動(dòng)平衡差,機(jī)床出現(xiàn)共振以及工作臺(tái)爬行等原因所引起的。若工件表面出現(xiàn)波紋,則看波紋數(shù)是否與機(jī)床主軸傳動(dòng)齒輪的嚙合頻率相等,如果相等,則表明主軸齒輪嚙合不良是故障的主要原因。 
⑤看變形。主要觀(guān)察機(jī)床的傳動(dòng)軸、滾珠絲杠是否變形;直徑大的帶輪和齒輪的端面是否跳動(dòng)。 
⑥看油箱與切削液箱。主要觀(guān)察油或切削液是否變質(zhì),確定其能否能繼續(xù)使用。 
3)聽(tīng)用以判別機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。一般運(yùn)行正常的機(jī)床,其聲響具有一定的音律和節(jié)奏,并保持持續(xù)的穩(wěn)定。機(jī)械運(yùn)動(dòng)發(fā)出的正常聲響大致可歸納為以下幾種: 
①一般作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件,在運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間較小或處于封閉系統(tǒng)時(shí),多發(fā)出平靜的“嗖嗖"聲;若處于非封閉系統(tǒng)或運(yùn)行區(qū)較大時(shí),多發(fā)出較大的蜂鳴聲;各種大型機(jī)床則產(chǎn)生低沉而振動(dòng)聲浪很大的轟隆聲。 
②正常運(yùn)行的齒輪副,一般在低速下無(wú)明顯的聲響;鏈輪和齒條傳動(dòng)副一般發(fā)出平穩(wěn)的“嘟嘟"聲;直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件,一般發(fā)出周期性的“咯噔"聲;常見(jiàn)的凸輪頂桿機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和擺動(dòng)搖桿機(jī)構(gòu)等,通常都發(fā)出周期性的“嘀嗒"聲;多數(shù)軸承副一般 
無(wú)明顯的聲響,借助傳感器(通常用金屬桿或螺釘旋具)可聽(tīng)到較為清晰的“嚶嚶"聲。 
③各種介質(zhì)的傳輸設(shè)備產(chǎn)生的輸送聲,一般均隨傳輸介質(zhì)的特性而異。如氣體介質(zhì)多為“呼呼"聲;流體介質(zhì)為“嘩嘩"聲;固體介質(zhì)發(fā)出“沙沙"聲或“呵噦呵噦"的聲響。 
掌握正常聲響及其變化,并與故障時(shí)的聲音相對(duì)比,是“聽(tīng)覺(jué)診斷"的關(guān)鍵。下面介紹幾種一般容易出現(xiàn)的異聲。 
①摩擦聲。聲音尖銳而短促,常常是兩個(gè)接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的研磨。如帶打滑或主軸軸承及傳動(dòng)絲杠副之間缺少潤(rùn)滑油,均會(huì)產(chǎn)生這種異聲。 
②泄漏聲。聲小而長(zhǎng),連續(xù)不斷,如漏風(fēng)、漏氣和漏液等。 
③沖擊聲。聲音低而沉悶,如氣缸內(nèi)的間斷沖擊聲,一般是由于螺栓松動(dòng)或內(nèi)部有其他異物碰擊。 
④對(duì)比聲。用手錘輕輕敲擊來(lái)鑒別零件是否有缺陷。有裂紋的零件敲擊后發(fā)出的聲音就不那么清脆。 
4)觸用手感來(lái)判別機(jī)床的故障,通常有以下幾方面: 
①溫升。人的手指觸覺(jué)是很靈敏的,能相當(dāng)可靠地判斷各種異常的溫升,其誤差可準(zhǔn)確到3~5℃。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)機(jī)床溫度在0℃左右時(shí),手指感覺(jué)冰涼,長(zhǎng)時(shí)間觸摸會(huì)產(chǎn)生刺骨的痛感;lOoC左右時(shí),手感較涼,但可忍受;20℃左右時(shí),手感到稍涼,隨著接觸時(shí)間延長(zhǎng),手感潮溫;300C左右時(shí),手感微溫有舒適感;40℃左右時(shí),手感如觸摸高燒病人;50。C以上時(shí),手感較燙,如掌心捫的時(shí)間較長(zhǎng)可有汗感;60℃左右時(shí),手感很燙,但可忍受10s左右;70C左右時(shí),手有灼痛感,且手的接觸部位很快出現(xiàn)紅色;800C以上時(shí),瞬時(shí)接觸手感“麻辣火燒",時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可出現(xiàn)燙傷。為了防止手指燙傷,應(yīng)注意手的觸摸方法,一般先用右手并攏的食指、中指和無(wú)名指指背中節(jié)部位輕輕觸及機(jī)件表面,斷定對(duì)皮膚無(wú)損害后,才可用手指肚或手掌觸摸。 
②振動(dòng)。輕微振動(dòng)可用手感鑒別,至于振動(dòng)的大小可找一個(gè)固定基點(diǎn),用一只手去同時(shí)觸摸便可以比較出振動(dòng)的大小。 
③傷痕和波紋。肉眼看不清的傷痕和波紋,若用手指去摸則可很容易地感覺(jué)出來(lái)。摸的方法是對(duì)圓形零件要沿切向和軸向分別去摸;對(duì)平面則要左右、前后均勻去摸。摸時(shí)不能用力太大,只需輕輕把手指放在被檢查面上接觸便可。 
④爬行。用手摸可直觀(guān)地感覺(jué)出來(lái),造成爬行的原因很多,常見(jiàn)的是潤(rùn)滑油不足或選擇不當(dāng);活塞密封過(guò)緊或磨損造成機(jī)械摩擦阻力加大;液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣或壓力不足等。 
⑤松緊程度。用于轉(zhuǎn)動(dòng)主軸或搖動(dòng)手輪,即可感到接觸部位的松緊是否均勻適當(dāng),從而可判斷出這些部位的松緊是否合適。 
5)嗅 由于劇烈摩擦或電器元件絕緣破損短路,使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生氧化蒸發(fā)或燃燒產(chǎn)生油煙氣、焦糊氣等異味,應(yīng)用嗅覺(jué)診斷的方法可收到較好的效果。 
上述實(shí)用診斷技術(shù)的主要診斷方法,實(shí)用簡(jiǎn)便、相當(dāng)有效,但有一定的局限性。 
在機(jī)械故障出現(xiàn)以前,可以通過(guò)精心維護(hù)、保養(yǎng)來(lái)延長(zhǎng)機(jī)件的壽命。當(dāng)故障發(fā)生以后,一般輕微的故障,可以通過(guò)精心調(diào)整來(lái)解決,如調(diào)整配合間隙、供油量、液(氣)壓力、流量、軸承及滾珠絲杠的預(yù)緊力,采取堵漏等措施。對(duì)于已磨損、損壞或喪失功能的零部件,則通過(guò)修復(fù)或更換的辦法來(lái)排除故障。


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