數控鏜床液壓故障診斷與維修

    某HEAVYCUT4.2-φ225型數控鏜床是從德國引進的大型數控機床。

    (1)液壓工作原理

該機床的高壓液壓系統采用液壓泵電機常轉、電磁閥切換的保壓方法，如圖F所示。機床送電后，高壓齒輪泵即開始工作。當油壓達到13. 5MPa時，壓力開關5接通使電磁閥8斷電，回路與油箱接通，液壓系統開始泄壓。當系統壓力降到11.0MPa時，壓力開關6接通，使電磁閥8得電，回路與油箱斷開，這時系統壓力升高。電磁閥如此循環切換使機床液壓系統壓力保持在11.0～13.5MPa范圍內，以保證機床的三級齒輪變速、機械手自動換刀、刀具夾緊、滑枕平衡等需要。如果二位二通電磁閥8在得電后的30s內系統壓力達不到13.5MPa，即壓力開關5不接通，則電控系統報警，機床不能正常工作。

    (2)液壓系統內泄

    ①故障I  屏幕顯示HYDR MACHINE FAILURE HYDR MACHINE OIL MISSING

40號、50號報警故障。

    a．原因分析：一般情況下是液壓故障，如果機床缺油也會發生該故障。檢查發現機床并不缺油，而是由于液壓系統充壓時間超過30s造成機床報警。

    b．故障處理：首先檢查各調壓閥，當檢查到手動閥1時，發現手動閥松動造成其系統壓力內泄，形成機床報警。緊固手動閥，機床報警消除。分析原因是電磁閥8與手動閥相距比較近，電磁閥8切換時的振動造成手動閥松動，形成故障。

    ②故障Ⅱ  過了一段時間后，機床又發現上述報警故障。全面檢查后并未發現系統有異常。于是將電磁閥8更換，更換后故障排除。原因是機床送電后，該電磁閥即開始每隔30s就切換一次，如此長期頻繁切換造成電磁閥閥芯及閥體磨損，系統內泄形成故障。

    ③故障Ⅲ  機床在安裝使用一段時間后，又發生上述報警現象，經過檢查、更換電磁閥等修理并未見效果。于是強制將電磁閥8封住，不讓其切換，但系統壓力還是上不去，排除調壓閥、安全閥等因素后發現是系統供油的高壓齒輪泵磨損。更換齒輪泵后故障排除。

    ④故障Ⅳ機床用油的溫度對機床液壓系統的影響也十分明顯，該機床本身配有一臺油溫制冷機，是用于主軸潤滑系統的，而主軸液壓系統沒有冷卻系統。有一年夏季，機床顯示：HYDR MACHINE FAILURE，也是50號報警，不能正常工作。檢查系統是電磁閥切換時間超過30s而報警，但未發現液壓系統問題，只是機床液壓油的溫度較高。由于當時生產任務比較急，訂購安裝冷卻系統需要一定時間，于是用一臺散熱器串入液壓系統的回油管路中，對系統的油溫進行散熱降溫處理。油溫降低后，報警消除。

小結：當機床工作一段時間后，液壓元件會有不同程度的老化或磨損，加之夏季油溫較高，液壓油的黏度有所降低，所以容易造成機床液壓系統內泄，形成故障。

(3)機械故障疑似液壓故障

    ①故障I  機床報警，刀具卸不下來。

    a.原因分析：該機床的刀具采用液壓拉爪式夾緊機構，由放松液壓缸、夾緊碟形彈簧、拉桿及拉爪組成。此故障現象是刀具與主軸已經分離，并有一定間隙而刀具卸不下來，這說明放松液壓缸已經動作，但沒有到位。

    b．故障處理：首先檢查機床液壓系統壓力，系統壓力穩定，說明液壓系統沒有問題，而機械系統卻無法檢查（拉刀機構在拉桿內部）。只好反復旋轉、振動刀具，最后將刀具卸下來。檢查并拆下拉桿及拉爪發現，6個拉爪塊之間的6個+5mm鋼球中有一個碎裂脫落，卡在拉爪之間，造成故障。更換鋼球后故障排除。

    ②故障Ⅱ  過了一段時間，機床又發生同樣的故障，采用同樣辦法將刀具卸下。經檢查，刀具夾緊系統完好；再檢查刀具尾部的拉緊螺釘發現有磕碰現象，更換一個新的拉緊螺釘，故障排除。

    a．原因分析：有些刀具比較重，操作者更換刀具時不能立即將刀具放在存放架上，而是先放在平臺上緩一下手，這時不能讓刀具切削部分和錐面先接觸地平臺，只好讓拉緊螺釘先接觸地平臺而造成拉緊螺釘磕碰現象。

    b．采取措施：裝卸刀具時在地平臺上放一塊橡膠板或木板即可。

    小結：數控機床的液壓系統比較復雜，尤其在使用一段時間以后，機床的液壓元件有一定的磨損或老化，容易發生故障。針對其不同故障，具體問題具體分析，及時修理更換磨損件，可減少聯鎖性故障，也可減少機床停工時間。