第六章-数控机床常见机械故障及其维修资料(共12页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第7章 数控机床常见机械故障及其维修数控机床机械部分的故障与普通机床机械部分的故障有许多共同点，因此在对机械故障进行诊断及维修时，有许多地方是相通的。但是，数控机床大量采用电气控制与电气驱动，这就使得数控机床的机械结构与普通机床的机械结构相比有很大的简化，使其机械结构的故障呈现出一些新的特征。在实际中，机械故障的种类繁多，本章只能介绍一些共性的部件故障，如主传动系统、进给系统、机床导轨等。本章首先介绍数控机床主传动系统与主轴部件的故障诊断与维修；然后介绍进给系统的二个主要部件滚珠丝杠副和导轨副的故障诊断与维修。由于滚珠丝杠副和导轨副时为适应数控机床的特殊要求而特有的，

2、因此对它们的结构及材料性能作了一些介绍，以便读者了解；最后介绍刀库及换刀装置的故障及维修。7.1数控机床主传动系统与主轴部件的故障诊断与维修数控机床的主传动承受主切削力，它的功率大小与回转速度直接影响着机床的加工效率。而主轴部件是保证机床加工精度和自动化程度的主要部件，它们对数控机床的性能有着决定性的影响。由于数控机床的主轴驱动广泛采用交、直流主轴电动机，这就使得主传动的功率和调速范围较普通机床大为增加。同时为了进一步满足对主传动调速和转矩输出的要求，在数控机床上常采用机电结合的方法，即同时采用电动机调速和机械齿轮变速这两种方法。7.1.1主传动系统数控机床的主传动系统常采用的配置形式有：1、

3、带有变速齿轮的主传动滑移齿轮的换挡常采用液压拨叉或直接由液压缸带动，还可通过电磁离合器直接实现换挡。这种配置方式在大、中型数控机床中采用较多。2、电动机与主轴直联的主传动其特点是结构紧凑，但主轴转速的变化及转矩的输出和电动机的输出特性一致，因而使用受到一定的限制。3、采用带传动的形式这种形式可避免齿轮传动引起的振动和噪声，但只能用在低扭矩的情况下。这种配置在小机床中经常使用。4、电主轴电主轴通常作为现代机电一体化的功能部件，采用在高速数控机床上，其主轴部件结构紧凑，重量轻，惯量小，可提高起动、停止的响应特性，有利于控制振动和噪声，缺点是制造和维护困难且成本较高。7.1.2主轴部件数控机床主轴部

4、件是影响机床加工精度的主要部件，要求主轴部件具有与本机床工作性能相适应的高回转精度、刚度、抗振性、耐磨性、和低的温升，其结构必须很好的解决刀具和工具的装夹、轴承的配置、轴承间隙调整和润滑密封等问题。数控机床的主轴部件主要有以下几个部分：主轴本体及密封装置、支承主轴的轴承、配置在主轴内部的刀具卡进及吹屑装置、主轴的准停装置等。主轴的结构根据数控机床的规格、精度采用不同的主轴轴承。一般中小规格的数控机床的主轴部件多采用成组的高精度滚动轴承；重型数控机床采用液体静压轴承；高精度数控机床采用气体静压轴承；转速达20000r/min的主轴采用磁力轴承或氮化硅材料的陶瓷滚珠轴承。1、主轴润滑 为了保证主轴

5、有良好的润滑，减少摩擦发热，同时又能把主轴组件的热量带走，通常采用循环式润滑系统。用液压泵供油强力润滑，在油箱中使用油温控制器控制油液温度。现在许多数控机床的主轴采用高级锂基润滑脂封闭方式润滑，每加一次油脂可以使用710年，简化了结构，降低了成本且维护保养简单，但是需要防止润滑油和油脂混合，通常采用迷宫式密封方式。为了适应主轴转速向更高速化发展的需要，新的润滑冷却方式相继开发出来。这些新的润滑冷却方式不单要减少轴承温升，还要减少轴承内外圈的温差，以保证主轴热变形小。油气润滑方式。 这种润滑方式近似于油雾润滑方式，所不同的是，油气润滑是定时定量的把油雾送进轴承空隙中，这样既实现了油雾润滑，又不至

6、于油雾太多而污染周围空气；后者则是连续供给油雾。喷注润滑方式。 它用较大流量的恒温油（每个轴承34L/min）喷注到主轴轴承，以达到润滑冷却的目的。需要特别指出的是，较大流量的油，不是自然回流，而是用排油泵强制排油，同时，采用专用高精度大容量恒温油箱，油温变动控制在0.5。2、防泄漏 在密封件中，被密封的介质往往是以穿漏、渗透或扩散的形式越界泄漏到密封连接处的彼侧。造成泄漏的基本原因是流体从密封面上的间隙中溢出。或是由于密封部件内外两侧密封介质的压力差或浓度差，致使流体向压力或浓度低的一侧流动。 图7-1所示为卧式加工中心主轴前支承的密封结构。图7-1卧式加工中心主轴前支承的密封结构1、进油口

7、；2、轴承；3、4、5、法兰盘；6、主轴；7、泄漏孔；8、回油斜孔；9、泄油孔卧式加工中心主轴前支承处采用的双层小间隙密封装置。主轴前端车出两组锯齿形护油槽，在法兰盘4和5上开沟槽及泄漏孔，当喷入轴承2内的油液流出后被法兰盘4内壁挡住，并经过其下部的泄油孔9和套筒3上的回油斜孔7流回油箱，少量油液沿着主轴6流出时，主轴护油槽在离心力的作用下被甩至法兰盘4的沟槽内，经过回油斜孔7重新流回油箱，达到了润滑介质防泄漏的目的当外部切削液、切屑及灰尘等沿主轴6与法兰盘5之间的间隙进入时，经法兰盘5的沟槽由泄漏孔7排出，少量的切削液、切屑及灰尘进入前锯齿沟槽，在主轴6高速旋转的离心力作用下仍被甩至法兰盘5

8、的沟槽内由泄油孔7排出，达到了主轴端部密封的目的。要使间隙密封结构能在一定的压力和温度范围内具有良好的密封防泄漏性能，必须保证法兰盘4和5与主轴及轴承端面的配合间隙符合如下条件。法兰盘4与主轴6的配合间隙应控制在0.10.2mm（单边）范围内。如果间隙偏大，则泄漏量将按照间隙的3次方扩大；若间隙过小，由于加工及安装的误差，容易与主轴局部接触使主轴局部升温并产生噪声。+法兰盘4内端与轴承端面的间隙应控制在0.150.3mm之间。小间隙可使压力油直接被挡住并沿法兰盘4内端面下部的泄油孔9经回油斜孔7流回油箱。法兰盘5与主轴的配合间隙应控制在0.150.25mm（单边）范围内。间隙太大，进入主轴6内

9、的切削液及杂物会显著增多，间隙太小，则容易与主轴接触。法兰盘5沟槽深度应大于10mm（单边），泄漏孔7应大于6mm，并位于主轴下端靠近沟槽内壁处。法兰盘4的沟槽深度应大于12mm（单边），主轴上的锯齿尖而深；一般在57mm范围内，以确保具有足够的甩油空间。法兰盘4处的主轴锯齿向后倾斜，法兰盘5处的主轴锯齿向前倾斜，法兰盘4上的沟槽与主轴6上的护油槽对齐，以保证被主轴甩至法兰盘沟槽内腔的油液能可靠地流回油箱。套筒前端的回油斜孔7及法兰盘4的泄油孔9流量为进油孔1的23倍，以保证压力油能顺利地流回油箱。（3）刀具夹紧 在自动换刀机床的刀具自动夹紧装置中，刀具自动夹紧装置的刀杆常采用7：24的大锥度

10、锥柄，既利于定心，也为松刀带来方便。用蝶形弹簧通过拉杆及夹头拉住刀柄的尾部，使刀具锥柄和主轴锥孔紧密配合，夹紧力达10000N以上。松刀时，通过液压缸活塞推动拉杆来压缩蝶形弹簧，使夹头张开，夹头与刀柄上的拉钉脱离，刀具就可拔出进行新、旧刀具的更换，新刀装入后，液压缸活塞后移，新刀具又被蝶形弹簧拉紧。在活塞推动拉杆松开刀柄的过程中，压缩空气由喷气头经过活塞中心孔和拉杆中的孔吹出，将锥孔清理干净，防止主轴锥孔中掉入切屑和灰尘，把主轴锥孔表面和刀杆的锥柄划伤，同时保证刀具的正确位置。7.1.3主传动系统的常见故障及排除方法（见表7-1）表7-1 主传动系统的常见故障及排除方法序号故障现象故障原因排除

11、方法1主轴发热主轴轴承损伤或轴承不清洁更换轴承，清除脏物主轴前端盖与主轴箱体压盖研伤修磨主轴前端盖，使其压紧主轴前轴承，轴承与后盖有0.020.05mm间隙轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂涂抹过多涂抹润滑油脂，每个3ml2主轴在强力切削时停转电动机与主轴连接的皮带过松移动电动机座，拉紧皮带，然后将电动机座重新锁紧皮带表面有油用汽油清洗后擦干净，再装上皮带使用过久而失效更换新皮带摩擦离合器调整过松或磨损调整摩擦离合器，修磨或更换摩擦片3主轴噪声缺少润滑涂抹润滑脂保证每个轴承涂抹润滑脂量不得超过3ml小带轮与大带轮传动平稳情况不佳带轮上的平衡块脱落，重新进行动平衡主轴与电动机连接的皮带过紧移动电动机座，

12、使皮带松紧度合适齿轮啮合间隙不均匀或齿轮损坏调整啮合间隙或更换新齿轮传动轴承损坏或传动轴弯曲修复或更换轴承，校直传动轴4主轴没有润滑油循环或润滑不足油泵转向不正确，或间隙太大改变油泵转向或修理油泵吸油管没有插入油箱的油面下面将吸油管插入油面以下2/3油管和滤油器堵塞清除堵塞物润滑油压力不足调整供油压力5润滑油泄漏润滑油过量调整供油量密封件损坏更换密封件管件损坏更换管件6刀具不能夹紧蝶形弹簧位移量较小调整蝶形弹簧行程长度刀具松紧弹簧上的螺母松动顺时针旋转松夹刀具弹簧上的螺母使其最大工作载荷不得超过13kN7刀具夹紧后不能松开松刀弹簧压合过紧逆时针旋转松夹刀具弹簧上的螺母使其最大工作载荷不得超过1

13、3kN液压缸压力和行程不够调整液压压力和活塞行程开关位置7.1.4主传动系统维修实例例1. 主轴噪声的故障维修故障现象：车床CK6140在1200转时，主轴噪声变大分析及处理过程：CK6140采用的是齿轮变速传动。一般来讲主轴产生噪声的噪声源主要有：齿轮在啮合时的冲击和摩擦产生的噪声；主轴润滑油箱的油不到位产生的噪声；主轴轴承的不良引起的噪声。将主轴箱上盖的固定螺钉松开，卸下上盖，发现油箱的油在正常水平。检查该挡位的齿轮及变速用的拨叉，看看齿轮有没有毛刺及啮合硬点，结果正常，拨叉上的铜块没有摩擦痕迹，且移动灵活。在排除以上故障后，卸下皮带轮及卡盘，松开前后锁紧螺母，卸下主轴，检查主轴轴承，检查

14、中发现轴承的外环滚道表面上有一个细小的凹坑碰伤，更换轴承，重新安装好后，用声级计检测，主轴噪声降到73.5dB。例2主轴漏油故障现象：ZJK7532铣钻床加工过程中出现漏油分析及处理过程：该铣钻床为手动换挡变速，通过主轴箱盖上方的注油孔加入冷却润滑油。在加工时只要速度达到400rpm时，油就会顺着主轴流下来。观察油箱油标，油标显示在油在上限位置。拆开主轴箱上盖，发现冷却油已注满了主轴箱（还未超过主轴轴承端），游标也被油浸没。可以肯定是油加的过多，在达到一定速度时油弥漫所致。放掉多余的油后主轴运转时漏油问题解决。外部观察油标正常，是因为加油过急导致游标的空气来不及排出，油将游标浸没，从而给加油者

15、假象，导致加油过多，从而漏油。例3. 主轴箱渗油故障现象：CJK6032车床主轴箱部位有油渗出分析及处理过程：将主轴外部防护罩拆下，发现油是从主轴编码器处渗出。该CJK6032车床的编码器安装在主轴箱内，属于第三轴，该编码器的油密封采用O型密封圈的密封方式。拆下编码器，将编码器轴卸下，发现该O型密封圈的橡胶已磨损，弹簧已露出来，属于安装O型密封圈不当所致。更换密封圈后问题解决。例4. 加工件粗糙度不合格故障现象：CK6136车床车削工件粗糙度不合格分析及处理过程：该机床在车削外圆时，车削纹路不清晰，精车后粗糙度达不到。在排除工艺方面的因素后（如刀具、转速、材质、进给量、吃刀量等），将主轴挡位挂

16、到空挡，用手旋转主轴，感觉主轴较松。打开主轴防护罩，松开主轴止退螺钉，收紧主轴锁紧螺母用手旋转主轴，感觉主轴合适后，锁紧主轴止退螺钉，重新精车削，问题得到解决。7.2数控机床进给系统的结构及维修数控机床的进给传动系统的任务是实现执行机构（刀架、工作台等）的运动。大部分数控机床的进给系统是由伺服电动机经过联轴器与滚珠丝杠直接相连，然后由滚珠丝杠螺母副驱动工作台运动，其机械结构比较简单。数控机床进给系统中的机械传动装置和器件具有高寿命、高刚度、无间隙、高灵敏度、和低摩擦阻力等特点。7.2.1滚珠丝杠副滚珠丝杠副是在丝杆和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。它将电动机的旋转运动转化为直线运动。1、

17、 滚珠丝杠副的安装数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度之外，滚珠丝杠正确的安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。螺母座及支承座都应具有足够的刚度和精度。通常都适当加大和机床结合部件的接触面积，以提高螺母座的局部刚度和接触刚度，新设计的机床在工艺条件允许时常常把螺母座或支承座与机床本体做成整体来增大刚度。滚珠丝杠副的安装方式最常用的通常有以下几种：双推自由方式 如图7-2a所示，丝杆一端固定，另一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力。这种支承方式用于行程小的短丝杆。cab 图7-2 滚珠丝杆副的3种安装方式1电动机 2弹性联轴器 3轴承 4滚珠丝杆 5滚

18、珠丝杆螺母双推支承方式 如图b所示，丝杆一端固定，另一端支承。固定端同时承受轴向力和径向力；支承端只承受径向力，而且能作微量的轴向浮动，可以减少或避免因丝杆自重而出现的弯曲，同时丝杆热变形可以自由地向一端伸长。双推双推方式 如图c所示，丝杆两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力，这种支承方式，可以对丝杆施加适当的预紧力，提高丝杆支承刚度，可以部分补偿丝杆的热变形。2、滚珠丝杠副的防护及润滑滚珠丝杠副的防护 滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器件一样，应避免硬质灰尘或切屑污物进入，因此必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露，则应采用封闭的防护罩，如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套

19、管等。安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面，另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠丝杠副处于隐蔽的位置，则可采用密封圈防护，密封圈装在螺母的两端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成，其内孔做成与丝杆螺纹滚道相配的形状；接触式密封圈的防尘效果好，但由于存在接触压力，使摩擦力矩略有增加。非接触式密封圈又称迷宫式密封圈，它采用硬质塑料制成，其内孔与丝杆螺纹滚道的形状相反，并稍有间隙，这样可避免摩擦力矩，但是防尘效果差。工作中应避免碰击防护装置，防护装置一有损坏应及时更换。轴向间隙的调整 为了保证反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。双螺母滚珠丝杠副消除间隙的方法是，利用两个螺母的相对

20、轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚道的两个相反的侧面上。此外还要消除丝杆安装部分和驱动部分的间隙。常用的双螺母丝杆间隙的调整方法有：垫片调隙式、螺纹调隙式及齿差调隙式。如图7-3所示。图（a）为垫片调隙式结构；图（b）为螺母调隙式结构；图（c）为齿差调隙式结构图。(a)(b) (c)(c)图7-3 滚珠丝杠副调隙结构上述三图其基本原理都是使两个螺母间产生轴向位移，以达到消除间隙和产生预紧力的目的。但此时应切实控制好预紧力的大小。如预紧力过小，不能完全消除轴向间隙，起不到预紧的作用，如预紧力过大，又会使空载力矩增加，从而降低传动效率缩短使用寿命。滚珠丝杠副螺母副的润滑 润滑剂可提高

21、耐磨性及传动效率。润滑脂可分为润滑油和润滑脂两大类。润滑油一般为全损耗系统用油；润滑脂可采用锂基润滑脂。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次，清洗丝杆上的旧润滑脂，涂上新的润滑脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠副，可在每次机床工作前加油一次。支承轴承的定期检查 应定期检查丝杆支承与床身的连接是否有松动以及支承轴承是否损坏等。如有以上问题，要及时紧固松动部件并更换支承轴承。3、滚珠丝杠副的常见故障及排除方法（见表7-2）7-2：滚珠丝杠副的常见故障及排除方法序号故障现象故障原因排除方法1滚珠丝杠螺母副噪声丝杆支承轴承

22、的压盖压合情况不好调整轴承压盖，使其压紧轴承端面丝杆支承轴承可能破损如轴承破损更换新轴承电动机与丝杆联轴器松动拧紧联轴器锁紧螺钉丝杆润滑不良改善润滑条件，使润滑油量充足滚珠丝杠螺母副滚珠有破损更换新滚珠2滚珠丝杠运动不灵活轴向预加载荷太大调整轴向间隙和预加载荷丝杆与导轨不平行调整丝杆支座的位置，使丝杆与导轨平行螺母轴线与导轨不平行调整螺母座的位置丝杆弯曲变形校直丝杆3滚珠丝杠螺母副传动状况不良滚珠丝杠螺母副润滑状况不良用润滑脂润滑的丝杆需要移动工作台取下套罩，涂上润滑脂7.2.2滚珠丝杠副维修实例实例1. 跟踪误差过大报警故障现象：XK713加工过程中X轴出现跟踪误差过大报警分析及处理过程：该

23、机床采用闭环控制系统，伺服电动机与丝杆采用直联的连接方式。在检查系统控制参数无误后，拆开电动机防护罩，在电动机伺服带电的情况下，用手拧动丝杆，发现丝杆与电动机有相对位移，可以判断是由于电动机与丝杆连接的胀紧套松动所致，紧定紧固螺钉后，故障消除。实例2. 机械抖动故障现象：CK6136车床在Z向移动时有明显的机械抖动。分析及处理过程：该机床在Z向移动时，明显感受到机械抖动，在检查系统参数无误后，将Z轴电动机卸下，单独转动电动机，电动机运行平稳。用扳手转动丝杆，振动手感明显。拆下Z轴丝杆防护罩，发现丝杆上有很多小铁屑及脏物，初步判断为丝杆故障引起的机械抖动。拆下滚珠丝杠副，打开丝杆螺母，发现螺母反

24、向器内也有很多小铁屑及脏物，造成钢球运转流动不畅，时有阻滞现象。用汽油认真清洗，清除杂物，重新安装，调整好间隙，故障排除。7.3数控机床导轨副的结构及维修7.3.1导轨副的结构导轨副是机床的重要部件之一，它在很大程度上决定数控机床的刚度、精度和精度保持性。数控机床导轨必需具有较高的导向精度、高刚度、高耐磨性，机床在高速进给时不振动、低速进给不爬行等特性。目前数控机床使用的导轨主要有3种：贴塑滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。1、 贴塑滑动导轨 贴塑滑动导轨结构如图2-4所示。如不仔细观察，从表面上看，它与普通滑动导轨没有多少区别。它是在两个金属滑动面之间粘贴了一层特制的复合工程塑料带，这样将导轨的

25、金属与金属的摩擦副改变为金属与塑料的摩擦副，因而改变了数控机床导轨的摩擦特性。图2-4工作台和滑座剖面图1-床身；2-工作台；3-下压板；4-导轨软带；5-贴有导轨软带的镶条目前，贴塑材料常采用聚四氟乙烯导轨软带和环氧型耐磨导轨涂层两类。聚四氟乙烯导轨软带的特点摩擦性能好：金属对聚四氟乙烯导轨软带的动静摩擦系数基本不变。耐磨特性好：聚四氟乙烯导轨软带材料中含有青铜、二硫化铜和石墨，因此其本身 就具有润滑作用，对润滑的要求不高。此外，塑料质地较软，即使嵌入金属碎屑、灰尘等，也不致损伤金属导轨面和软带本身，可延长导轨副的使用寿命。减振性好：塑料的阻尼性能好，其减振效果、消声的性能较好，有利于提高运

26、动速 度。工艺性能好：可以降低对粘贴塑料的金属基体的硬度和表面质量要求，而且塑料易于加工，使得导轨副接触面获得优良的表面质量。环氧型耐磨导轨涂层 环氧型耐磨导轨涂层是以环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成液状或膏状为一组份和固化剂为另一组分的双组分塑料涂层。德国生产的SKIC3和我国生产的HNT环氧型耐磨涂层都具有以下特点：良好的加工性：可经车、铣、刨、钻、磨削和刮削。良好的摩擦性。耐磨性好。使用工艺简单。2、 滚动导轨滚动导轨作为滚动摩擦副的一类，具有以下特点：摩擦系数小（0.0030.005），运动灵活。动、静摩擦系数基本相同，因而启动阻力小，而且不易产生爬行。可以预紧，刚度高；寿

27、命长，精度高，润滑方便。滚动导轨有多种形式，目前数控机床常用的滚动导轨为直线滚动导轨，如图7-5所示。它主要由导轨体、滑块、滚柱或滚珠、保持器、端盖等组成。当滑块与导轨体相对移动时，滚动体在导轨体和滑块之间的圆弧直槽内滚动，并通过端盖内的滚道，从工作负荷区到非工作负荷区，然后再滚动回工作负荷区，不断循环，从而把导轨体和滑块之间的移动变成滚动体的滚动。为防止灰尘和脏物进入导轨滚道，滑块两端及下部均装有塑料密封垫，滑块上还有润滑油杯。3、 液体静压导轨液体静压导轨是将具有一定压力的油液经节流器输送到导轨面的油腔，形成承载油膜，将相互接触的金属表面隔开，实现液体摩擦。这种导轨的摩擦系数小（约0.00

28、05），机械效率高；由于导轨面间有一层油膜，吸振性好；导轨面不相互接触，不会磨损，寿命长，而且在低速下运行也不易产生爬行。但是静压导轨结构复杂，制造成本较高，一般用于大型或重型机床。7.3.2导轨副的维护1、间隙调整导轨副维护很重要的一项工作是保证导轨面之间具有合理的间隙。间隙过小，则摩擦阻力大，导轨磨损加剧；间隙过大，则运动失去准确性和平稳性，失去导向精度。下面介绍几种间隙的调整方法。压板调整间隙。图7-6所示为矩形导轨上常用的几种压板装置。压板用螺钉固定在动导轨上，常用钳工配合刮研及选用调整垫片、平镶条等机构，使导轨面与支承面之间的间隙均匀，达到规定的接触点数。对图7-6（a）所示的压板结

29、构，如间隙过大，应修磨和刮研B面；间隙过小或压板与导轨压得太紧，则可刮研或修磨A面；图（b）采用镶条式调整间隙；图（c）采用垫片式调整间隙。 (a)修磨刮研式 （b）镶条式 （c）垫片式图7-6 压板调整间隙镶条调整间隙。图7-7（a）所示为一种全长厚度相等、横截面为平行四边形（用于燕尾形导轨）或矩形的平镶条，通过侧面的螺钉调节和螺母锁紧，以其横向位移调整间隙。由于收紧力不均匀，故在螺钉的着力点有挠曲。图7-7（b）所示为一种全长厚度变化的斜镶条及三种用于斜镶条的调节螺钉，以其斜镶条的纵向位移来调整间隙。斜镶条在全长上支承，其斜度为1：40或1：100，由于锲形的增压作用会产生过大的横向压力，

30、因此调整时应细心。压板镶条调整间隙。 如图7-8所示，T形压板用螺钉固定在运动部件上，运动部件内侧和T形压板之间放置斜镶条，镶条不是在纵向有斜度，而是在高度方面做成倾斜。调整时，借助压板上几个推拉螺钉，使镶条上下移动，从而调整间隙。三角形导轨的上滑动面能自动补偿，下滑动面的间隙调整和矩形导轨的下压板调整底面间隙的方法相同；圆形导轨的间隙不能调整。2、滚动导轨的预紧为了提高滚动导轨的刚度，对滚动导轨应进行预紧。预紧可提高接触刚度和消除间隙；在立式滚动导轨上，预紧可防止滚动体脱落和歪斜。常见的预紧方法有两种。 （a）等厚度镶条 （b）斜镶条 图7-7 镶条调整间隙图7-8压板镶条调整间隙采用过盈配

31、合。预加载荷大于外载荷，预紧力产生过盈量为23m，过大会使牵引力增加。若运动部件较重，其重力可起预加载荷作用，若刚度满足要求，可不施加预紧载荷。预紧载荷的大小，客户在订货时提出要求，由导轨制造厂商解决。调整法。利于螺钉、斜块或偏心轮调整来进行预紧。3、导轨的润滑导轨面上进行润滑后，可降低摩擦系数，减少磨损，并且可防止导轨面锈蚀。导轨常用的润滑剂有润滑油和润滑脂，前者用于滑动导轨，而滚动导轨两者都用。润滑方法。导轨最简单的润滑方式是人工定期加油或用油杯供油，这种方法简单、成本低，但不可靠，一般用于调节辅助导轨及运动速度低、工作不频繁的滚动导轨。对运动速度较高的导轨大都采用润滑泵，以压力强制润滑。

32、这样不但可连续或间歇供油给导轨进行润滑，而且可利用油的流动冲洗和冷却导轨表面。为实现强制润滑，必须有专门的供油系统。对润滑油的要求。在工作温度变化时，润滑油黏度变化要小，要有良好的润滑性能和足够的油膜刚度，油中杂质尽量少且不侵蚀机件。常用的全损耗系统用油有L-AN10、L-AN15、L-AN32、L-AN42、L-AN67,精密机床导轨油L-TSA32、L-TSA46等。4、导轨的防护为了防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨面上而引起磨损、擦伤和锈蚀，导轨面上应有可靠的防护装置。常用的刮板式、卷帘式和叠层式防护罩，大多用于长导轨上。在机床使用过程中应防止损坏防护罩，对叠层式防护罩应经常用刷子蘸机油

33、清理移动接缝，以避免碰壳现象的产生。7.3.3 导轨副的常见故障及排除方法影响机床正常运行和加工质量的主要环节是：导轨副间隙；滚动导轨副的预紧力；导轨的直线度和平行度以及导轨的润滑、防护装置。导轨副的常见故障及排除方法见表7-3。表7-3：导轨副的常见故障及排除方法序号故障现象故障原因排除方法1导轨研伤机床经长时间使用，地基与床身水平度有变化，使得导轨局部单位面积负荷过大定期进行床身导轨的水平调整，或修复导轨精度长期加工短工件或承受过分集中的负荷，使得导轨局部磨损严重注意合理分布短工件的安装位置，避免负荷过分集中导轨润滑不良调整导轨润滑油量，保证润滑油压力导轨材质不佳采用电加热自冷淬火对导轨进

34、行处理，导轨上增加锌铝铜合金板，以改善摩擦情况刮研质量不符合要求提高刮研修复的质量机床维护不良，导轨里面落入脏物加强机床保养，保护好机床防护装置2导轨上移动部件运动不良或不能移动导轨面研伤用170砂布修磨机床与导轨面上的研伤导轨压板研伤卸下压板，调整压板与导轨间隙导轨镶条与导轨间隙太小，调的太紧松开镶条防松螺钉，调整镶条螺栓，使得运动部件运动灵活，保证0.03mm的塞尺不得塞入，然后锁紧防松螺钉3加工面在接刀处不平导轨直线度超差调整或刮研导轨允差0.015/500工作台镶条松动或镶条弯度太大调整镶条间隙，镶条弯度在自然状态下小于0.05mm/全长机床水平度差，使得导轨发生弯曲调整机床安装水平度

35、，保证平行度、垂直度在0.02/10007.3.4导轨副维修实例实例1. 车床X轴反向间隙过大故障现象：CK6140加工圆弧过程中X轴出现加工误差过大。分析及处理过程：在自动加工过程中，从直线到圆弧时接刀处出现明显的加工痕迹。用千分表分别对车床的Z、X轴的反向间隙进行检测，发现Z轴为0.008mm，而X轴有0.08mm。可以确定该现象是由X轴间隙过大引起的。分别对电动机连接的同步带、带轮等检查无误后，将X轴分别移动至正、负极限处，将千分表压在X轴侧面，用手左右推拉X轴中拖板，发现有0.06mm的移动值。可以判断是X轴导轨镶条引起的间隙。松开镶条止退螺钉，调整镶条调整螺母，移动X轴，X轴移动灵活

36、，间隙测试值还有0.01mm，锁紧止退螺钉，在系统参数里将“反向间隙补偿”值设为10，重新启动系统运行程序，上述故障现象消失。实例2. 跟踪误差过大报警故障现象：CJK6136运动过程中Z轴出现跟踪误差过大报警。分析及处理过程：该机床采用半闭环控制系统，在Z轴移动时产生跟踪误差报警，在参数检查无误后，对电动机与丝杠的连接等部位进行检查，结果正常。将系统的显示方式设为负载电流显示，在空载时发现电流为额定电流的40%左右，在快速移动是就出现跟踪误差过大报警。用手触摸Z轴电动机，明显感受到电动机发热。检查Z轴导轨上的压板，发现压板与导轨间隙不到0.01mm。可以判断是由于压板压的太紧而导致摩擦力太大

37、，使得Z轴移动受阻，导致电动机电流过大而发热，快速移动时产生丟步而造成跟踪误差过大报警。松开压板，使得压板与导轨间的间隙在0.02mm0.04mm之间，锁紧紧定螺母，重新运行，机床故障排除。7.4数控机床刀库及换刀装置7.4.1自动换刀装置的形式自动换刀装置目前的主要形式有回转刀架及刀库。（1）回转刀架换刀数控车床上用的最多的就是电动回转刀架。主要有四工位转位刀架、六工位转位刀架及八工位转位刀架。其主要工作原理是选刀时刀架电动机正转，刀架转位，刀位信号到达后刀架电动机反转，刀架定位压紧。（2）刀库刀库是加工中心机床的关键部件之一，在加工中心机床中用来存储和运送刀具的装置，其结构主要有盘式和链式

38、两种。盘式刀库存储容量小（30把刀以下），链式刀库的存储量较大。7.4.2刀架及刀库常见故障及维修刀架及刀库常见故障及排除方法见表7-4。表7-4：刀架及刀库的常见故障及排除方法序号故障现象故障原因排除方法1刀架在某个刀位不停磁钢磁极装反、磁钢与霍尔元件高度位置不准调整磁钢磁极方向、调整磁钢与霍尔元件的位置2刀库中的刀套不能卡紧刀具刀套上的调整螺母松动顺时针旋转刀套两边的调整螺母压紧弹簧，顶紧卡紧销3刀具交换时掉刀换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移；机械手抓刀时没有到位，就开始拔刀重新操作主轴箱运动，使其回到换刀点位置，重新设定换刀点4刀库不能转动连接电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动紧固联轴器

39、上的螺钉5转动不到位电动机转动故障，传动机构误差更换电动机，调整传动机构6机械手换刀速度过快或过慢气压太高或太低和换刀气阀节流开口太大或太小调整气压大小和节流阀开口7.4.3刀架及刀库维修实例实例1. 车床刀架转不到位故障现象：CK6140换刀时3号刀位转不到位。分析及处理过程：一般有两种原因，第一种是电动机相位接反，但调整电动机相位线后故障不能排除。第二种是磁钢与霍尔元件高度位置不准。拆开刀架上盖，发现3号磁钢与霍尔元件高度位置相差距离较大，用尖嘴钳调整3号磁钢与霍尔元件高度与其他刀号位基本一致，重新启动系统，故障排除。实例2. 自动换刀时刀链运转不到位故障现象：TH42160龙门加工中心自动换刀时刀链运转不到位，刀库就停止运转，机床报警。分析及处理过程：由故障报警知道刀库伺服电动机过载，检查电气控制系统，没有发现什么异常。可以假设：刀库链内有异物卡住；刀库链上的刀具太重；润滑不良。经过检查排除了上述可能。卸下伺服电动机，发现伺服电动机不能正常运转，更换电动机，故障排除。专心-专注-专业