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(jìn)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(kāi)始工作。當油壓達到13. 5MPa時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)5接通使電磁閥8斷電，回路與油箱接通，液壓系統開(kāi)始泄壓。當系統壓力降到11.0MPa時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)6接通，使電磁閥8得電，回路與油箱斷開(kāi)，這時(shí)系統壓力升高。電磁閥如此循環(huán)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(dòng)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(kāi)關(guān)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(huì )發(fā)生該故障。檢查發(fā)現機床并不缺油，而是由于液壓系統充壓時(shí)間超過(guò)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(dòng)閥1時(shí)，發(fā)現手動(dòng)閥松動(dòng)造成其系統壓力內泄，形成機床報警。緊固手動(dòng)閥，機床報警消除。分析原因是電磁閥8與手動(dòng)閥相距比較近，電磁閥8切換時(shí)的振動(dòng)造成手動(dòng)閥松動(dòng)，形成故障。
②故障Ⅱ 過(guò)了一段時(shí)間后，機床又發(fā)現上述報警故障。全面檢查后并未發(fā)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(kāi)始每隔30s就切換一次，如此長(cháng)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(shí)間后，又發(fā)生上述報警現象，經(jīng)過(guò)檢查、更換電磁閥等修理并未見(jiàn)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(fā)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(méi)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(shí)間超過(guò)30s而報警，但未發(fā)現液壓系統問(wèn)題，只是機床液壓油的溫度較高。由于當時(shí)生產(chǎn)任務(wù)比較急，訂購安裝冷卻系統需要一定時(shí)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(jìn)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(shí)間后，液壓元件會(huì )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(lái)。
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(jīng)分離，并有一定間隙而刀具卸不下來(lái)，這說(shuō)明放松液壓缸已經(jīng)動(dòng)作，但沒(méi)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(shuō)明液壓系統沒(méi)有問(wèn)題，而機械系統卻無(wú)法檢查（拉刀機構在拉桿內部）。只好反復旋轉、振動(dòng)刀具，最后將刀具卸下來(lái)。檢查并拆下拉桿及拉爪發(fā)現，6個(gè)拉爪塊之間的6個(gè)+5mm鋼球中有一個(gè)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(guò)了一段時(shí)間，機床又發(fā)生同樣的故障，采用同樣辦法將刀具卸下。經(jīng)檢查，刀具夾緊系統完好；再檢查刀具尾部的拉緊螺釘發(fā)現有磕碰現象，更換一個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間以后，機床的液壓元件有一定的磨損或老化，容易發(fā)生故障。針對其不同故障，具體問(wèn)題具體分析，及時(shí)修理更換磨損件，可減少聯(lián)鎖性故障，也可減少機床停工時(shí)間。