很多機加工設備采用液壓驅動裝置來完成自動工作循環，液壓傳動在企業生產中得到了廣泛的應用。但其故障原因不易查找也給我們的生產帶來了諸多不便，尤其是自動化的流水作業中不能及時地排除液壓故障，常常會導致全線停產。所以我們必須不斷地總結、積累這方面的經驗，掌握對液壓故障的快速診斷方法。本文結合實例分析由液壓故障導致的刀具崩刃現象之機理，希望對工程實際中遇到的同類問題有所幫助。  

1 機床工藝過程簡介

    本廠汽車發動機活塞銷孔的精鏜工序采用單面鏜削方案，即用同一鏜桿上的兩把鏜刀，在一次走刀中依次精鏜出兩段銷孔。這樣，有利于提高生產率和保證其同軸度要求。在安裝鏜刀時，兩把鏜刀頭之間留有適當的間距，這樣既能保證兩把刀不同時參與切削，又不致使鏜桿過長，使鏜桿的剛度較高，避免切削時振動，以確保銷孔的加工質量。圖1為被加工零件示意圖。圖2為加工上述活塞的JL-6型鏜床液壓系統原理圖。電磁鐵工作情況是這樣的：夾緊缸夾緊時閥4之電磁鐵4DT帶電，刀具進給油缸快進時閥1、2、3之電磁鐵 

                                               

    1DT通電，2DT與3DT斷電，工進時1DT、2DT、3DT均通電，快退時1DT、2DT、3DT均斷電。

1-3.二位三通電磁換向閥 4.三位四通電磁換向閥 5.背壓閥 6.調速閥 7.溢流閥 8.減壓閥 9.單向閥 10.壓力繼電器

                     圖2

    機床存在的問題：在快速退刀過程中，當刀具將要退至孔內時，即刀尖接近工件的瞬間，精鏜刀出現了崩刃現象。

2 刀具崩刃問題分析

    刀具崩刃現象在機加工設備中時有發生，其機理較復雜。其中在刀具進給的快慢速切換時發生是較常見的，其主要原因有以下幾種情況：

    行程擋鐵定位不當，速度切換時刀具與工件間的距離太小； 速度切換閥失靈； 調速閥失靈； 液壓缸泄漏及進氣等。對這些方面已有文獻論述，本文在此不加以討論，而象如上所述的快退時出現崩刃卻是不多見的。

    經檢查，本機床在退刀時卡盤有松動現象，夾具松動時造成退至孔內的刀具被損壞。有下述兩種可能的原因。

    夾緊缸不能保壓

    進給油缸快速運動時因負載較小而使泵的油壓降低，需對夾緊缸實行保壓。單向閥9密封不嚴、夾緊油缸和管路接頭泄漏等，都會造成夾不緊故障。

    觀察壓力表，夾緊壓力沒有明顯改變，說明單向閥9工作正常，管路接頭無外漏，夾緊缸無內漏。因此推斷出非夾緊保壓問題。

夾緊缸松開腔壓力升高

    泵壓降低時，若夾緊缸無桿腔保壓值不變，而因某種原因使松開腔(有桿腔)壓力升高，夾緊缸受力指向松開方向，則會導致工件松動。

    經查尋，夾緊缸的電磁換向閥4之回油口與進給油缸背壓閥5之進油口并接在一起。這樣，雖然簡化了配管工序，卻大大增加了夾緊缸回油阻力，使其有桿腔回油壓力過高，造成夾緊時其無桿腔的夾緊壓力增加，降低了系統工作的可靠性及效率。更重要的是，進給油缸經背壓閥回油時油流的流動狀態直接影響夾緊缸的有桿腔壓力大小，倘若有壓力沖擊、附加背壓等流體波動直接作用在背壓閥前，同時也會使夾緊缸的有桿腔壓力隨之增高并出現沖擊，甚至使夾緊缸松動。

    那么，為何只在進給缸快退時才出現夾具松動呢?

    進給油缸快進時為差動連接，不存在兩缸的回油相互干擾問題，而只是夾緊缸回油阻力大(為背壓閥調定壓力)而已；工進時因進給油缸回油流量較小、流速較低，不易出現流體的沖擊波動；快退時進給油缸運動速度高，且回油腔工作面積大(為活塞端面積)，故回油流量較上述任何工況時都大，這時較大的回油流量使背壓比調定值有所增加；另外，如果背壓閥為適應大流量而自動調節其閥口開度的動作滯后，進給缸較高壓力的回油大量流入夾緊缸有桿腔，都會引起夾緊缸有桿腔壓力進一步升高甚至波動，造成進給油缸快退時夾具松動，出現上述事故。

3 結束語

    將進給油缸與夾緊油缸的回油管路分別接回油箱，避免了相互之間的壓力干擾。

    改進后機床刀具崩刃問題得到了圓滿地解決。

    此例液壓系統的原理無問題，但在實際使用時卻出現了故障。這說明設計液壓系統時，除了應正確地選擇元件組成系統外，還應合理地設計、配置管路。