某一CE7120液压仿形车床,在工作中出现仿形刀架引刀下行转纵向进给切削时冲刀,致使打刀、废活现象频发,机床无法正常工作。

检测与维修:检查各液压控制元件均无故障,维修工作一时进入盲区。拆检刀架纵向油缸,发现活塞油封“O”形密封圈外圆已经磨平,同时发现活塞外圆尺寸不合要求(属机床制造原因),直径方向小于标准尺寸0.8MM,活塞和油缸体间隙很大,导致纵向油缸两腔互通窜油。维修时,更换了合格的活塞以及“O”形密封圈后机床冲刀故障排除。分析其原因是在仿形刀架引刀下行到位的瞬间,刀架整体受一个冲力F’,该力分解后有一个水平推力F’1作用于纵向油缸活塞杆上,与此同时,电磁阀34E1-25B工作,纵向油缸有杆腔接通压力油,无杆腔接通调速阀回油路,活塞有杆腔受力F由两部分完成,一为F’1,另一为F1=A1P1,其中A1为无杆腔的受力面积,那么F=F’1+F1。

正常情况下,活塞在力F的作用下开始向无杆腔移动,由于液压油的不可压缩性,无杆腔内液压油压力急骤升高给活塞形成背压,活塞受力平衡按调速阀调定速度平稳走刀。该瞬间因有%F’1的作用,纵向油缸腔内压力P2就会大于P1。实际中,油缸两腔因间隙窜通,在P2》P1的瞬间,液压油有从高压区无杆腔向低压区有杆腔流动的趋势,流动一旦产生,P2降低,P1升高,F1增大,活塞受力失去平衡,活塞带动刀架快速向无杆腔方向移动。而瞬间过后,因仿形刀架下行结束,作用在纵向油缸活塞上的水平推力F’1自行消失,活塞快速移动结束,刀架走刀趋于平稳,冲刀现象结束。