時間:2022-02-18 18:48:31
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控機床故障,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:數控機床 數控系統 可編程控制器 伺服驅動
0 引言
數控機床是一種典型的機電一體化產品,涉及范圍比較廣,在故障診斷和維護方面與傳統機床有很大的區別。因此,學習和掌握數控機床故障診斷及維護技術,及時有效的處理數控機床的各種故障,對企業的維修人員來說非常重要。
1 數控機床的使用與維修
1.1 數控機床的分類和應用 隨著數控技術的發展,數控機床已經越來越普遍地應用于企業的加工生產當中。數控機床的種類很多,但主要按機床的加工方式和加工工藝對其進行分類。現代工廠中主要以金屬切削加工為主,大致可以分為數控銑床,數控鏜床,數控立車,數控磨床以及加工中心等。
1.2 數控機床的維修的特點 數控機床與傳統機床的維修不同,它是集數控系統、可編程控制器、伺服系統加精密機械等多項高新技術融合于一體的機電一體化產品。數控機床的維修應遵循以下幾點:首先,要熟悉數控系統、位置檢測與伺服驅動和輔助控制的工作原理、特點及常見故障的處理。其次,要懂得充分利用nc、plc提供的故障信息來查找故障。做到具體問題具體分析,才能確定故障的準確處理。
1.3 數控機床故障診斷維修的基本步驟 數控機床的維修過程主要分為三個階段。首先,到達現場后進行現場的調查和故障信息的采集。仔細詢問機床操作者故障表面的指示情況以及產生故障的背景情況,對故障現象做出初步的判斷。其次,根據現場的調查結果和故障現象進行具體的維修。從易到難、由外向內,逐漸縮小查找范圍,確定故障存在的位置從而采取正確的維修措施。最后,機床的故障排除后及時向操作者交代清楚本次故障的起因以及發生故障的信息和環節,告其今后操作的注意事項,避免今后再次發生同類故障。同時做好維修記錄,為以后維修做好儲備。
2 數控機床常見故障診斷與檢修
數控機床的故障主要集中在主軸部分和進給伺服系統方面,一些輔助控制器件的故障以及控制回路斷路等問題也是常見的,下面就具體介紹一下數控機床中常見故障的檢修。
2.1 主軸部分常見故障的檢測方法 數控機床主軸驅動系統主要用于機床的主軸旋轉運動。一般主軸驅動系統應具有較寬的恒功率范圍,較短的加速和減速時間,調速范圍要寬,過載能力強,電機溫度低及噪聲小等。主軸一般常見的故障主要集中在主軸驅動系統的故障和主軸液壓、主軸流量檢測方面的故障。
2.2 主軸系統常見故障實例
[例1]一臺德國產13米數控龍門銑床主軸松刀松不開!檢查plc發現輸入輸出信號都有,說明24v電源已經輸出,檢查電磁閥發現閥得電后并沒有吸合,確定閥體損壞!更壞電磁閥后正常。
[例2]一臺國產六米三數控立車主軸流量壓力檢測點報警。檢查發現該主軸流量檢測單元由四個壓力流量檢測點構成,plc程序顯示其中一個檢測點報警,用萬用表量各個檢測點處均為導通,故判斷為該油管通路不暢,疏通油管后報警清除恢復正常。
[例3]一臺國產數控十米立車主軸不轉。經檢查沒發現任何報警。該立車進給軸由左右兩個刀架子組成,左刀架為數控軸還能繼續開動,但右刀架為普通數顯軸卻動不了,檢查plc程序發現右手持單元選擇按鈕選擇不上,故檢查手持單元發現按鈕24v電源線斷路,由于plc程序中將手持單元停止與主軸停止是串聯在一起的,因此導致主軸啟動不了,恢復手持單元24v電源線后一切恢復正常。
[例4]一臺國產數控十米立車主軸屏幕數顯不動,經檢查發現連接主軸編碼器和驅動器的線沒有損壞斷路處,拆下主軸編碼器檢查發現編碼器損壞,更換新的編碼器后數顯恢復正常。
2.3 進給伺服部分常見故障的檢測方法 進給伺服系統不僅是數控機床的一個重要組成部分,也是數控機床區別一般機床的一個特殊部分,它的定位精度高,跟蹤指定信號響應快,穩定性好,保證進給伺服系統的正常工作對充分發揮數控機床的作用至關重要。進給伺服系統控制機床移動部件的位移,以直線運動為主。其常見故障主要集中在伺服控制單元的故障、位置反饋部分的故障和伺服電機的故障這幾個方面。一般的檢測流程為先看其是否有伺服使能信號,即根據plc程序檢查使能條件是否滿足。再看屏幕軸數值是否變化,伺服軸是否移動了以及伺服單元上是否有指令電壓,從而可以確定是位置反饋的問題或是伺服電機或機械方面的問題。
2.4 進給伺服系統常見故障實例
[例1]一臺國產數控200鏜床y軸開動時飛車。初步判斷其反饋不正常。經檢查發現光柵尺尺頭損壞導致全閉環反饋已不起作用,系統已變成半閉環導致飛車。更換光柵尺尺頭后y軸恢復正常。
[例2]一臺國產17米數控龍門銑床y軸伺服系統報警顯示y軸驅動過載。經檢查發現機械負載方面沒有問題,再進一步檢查發現機床漏油流進電機導致電機損壞。更換y軸伺服電機后伺服系統恢復正常。
[例3]一臺國產1680數控臥車z軸回不了參考點。經檢查發現該軸設置為正向回參考點,但回參考點的時候z軸往負方向走,故判斷系統默認已壓上參考點檔塊。進一步檢查發現零點操作線與24v相連,常開點變常閉點。用備用線換參考點操作線后恢復正常。
2.5 其它常見故障的檢修
普通交流三相異步電動機缺相或接地導致電機損壞是數控機床最常見的故障。電機接地會導致電流瞬間增大使斷路器斷開。輔助回路輸入輸出點的斷路也很常見。下面具體介紹幾個常見故障。
[例1]一臺數控1680臥式車床主油泵啟動不起來。檢查發現斷路器已斷開。用萬用表量電機發現電機繞組接地,故判斷該電機損壞,更換電機后正常。
[例2]一臺數控260鏜床轉臺后退沒有。經檢查發現其向前正常,但后退沒有并同時輸入指示燈也不亮。進一步檢查其plc輸入點也沒有,檢查按鈕站發現該電鈕24v電源正常,用萬用表量該按鈕沒有損壞。所以確定該按鈕操作線斷路,用備用線更換該操作線后正常。
3 數控機床的保養
為了使數控機床各部件保持良好狀態,除了發生故障使應及時修理外,堅持做好機床的日常保養也是十分重要的。堅持做好數控機床的日常保養可以減少機床故障率的發生,從而保證機床的生產加工效率。數控機床的保養主要包括以下幾個方面。
①對直流電動機定期進行電刷和換向器的檢查、清洗和更換。②適時對各坐標軸進行超程限位試驗。尤其是對于硬件限位開關檢查時要用手按一下看是否出現超程報警。③定期檢查電器柜里的空調設備,已保證電器柜內的冷卻達標,防止由于溫度過高導致電器柜內電器元件的損壞。④定期檢查電氣部件。檢查各插頭、插座、電纜、各繼電器的觸點是否接觸良好。⑤定期清潔油溫控制箱的散熱片,已防止由于溫度過高導致溫控箱壓縮機的損壞。⑥使機床保持良好的狀態。定期檢查、清洗自動系統。
4 小結
數控機床是一種典型的機電一體化產品,堅持做好數控機床的日常維修和保養工作,可以有效地提高元器件的使用壽命,避免產生或及時消除事故隱患,使機床保持良好的運行狀態。
參考文獻:
[1]牛志斌.西門子系統現場故障檢修速查手冊.北京:機械工業出版社,2001.
[2]鄧三鵬.現代數控機床故障診斷與維修.北京:國防工業出版社,2009.
[關鍵詞]數控機床;故障;診斷方法
前 言
數控機床是機械、計算機、自動控制、測量等多種技術的綜合體。數控機床設備與普通的機床設備相比,其操作系統更為復雜。數控機床復雜的系統導致數控機床在運行過程中不可避免會發生一些故障,一旦系統的某些部分出現故障,就勢必使機床停機,影響了機床的有效利用。對于生產企業來說,當數控機床出現故障時,如何快速有效地處理好數控機床的故障,是企業生產中亟待解決的問題,因此,對于從事數控機床工作的相關從業者來說,首先要熟悉數控機床常見的故障,這樣才能在故障發生時及時排除故障。
一、簡述數控機床常見的故障
所謂數控機床故障,就是數控機床全部或者部分喪失了規定的功能,導致數控機床無法正常運行。下文主要介紹三種數控機床常見的故障,即數控機床的結構性故障、數控機床的動作性故障和數控機床的功能性故障。
1.數控機床的結構性故障。數控機床的結構性故障主要是指主軸電動機運行噪聲大、發熱量大、切削時產生振動、速度不穩定等,針對此類故障,應根據其與主軸的安裝、檔位、、軸承和動平衡的關系,在找出具體故障點的同時做出相應的排除故障的處理。數控機床的結構性故障的表現是,其
主軸轉動的速度隨著一個加工中心的主軸啟動而轉動,當轉動的速度達到指令速度時,停車也隨之停下來。
2.數控機床的動作性故障。數控機床的動作是指機床的各執行部件出現的動作障礙,出現此類障礙時,常伴有報警提示,常見的數控機床動作有刀庫或刀盤不能定位或者不能被松開,刀具松不開或夾不緊,旋轉工作臺不轉等等,因此,在處理數控機床的動作性故障時,利用動作性故障發生時的報警提示,按照數控機床維修的一般規律對數控機床進行故障處理,是排除數控機床動作性故障的有效途徑。
3.數控機床的功能性故障。數控機床的功能性故障主要表現為運動方向誤差大、加工精度差、機床沒有任何報警顯示等,因此,面對數控機床的功能性故障,在處理數控機床功能性故障時,從運動誤差的特點出發,結合運動誤差產生大小的程度和不合格零件的特征,有針對性地進行檢查,便于快速找出導致故障的原因,此類故障常見的現象是,在對某一工件進行檢查時,發現軸方向的實際尺寸跟程序編輯的實際尺寸存在偏差。
二、分析數控機床故障的思路
在數控機床的使用過程中,分析與處理數控機床的故障是使用數控機床時必不可少的工作。當數控機床故障發生時,分析與排除的難度相對也大,因此,分析數控機床故障的思路可以有效地排除數控機床故障。
1.查找故障。查找數控機床發生故障的原因的主要途徑是通過詢問查找和現場查找。詢問查找是指,在接到數控機床發生故障,要求采取措施排除數控機床故障時,應仔細詢問故障指示情況,通過了解故障產生的背景,初步作出對故障產生原因的判斷,同時應該注意,當故障發生時,不能破壞現場,根據保留下來的現場實際情況,有利于數控機床故障維修人員到達現場后,迅速準確地分析故障原因,綜合多方面因素進行調查。
2.故障分析。對故障現象進行全面了解后,接下來就根據故障情況進行分析。由于大多數數控機床是有指示的,我們可以把數控機床的故障分為三類,一是有故障自診斷報警信號的故障;二是能正常運行,但加工出產品不合格的故障;三是無故障自診斷報警信號,機床無法工作的故障。因此,作為數控機床維修人員,根據已知的故障狀況分析故障類型,在充分了解故障狀況和故障類型的基礎上,才能確定排除故障的方法。
3.確定原因。在故障診斷的過程中,首先應該堅持可直接檢查或經過簡單的拆卸即可進行檢查的那些部位,然后檢查需要進行大量的拆卸工作之后才能接近和檢查的那些部位。通過由表及里地進行故障源查找,綜合多種可能確定數控機床故障產生的原因,然后在多種原因中進行篩選和排除,最終確定本次故障的真正原因。對數控機床故障原因的判斷,是對維修人員熟練掌握和運用數控機床實踐能力的考驗,在一定上體現了機床維修人員的專業技能。
4.排除故障。進行故障調查與分析的關鍵階段是排除故障。在數控機床的故障中,應根據數控機床故障的難易程度,有針對性地采取不同的處理故障的方法排除故障,尤其是在處理較為復雜的數控機床故障時,數控機床維修人員可以同時采取幾種方法,靈活運用,綜合分析故障產生的原因,逐步縮小故障范圍,進而排除數控機床的故障。
三、處理數控機床常見故障的方法
一般來說,隨著故障類型的不同,采取的故障診斷方法也就不同。下文將結合實際工作經驗,對數控機床常見的故障,提出具體的處理故障的方法。
1.結構性故障的處理方法。在處理數控機床結構性故障時,最主要的是處理好數控機床的傳動部件關系。因此,在檢查數控機床傳動部件時,要調整數控機床傳動部件的預緊參數。另外,數控機床的結構還表現為轉動部件出現噪聲,此類故障要求我們在維修機床故障時,從檢查分油器和滾珠兩個方面入手,具體檢查分油器是否出現堵塞,滾珠是否破損。壓緊軸承,保持通暢的油管和完整的滾珠,才能保障數控機床結構的安全
2.動作性故障的處理方法。在處理數控機床動作性故障時,首先,在進行維修時,由于刀具本身的重量超出了機床自身所設定的參數值,刀具將從機械手中脫落,因此,應保證刀具的重量不會超標,與此同時,還應將損壞的機械手卡緊銷及時更換。其次,由于刀具松卡彈簧上的螺母出現了松動,不能加緊刀具,要求維修人員在維修時,需使螺母的最大壓力值不超過額定參數值。
3.功能性故障的處理方法。在處理數控機床功能性故障時,對于出現的加工精度達不到要求的狀況,平時就應當重視對主軸部分的保養維護,主要是由于主軸部件的原因。究其原因,可以歸為兩點,一是由于機床在運輸以及安裝的過程中受到了沖撞,導致了主軸部件的位置發生了移動;二是在安裝的過程中由于精度不高,是的主軸部件松動。因此,在處理數控機床功能性故障時,應該按照數控機床出廠時的要求,對主軸部分進行調整和加固。
結語
綜上所述,以上對數控機床的故障的概述,主要針對數控機床的故障,提出了一些處理數控機床故障時需要遵循的規律和方法,但是面對種類繁雜的數控機床故障,仍需要我們不斷探索研討故障發生的根源。在日常工作中,對數控故障的發生要防患于未然,做好日常的維護工作是關鍵。做好日常的維護工作在一定程度上也可以降低數控機床故障發生的概率,為企業生產的順利進行提供了有效保障。
參考文獻
[1]郝建軍.淺談數控機床故障的排除[J].科技創新導報.2011,(14).
[2]張歡.數控機床故障分析與排除[J].黑龍江科技信息.2008,.(05).
[3]龍超韓.數控機床故障診斷[J].化學工程與裝備.2009,(02).
關鍵詞:數控機床 故障 排除
數控機床是一種典型的機電一體化產品,涉及范圍比較廣,在故障診斷和維護方面與傳統機床有很大的區別。因此,學習和掌握數控機床故障診斷及維護技術,及時有效的處理數控機床的各種故障,對企業的維修人員來說非常重要。
一、數控機床的使用與維修
1.數控機床的分類和應用 隨著數控技術的發展,數控機床已經越來越普遍地應用于企業的加工生產當中。數控機床的種類很多,但主要按機床的加工方式和加工工藝對其進行分類。現代工廠中主要以金屬切削加工為主,大致可以分為數控銑床,數控鏜床,數控立車,數控磨床以及加工中心等。
2.數控機床的維修的特點 數控機床與傳統機床的維修不同,它是集數控系統、可編程控制器、伺服系統加精密機械等多項高新技術融合于一體的機電一體化產品。數控機床的維修應遵循以下幾點:首先,要熟悉數控系統、位置檢測與伺服驅動和輔助控制的工作原理、特點及常見故障的處理。其次,要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息來查找故障。做到具體問題具體分析,才能確定故障的準確處理。
3.數控機床故障診斷維修的基本步驟 數控機床的維修過程主要分為三個階段。首先,到達現場后進行現場的調查和故障信息的采集。仔細詢問機床操作者故障表面的指示情況以及產生故障的背景情況,對故障現象做出初步的判斷。其次,根據現場的調查結果和故障現象進行具體的維修。從易到難、由外向內,逐漸縮小查找范圍,確定故障存在的位置從而采取正確的維修措施。最后,機床的故障排除后及時向操作者交代清楚本次故障的起因以及發生故障的信息和環節,告其今后操作的注意事項,避免今后再次發生同類故障。同時做好維修記錄,為以后維修做好儲備。
二、數控系統自診斷技術及故障排除方法
所謂系統診斷技術,就是利用數控裝置中的計算機及相關運行診斷軟件進行各種測試。
1.自診斷技術
(1)開機自診斷:數控系統通電后,設備內部診斷軟件會自動對系統中各種元件如CPU、RAM及各應用軟件進行逐一檢測并將檢測結果顯示出來,如檢測發現問題,系統會顯示報警信息或發出報警信號。開機自診斷通常會在開機一分鐘之內完成。
有時開機診斷會將故障原因定位到電路板或模塊上,但也經常僅將故障原因定位在某一范圍內,這時維修人員需查找相關維修手冊根據提示找到真正故障原因并加以排除。
(2)運行自診斷:運行自診斷也稱在線自診斷,是指數控系統正常工作時,運行內部診斷程序,對系統本身、PLC、位置伺服單元以及與數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試、檢查,并顯示有關信息,這種診斷一般會在系統工作時反復進行。
(3)脫機診斷:當系統出現故障時,首先停機,然后使用隨機的專用診斷紙帶對系統進行脫機診斷。診斷時先要將紙帶上的程序讀入RAM系統中,計算機運行程序進行診斷,從而判定故障部位,這種診斷在早期的數控系統中應用較多。
2.人工診斷技術
數控系統的故障種類很多,而自診斷往往不能對系統的所有部件進行測試,也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上,這時要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種,最常用的有:功能程序測試法、參數檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等,現簡介如下:
(1)功能程序測試法:這種方法將數控系統中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個測試程序,穿成紙帶或存儲到軟盤上在進行診斷時運行這個程序,可快速判定哪個功能出現問題,這種方法一般在機床出現隨機性故障時使用,也可用于設備閑置時間較長重新投入使用時測試用。
(2)參數檢查法:一般系統的參數是存放在RAM中的,一旦出現干擾或其它原因會造成參數丟失或混亂,從而使系統不能正常工作,這時應根據故障特征,檢查和核對有關參數,在排除某些故障時,有時還需對某些參數進行調整。
(3)備件置換法:是將系統中型號完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進行互相交換比較,或利用備用的元器件替換有疑點的部件,從而快速有效地確定故障部位。
(4)直觀法:直觀法是利用維修中常用的“先外后內”的原則,利用觀察零部件的工作狀態、聽聲音、摸發熱等方法,進行逐個檢查,如利用視覺可觀察內部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽覺可查尋器件發出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現象;等等。
(5)原理分析法:當采用其它檢查方法難以奏效時,可以從電路基本原理出發,一步一步用萬用表、邏輯表、示波器等工具對測點進行檢查對照,最終查明故障原因。
3.高級診斷技術
(1)自修復診斷:自修復診斷一般是指在系統內設置不參與運行的備用模塊。自修復程序在控制系統每次開機運行,當發現某模塊有問題時,系統會把故障信息顯示在屏幕上,同時自動查尋備用模塊,故障模塊的工作即被備用模塊取代,維修人員可根據提示更換下一故障模塊。自修復診斷方法需要較多的備用模塊,這會使系統體積增大,價格提高。
(2)診斷指導專家系統:近年來,隨著圖像識別、聲音識別、自動翻譯和智能工業機器人等技術的發展,這些技術越來越多地被應用到數控機床上。診斷專家系統以專家知識、經驗為基礎,自動模仿專家利用知識解決復雜問題的思維活動,這就使普通工作人員同樣能對故障做出具有專家級水平的診斷結論。
Abstract: With the rapid development of NC machine tools, the number of which is increasing. We should not only improve its quality and increase its number, but also fully realize the importance of application and maintenance of CNC machine; proper use and good maintenance and repair is important guarantee of long-term reliable operation of machine.
關鍵詞:數控機床;數控維修;設備維護;故障管理
Key words: CNC machines;CNC maintenance;equipment maintenance;fault management
中圖分類號:TP207 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)23-0036-01
1數控機床的維護保養
各類數控機床因其功能,結構及系統的不同,各具不同的特性。下面例舉一些常見、通用的日常維護保養要點:使機床保持良好的狀態;定期檢查液壓、氣壓系統;對直流電動機定期進行電刷和換向器檢查、清洗和更換;適時對各坐標軸進行超程限位試驗;定期檢查電氣部件;數控機床長期不用時應定期維護;定期更換存儲器用電池; 經常監視CNC裝置用的電網電壓;定期進行機床水平和機械精度檢查并校正。
2數控機床的故障修理
2.1 數控機床的可靠性概念可靠性是指在規定的條件下數控機床維持無故障工作的能力。衡量可靠性指標常用的有下述幾種。
2.1.1 平均無故障時間MTBF它是指一臺數控機床在使用中兩次故障間隔的平均時間,即數控機床在壽命范圍內總工作時間和總故障次數之比,即MTBF=總工作時間/總故障次數。
2.1.2 平均修復時間MTTR它是指數控機床從出現故障開始直至能正常使用所用的平均修復時間。
2.1.3 有效度A這是從可靠度和可維修度對數控機床的正常工作概率進行綜合評價的尺度,是指一臺可維修的機床,在某一段時間內,維持其性能的概率。
A=MTBF/(MTBF+MTTR)
2.2 數控機床常見故障分類按數控機床的故障性質、產生的原因等分為幾類:系統性和隨機性故障、有診斷顯示和無診斷顯示故障、破壞性故障和非破壞性故障、運動品質特性故障、硬件故障和軟件故障。
2.3 數控機床的故障診斷技術由于數控系統是高技術密集型產品,要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位,不借助于診斷技術將是很困難的,有時甚至是不可能的。隨著微處理器的不斷發展,診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的高能診斷或智能化方向發展。診斷能力的強弱也是評價當今CNC數控系統性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統的診斷方法歸納起來大致可分為三大類;啟動診斷、在線診斷、離線診斷。
2.4 數控機床的故障分析與判斷一般來說,當數控機床發生故障時,操作者應及時采取急停措施,停止系統的運行,并保護好現場。維修人員趕到后,首先應充分調查故障現場,如向操作者詳細詢問出現故障的全過程,查看故障記錄本,了解發生過什么現象,曾采取過什么措施等,并打開電氣控制柜或操縱箱,作必要的仔細檢查,細心查看有否異常之處。通常對于綜合性故障的分析判斷過程如下:充分調查故障現場、羅列可能造成故障的諸多因素、逐步找到故障產生的原因。
2.5 數控機床的故障檢查方法直觀法、自診斷功能法、功能程序測試法、交換法、轉移法、參數檢查法、測量比較法、敲擊法、局部升溫法、原理分析法。 除了以上所說十種故障檢查測試方法外,還有拔板法、電壓拉偏法、開環檢測法,以及前面提到的幾種故障診斷法等多種方式。
3數控機床常見故障的處理
數控機床的故障現象盡管比較繁多,但按其發生的部位,它基本可分為如下幾類,下面就分別對各部分常見故障的處理方法介紹如下:
3.1 機械部分的常見故障由于數控機床大量采用電氣控制,機械結構大為簡化,所以機械故障大大降低,常見的機械故障是多種多樣的,每一種機床都有相關說明書及機械修理手冊來說明。
3.2 機床本體上的電氣部分及強電控制部分引起的故障處理這部分故障可利用機床自診斷功能的報警號提示,查閱PLC梯形圖或檢查I/O接口信號的狀態,并根據機床維修說明書所提供的圖樣、資料、排故流程圖及調整方法等,結合個人的工作經驗來排除故障。
3.3 進給伺服系統常見故障的處理根據經驗,進給伺服系統的故障約占整個數控系統故障的三分之一。故障報警現象有三種:一是利用軟件診斷程序在CRT上顯示報警信息;二是利用伺服系統上的硬件(如發光二極管、保險絲熔斷等)顯示報警;三是沒有任何報警指示。
3.4 主軸伺服系統常見故障的處理主軸伺服系統可分為直流主軸伺服系統和交流主軸伺服系統。
3.5 數控系統常見故障的處理
3.5.1 數控系統電源接通后CRT無輝度或無任何畫面。此類故障多是由:①與CRT單元有關的電纜連接不良引起的②檢查CRT單元的輸入電壓是否正常③CRT單元本身的故障造成④可以用示波器檢查是否有VIDEO(視頻)信號輸入⑤數控系統的主控制線路板上如有報警顯示,也可影響CRT的顯示。
3.5.2 數控系統一接通電源就出現“NOT READY”顯示,過幾秒鐘就自動切斷電源,造成這類故障的一個原因是PC有故障,可以通過查PC的參數及梯形圖來發現。
3.5.3 當數控系統進入用戶宏程序時出現超程報警或顯示“PROGRAM STOP”,這類故障多出在用戶宏程序。此時可采取全部清除數控系統的內存,重新輸入NC、PC的參數、宏程序變量、刀具補償號及設定值等來恢復。
3.5.4 數控系統的MDI方式、MEMORY方式無效,但在CRT畫面上卻無報警發生。這類故障多數不是由數控系統引起的。
3.5.5 機床不能正常地返回基準點,且有報警產生。發生此故障的原因一般是由脈沖編碼器的一轉信號沒有輸入到主控制印刷線路板造成的。
3.5.6 手搖脈沖發生器(電手輪)不能工作。此時可先通過診斷功能檢查系統是否處于機床鎖住狀態。如未鎖住,則再由診斷功能確認伺服斷開信號是否已被輸入到數控系統中。
參考文獻:
[1]劉躍南編著.機床計算機數控及其應用.北京:機械工業出版社.
[2]卓迪仕主編.數控技術及應用.北京:國防工業出版社.
【關鍵詞】機床 電氣故障 維護
數控機床是現在機械加工生產中一種典型的技術密集型產品,是一種裝載人機界面操作軟件及程序軟件等控制系統的自動化機床。由于數控機床電氣維修技術目前尚未形成完整成熟的理論體系,因此,其維修維護問題就成為亟待長期研究和積累的一項課題。
1 數控機床常見電氣故障
(1)電子元器件、控制板、模塊、電線電纜及接插件等產生不正常狀態甚至損壞的故障就是硬件故障,排除的方法需要修理和更換才可以。軟件故障通常指MMC、NCK、PLC 等應用程序中故障產生,需要熱啟或某些數據進行修改以及重新安裝程序均能排除。軟件故障最嚴重的就是缺損數控系統軟件甚至感染病毒丟失,一旦發生這類故障就只能與廠家或數控系統服務相關機構溝通解決。
(2)按故障出現的現象對工件或對機床有無破壞,分為破壞及非破壞性故障。破壞性故障的定義,使工件及機床造成損壞的故障,維修時不可再現,結合故障產生時的現狀進行對應的分析和檢查進行排除,有一定的技術風險難度。
(3)系統性故障的定義以迎合相當的條件就會有確定故障產生;隨機性故障的定義是在同樣的條件下不常引起的故障,其分析困難,通常多與機床機械結構的局部松動錯位、部分電氣屏蔽可靠性降低而產生進給抖動、電氣裝置內部溫度過高等。
(4)現代數控系統均有完善的自診斷程序,結合系統配備的診斷手冊和用戶報警文本說明進行故障排除。有診斷指示的電氣故障相對容易排除,無診斷指示的故障通常由上述診斷程序的不完整性所致,這類故障則要依靠對產生故障前的工作過程和故障現象及其后果進行分析,并依靠維修人員的經驗和技術水平加以分析和排除。
2 故障的調查與分析
故障的調查與分析是排除故障的第一階段,是非常關鍵的階段,應做好下列工作:
(1)故障的調查。1)現場檢查故障:要驗證操作者所提供情況的準確性、完整性,核實初步判斷的準確度。因為大多數故障是有顯示的,通常只要對照機床配套的數控系統診斷手冊和用戶報警文本,就可判斷產生該故障的原因。2)確定原因:做好準備,對多種可能原因進行排查,找出產生故障的真正原因。這取決于維修人員對該機床的熟悉程度、知識水平、實踐經驗和分析判斷能力。對于較復雜故障,須制定故障排除方案。
(2)分析故障和論斷。1)直觀檢查法。①詢問。向現場人員詢問故障發生的過程、故障表象及后果,整個分析判斷過程中要進行多次詢問。②目視。機床每部分工作狀態總體查看能否正確,各電控系統裝置報警指示及每個操作元件位置是否正確,局部檢查柜內保險是否燒斷、元器件是否燒焦、開裂及電線電纜掉落等。③觸摸。在機床斷電情況下,主要電路板用手來觸摸、各插接件的安裝插接狀況等發現故障的原因。④通電。有無冒煙情況、打火、聲音有無異常、氣味以及過熱電動機有無被觸摸和元件存在而短時間通電,發現有上述現象要立刻進行斷電分析。2)儀表儀器檢查法。常規電工儀表的使用,測量的對象是對各組直流電源電壓和部分直流及脈沖信號等,從它們中查找可能發生的故障。像檢查各電源情況使用萬用表,測量電路部分板上設置的相關信號狀態測量點,觀察相關脈沖信號的幅值、相位是否有丟失將采用示波器,采用PLC編程器查找 PLC 程序中的故障原因和部位等。3)信號與報警指示分析法。①硬件報警提示;有伺服系統、數控系統在內的各個電子及電器裝置上的不同的故障指示燈和狀態,根據指示燈狀態及相應的作用說明,便可知道指示內容和故障原因與排除方法。②軟件報警指示。每個系統軟件、PLC 程序和加工程序中的故障通常都有設報警顯示,根據報警顯示對照相應的診斷說明手冊就可以知道可能的故障原因及排除方法。4)參數調整辦法:數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置很多參數被修改過的來適應各種機床和工作狀態的標準,它們不僅能使每一個電氣系統和具體機床相融合,還能使機床每一項功能達到頂峰。所以,不能允許參數變化和丟失。而隨著機床的長期以往的運行將導致機械或電氣性能的改變會造成最初的匹配狀態和最佳化狀態破損。
3 數控機床的維護
數控機床種類多,各類數控機床因其功能,結構及系統的不同,各具不同的特性。
(1)機床系統中最精密的部分就是數控系統,對機床的穩定運行具有很重要的作用。要嚴格遵守操作規程和日常維護制度,應要少開數控柜和強電柜的門。數控柜的散熱通風系統及時清潔。數控柜上的每個冷卻風扇工作要檢查正常運作狀態。檢查情況分為每半年或每季度來檢查一次風道過濾器堵塞現象,如果過濾網上集聚太多灰塵,沒有清理,數控柜內溫度會引起過高。要定期檢查直流電動機電刷并更換。電動機的性能會受到影響,甚至造成電動機損壞的就是直流電動機電刷的過渡磨損。一般數控系統內對CMOSRAM存儲器件設有可充電電池維護電路,以保證系統不通電期間能保持其存儲器的內容。
(2)數控機床如果長時間閑置不用,機床的各運動環節會由于油脂凝固、灰塵還有可以拿生銹而影響其靜、動態傳動性能,機床精度降低。從電氣角度來看,由于數以萬計的電子元器件組成了一臺數控機床的整個電氣控制系統硬件,這些電子元器的壽命和性能的離散性非常大,所謂“磨合”階段一般要在一年左右,此時故障率會降低,想較快完成“磨合”任務在這期間要不斷開動機床,而且也可以有效利用維修期一年;第二階段為有效壽命階段,也就是充分發揮效能的階段。
(3)數控機床的使用難度非常大,它是典型的機電一體化產品,它普及的知識面特別龐大,操作人員要結合電、機、液、氣等多方面的專業水平知識;還有,CNC系統升級、更新換代在電氣控制系統中比較快,專業理論培訓學習要經常參加,熟練掌握新的CNC系統應用技巧。所以提高操作人員的素質標準是必要的。要經常培訓數控操作人員,幫助他們了解極床原理、部位、性能及其方式,學習較系統的知識面,奠定好使用機床的基礎。
4 結語
有助于提高機床壽命和利用率的是數控機床維修和保養。有助于提高重復性故障的維修速度是要靠分析了設備的故障率及改進操作規程,能夠快速提高維修者的理論水平和維修能力。因此,機床的維修、保養和故障后的處理工作就顯得十分重要。
參考文獻:
[1]李開行,朱傳華.數控機床電氣故障的診斷與維修[J].科技信息(學術研究),2008,(34).
【關鍵詞】數控設備;維修基本原則;維修方法;故障分析
0.引言
數控機床是集機械、電子電器、液壓、氣動、光學、計算機技術于一體的高技術密集型機電設備,一旦發生故障,診斷難度大,甚至會造成停產停機。由于現代數控系統的可靠性越來越高,數控系統本身的故障率越來越低,而大部分故障主要是由系統參數的設置、驅動單元和伺服電機的質量、PMC程序、強電元件、機械裝置、光電檢測元件等出現問題而引起的。為了加強數控設備使用管理與維修,降低故障率,學會幾種常見的數控機床故障診斷與排除方法,已是一個必須要解決的重要問題。
1.數控機床維修的基本原則
維修數控機床一般情況下首先要遵循一些基本原則,這樣往往會思路清晰,有事半功倍的效果。
1.1先動腦后動手
對于有故障的數控機床,不應急于動手,應先查清產生故障的前后經過及故障現象。對于生疏的設備還應先熟悉電路原理和結構特點,遵守相應規則。拆卸前要充分熟悉每個部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關系,在沒有組裝圖的情況下,應一邊拆卸,一邊畫草圖,并做好標記。
1.2先外部后內部
應先檢查設備有無明顯裂痕、缺損,了解其維修史、使用年限等,然后再對機內進行檢查。拆前應排除周邊的故障因素,確定為機內故障后才能拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度,降低性能。
1.3先機械后電氣
在確定機械零件無故障后,再進行電氣方面的檢查。檢查電路故障時,應利用檢測儀器尋找故障部位,確認無接觸不良故障后,再有針對性地查看線路與機械的運作關系,以免誤判。
1.4先靜態后動態
先在機床斷電的靜止狀態下對處于調試階段或剛維修后的數控機床檢查是否按照接口說明書的設計來安裝電纜插件及電纜與模塊接插件是否牢固;線路板連接是否正確;是否所有集成電路上器件正常而無變形等。長期閑置或缺少維護的老設備會因為電纜的疲勞破損、接線點的氧化與腐蝕而造成信號傳遞中斷等不明顯故障。
1.5先清潔后維修
對污染較重的數控設備,先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔,檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塵塊引起的,一經清潔故障往往會排除。
1.6先電源后設備
電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高,所以先檢修電源往往可以事半功倍。
1.7先排患后更換
先不要急于更換損壞的電氣部件,在確認設備電路正常時,再考慮更換損壞的電氣部件。
1.8先簡單后復雜
當出現多種故障相互交織掩蓋,一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。往往簡單的問題解決后,難度大的問題也可能變得容易了。
2.數控機床故障診斷的基本方法
故障診斷是進行數控機床維修的第一步,它不僅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到預防故障的發生與擴大的作用。一般來說,數控機床的故障診斷方法主要有以下幾種:
2.1常規診斷法
對數控機床的機、電、液等部分進行的常規檢查,通常包括:(1)檢查電源的規格(包括電壓、頻率、相序、容量等)是否符合要求;(2)CNC、伺服驅動、主軸驅動、電機、輸入/輸出信號的連接是否正確、可靠;(3)CNC、伺服驅動等裝置內的印制電路板是否安裝牢固,接插部位是否有松動;(4)CNC、伺服驅動、主軸驅動等部分的設定端、電位器的設定、調整是否正確;(5)液壓、氣動、部件的油壓、氣壓等是否符合機床要求;(6)電器元件、機械部件是否有明顯的損壞。
2.2狀態診斷法
通過監測執行元件的工作狀態判定故障原因。在現代數控系統中,伺服進給系統、主軸驅動系統、電源模塊等部件主要參數的動、靜態檢測,及數控系統全部輸入輸出信號包括內部繼電器、定時器等的狀態,也可以通過數控系統的診斷參數予以檢查。
2.3動作診斷法
通過觀察、監視機床的實際動作,判斷動作不良部位,并由此來追溯故障源。
2.4系統自診斷法
這是利用系統內部自診斷程序或專用的診斷軟件,對系統內部的關鍵硬件以及系統的控制軟件進行自我診斷、測試的診斷方法。主要包括開機自診斷、在線監控和脫機測試三個方面的內容。
3.常見的故障及解決方法
3.1換刀轉位故障
數控車床換刀的一般過程是:系統發出換刀指令,換刀電機接到信號后通電旋轉,通過蝸輪蝸桿減速帶動刀架旋轉,在旋轉中與到位對應的霍爾元件發出到位信號,數控系統利用這個信號與目標值進行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后,電機反轉鎖緊刀架。一臺四刀位數控車床,找不到1號刀位,其他刀位能正常換刀。
分析處理:由于只有1號刀找不到刀位,可以排除機械傳動方面的問題,電氣方面可能是該刀位的霍爾元件及其周圍線路出現問題,導致該刀位信號不能輸送給PLC。利用萬用表檢查發現,1號刀位霍爾元件的+24V供電正常,GND線路為正常,T1信號線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導致該刀位信號不能發出。更換新的霍爾元件后故障排除。
3.2急停按鈕故障
一臺配有GSK-98OT系統的車床,在發生一次撞刀事故后,始終報急停警,急停按鈕復位及超程釋放不起作用,同時兩個伺服驅動也報警。
分析處理:該報警號的內容為準備未緒,根據數控原理可知,這是因為驅動缺少使能信號導致。因此排除伺服驅動故障的可能性,應該是使能控制回路出現開路。懷疑是在按下急停按鈕時用力過猛導致急停按鈕損壞,而不能自動復位造成的,于是拆開操作面板檢查急停按鈕,發現急停按鈕的接線柱中有一個信號為200的信號線因經常震動而脫落。把線頭接好,重新上電,報警消失,機床正常運行。
4.結束語
以上的維修方法是我通過實踐經驗也借鑒了部分相關書籍總結出來的,數控設備的維修是一個復雜的過程,有些復雜的故障還需要更高深的維修方法才能解決,各種維修方法并不是孤立存在的,維修人員應該根據設備出現的故障綜合應用上述方法,靈活運用,提高數控設備的維修效率。 [科]
【參考文獻】
[1]劉永久.數控機床故障診斷與維修技術[M].北京:機械工業出版社,2009.
1數控機床的故障診斷
數控機床是一個復雜的系統,其既有機械裝置、液壓系統,又有電器控制部分及軟件程序。因而在日常的運行過程中,常常會出現各種不同程度的故障,進而導致機床不能正常的工作。此外,不正確的操作也會使得機床不能正常工作。因而數控機床的維修是個關鍵問題。
1.1數控機床的故障規律
一般而言,在數控機床的整個使用壽命中,根據機床故障的發生頻率大致可以分為3各階段,即早起故障階段、偶發故障階段及耗損故障階段。(1)早期故障階段:數控機床在早起故障階段的特點就是故障出現的頻率較高,但是會伴隨著使用時間的增加呈現故障出現頻率降低的趨勢;(2)偶發故障階段:機床在經過了初期的老化、磨合和調整階段后,就會進入相對穩定的正常運行階段,在此階段,數控機床運行平穩,出現故障的頻率較低,出現故障多是由于偶發因素引起的;(3)耗損故障階段:在數控機床的使用后期多數會出現耗損故障,其典型的特點就是故障出現的頻率隨著時間的推移而增加,甚至長期處于故障頻發的狀態。
1.2數控機床故障診斷方法
數控機床的故障診斷方法和步驟一般分為以下的幾種:(1)詳細了解故障情況:故障發生后需要對機床進行初步的檢測,著重檢查機床的熒光屏,查看其顯示的內容,以及控制柜中的故障指示燈和狀態指示燈。在允許的條件下進行開機試驗,詳細的觀察事故的情況,進而了解故障所在;(2)根據故障的情況進行具體分析,加以縮小故障范圍,確定故障查找的方向和手段。一些故障與其他部分關聯不大容易查找,而有些故障比較復雜不容易找到故障源,因而需要對數控機床的資料查看,翻閱其他的相關資料,了解導致故障出現的各個因素,逐一進行檢查;(3)由到內部進行機床故障查找:在進行故障查找時要遵循由易到難、由到內部的基本原則。首先對可以直接接近和經過簡單的方法可以拆卸的部分進行檢查,之后在排查不易接近和拆卸的部分,經過由表及里和排查后進而確定故障所在。
2數控機床常見故障及消除措施
在此部分中,筆者主要是針對于數控機床的常見故障及消除故障的方法進行了探討,具體如下所示:數控機床的主軸部件的故障時最為常見的,其主要的故障可以分為加工精度不合要求、切削振動大、主軸箱噪音大、主軸無變速及主軸不轉動或是主軸發熱等現象,在實際的機床運行中,出現以上的故障就必須分析其故障原因并有針對性的予以解決。對于加工精度不合要求的情況而言,其出現的主要原因就是因為機床在運輸過程中收到了沖擊或是數控機床安裝不牢固或是安裝的精度低或發生變法所致的,針對這些情況,就必須對機床的精度予以檢查,對各部分具體檢查,特別是導軌副,針對安裝問題則需要重新進行,調整安裝精度,注意安裝緊固;切削振動大的故障則需要進行一下的消除措施:恢復精度進行緊固、重新調整軸承的游隙、緊固螺母、更換軸承;主箱噪音大只要是因為主軸部件的動平衡不好,進而需要重新進行平衡;再次就是因為齒輪的間隙不均勻或出現嚴重的損傷,其消除的措施就是修復或是更換軸承;對于傳動帶長度不一或是過松則需要進行傳動帶的更換切不可新舊混用;主箱噪音大還有可能是因為不良造成的,因為需要調整油量,并保持軸箱的清潔度;當出現主軸無變速的故障時,主要是消除措施為檢查電器變檔的信號是否輸出、檢查調整工作壓力、檢測清潔電磁閥,修復液壓缸的毛刺和研傷,并檢查開關是否失靈;針對于主軸不轉動的故障,維修人員需要進行以下的消除措施:首先需要處理的是檢查機械主軸轉動的指令是否輸出,如果保護開關沒有有效壓合或是失靈則需要進行開關的壓合或是進行更換,對于卡盤未夾緊的部件則需要調整和修理卡盤,對于變檔復合開關損壞的需要進行更換開關;主軸發熱也是數控機床常見的故障之一,其出現的原因只要是主軸軸承預緊力過大、軸承研傷或是油臟或是出現雜志,進而需要采取的消除故障的措施為調整預緊力、更換軸承和清晰主軸箱,更換新的油。此外,值得引起注意的就是數控機床的日常保養工作也是十分重要,日常的保養可以有效的數控機床的使用壽命,保證其在實際的運行過程中工作順暢,減少故障的出現頻率。
3小結
【關鍵詞】數控機床;故障;排除方法;
不同的數控機床,其結構和性能有很大的區別,但在故障診斷上有它的共性。通過對這些共性的分析得出一些對數控機床故障診斷原則、方法及故障排除方法。以下逐一介紹:
一、 數控機床故障診斷原則
1. 先外部后內部
數控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床,所以故障的發生必然要從這三者之間綜合反映出來。所以要求維修人員掌握先外部后內部的原則,即當數控機床發生故障后,維修人員應采用望、聞、聽、問等方法,由外向里逐一進行檢查。
例1:一數控車床剛投入使用的時候,在系統斷電后重新啟動時,必須要返回到參考點。即當用手動方式將各軸移到非干涉區外后,再使各軸返回參考點。否則,可能發生撞車事故。所以,每天加工完后,最好把機床的軸移到安全位置。此時再操作或斷電后就不會出現問題。
外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關、液壓系統、氣動系統、電氣執行元件、機械裝置出現問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數控系統來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示,但并不能反映故障的真實原因。這時需根據報警信息和故障現象來分析解決。
例如:臺立式加工中心采用fanuc-om控制系統。機床在自動方式下執行到x軸快速移動時就出現414#和410#報警。此報警是速度控制off和x軸伺服驅動異常。由于此故障出現后能通過重新啟動消除,但每執行到x軸快速移動時就報警。經查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路,經修整后此故障排除。
2. 先機械后電氣
由于數控機床是一種自動化程度高,技術復雜的先進機械加工設備。機械故障較易發現,而系統故障診斷難度要大一些。
3. 先靜后動
維修人員要做到先靜后動,不可盲目動手,應先詢問操作人員故障發生的過程及狀態,查看說明書、資料后方可動手查找故障原因,繼而排除故障,
4. 先公用后專用
公用性問題會影響到全局,而專用性問題只影響局部。
5. 先簡單后復雜
當出現多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決較大的問題。常常在解決簡單的故障的過程中,難度大的問題也可能變的容易,理清思路,將難度較大的變得容易一些。
6. 先一般后特殊
在排除某一故障時,要先考慮最常見的可能原因,然后再分析很少發生的特殊原因。
二、 數控系統自診斷技術及故障排除方法
所謂系統診斷技術,就是利用數控裝置中的計算機及相關運行診斷軟件進行各種測試。
1. 自診斷技術
1) 開機自診斷:數控系統通電后,設備內部診斷軟件會自動對系統中各種元件如cpu、ram及各應用軟件進行逐一檢測并將檢測結果顯示出來,如檢測發現問題,系統會顯示報警信息或發出報警信號。開機自診斷通常會在開機一分鐘之內完成。
有時開機診斷會將故障原因定位到電路板或模塊上,但也經常僅將故障原因定位在某一范圍內,這時維修人員需查找相關維修手冊根據提示找到真正故障原因并加以排除。
2) 運行自診斷:運行自診斷也稱在線自診斷,是指數控系統正常工作時,運行內部診斷程序,對系統本身、plc、位置伺服單元以及與數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試、檢查,并顯示有關信息,這種診斷一般會在系統工作時反復進行。
3) 脫機診斷:當系統出現故障時,首先停機,然后使用隨機的專用診斷紙帶對系統進行脫機診斷。診斷時先要將紙帶上的程序讀入ram系統中,計算機運行程序進行診斷,從而判定故障部位,這種診斷在早期的數控系統中應用較多。
2. 人工診斷技術
數控系統的故障種類很多,而自診斷往往不能對系統的所有部件進行測試,也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上,這時要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種,最常用的有:功能程序測試法、參數檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等,現簡介如下:
1) 功能程序測試法:這種方法將數控系統中的g、m、s、t、功能的全部指令編成一個測試程序,穿成紙帶或存儲到軟盤上在進行診斷時運行這個程序,可快速判定哪個功能出現問題,這種方法一般在機床出現隨機性故障時使用,也可用于設備閑置時間較長重新投入使用時測試用。
2) 參數檢查法:一般系統的參數是存放在ram中的,一旦出現干擾或其它原因會造成參數丟失或混亂,從而使系統不能正常工作,這時應根據故障特征,檢查和核對有關參數,在排除某些故障時,有時還需對某些參數進行調整。
3) 備件置換法:是將系統中型號完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進行互相交換比較,或利用備用的元器件替換有疑點的部件,從而快速有效地確定故障部位。
4) 直觀法:直觀法是利用維修中常用的“先外后內”的原則,利用觀察零部件的工作狀態、聽聲音、摸發熱等方法,進行逐個檢查,如利用視覺可觀察內部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽覺可查尋器件發出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現象;等等。
5) 原理分析法:當采用其它檢查方法難以奏效時,可以從電路基本原理出發,一步一步用萬用表、邏輯表、示波器等工具對測點進行檢查對照,最終查明故障原因。
3. 高級診斷技術
1) 在高級診斷中,常用的方法主要有以下幾種方法:
2) 自修復診斷:自修復診斷一般是指在系統內設置不參與運行的備用模塊。自修復程序在控制系統每次開機運行,當發現某模塊有問題時,系統會把故障信息顯示在屏幕上,同時自動查尋備用模塊,故障模塊的工作即被備用模塊取代,維修人員可根據提示更換下一故障模塊。自修復診斷方法需要較多的備用模塊,這會使系統體積增大,價格提高。
3) 診斷指導專家系統:近年來,隨著圖像識別、聲音識別、自動翻譯和智能工業機器人等技術的發展,這些技術越來越多地被應用到數控機床上。診斷專家系統以專家知識、經驗為基礎,自動模仿專家利用知識解決復雜問題的思維活動,這就使普通工作人員同樣能對故障做出具有專家級水平的診斷結論。
例如:日本的fanuc系統的診斷指導專家系統是由知識庫、推理計算機和人工控制器組成。知識庫內存儲了專家分析、故障判斷和如何消除故障的經驗知識。這些知識用于讀出數控系統的狀態信息,通過人工控制器,編程員可用簡捷的記述把專家的知識編成程序,并把程序變成知識庫目標形式,再存儲到知識庫中。推理機通過運行程序進行推理,操作者也可通過顯示單位,用簡單的人機對話的方式選擇故障狀態,必要時回答系統的提問,以補充為得出結論所需的其它信息。
4) 通訊診斷系統:該診斷方法又稱海外診斷,是由中央維修站通過電話線路,甚至國際電話系統向用戶設備發送診斷程序所進行的一種遙控診斷。通訊診斷系統除可用于故障發生后的診斷外,還可以為用戶作定期的預防性診斷,設備生產廠家的維修工不必親臨現場,只需按預定的時間對機床進行系列試運行檢查,在中央維修站分析診斷數據,即可發現可能存在的故障隱患。
【參考文獻】
[1] 周蘭 陳少艾.數控機床故障診斷與維修[m].北京:人民郵電出版社,2007..
【關鍵詞】數控機床;故障診斷;技術分析
【中圖分類號】TG659 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158(2012)08—0183-02
1.故障診斷技術組成
數控機床的故障診斷技術大體由三部分組成:(1)對造成電氣和機械部件失效的疲勞、磨損、斷裂、腐蝕、蠕變、氧化等物化原因的研究;(2)對故障診斷的信息研究。即故障信號的采集、處理與分析的研究;(3)對數學原理與診斷邏輯方面的研究。通過模型方法、邏輯方法、推理和人工智能(AI)方法,判斷故障發生的部位和發生故障的原因。
2.數控機床故障診斷概述
2.1 故障診斷主要內容現代故障診斷的主要內容應包括實時監測技術,故障分析(診斷)技術和故障修復方法三個部分。從信息獲取到故障定位,再到故障的排除,作為單獨的技術領域發展的同時,又作為故障診斷的技術共同協調發展。
2.2 數控機床故障診斷常用的方法
2.2.1 直觀法由維修人員利用感覺器官,觀察故障發生時的各種聲、光、味等異常現象,查看CNC機床系統的各個模塊和線路,有無燒毀和損傷痕跡,迅速將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。這是一種最基本和常用的方法。C系統自診斷法數控系統的自診斷功能,已經成為衡量數控系統性能的重要指標,數控系統的自診斷功能實時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息,或通過發光二極管指示故障的原因、故障模塊,這是CNC機床故障診斷維修中最有效和直接的—種方法。
2.2.3 功能程序測試法功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法,編制成一個功能測試程序,送入數控系統,然后讓數控系統運行這個測試程序,借以檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性,進而判斷出故障發生可能的部位和故障原因。
2.2.4 模塊交換法所謂模塊交換法就是在分析出故障大致起因的情況下,利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元件替換有疑點的部分,將功能相同的模板或單元相互交換,觀察故障的轉移情況,從而快速判斷故障部位的方法。
2.2.5 原理分析法根據CNC組成原理,從系統各部件的工作原理著手進行分析和判斷,從邏輯關系上分析電路故障疑點的邏輯電平和特征參數,從而確定故障部位的方法。這種方法對維修人員要求很高,必須熟悉整個系統或每個部件的工作原理,才能對故障部位進行定位。
3.數控機床故障診斷的關鍵技術分析
3.1 通信診斷通信診斷也稱為遠距離系統診斷或“海外診斷”。比如西門子公司在CNC系統診斷中采用了這種功能。用戶把CNC系統中專用“通信接口”連接到普通電話線上,維修中心的專用通信診斷計算機中的“數據接口”也連接到網絡上,然后由計算機向CNC系統發送診斷程序,并將測試數據輸回到計算機進行分析并得出診斷結論,然后將診斷結論和處理方法通知用戶。通信診斷系統除用于故障發生后的診斷外,還可為用戶作定期的預防性診斷,維修人員不必到現場,只需按預定的時間對機床做一系列試運行檢查,在維修中心分析數據,即可診斷出數控機床可能存在的故障隱患。但這類CNC系統必須具備遠距離診斷接口及聯網功能。
3.2 自修復系統在CNC系統的軟件中裝有自修復程序,該軟件一旦發現某個模塊有故障時,系統一方面將故障信息顯示在CRT上,同時自動尋找是否有備用模塊。如有則系統能自動使故障模塊脫機而接通備用模塊,從而使系統較快地進入正常工作狀態。所謂自修復實際上是“冗余”概念的一種應用,非常適用于無人管理的自動化工廠或不允許長時間停止工作的重要場合。但自修復技術需要將備用板插到機籠的備用插槽上,從理論上講,備用模塊的品種越多越好,但這無疑會增加系統成本。所以,往往系統只配備一些極其重要的或易出故障的備用板。另外,要求備用板與系統其他部分通信聯系應與替代的模板相同。因此,本方案只適用于總線結構的CNC系統。
3.3 人工智能與專家系統這種方法是通過調用知識庫的相應知識,經推理機構的推理獲得所需的結論。應用于數控系統診斷的人工智能技術有兩方面的內容,即診斷專家系統和人工智能數據庫。
3.3.1 診斷專家系統故障診斷專家系統與傳統診斷技術相比具有如下特點:①通過對各種診斷經驗性專門知識的形式化描述,不僅可突破專家個人的局限性而廣為傳播,而且也是對科學方法論的一個發展;②克服人類診斷專家供不應求的矛盾;③可以結合其他診斷方法,綜合利用各類專家的知識、經驗,實現在線監測故障、離線診斷與分離故障;④具有人一機聯合診斷功能,可充分發揮人的主觀能動性;⑤具有知識獲取和自學習功能,能在使用過程中日趨完善。3.3.2.人工智能數據庫主要包括加工參數的自動設定和圖形功能等。加工參數的自動設定功能實際是一個工藝參數庫,能根據被加工工件的材料、加工余量等自動確定切削用量、選取加工刀具及設定加工條件,它不但需要積累大量工藝數據,還必須具有某種學習功能及推理能力。通常將其與故障診斷專家系統聯系在一起,建立一個綜合專家系統,以提高系統的可靠性及診斷維修性能。
3.4 神經網絡診斷3.4.神經網絡診斷神經網絡(ANN)具有聯想、容錯、自適應、自學習和處理復雜多模式等特點。將被診斷系統的癥狀作為網絡輸入,所得到的故障原因作為網絡輸出,且將經過學習所得到的知識以分布的方式隱式地存儲在網絡上,每個輸出神經元對應—個故障原因。目前常用的算法有誤差反向傳播(BP)算法、雙向聯想記憶(BAM)模型和模糊認識映射(FCM)等。3.5.多傳感器信息融合技術多傳感器信息融合就是充分合理地選取各種傳感器,提取對象的有效信息,把空間或時間上的冗余信息或互補信息依據某種準則進行組合,以獲得被測對象的一致性解釋或描述,由此獲得比各組成部分的子集所構成的系統更為優越的性能。利用多傳感器對CNC進行診斷能大大降低誤判率、漏判率,提高診斷準確度。先對同一層次的信息進行融合,獲得更高層次的信息,再匯入相應的信息融合層次,這樣從低層至頂層對多元信息進行整理合并,逐層抽象,從而取得比單一傳感器更準確更具體的診斷結果。神經網絡可用于多傳感器信息融合。
4.常見電氣故障維修和排除
電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程,因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節的分析方法中已綜合介紹過了,本節則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹,供維修者參考。
4.1 電源電源是維修系統乃至整個機床正常工作的能量來源,它的失效或者故障輕者會丟數據、造成停機。重者會毀壞系統局部甚至全部。西方國家由于電力充足,電網質量高,因此其電氣系統的電源設計考慮較少,這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網來說就顯不足,再加上某些人為的因素,難免出現由電源而引起的故障。
4.2 數控系統位置環故障
4.2.1 位置環報警可能是位置測量回路開路;測量元件損壞;位置控制建立的接口信號不存在等。
4.2.2 坐標軸在沒有指令的情況下產生運動。可能是漂移過大;位置環或速度環接成正反饋;反饋接線開路;測量元件損壞。
4.2.3 機床坐標找不到零點可能是零方向在遠離零點;編碼器損壞或接線開路;光柵零點標記移位;回零減速開關失靈。
5.結束語
數控機床故障診斷及維護在內容、手段和方法上與傳統機床有很大的區別,具備數控機床故障診斷技術是正確使用數控機床的基礎。維修好數控機床,充分發揮設備的使用功能具有極大的經濟價值和社會意義。
參考文獻
關鍵詞 數控機床 維修技術
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A
1數控機床維修技術分析
1.1故障記錄具體
數控機床發生故障時,對于操作人員應首先停止機床,保護現場,并對故障進行盡可能詳細的記錄,并及時通知維修人員。
1.1.1故障發生時的情況記錄
(1)發生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。
(2)故障的現象,發生故障的部位,以及發生故障時機床與控制系統的現象。
(3)發生故障時系統所處的操作方式。
(4)若故障在自動方式下發生,則應記錄發生故障時的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。
(5)若發生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應記錄被加工工件號,并保留不合格工件。
(6)在發生故障時,若系統有報警顯示,則記錄系統的報警顯示情況與報警號。
(7)記錄發生故障時,各坐標軸的位置跟隨誤差的值。
(8)記錄發生故障時,各坐標軸的移動速度、移動方向,主軸轉速、轉向等。
1.1.2故障發生的頻繁程度記錄
(1)故障發生的時例與周期。
(2)故障發生時的環境情況。
(3)若為加工零件時發生的故障,則應記錄加工同類工件時發生故障的概率情況。
(4)檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。
1.1.3故障的規律性記錄。
1.1.4故障時的外界條件記錄。
1.2故障檢查方法
維修人員故障維修前,應根據故障現象與故障記錄,認真對照系統、機床使用說明書進行各項檢查以便確認故障的原因。當數控設備出現故障時,首先要搞清故障現象,向操作人員了解第一次出現故障時的情況,在可能的情況下觀察故障發生的過程,觀察故障是在什么情況下發生的,怎么發生的,引起怎樣的后果。搞清了故障現象,然后根據機床和數控系統的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設備恢復正常使用。故障檢查包括:
(1)機床的工作狀況檢查。
(2)機床運轉情況檢查。
(3)機床和系統之間連接情況檢查。
(4)CNC裝置的外觀檢查。
維修時應記錄檢查的原始數據、狀態,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供維修時參考。
1.3故障診斷
故障診斷是進行數控機床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時也起到預防故障的發生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則:
(1)充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
(2)認真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。
直觀法;系統自診斷法;參數檢查法;功能程序測試法;部件交換法;測量比較法;原理分析法;敲擊法;局部升溫法;轉移法。
1.4維修方法
在數控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量,在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:
(1)初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障,若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。
(2)參數更改,程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。
(3)調節、最佳化調整法。調節是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節,修正系統故障。
(4)備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。
(5)改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源板的故障。
(6)維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
(7)修復法。對數控機床的故障進行恢復性修復、調整、復位行程開關、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。
1.5維修記錄到位
維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態較多,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好根據本廠的實際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內容:現場記錄;故障原因;解決方法;遺留的問題;日期和停工的時間;維修人員情況;資料記錄。
2結語
數控機床維修技術的實施,提高重復性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設備的故障率及可維修性,改進操作規程,提高機床壽命和利用率,并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續發展性,為規范數控維修行業奠定堅實的基礎。
參考文獻
摘 要:數控系統種類繁多,故障千變萬化,維修方法自然也不盡相同,故障的診斷與維修在數控生產中的地位愈來愈重要,直接目的和結果是使數控系統恢復正常運行,從而保證生產的順利進行。
關鍵詞:數控機床;故障診斷;分析;排除
數控機床作為一種高效的生產設備在許多行業中,往往是關鍵崗位的關鍵設備,其出現故障后若不及時找到故障的原因,就不能使其恢復生產,將會給企業帶來巨大的損失。故采用正確的故障診斷方法,及時排除故障,在企業中尤其重要。本人這里淺談數控機床故障診斷及典型故障分析與排除,希望對維修人員有所幫助。
一、數控機床故障的常用診斷方法
數控機床的故障診斷有故障檢測、故障判斷及隔離和故障定位。為了及時發現系統出現故障,快速確定故障所在部位并能及時排除,要求:1)故障檢測應簡便,不需要復雜的操作和指示。2)故障診斷所需要的儀器應盡可能少,為此可以采用以下的診斷方法:
1、直觀法
就是利用人的感官注意發生故障的各種外部現狀并判斷故障的可能部位,這是處理數控機床故障最直接且行之有效的方法,可通過問、看、聽、嗅和觸摸等方法進行診斷。
問:由于機床發生故障的前后機床操作人員都在現場,他們對故障發生的前因,過程和結果都是非常清楚的,所以從他們的回答可以了解到機床故障的一些重要信息。 看:即通過觀察機床變化進行診斷故障,有無燒焦和打火現象;有無機械卡死和部件變形;有無接線松動,斷路,虛焊等。聽 :根據聲音來判斷故障原因,維修過程可聽的聲音,如主軸噪音;進給軸移動聲;各電機轉動聲;繼電器,接觸器動作聲等。嗅和觸摸:有時機床出故障時,通過嗅和觸摸也可以定位出故障點,一般有芯片和電線燒焦的糊味,而手摸電器表面感覺溫度,機械部件的振動和反向間隙等。
2、 互換法
在數控系統中常有型號完全相同的電路板,模塊,集成電路和其它零部件。我們可將相同部分互相交換,觀察故障轉移情況,以快速確定故障部位。當數控系統某個軸運動不正常,如爬行,抖動,時動時不動,一個方向另一個方向不動等故障時。常采互換法來確定故障部位。
3、隔離法
在維修過程中,有些故障是關系到一個很長的鏈,如果一個個部件排除,既費時,又煩瑣。以某一部件為界隔離一部分后再進行排除,有時起到事半功倍的效果。
4、自診斷
自診斷技術是當今數控系統的一項十分重要技術,它是評價系統性能一項重要技術的主要指標。當數控系統一旦出現故障,借助系統的診斷功能可以迅速,準確地查明原因并確定故障部位。因此,對維修人員來說,熟悉系統的自診斷功能是十分重要。
1)開機自診斷
數控系統通電后,系統自診斷軟件會對系統最關鍵的硬件和控制軟件檢查,如CPU、RAM、ROM等芯片、I/O口及監控軟件,如果正常,將進入正常操作界面。如檢測不通過,即在液晶上顯示報警信息或報警號。指出哪個部分發生了故障,將故障原因定位在一定的范圍內,然后通過維修手冊找出造成故障的真正原因,根據書上的說明進行排除。
2) 運行自診斷
運行自診斷是數控系統正常時,運行內部診斷程序對系統本身,位置伺服單元以及數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試并顯示有關信息和故障信號。只要系統不斷電,這種診斷將會反復進行下去,不會停止。診斷信息有:CNC與機床之間的I/O接口;CNC內部各存儲器的信息;伺服系統的狀態信息;MDI面板操作面板的狀態信息等。
二、典型故障分析與排除
案例1 一臺CJK6140O數控車床配置GSK980TD+DA98A伺服系統,X軸驅動器出現ERR4報警.
故障分析 通過查詢DA98A說明書,ERR4報警解釋為:位置超差。引起這報警是由于位置偏差計數器的脈沖個數值超過“位置超差檢測范圍”這個參數設定的值。 GSK980TD+DA98A的配置的控制圖如圖1所示,從系統發出來的位置指令脈沖與伺服電機光電編碼器反饋回來的脈沖在驅動器進行運算,位置指令脈沖到來進行加法運算,伺服電機光電編碼器反饋回來的脈沖進行減法運算,得到的偏差值即為位置偏差計數器的計數值。由此可以判定故障有可能由以下原因引起:1)系統或伺服相關的參數設置異常,引起指令脈沖頻率過高,轉矩不足等。2)光電編碼器故障或電纜引線接錯,使當前位置脈沖反饋失效。3)伺服電機或絲杠機械卡死,光電編碼器轉不起來。4)轉矩不足。5)驅動器損壞。6)電機U,V,W引線接錯。
故障排除 排除故障步驟圖如圖2,由于原因有可能是電氣故障,也有可能是機械故障,所示先上電觀察X軸驅動是否報警,如有,一般是驅動器電路板故障,只能更換同型號的驅動器。如沒有報警,可檢查系統和驅動器相關的參數是否設置正確,如系統的電子齒輪比、快速定位速度、加減速時間常數等;伺服驅動器的位置超差檢測范圍,位置比例增益、轉矩限制值等。然后再按圖2步驟進行排除。在維修過程中,當斷開伺服電機與絲杠時,發現絲杠機械卡死,同時其表面附有一層鐵粉,懷疑有鐵粉浸進了螺母座里面使滾珠卡死無法傳動,從而絲杠機械卡死,拆下絲杠和螺母座用汽油清洗,重新安裝后工作正常。
案例2 在濟南CJK6136車床上加工零件,在檢驗過程中發現工件X軸方向的實際尺寸與程序編制的理論數據存在不規則的偏差;
故障分析處理:首先檢查X軸有關參數,發現系統參數與說明書所要求的十分相近,暫確定系統參數設置合理,排除參數設置不正確;其次檢查加工工藝(如裝夾)也合理;再檢查X軸傳動鏈;將一個百分表座吸附在橫梁上;將機床操作面板上的工作方式為:單步方式,單步增量為:1m m,按X軸正方向進給鍵,觀察百分表讀數的變化,理論上應該每按一下,百分表讀數增加1m m,經測量,X軸正、負方向的增量運動都存在不規則的偏差(由于是在使用中的機床,可以排除驅動電子齒輪比設置不正確);找一粒滾珠置于滾珠絲杠的端部中心,用百分表的表頭頂住滾珠,如下,按X軸正、負方向的進給鍵,主軸箱沿X軸正、方向連續運動,觀察百分表讀數無明顯變化,故排除滾珠絲杠軸向竄動的可能;檢查與X軸伺服電動機和滾動絲杠聯接的同步齒形帶輪,發現與伺服電動機轉子軸連接的帶輪錐套有松動,使得進給傳動與伺服電動機驅動不同步,由于在運動中松動是不規則的,從而造成位置偏差的不規則,最終使零件加工尺寸出現不規則的偏差,在擰緊錐環后,再加工工件,尺寸正常,問題解決。
三、結束語
數控系統種類繁多,故障千變萬化,維修方法也不盡相同,從以上兩個例子,我們知道,在進行數控機床的維修時,要多思多想,認真仔細,注意合理使用逐層深入、層層分析的方法。遇到問題時要先想、問、再分析、然后深入分析、最后動手解決問題,切忌盲目動手,這樣才有利于更快、更準的解決問題。
參考文獻
[1] GSK980TA、GSK980TD車床CNC操作說明書,2006.1.
關鍵詞:數控機床;機械故障;防范措施
1 數控機床的概述
數控機床就是數字操縱機床的意思,是使用軟件操縱體系的自動化機床。這種操縱體系可以條理的處置擁有操縱代碼亦或者別的信息命令具有的步驟,同時翻譯其代碼,使用代碼代替數字,經過信息承載物體運送到數控設備。最近幾年,微電子以及電腦措施越來越成熟,它的效果正在慢慢的深入到設備生產的每一個范圍內,先后研發了電腦直接數控,柔性生產體系以及電腦集成生產體系。全部的高級自動化制造體系都是在數控機床的根本上發展,象征著將來數控機床的前進方向。
現在,大中規模單位大多使用了數控操縱機床,是制造過程中重要設施,所以其在作業程序中一定要每一時間內都要根據命令精準沒有錯誤的作業。每一部分出現事故以及挫敗,或許都會導致機床停止工作,進而導致制造中止,如果發生事故之后不能立即進行準確的判斷以及修理,會對經濟帶來很大的影響。
2 數控機床常見的機械故障
2.1 主軸部分事故。數控操縱機床存在構造性事故,關鍵是和主軸存在很大的聯系,主軸自身的裝置程序、、檔位、軸承和均衡都或許會使數控操縱機床出現這種構造性的事故。除此之外,數控操縱機床設備的構造性事故最經常遇到的情況是當一個生產核心的主軸在開啟時,主軸的轉動會和標準的轉動速度一樣,這時設備就能夠漸漸的靜止。
2.2 進給傳遞鏈事故。在數控操縱機床進給傳遞體系中,一般使用靜壓絲杠螺母,滾珠絲杠,靜壓、塑料以及靜壓導軌,因此進給傳遞鏈存在事故,關鍵表現是活動品質降低。主要體現在滾珠絲杠出現的噪音大活動不靈敏以及工作精確度差,再加上接刀處不平整事故。
2.3 自動換刀設備事故。最經常碰到的體現方式就是刀庫、刀盤在工作的程序中,突然發生不可以開展定位、松開等行為,刀具操縱程序中松開以及夾緊的行為都不能夠有所反應,旋轉工作臺沒有再出現旋轉等,所講述的這些全是數控操縱機床設備出現動作性事故時最經常碰到的狀況,一般出現這種事故時都會伴隨有警報發出。
2.4 配套協助設備事故。數控操縱機床的配套繁瑣設備重點包含氣壓體系、液壓體系、排屑設備,體系和冷卻體系,其事故也重點體現在:氣動配件靈敏性變差、液壓設備超熱、不能主動排屑、劑缺乏以及無法冷卻等。
3 數控機床常見故障的維修方法
3.1 數控機床自診斷技術方法。所講的數控操縱機床自己判斷措施其實就是對被判斷的部位、設備輸入測試代碼的數字,之后查看體系有關的校驗代碼,按照之前已經知道的測驗代碼、校驗代碼和事故的相應聯系,經過對查看成果的解析來明確事故。這種措施能夠評估數控操縱體系機能的一個關鍵目標。伴隨著未處置設備措施的前進,數控體系的自己判斷性能日益增強,從之前簡便的判斷能夠朝著智能化以及多功能性目標前進。
3.2 振動信號進行不解體故障診斷方法。設施在作業時出現震動是必然的,內部作業零配件的技能狀況資料經過一定的傳送途徑反應到其外表震動信息中。所以,震動信息中包括這次震源狀況以及體系狀況等內容,經過對震動信息的解析,能夠制造內部零配件的工作情況。
3.3 運用PLC程序查找故障。一般來說,數控系統中都帶有內置式的PLC進行內部控制,有PLC控制器結構。進行維修的工作人員應該根據圖形來控制機床的研究和分析,直觀的在CRT發現系統的狀態。通過數控系統中控制器的運用可以很便捷的檢查出問題所在。
4 數控機床機械故障防范的具體措施
4.1 主軸部分事故的處置方式。第一傳遞位置,查看是不是存在松動的情況亦或者太松、太緊的情況,假如出現了上面所說的狀況就必須根據預緊的系數開展調解;第二,如果主軸箱存在噪音抑或主軸出現發熱,要立即清理主軸箱,適宜的涂抹油,保證主軸箱的潔凈;再次,滾珠出現事故,就要把壞的滾珠替換下來,在替換后要將軸承壓緊,這是為了避免再一次出現松動的現象。
4.2 進給傳動鏈故障的處理方法。對于進給傳動鏈故障的處理首先是提高傳動剛度調節絲杠螺母副支承部件的預緊力及合理選擇絲杠本身尺寸;其次是提高傳動精度調節各運動副預緊力,調整松動環節,消除傳動間隙,縮短傳動鏈和在傳動鏈中設置減速齒輪,也可提高傳動精度;第三是提高運動精度在滿足部件強度和剛度的前提下,盡可能減小運動部件的質量,減小旋轉零件的直徑和質量,以減小運動部件的慣性,提高運動精度。
4.3 自動換刀裝置故障處理方法。對動作性故障進行處理的時候我們首先要明白一點,刀具之所以會在機械的手中出現脫落的情況主要是因為刀具本身的重量問題,刀具的重量超過了機床所設定的參數值而導致了機械手當中卡緊銷出現了損壞的情況。如果當刀具出現掉刀、夾不緊的故障時,應及時的對卡緊爪彈簧進行調整,增大它的壓力,對故障嚴重的要及時的更換機械手的卡緊銷。如果發現機械手的卡緊銷出現了損壞的情況,就要及時地進行更換。另外,除此之外刀具不能夠被夾緊最大的可能性是因為刀具松卡彈簧上面,螺母出現了松動的情況,所以在進行維修的時候對于螺母的最大壓力值也需要特別注意,不能夠超過額定的參數值。
4.4 配套輔助裝置故障處理措施。第一氣壓系統。該系統是用于刀具或工件夾緊安全防護門開關以及主軸錐孔吹屑的氣壓系統中,分水濾氣器應定時放水,定期清洗,以保證氣動元件中運動零件的靈敏性閥心動作失靈空氣泄漏氣動元件損傷及動作失靈等故障;第二是液壓系統,液壓泵應采用變量泵,以減少液壓系統的發熱油箱內安裝的過濾器,要用超聲波振動或汽油定期的對其進行清洗。對損壞部件要及時的進行修復或者更換;第三是排屑裝置,排屑裝置是具有獨立功能的附件,主要保證自動切削加工順利進行和減少數控機床的發熱。如果要始終保證排屑部件的獨立性,并確保其安裝位置盡可能的靠近刀具的切削區域,從而保證排屑的順暢;第四是系統,包括對機床導軌、傳動齒輪、滾珠絲杠、主軸箱等的。因此要定期的泵中的過濾器進行清洗,并保證一年更換一次過濾器。同時,對傳動齒輪、機床導軌、主軸箱、滾珠絲杠等的狀態進行實時的監測;第五是冷卻系統,它對刀具和工件起冷卻和沖屑作用,要定期的對冷卻液噴嘴進行檢查和清洗。
5 結束語
數控操縱機床是使用電腦操縱,機電一體化的自動化制造裝置,數控操縱機床的運用是一項措施運用項目。現在數控操縱機床設備已被普遍的運用到很多工作中,不過其自身所形成的事故是一個干擾人們的關鍵。不過只有經過具體的觀察之后,就可以對出現事故的情況有所了解同時進行總結,要想進行預防就一定要對這些事故的處置方式有所認識,才可以做好防范工作。
參考文獻
[1]聶彩麗.數控機床網絡化機械故障診斷系統的研究[D].河北農業大學,2008.