數(shù)控車(chē)床設(shè)備故障診斷與維修.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除數(shù)控車(chē)床故障診斷與維修 前言 數(shù)控車(chē)床是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著我公司的迅速發(fā)展，數(shù)控車(chē)床以其高效、高精度以及加工靈活可變的特點(diǎn)，在公司取得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，已成為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵設(shè)備。根據(jù)我近些年的對(duì)數(shù)控車(chē)床的維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些數(shù)控機(jī)床解決故障診斷方法和一些故障維修實(shí)例，和大家相互學(xué)習(xí)，提高數(shù)控維修技能，克服數(shù)控車(chē)床維修的盲目性與片面性，共同達(dá)到多. 快. 好 .省的維修效果，為公司的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床、故障診斷、故障處理數(shù)控車(chē)床故障診斷方法故障分析是進(jìn)行數(shù)控車(chē)床維修的第一步，通過(guò)故障分析，一方面可以迅速查明故障原因，排除故障；同時(shí)也可以起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。一般來(lái)說(shuō)。數(shù)控機(jī)床的故障分析、診斷主要方法有以下幾種：1）直觀法 這是一種最基本的最簡(jiǎn)單的的方法。通過(guò)對(duì)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的各種光 .聲 .味 等異?，F(xiàn)象的觀察 .檢查 .可以將故障縮小到某一個(gè)模塊，甚至一塊印制電路板。但是這種方法要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和綜合判斷能力。2）系統(tǒng)自診斷法 根據(jù)CRT上顯示的報(bào)警信息以及各系統(tǒng)板上發(fā)光二極管等器件的指示，并利用系統(tǒng)的自診斷功能顯示系統(tǒng)與各部件之間的接口信號(hào)狀態(tài)，找出故障的大致部位，這種方法是故障診斷過(guò)程中最常用有效的方法之一。3）參數(shù)檢查法 通過(guò)核對(duì) .調(diào)整參數(shù)，有時(shí)可以迅速排除故障；特別是對(duì)于機(jī)床長(zhǎng)期不用的情況，參數(shù)丟失的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此，檢查和恢復(fù)機(jī)床參數(shù)，是維修中行之有效的方法之一。4）功能測(cè)試法 通過(guò)功能測(cè)試程序，檢查機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作，判別來(lái)故障5）部件交換法 就是在故障范圍大致確認(rèn)，并確認(rèn)外部條件完全正確的情況下，利用同樣的印制電路板。模塊。集成電路芯片或元件替換有疑點(diǎn)的部分的方法。部件交換法是一種簡(jiǎn)單 .易行 .可靠的方法，也是維修過(guò)程最常用的故障判別方法之一。必須注意的是：在備件交換前，應(yīng)仔細(xì)檢查 .確認(rèn)部件的外部工作環(huán)境：在線路中存在有短路 .過(guò)電壓的情況時(shí)，切不可以輕易更換備件，否則備件也會(huì)損壞。此外，備件（或交換板）應(yīng)完好，且與原板的各種設(shè)置狀態(tài)一樣。6） 測(cè)量比較法 我們利用檢測(cè)端子，可以測(cè)量 .比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進(jìn)而分析 .判斷鼓掌原因以及故障所在位置。7） 原理分析法 這是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點(diǎn)的電平和參數(shù)，并利用萬(wàn)用表 .示波器或邏輯分析儀的儀器對(duì)其進(jìn)行測(cè)量 .分析 和比較，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行系統(tǒng)檢查的方法。參考以上的故障檢測(cè)方法，我們維修人員可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，加以靈活應(yīng)用，以便對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障數(shù)控車(chē)床維修案例分析這些年來(lái)，我通過(guò)大量的維修實(shí)踐，積累了一些的維修方法和經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)數(shù)控車(chē)床發(fā)生故障時(shí)能采取行之有效的科學(xué)方法，迅速的將故障定位，并進(jìn)行元器件的維修，使數(shù)控車(chē)床盡快的恢復(fù)生產(chǎn)。現(xiàn)將我在平時(shí)工作中的一些數(shù)控車(chē)床故障現(xiàn)象 .故障原因和故障處理的思路及方法記錄下來(lái)和大家交流學(xué)習(xí)。例1 伺服系統(tǒng)故障維修 故障現(xiàn)象 一臺(tái)FANUC 0T 系統(tǒng)的CK7815/12的數(shù)控車(chē)床，開(kāi)機(jī)后CRT上顯示401 SERVO ALARM （V READY OFF）報(bào)警。 故障分析與處理過(guò)程 401號(hào)報(bào)警內(nèi)容是伺服放大器的準(zhǔn)備信號(hào)DRDY為OFF沒(méi)接通。出現(xiàn)該故障的原因一般是放大器的外圍的強(qiáng)電回路或伺服放大器及CNC側(cè)的軸控制卡可能出現(xiàn)故障。因此我們要檢查以下項(xiàng)目：PSM控制電源是否接通。急停開(kāi)關(guān)是否釋放。最后的伺服放大器JX1B插頭上是否有終端插頭。MCC是否接通。驅(qū)動(dòng)MCC的電源是否正常。PSM或SPM是否有報(bào)警發(fā)生。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)引起401報(bào)警的原因是MCC沒(méi)有接通，但外圍的電路正常。初步判定應(yīng)該是伺服放大器出現(xiàn)故障。由于還有一臺(tái)同型號(hào)的機(jī)床，因此采用交換法來(lái)互換伺服放大器，檢查到了是SPM主軸伺服放大器出現(xiàn)故障。當(dāng)對(duì)SPM放大器進(jìn)行維修后，故障消失，機(jī)床恢復(fù)正常。 例2 24伏電源故障維修故障現(xiàn)象 一臺(tái)FANUC 3T 系統(tǒng)的CH-104數(shù)控車(chē)床在工作過(guò)程中突然出現(xiàn)CRT黑屏，機(jī)床無(wú)任何反應(yīng)。 故障分析與處理過(guò)程 我在維修檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)按下啟動(dòng)電源按鈕時(shí)，電氣柜中有接觸器吸合的聲音，當(dāng)松開(kāi)啟動(dòng)按鈕時(shí)，接觸器也隨之?dāng)嚅_(kāi)，沒(méi)有自鎖。根據(jù)此現(xiàn)象分析應(yīng)該是外圍電路有短路的地方，NC電源輸出有問(wèn)題。把NC輸出電源的+5V . +24v .的線路仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)有一路+24V線路對(duì)地，引起NC電源無(wú)自鎖信號(hào)發(fā)出。由于是在工作過(guò)程中突然該故障，因此很有可能是某一處行程開(kāi)關(guān)線路對(duì)地，通過(guò)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)是X軸回零開(kāi)關(guān)處的一根線被車(chē)出的鐵屑燙壞了絕緣皮引起了+24V對(duì)地。把鐵屑弄掉，處理線路的絕緣后，開(kāi)機(jī)正常，故障解除。 例3 數(shù)控系統(tǒng)CPU故障維修故障現(xiàn)象 一臺(tái)FANUC 3T 系統(tǒng)的CH-104數(shù)控車(chē)床的CRT上顯示C-MOS 930 CPU AIARM 報(bào)警故障分析與處理過(guò)程 該報(bào)警內(nèi)容是NC的CPU存儲(chǔ)器錯(cuò)誤報(bào)警。在動(dòng)手維修前詢問(wèn)操作者得知，該機(jī)床有3天的時(shí)間未開(kāi)機(jī)工作了，而且在上次關(guān)機(jī)前CRT上出現(xiàn)了電池電壓底報(bào)警，但沒(méi)有引起操作者的重視。今天開(kāi)機(jī)就出現(xiàn)該報(bào)警。從了解到的信息可以判斷該故障是由于電池電壓過(guò)低而引起的CPU存儲(chǔ)器中的參數(shù)和數(shù)據(jù)變化或丟失引起的。解決的方法是在手動(dòng)編輯狀態(tài)下，同時(shí)按下RESET鍵 .DEIET鍵和CAN鍵后按下啟動(dòng)電源按鈕至CRT上顯示NOT READY 畫(huà)面后，重新輸入PARAM參數(shù)和DGNOS參數(shù)后，故障解除。例4 主軸故障維修故障現(xiàn)象 一臺(tái)FANUC 0i-TD 系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，工作在自動(dòng)循環(huán)狀態(tài)下，當(dāng)程序走到G01時(shí)就停在那不往下走了，沒(méi)有報(bào)警。關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)后再試，還是出現(xiàn)該故障。故障分析與處理過(guò)程 在動(dòng)手維修前詢問(wèn)操作者是不是剛編的程序，得到的回答是：不是剛編的程序，早上來(lái)還車(chē)了30來(lái)件產(chǎn)品。這就證明了車(chē)削程序沒(méi)有錯(cuò)誤。當(dāng)在檢查程序時(shí)發(fā)現(xiàn)，在G01的程序前的一句程序是M 03 S800 而在工作中走到這句程序時(shí)，CRT上顯示的轉(zhuǎn)速是1050轉(zhuǎn)左右。從這可以判斷是轉(zhuǎn)速部分出現(xiàn)問(wèn)題。由于無(wú)報(bào)警，可以肯定主軸伺服單元無(wú)故障，故障點(diǎn)應(yīng)該是轉(zhuǎn)速傳動(dòng)部分。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是主軸和速度反饋編碼器之間的齒行皮帶壞了，更換該皮帶后，機(jī)床工作正常，故障解除。當(dāng)主軸位置編碼器壞或皮帶斷了又沒(méi)有備件及時(shí)更換，但生產(chǎn)任務(wù)又不允許數(shù)控設(shè)備停機(jī)太長(zhǎng)的時(shí)間的情況下，還有一種應(yīng)急的解決方法：數(shù)控車(chē)床有兩種進(jìn)給指令方法，一種是每分鐘進(jìn)給（G94），另一種是每轉(zhuǎn)進(jìn)給（G95）。一般機(jī)床進(jìn)給都是采用每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式，由于外置編碼器壞或齒形皮帶斷后就沒(méi)有主軸轉(zhuǎn)速值，所以機(jī)床不能正常進(jìn)給。為了使機(jī)床能正常運(yùn)行，進(jìn)行以下處理：1 將參數(shù)3708#0由“1”改“0”，不進(jìn)行主軸速度信號(hào)到達(dá)檢測(cè)2 將參數(shù)1402#0設(shè)為“1”，在不使用外置編碼器的情況下，在CNC上進(jìn)行將每轉(zhuǎn)指令變換為每分鐘進(jìn)給指令。更改參數(shù)后機(jī)床就能正常工作，但是更改參數(shù)后的機(jī)床設(shè)備不能進(jìn)行螺紋切削加工。 例5：數(shù)控伺服系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化在我公司FANUC 0i系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床相對(duì)比較普及，但隨著設(shè)備的使用年限的增加，機(jī)床加工精度有所下降。這里有必要討論采用提高速度回路和位置回路的增益參數(shù)值，改善伺服系統(tǒng)響應(yīng)和剛性，從而達(dá)到減小機(jī)床的加工形狀誤差，同時(shí)考慮要避免系統(tǒng)震蕩。優(yōu)化伺服系統(tǒng)參數(shù)的步驟如下：1、 位置增益和速度增益的調(diào)整我們使用“伺服調(diào)整畫(huà)面”可以快速隊(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，也可以進(jìn)入機(jī)床參數(shù)界面進(jìn)行調(diào)整。先將功能參數(shù)2003#3設(shè)置為1，回路增益設(shè)置為3000，速度增益從200增加到300，每增加50后，用手動(dòng)移動(dòng)機(jī)床，看是否有振動(dòng)，如果振動(dòng)就適當(dāng)減小參數(shù)。2、N脈沖的抑制由于提高了速度增益，往往引起機(jī)床停止時(shí)出現(xiàn)低頻振蕩，可以在伺服調(diào)整畫(huà)面觀察到位置偏差POS ERROR中的數(shù)值變化太大時(shí)在，我們可以使用N脈沖抑制功能消除振蕩，具體操作如下：1） 把參數(shù)2003#4改為1，設(shè)定參數(shù)2099即可。 2） 參數(shù)2099，按以下公式計(jì)算。 設(shè)定值=400*N式中400相當(dāng)于檢測(cè)單位1脈沖標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定400左右，N為脈數(shù)。再觀察POS ERROR 的數(shù)值變化，如果振蕩在01范圍變化則為最佳。3、負(fù)載慣量比的調(diào)整電機(jī)與機(jī)床彈性連接，負(fù)載慣量比電機(jī)的慣量要大，在調(diào)整負(fù)載管量比的時(shí)候（大于512），會(huì)產(chǎn)生50150Hz的振動(dòng)，此時(shí)，不要減小負(fù)載慣量比的值，可設(shè)定此參數(shù)進(jìn)行改善。次功能把加速度反饋增益乘以電機(jī)速度反饋信號(hào)的微分值，通過(guò)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩指令Tcmd來(lái)達(dá)到一致速度環(huán)的振蕩。參數(shù)2066=-10到-20，一般設(shè)為-10。（加速反饋增益參數(shù)）參數(shù)2067（Tcmd）一般設(shè)為2000左右。 4、防止累計(jì)進(jìn)給（爬行）的調(diào)整 在手輪進(jìn)給或其他微小進(jìn)給時(shí)，發(fā)生指令1脈沖不走，兩個(gè)脈沖一起走，兩個(gè)脈沖或者更多脈沖一起走，和上述情況相反，使用Vcmd便宜功能來(lái)提高單脈沖進(jìn)給功能。由于機(jī)械摩擦太大，如果沒(méi)有必要，一般可不調(diào)整此功能，調(diào)整不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生過(guò)沖。參數(shù)2003#7=1（使用防沖計(jì)數(shù)器），2045（速度不完全積分增益）接近32767（32700），用手脈X1擋移動(dòng)，用千分表測(cè)量位置變化，