緒論(數(shù)控維修)

1、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修顧春光 主編緒論緒論一、數(shù)控機(jī)床故障的分類二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法一、數(shù)控機(jī)床故障的分類1.按故障發(fā)生的性質(zhì)1)軟件故障程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機(jī)床操作失誤等引起。2)硬件故障電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損壞造成。3)干擾故障由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、電源地線配置不當(dāng)以及工作環(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。2.按故障的起因1)關(guān)聯(lián)性故障與系統(tǒng)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成。2)非關(guān)聯(lián)性故障與系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)和制造無關(guān)的故障。一、數(shù)控機(jī)床故障的分類3.按故障發(fā)生時的狀態(tài)1)突然故障發(fā)生前無故障征兆。2)漸變故障發(fā)生前

2、有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。4.按故障的嚴(yán)重程度1)危險性故障數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護(hù)動作，造成人身或設(shè)備事故。2)安全性故障機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機(jī)床不能起動。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法1.數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路(1)確認(rèn)故障現(xiàn)象，調(diào)查故障現(xiàn)場，充分掌握故障信息1)故障發(fā)生時報警號和報警提示是什么，有哪些指示燈和發(fā)光管指示了什么報警。2)如無報警，系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)和工作方式。3)故障發(fā)生在哪個程序段，執(zhí)行何種指令，故障發(fā)生前進(jìn)行了何種操作。4)故障發(fā)生在何種速度下，機(jī)床坐標(biāo)軸處于什么位置，與指令值的誤差有多大。5)以前是否

3、發(fā)生過類似故障，現(xiàn)場有無異常現(xiàn)象，故障是否重復(fù)發(fā)生。6)觀察系統(tǒng)的外觀、內(nèi)部各部分是否有異常之處。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法7)在確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)通電無危險的情況下方可通電，通電后再觀察系統(tǒng)有何異常，顯示的報警內(nèi)容是什么等。(2)根據(jù)所掌握的故障信息，列出故障部位的全部疑點在充分調(diào)查現(xiàn)場、掌握第一手資料的基礎(chǔ)上，把故障問題正確地列出來。(3)分析故障原因，制訂排除故障的方案分析故障時，不應(yīng)局限于CNC部分，而是要對機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，制訂出故障排除的方案，達(dá)到快速確診和高效率排除故障的目的。1)無論是數(shù)控系統(tǒng)、強(qiáng)電部分，還是機(jī)、液、氣等方面，

4、都應(yīng)將有可能引起故障的原因以及每一種可能解決故障的方法全部列出來，進(jìn)行綜合分析、判斷和篩選。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法2)在對故障進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，擬定檢查的內(nèi)容、步驟和方法，制訂出故障排除的方案。(4)檢測故障，逐級定位故障部位根據(jù)分析的故障原因和預(yù)先確定的排除方案，用試驗的方法去驗證，逐級定位故障部位，最終找出故障的真正發(fā)生源。(5)排除故障根據(jù)故障部位及準(zhǔn)確的原因，采用合理的故障排除方法，高效、高質(zhì)量地修復(fù)故障。(6)解決故障后的資料整理故障排除后，應(yīng)迅速恢復(fù)機(jī)床現(xiàn)場，并做好相關(guān)資料的整理，以便提高自己的業(yè)務(wù)水平，以利于機(jī)床后續(xù)的維護(hù)和維修。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原

5、則及方法2.數(shù)控機(jī)床故障診斷應(yīng)遵循的原則(1)先方案后操作(或先靜后動)維修人員碰到機(jī)床故障后，應(yīng)先靜下心來，考慮出維修方案后再動手，即先靜后動，不可盲目動手，應(yīng)先詢問機(jī)床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)，閱讀機(jī)床說明書、圖樣資料后，再動手查找和處理故障。(2)先安檢后通電確定方案后，先在機(jī)床斷電的狀態(tài)下，通過觀察測試，確認(rèn)為非危險性故障或非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電。(3)先軟件后硬件當(dāng)發(fā)生故障的機(jī)床通電后，應(yīng)先檢查軟件的工作是否正常。(4)先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、電氣、液壓一體化的機(jī)床，其故障的發(fā)生必然要從機(jī)械、電氣、液壓這三方面綜合反映出來。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法(5)

6、先機(jī)械后電氣一般來講，機(jī)械故障較易察覺，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷難度要大些。(6)先公用后專用公用性的問題往往影響全局，而專用性的問題只影響局部。(7)先簡單后復(fù)雜當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。(8)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(fā)生的特殊原因。3.數(shù)控機(jī)床故障診斷要進(jìn)行的檢查(1)機(jī)床的工作狀況檢查1)機(jī)床的調(diào)整狀況如何，機(jī)床工作條件是否符合要求。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法2)加工時所使用的刀具是否符合要求，切削參數(shù)選擇是否合理、正確。3)自動換刀時，坐標(biāo)軸是否到達(dá)了換刀位置，程序中是否設(shè)

7、置了刀具偏移量。4)系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償量等參數(shù)設(shè)定是否正確。5)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸間隙補(bǔ)償量是否正確。6)系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)(包括坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、比例縮放因子、鏡像軸、編程尺寸單位等)是否正確。7)工件坐標(biāo)系“零點偏置值”的設(shè)置是否正確。8)工件安裝是否合理，測量手段、方法是否正確、合理。9)機(jī)械零件是否存在因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，等等。(2)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法1)在機(jī)床自動運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否改變或調(diào)整過操作方式，是否插入了手動操作。2)機(jī)床是否處于正常加工狀態(tài)，工作臺、夾具等裝置是否處于正常工作位置。3)機(jī)床操作面板上的按鈕、開關(guān)位置是否正確，機(jī)床是否處于“程序測試”狀態(tài)

8、，倍率開關(guān)是否設(shè)定為“0”。4)機(jī)床操作面板上、數(shù)控系統(tǒng)上的“急?！卑粹o是否處于急停狀態(tài)。5)電氣柜內(nèi)的熔斷器是否有熔斷，自動開關(guān)、斷路器是否有跳閘。6)機(jī)床的工作方式是否選擇正確，程序停止按鈕是否被按下。(3)機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況的檢查二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法1)電纜是否有破損，電纜拐彎處是否有破裂、損傷現(xiàn)象。2)電源線與信號線布置是否合理，電纜連接是否正確、可靠。3)信號屏蔽線的接地是否正確，系統(tǒng)接地線是否連接可靠。4)繼電器、電磁閥以及電動機(jī)等電磁部件是否裝有噪聲抑制器(滅弧器)。(4)電氣裝置的外觀檢查1)是否在電氣柜門打開的狀態(tài)下運(yùn)行數(shù)控機(jī)床。2)電氣柜內(nèi)部的風(fēng)扇、熱

9、交換器等部件的工作是否正常。3)電氣柜內(nèi)是否有灰塵、金屬粉末等污染。4)數(shù)控系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈是否正常。5)電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊。6)系統(tǒng)的總線設(shè)置是否正確。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法4.數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法(1)直觀法利用人的手、眼、耳、鼻等感覺器官來尋找故障原因。1)問問機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等。2)看看系統(tǒng)顯示的報警信息、報警指示燈狀態(tài)、斷路保護(hù)器脫扣等，以此判斷有無過流、短路等問題，傳動軸是否彎曲、晃動。3)聽聽異常聲響。4)聞聞電氣元件焦糊味及其他異味。5)摸摸發(fā)熱、振動、接觸不良等。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法(2)CNC系統(tǒng)的自診斷法數(shù)

10、控機(jī)床一旦發(fā)生故障，借助CNC系統(tǒng)的自診斷功能，往往可以迅速、準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位。1)開機(jī)自診斷從開機(jī)到進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序自動對CPU、存儲器、總線和I/O等模塊及功能板、顯示器、磁盤驅(qū)動器等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測試，確認(rèn)主要硬件是否能正常工作。2)運(yùn)行中的故障信息提示發(fā)生故障時在顯示屏幕上顯示報警信息。(3)數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查維修人員可以通過對CNC系統(tǒng)的操作，調(diào)出各種系統(tǒng)參數(shù)和PLC信號狀態(tài)信息，通過在顯示屏上檢查這些數(shù)據(jù)和信號狀態(tài)來診斷故障。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法1)PLC信號(PLC與CNC、PLC與機(jī)床之間的輸入/輸出信號)狀態(tài)檢查PLC信號狀態(tài)檢

11、查功能可將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在屏幕上，“1”表示通，“0”表示斷。2)參數(shù)檢查數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)參數(shù)是經(jīng)過一系列的試驗和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證，如增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補(bǔ)償值等。(4)報警指示燈顯示故障除CNC可以在屏幕上顯示故障報警外，還有許多“硬件”報警指示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動、伺服驅(qū)動和I/O裝置上，由此可判斷故障的原因。(5)交換法將功能相同的給定、反饋、模板或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障的部位。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法例0-1開環(huán)控制的數(shù)控車床，X軸不能運(yùn)動，其他功能正常，進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的連接框圖如圖0-1所示。圖0-1數(shù)控車床開環(huán)進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)連接框圖1)低壓電器的替換應(yīng)注意電壓、電流和其他有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并盡量采用相同規(guī)格的替換。2)拆卸時應(yīng)對各部分做好記錄，特別是接線較多的地方，可防止接線錯誤引起的人為故障。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的思路、原則及方法3)在有反饋環(huán)節(jié)的線路中，更換時要注意信號的極性，以防反饋錯誤引起其他的故障。(6)功能程序測試法當(dāng)數(shù)控機(jī)床加