數(shù)控機(jī)床常見故障分析

1、數(shù)控機(jī)床常見故障分析摘要：本文針對數(shù)控車床在生產(chǎn)使用中產(chǎn)生的常見故障，分別從機(jī)械系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)方面進(jìn)行科學(xué)、合理的分析、判斷故障產(chǎn)生的原因及其處理措施并進(jìn)行綜合總結(jié)。關(guān)鍵詞：機(jī)床、故障、分析隨著數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用，給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來革命性的變化、不論它在加工效率上還是加工范圍上都是普通機(jī)床的數(shù)十倍。由于數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的設(shè)備，因此作為一名維修技術(shù)人員應(yīng)具備機(jī)械方面知識、電工、計算機(jī)知識和數(shù)控等方面的知識，才能勝任數(shù)控機(jī)床的維修。在此本人經(jīng)過多年實(shí)踐針對數(shù)控車床的常見故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。數(shù)控車床常見故障產(chǎn)生原因及其分析FANUCoi數(shù)控車床為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動，具有

2、屏幕顯示，信號反饋及自診斷程序。其常見的故障按其發(fā)生部位分為機(jī)械部分、電器控制部分。數(shù)控機(jī)床的報警現(xiàn)象有三種：第一是利用軟件診斷程序在屏幕上的顯示報警信息；第二是利用伺服系統(tǒng)硬件，顯示報警：（如發(fā)光二極管、保險絲熔斷等）；第三是沒有任何報警顯示（但可通過加工零件及機(jī)床的運(yùn)行現(xiàn)象了解）。針對機(jī)床故障的檢查方法多種多樣，但是最好是從數(shù)控機(jī)床的軟件查起，因?yàn)槎鄶?shù)故障是由軟件出錯引起的，在確定軟件無故障后才可以在不拆機(jī)床機(jī)械部分的條件下省去很多麻煩，提高維修效率。（一）機(jī)械系統(tǒng)故障：1. 切削加工時，加工表面有波紋。說明是主軸松動潤滑不良造成軸承磨損。調(diào)整主軸前、后螺母、并對主軸徑向跳動和軸向竄動值調(diào)

3、整在范圍內(nèi)。2. 機(jī)床不按程序工作，尺寸存在脈沖丟步現(xiàn)象，引起復(fù)位、定位不準(zhǔn)、加工件不合格。原因?yàn)椋旱都芘c中滑板連接松動，導(dǎo)軌與中滑板連接松動，導(dǎo)軌與中滑板連接松動；導(dǎo)軌與溜板配合處磨損間隙增大，絲桿與減速齒輪箱內(nèi)從動齒輪連接鍵配合間隙大。必須對導(dǎo)軌進(jìn)行刮研、并對從動齒輪連接鍵進(jìn)行更換。（若間隙不太大、可通過調(diào)整主機(jī)控制間隙補(bǔ)償數(shù)據(jù)解決）3. 機(jī)床長期運(yùn)行，絲桿磨損不均勻，有的部位過松、有的部位過緊，造成卡滯或振動。更換以磨損的絲桿或更換成滾珠絲桿螺母副，有利于機(jī)床定位精度的提高和延長步進(jìn)電機(jī)的使用壽命。4. 加工時，重復(fù)定位精度差。首先檢查步進(jìn)電機(jī)后蓋內(nèi)阻尼器是否過松，再查找與步進(jìn)電機(jī)與絲桿

4、連接是否松動、或絲桿是否存在軸向竄動。5. 機(jī)床進(jìn)給出現(xiàn)運(yùn)行不平穩(wěn)，尺寸偏差過大及換向后有丟步現(xiàn)象。檢查步進(jìn)電機(jī)與主動齒輪的接合處的錐銷是否有松動或扭斷。6. 刀架裝置故障：數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障百分之五十與其有關(guān)，針對普通數(shù)控車床而言主要是定位誤差過大，換刀過程有卡滯現(xiàn)象或不動作現(xiàn)象，使整機(jī)停止工作。首先檢查刀架定位機(jī)構(gòu)及其鎖緊機(jī)構(gòu)，確認(rèn)其傳動是否靈活。7. 進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)故障：由于進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)采用的是滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)在運(yùn)動精度下降。如定位精度差、反向間隙過大、機(jī)械溜板產(chǎn)生爬行現(xiàn)象、伺服電機(jī)與絲桿連接松動。8. 主軸傳動機(jī)構(gòu)故障：主軸傳動機(jī)構(gòu)是由主軸電機(jī)驅(qū)動并進(jìn)行調(diào)速，故障多為運(yùn)動精度

5、及軸承的損壞造成徑向跳動和軸向竄動。（二）電器系統(tǒng)的故障:1. 刀架不能準(zhǔn)確換刀，換位過沖或旋轉(zhuǎn)不停。拆卸刀架測量霍爾元件是否燒壞及間距是否合適。2. 刀架換刀發(fā)生故障的檢查方法：先用手動換刀操作，如果正常，但不能自動換刀，說明數(shù)控系統(tǒng)受外界干擾。如供電線路的干擾，主要是由超壓、欠壓、頻率和相位漂移、諧波失真、共模噪聲等原因。如果手動換刀不正常，則說明換刀控制部分已損壞。3. 程序有換刀指令、但刀架沒有換位動作。先查看電動刀架的電機(jī)是否通電。如果通電再測量三相電壓是否正常。如正常而且電機(jī)發(fā)燙，說明故障由機(jī)械卡住所致。若刀架電機(jī)沒通電，再進(jìn)一步查找電器箱內(nèi)控制刀架的正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器是否正常

6、，有無控制信號。如果沒有可更換相同功能型號，的新控制板，來判斷控制板是否有問題。4. 程序中不顯示換刀指令。說明控制板出現(xiàn)故障，也可采用更換控制板進(jìn)行故障的排查。5. 屏幕顯示急停信號。應(yīng)查看電器箱內(nèi)繼電器是否正常，有無缺相以及因過載導(dǎo)致熱繼電器動作停機(jī)。6. 主軸停轉(zhuǎn)。在排除機(jī)械故障前提下，根據(jù)電路圖查看控制電路中繼電器接觸是否正常。7. 不規(guī)則顫抖、高速運(yùn)行時，聲音不清脆、刀架重復(fù)定位不準(zhǔn)以致尺寸不合格。在排除機(jī)械故障的同時，先看電路板是否有燒焦電阻，用萬用表測量驅(qū)動板處電壓是否正常。如查不出原因，可取下功放板，檢查功率管和其他元件。如果大功率管集電極與發(fā)射極、基極之間反向電阻減少，漏電嚴(yán)

7、重、停電后，用于觸摸發(fā)燙，外觀發(fā)黑。表明故障點(diǎn)原于此處，經(jīng)更換后重新啟動正常。8. 機(jī)床停轉(zhuǎn)后，重新啟動、程序丟失。先用萬用表測量程序保護(hù)電池電壓是否正常，如果正常再根據(jù)電路原理測量元器件性能及工作狀態(tài)中的電位，再測量RAM626處的二極管及電阻有無燒壞，若上述方法無法查明原因，可將同型號的車床電源板互換，查看故障是否發(fā)生在電源板上。9. 數(shù)控機(jī)床的各進(jìn)給超程報警故障。首先檢查進(jìn)給方向的X軸，Z軸的行程限位開關(guān)，了解行程限位開關(guān)是否人為因素造成的如：限位開關(guān)接線端是否短路；限位開關(guān)是否被鐵屑壓?。皇欠裼捎谇邢饕哼M(jìn)入造成限位開關(guān)損壞。總之，有些故障也會出現(xiàn)在極其簡單的部分發(fā)生。如可能在信號輸入和

8、輸出之間的插接件接口處松動或接觸不良，不能盲目的維修，應(yīng)在確認(rèn)出故障發(fā)生的具體原因后再行修理。（三）伺服系統(tǒng)常見故障分析：伺服驅(qū)動系統(tǒng)也就是執(zhí)行系統(tǒng)，它能準(zhǔn)確的執(zhí)行由CNC（統(tǒng)發(fā)來的運(yùn)動命令，是連接數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床的樞紐，其性能直接影響數(shù)控機(jī)床的精度、穩(wěn)定性、可靠性、加工效率等方面的重要因素。具體的常見故障有以下幾點(diǎn)：1 .伺服系統(tǒng)過電流故障：顯示SV003EXCESSCURRENTTNSERVO司月艮單元過電流，弓I起該報警主要原因有：可參見圖框進(jìn)行分析：晶體管模塊不好。用萬用表檢查集電極和發(fā)射極之間阻值。如果只有數(shù)歐姆，則表示該模塊已被擊穿短路。電動機(jī)線圈內(nèi)部短路。電動機(jī)動力線連接錯誤。印刷

9、電路板有故障。2、伺服系統(tǒng)過電壓故障：顯示SV004EXCESSVOLAGEINSERVOfe示伺月艮系統(tǒng)過壓。其原因是：交流輸入電源電壓過高。伺服電機(jī)線圈有故障。印刷線路板有故障。3 .顯示SV001MOTOROVERLOAD示電機(jī)過載。其原因?yàn)椋簷C(jī)床負(fù)荷導(dǎo)至，引起電機(jī)電流超過額定值。這可以用檢查電機(jī)電流來判斷?？尚薷那邢鳁l件，減輕機(jī)床負(fù)荷。印刷線路板不良。對于交流伺服系統(tǒng)來說，沒有脈沖編碼器反饋信號也會引起電機(jī)過載報警。永磁電動機(jī)上磁體脫落引起過載報警。4 .顯示SV006VELOCTTYUNTTPOWETOQLOW速度單元的電源電壓太低。主要原因是：輸入的交流電壓過低。伺服變壓器和印刷電

10、路板連接不良。如果電路中有+5V電源的熔絲熔斷也引起報警。5 .機(jī)床振動故障原因：有關(guān)位置檢測參數(shù)設(shè)定錯誤。機(jī)床、電動機(jī)、檢測不良或系統(tǒng)插補(bǔ)精度差、檢測增益太高。速度控制單元印刷線路不好。裝在交流主軸電動機(jī)尾部的脈沖發(fā)生器是否不良。數(shù)控機(jī)床的常見故障分析推理判斷總結(jié)數(shù)控機(jī)床是一種自動化程度較高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備。其故障分析判斷是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的課題，除了要掌握各門專業(yè)知識、技術(shù)外還必須了解數(shù)控機(jī)床的工作原理及使用操作方法。在分析、判斷故障時要擴(kuò)大思維，從多方面考慮。通過工作實(shí)踐本人總結(jié)出下列的魚刺圖，并依照順序，有助于分析、判斷的科學(xué)性和合理性。分析時應(yīng)依據(jù)機(jī)床報警顯示，從中了解故障的范圍。分出是屬于機(jī)構(gòu)部分的故障，還是伺服系統(tǒng)的故障。如果無報警顯示，工件出現(xiàn)一些問鱉螂傳動機(jī)軌部限例構(gòu)輔助裝置 和機(jī)八,分軟彈系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)A題則可想逼、驅(qū)動元菰5執(zhí)行詢能輔助元件樣有利于故m第揄姍蹄為腳腳 伺服耗微縈