數(shù)控機(jī)床維修及維護(hù)

1、第一章 數(shù)控機(jī)床維修根底 11.1 數(shù)控機(jī)床的根本概念1.1.1 數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床 數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控 Numerical Control NC，是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控Computer Numerical Control CNC。2 數(shù)控機(jī)床種類繁多，有鉆、銑、鏜床類、車削類、磨削類、電加工類、鍛壓類、激光加工類和其他特殊用途的專用機(jī)床等等，對(duì)于采用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，我們稱之為數(shù)控機(jī)床NC機(jī)床。它是一種綜合應(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，是

2、現(xiàn)代制造技術(shù)的根底。數(shù)控機(jī)床的水平代表了當(dāng)前數(shù)控技術(shù)的性能、水平和開(kāi)展方向。31.1.2 數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置、測(cè)量反響裝置和機(jī)床本體等幾局部，再加上程序的輸入輸出設(shè)備、可編程控制器PLC或稱PMC等幾局部組成，如圖1-1所示。4 圖1-1 數(shù)控機(jī)床的組成 5 虛線框局部統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床主機(jī)的加工控制，目前大局部采用計(jì)算機(jī)數(shù)控即CNC。下面簡(jiǎn)要介紹各局部的功能。 1數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，是由硬件和軟件兩大局部組成。它接受從機(jī)床輸入裝置軟盤、硬盤、紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)或串口傳輸?shù)容斎氲目刂菩盘?hào)代碼，經(jīng)過(guò)輸入、緩存、譯碼、存放、運(yùn)

3、算、存儲(chǔ)等轉(zhuǎn)變成控制指令實(shí)現(xiàn)直接或通過(guò)可編程邏輯控制器PLC對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制。 6 2伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置 伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置是數(shù)控裝置與主機(jī)之間的連接環(huán)節(jié)，它是接受數(shù)控裝置插補(bǔ)生成的進(jìn)給脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后，驅(qū)動(dòng)機(jī)床主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給。伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置包括主軸驅(qū)動(dòng)單元主要控制主軸的速度、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元主要是進(jìn)給系統(tǒng)的速度控制和位置控制、主軸電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)等。目前常用的有交、直流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)等。且交流伺服電機(jī)正逐漸取代直流伺服電機(jī)。 7 3測(cè)量反響裝置 測(cè)量反響裝置是通過(guò)現(xiàn)代化的測(cè)量元件：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁尺和激光等，將執(zhí)行元件如電機(jī)、刀架

4、等或工作臺(tái)等的速度和位移量檢測(cè)出來(lái)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的電路將所測(cè)得信號(hào)反響回伺服驅(qū)動(dòng)裝置或數(shù)控裝置，構(gòu)成半閉環(huán)或全閉環(huán)系統(tǒng)，補(bǔ)償進(jìn)給電機(jī)的速度或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差，以到達(dá)提高運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度的目的。 8 4 機(jī)床本體 機(jī)床本體就是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件，包括床身、箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀具交換機(jī)構(gòu)等。 此外，為保證數(shù)控機(jī)床功能的充分發(fā)揮，還有一些輔助系統(tǒng)，如冷卻、潤(rùn)滑、液壓或氣動(dòng)、排屑、防護(hù)系統(tǒng)等 91.1.3 數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程 數(shù)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是進(jìn)行刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制，圖1-2初步描繪了數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過(guò)程。10 圖1-2 數(shù)控機(jī)床工作過(guò)程11 1在接通電源后，數(shù)控裝置

5、和可編程控制器都將對(duì)數(shù)控系統(tǒng)各組成局部的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初態(tài)。 2當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備了正常工作的條件時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行加工控制信息的輸入。 3輸入實(shí)際使用刀具的參數(shù)，及實(shí)際工件原點(diǎn)相對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)位置。 4對(duì)輸入的加工控制信息進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)算刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等。 12 5要產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡在幾何數(shù)據(jù)中由各曲線段起、終點(diǎn)及其連接方式如直線和圓弧等等主要幾何數(shù)據(jù)給出，數(shù)控裝置中的插補(bǔ)器能根據(jù)的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)處理。 6由數(shù)控裝置發(fā)出的開(kāi)關(guān)命令在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段插補(bǔ)處理開(kāi)始前或完成后，適時(shí)輸出給機(jī)床控制器。 7在機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)控系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的工作狀

6、態(tài)，通過(guò)顯示部件及時(shí)向操作者提供系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障情況。131.2 數(shù)控機(jī)床維修的根本要求 1.2.1 對(duì)維修人員的素質(zhì)要求 數(shù)控設(shè)備是技術(shù)密集型和知識(shí)密集型機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴,在生產(chǎn)上往往起著關(guān)鍵作用，因此對(duì)維修人員有較高的要求。14(1) 專業(yè)知識(shí)面廣a. 掌握或了解計(jì)算機(jī)原理、電子技術(shù)、電工原理、自動(dòng)控制與電機(jī)拖動(dòng)、檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)及機(jī)加工工藝方面的根底知識(shí)。b. 既要懂電、又要懂機(jī)。電包括強(qiáng)電和弱電；機(jī)包括機(jī)、液、氣。維修人員還必須經(jīng)過(guò)數(shù)控技術(shù)方面的專門學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動(dòng)及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。 15(2). 具有專業(yè)英語(yǔ)

7、閱讀能力。 (3). 勤于學(xué)習(xí)，善于分析。 (4). 有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。 a. 應(yīng)會(huì)使用維修所必需的工具、儀表和儀器。 b. 膽大心細(xì)。16 必要的維修用器具 (1). 測(cè)量?jī)x器、儀表 萬(wàn)用表 數(shù)字轉(zhuǎn)速表 示波器 相序表 常用的長(zhǎng)度測(cè)量工具 17(2) 維修工具 電烙鐵; 吸錫器; 螺絲刀； 鉗類工具 : 常用的是平頭鉗、 尖嘴鉗、 斜口鉗、 剝線鉗； 扳手: 大小活絡(luò)扳手、各種尺寸的內(nèi)六角扳手； 其他: 剪刀、鑷子、刷子、吹塵器、清洗盤、帶鱷魚鉗連接線等。(3) 化學(xué)用品 松香、純酒精、清潔觸點(diǎn)用噴劑、潤(rùn)滑油等。181.2.3 必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備 維修工作做得好壞，排除故障的

8、速度快慢，主要決定于維修人員對(duì)系統(tǒng)的熟悉程度和運(yùn)用技術(shù)資料的熟練程度。 19(1) 數(shù)控裝置局部 a.數(shù)控裝置安裝、使用包括編程、操作和維修方面的技術(shù)說(shuō)明書，b.系統(tǒng)參數(shù)的意義及其設(shè)定方法，c.裝置的自診斷功能和報(bào)警清單，d.裝置接口的分配及其含義等等。20(2) PLC裝置局部 a. PLC裝置及其編程器的連接、編程、操作方面的技術(shù)說(shuō)明書.b. PLC用戶程序清單或梯形圖.c. I/O地址及意義清單.d. 報(bào)警文本以及PLC的外部連接圖。 21(3) 伺服單元 a. 進(jìn)給和主軸伺服單元原理、連接、調(diào)整和維修方面的技術(shù)說(shuō)明書.其中包括伺服單元的電氣原理框圖和接線圖，主要故障的報(bào)警顯示，重要的調(diào)

9、整點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)。b.伺服單元參數(shù)的意義和設(shè)置。 22(4) 機(jī)床局部 a. 機(jī)床安裝、使用、操作和維修方面的技術(shù)說(shuō)明書，其中包括機(jī)床的操作面板布置及其操作，機(jī)床電氣原理圖、布置圖以及接線圖。b. 機(jī)床的液壓回路圖和氣動(dòng)回路圖。 23(5)其他 a.有關(guān)元器件方面的技術(shù)資料，如數(shù)控設(shè)備所用的元器件清單，備件清單以及各種通用的元器件手冊(cè)。維修人員應(yīng)熟悉各種常用的元器件。b.做好數(shù)據(jù)和程序的備份十分重要。c.故障維修記錄是一份十分有用的技術(shù)資料。241.2.4 必要的條件 ： a.對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)的維修，備品備件是一個(gè)必不可少的物質(zhì)條件。如無(wú)備件可調(diào)換，“巧媳婦難為無(wú)米之炊。 b.數(shù)控系統(tǒng)備件的配制要根據(jù)

10、實(shí)際情況，通常一些易損的電氣元器件如各種規(guī)格的熔斷器、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、電刷，還有易出故障的大功率模塊和印刷電路板等，均是應(yīng)當(dāng)配備的。251.3 常見(jiàn)故障分類 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因一般都比較復(fù)雜，這給故障診斷和排除帶來(lái)不少困難。為了便于故障分析和處理，本節(jié)按故障部件、故障性質(zhì)及故障原因等對(duì)常見(jiàn)故障作了如下分類。261.3.1 按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的部件分類 主機(jī)故障。 數(shù)控機(jī)床的主機(jī)局部，主要包括機(jī)械、潤(rùn)滑、冷卻、排屑、液壓, 氣動(dòng)與防護(hù)等裝置。 常見(jiàn)的主機(jī)故障有：因機(jī)械安裝、調(diào)試及操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬摹?27a.機(jī)械傳動(dòng)故障b.導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)摩擦過(guò)大故障。 故障表

11、現(xiàn)為傳動(dòng)噪聲大，加工精度差， 運(yùn)行阻力大. 例如：軸向傳動(dòng)鏈的撓性聯(lián)軸器松動(dòng)，齒輪、絲杠與軸承缺油，導(dǎo)軌塞鐵調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良以及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)仍蚓稍斐梢陨瞎收稀?尤其應(yīng)引起重視的是，機(jī)床各部位標(biāo)明的注油點(diǎn)注油孔須定時(shí)、定量加注潤(rùn)滑油劑，這是機(jī)床各傳動(dòng)鏈正常運(yùn)行的保證。c.液壓、潤(rùn)滑與氣動(dòng)系統(tǒng)的故障現(xiàn)象主要是管路阻塞和密封不良。 28電氣故障。 電氣故障分弱電故障與強(qiáng)電故障。a. 弱電局部主要指CNC裝置、 PLC控制器、 CRT顯示器以及伺服單元、輸入、輸出裝置等等電子電路，這局部又有硬件故障與軟件故障之分。 硬件故障主要是指上述各裝置的印刷電路板上的集成電路芯片、分立元件、接插

12、件以及外部連接組件等等發(fā)生的故障。 常見(jiàn)的軟件故障有：加工程序出錯(cuò)，系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或喪失、計(jì)算機(jī)的運(yùn)算出錯(cuò)等。b. 強(qiáng)電局部,這局部的故障十分常見(jiàn)，必須引起足夠的重視。 291.3.2 按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障性質(zhì) 分類 系統(tǒng)性故障。 系統(tǒng)性故障，通常是指只要滿足一定的條件或超過(guò)某一設(shè)定的限度，工作中的數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障。 30這一類故障現(xiàn)象極為常見(jiàn)。例如：a.液壓系統(tǒng)的壓力值隨著液壓回路過(guò)濾器的阻塞而降到某一設(shè)定參數(shù)時(shí)，必然會(huì)發(fā)生液壓報(bào)警使系統(tǒng)斷電停機(jī)；b.潤(rùn)滑、冷卻或液壓等系統(tǒng)由于管路泄漏引起油標(biāo)下降到使用限值必然會(huì)發(fā)生液位報(bào)警使機(jī)床停機(jī)；31隨機(jī)性故障。 隨機(jī)性故障，通常是指數(shù)控

13、機(jī)床在同樣的條件下工作時(shí)只偶然發(fā)生一次或兩次的故障。有的文獻(xiàn)上稱此為“軟故障。321.3.3 按故障發(fā)生后有無(wú)報(bào)警顯示分類 (1)有報(bào)警顯示的故障 這類故障又可分為硬件報(bào)警顯示與軟件報(bào)警顯示兩種。a. 硬件報(bào)警顯示的故障硬件報(bào)警顯示通常是指各單元裝置上的警示燈一般由LED發(fā)光管或小型指示燈組成的指示。b. 軟件報(bào)警顯示故障軟件報(bào)警顯示通常是指CRT顯示器上顯示出來(lái)的報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。這類報(bào)警顯示常見(jiàn)的有：存儲(chǔ)器警示、過(guò)熱警示、伺服系統(tǒng)警示、軸超程警示、等等， 上述軟件報(bào)警有來(lái)自NC的報(bào)警和來(lái)自PLC的報(bào)警。 33(2) 無(wú)報(bào)警顯示的故障 這類故障發(fā)生時(shí)無(wú)任何硬件或軟件的報(bào)警顯示，因此分析診斷難

14、度較大,例如：a.機(jī)床通電后，在手動(dòng)方式或自動(dòng)方式運(yùn)行X軸時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，無(wú)任何報(bào)警示。b.又如機(jī)床在自動(dòng)方式運(yùn)行時(shí)突然停止，而CRT顯示器上無(wú)任何報(bào)警顯示。C.還有在運(yùn)行機(jī)床某軸時(shí)發(fā)生異常聲響，一般也無(wú)故障報(bào)警顯示等等。 對(duì)于無(wú)報(bào)警顯示故障，通常要具體情況具體分析，要根據(jù)故障發(fā)生的前后變化狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。 341.3.4 按故障發(fā)生的原因分類 (1) 數(shù)控機(jī)床自身故障 這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控機(jī)床自身的原因引起的，與外部使用環(huán)境條件無(wú)關(guān)。 35(2) 數(shù)控機(jī)床外部故障 這類故障是由于外部原因造成的。例如：a.數(shù)控機(jī)床的供電電壓過(guò)低，波動(dòng)過(guò)大，相序不對(duì)或三相電壓不平衡；b.周圍的環(huán)境溫度過(guò)高

15、;c.有害氣體、潮氣、粉塵侵入；d.外來(lái)振動(dòng)和干擾， 36 除上述常見(jiàn)故障分類外，還可按故障發(fā)生時(shí)有無(wú)破壞性來(lái)分，可分為破壞性故障和非破壞性故障；按故障發(fā)生的部位分，可分為數(shù)控裝置故障，進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障、主軸系統(tǒng)故障、刀架、刀庫(kù)、工作臺(tái)故障等等。 371.4 數(shù)控機(jī)床故障的排除思路和原那么 數(shù)控機(jī)床故障的排除思路 1.確認(rèn)故障現(xiàn)象，調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，充分掌握故障信息。 當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，維護(hù)維修人員進(jìn)行故障確實(shí)認(rèn)是很有必要的，特別是操作使用人員不熟悉機(jī)床的情況下，尤其重要。不該也不能讓非專業(yè)人士隨意開(kāi)動(dòng)機(jī)床，特別是出現(xiàn)故障后的機(jī)床，以免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。38 專業(yè)維護(hù)維修人員對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故

16、障后，也不要急于動(dòng)手盲目處理，首先要查看故障記錄，向操作人員詢問(wèn)故障出現(xiàn)的全過(guò)程。在確認(rèn)通電對(duì)系統(tǒng)無(wú)危險(xiǎn)的情況下，再通電親自觀察，特別要注意確定一下主要故障信息： 1故障發(fā)生時(shí)報(bào)警號(hào)和報(bào)警提示是什么？有哪些指示燈和發(fā)光管指示了什么報(bào)警？ 2如無(wú)報(bào)警，系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)？系統(tǒng)的工作方式和診斷結(jié)果？ 3故障發(fā)生在哪個(gè)程序段？執(zhí)行何種指令？故障發(fā)生前進(jìn)行了何種操作？39 4)故障發(fā)生在何種速度下？機(jī)床軸處于什么位置？與指令值的誤差量有多大？ 5)以前是否發(fā)生過(guò)類似故障？現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)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)部各局部是否有異常之處； 在確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)通電無(wú)危險(xiǎn)的情況下方可通電，通電

17、后再觀察系統(tǒng)有何異常，CRT顯示的報(bào)警內(nèi)容是什么等。 40 2.根據(jù)所掌握故障信息，明確故障的復(fù)雜程度并列出故障部位的全部疑點(diǎn)。 在充分調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)掌握第一手材料的根底上，把故障問(wèn)題正確地列出來(lái)。俗話說(shuō)，能夠把問(wèn)題說(shuō)清楚，就已經(jīng)解決了問(wèn)題的一半。 3.分析故障原因，制定排除故障的方案。 分析故障時(shí)，維修人員不應(yīng)局限于CNC局部，而是要 對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，制定出故障排除的方案，到達(dá)快速確診和高效率排除故障的目的。 41分析故障原因時(shí)應(yīng)注意： 1思路一定要開(kāi)闊，無(wú)論是數(shù)控系統(tǒng)、強(qiáng)電局部、還是機(jī)、液、氣等，只要將有可能引起故障的原因以及每一種可能解決的方法

18、全部列出來(lái)，進(jìn)行綜合、判斷和篩選； 2在對(duì)故障進(jìn)行深入分析的根底上，預(yù)測(cè)故障原因并擬定檢查的內(nèi)容、步驟和方法，制定故障排除方案。 42 4.檢測(cè)故障，逐級(jí)定位故障部位。 根據(jù)預(yù)測(cè)的故障原因和預(yù)先確定的排除方案，用試驗(yàn)的方法驗(yàn)證，逐級(jí)定位故障部位。最終找出故障的真正發(fā)生源。 5.故障的排除 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)量的恢復(fù)故障現(xiàn)場(chǎng)，盡快讓機(jī)床投入生產(chǎn)。 6. 解決故障后的資料的整理 故障排除后，應(yīng)迅速恢復(fù)機(jī)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)，并做好相關(guān)資料的整理，以便提高自己的業(yè)務(wù)水平和機(jī)床的后續(xù)維護(hù)和維修。 43故障的排除應(yīng)遵循的原那么 在檢測(cè)故障過(guò)程中，應(yīng)充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，

19、如系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)診斷、運(yùn)行診斷、PLC的監(jiān)控功能。根據(jù)需要隨時(shí)檢測(cè)有關(guān)局部的工作狀態(tài)和接口信息。同時(shí)還應(yīng)靈活應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。44 1. 先方案后操作或先靜后動(dòng) 維護(hù)維修人員碰到機(jī)床故障后,先靜下心來(lái),考慮出分析方案再動(dòng)手。維修人員本身要做到先靜后動(dòng)，不可盲目動(dòng)手，應(yīng)先詢問(wèn)機(jī)床操作人員故障發(fā)生的過(guò)程及狀態(tài)，閱讀機(jī)床說(shuō)明書、圖樣資料后，方可動(dòng)手查找和處理故障。如果上來(lái)就碰這敲那連此斷彼，徒勞的結(jié)果也許尚可容忍，但造成現(xiàn)場(chǎng)破壞導(dǎo)致誤判或者引入新的故障導(dǎo)致更大的后果那么后患無(wú)窮。 2.先安檢后通電 確定方案后，對(duì)有故障的機(jī)床仍要秉著先靜后動(dòng)的原那么，先在機(jī)床斷

20、電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過(guò)觀察測(cè)試、分析，確認(rèn)為非惡性循環(huán)性故障，或非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電，在運(yùn)行正常下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試，查找故障。對(duì)惡性的破壞性故障，必須先排除危險(xiǎn)后，方可通電，在運(yùn)行正常下進(jìn)行動(dòng)態(tài)診斷。 45 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仍正常。有些可能是軟件的參數(shù)喪失或者是操作人員使用方式、操作方法不對(duì)而造成的報(bào)警或故障。切忌一上來(lái)就大拆大卸，以免造成更大的后果。 數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣一體化的機(jī)床，故其故障的發(fā)射管內(nèi)必然要從機(jī)械、液壓、電氣這三者綜合反映出來(lái)。數(shù)控機(jī)床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原那么。即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，

21、維修人員應(yīng)先采用望、聞、聽(tīng)、問(wèn)等方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。 46 比方：數(shù)控機(jī)床中，外部的行程開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、液壓氣動(dòng)元件以及印制電路板插頭座、邊緣接插件與外部或相互之間的連接部位、電控柜插座或端子排這些機(jī)電設(shè)備之間的連接部位，因其接觸不良造成信號(hào)傳遞失靈，是產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床故障的重要因素。此外，由于工業(yè)環(huán)境中，溫度、濕度變化較大，油污或粉塵對(duì)元件及線路板的污染，機(jī)械的振動(dòng)等，對(duì)于信號(hào)傳送通道的接插件都將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在檢修中重視這些因素，首先檢查這些部位就可以迅速排除較多的故障。另外，盡量防止隨意地啟封、拆卸，不適當(dāng)?shù)拇蟛鸫笮叮鶗?huì)擴(kuò)大故障，使機(jī)床大傷元?dú)?，喪失精度，降低性能?7 由于數(shù)控

22、機(jī)床是一種自動(dòng)化程度高、技術(shù)較復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。一般來(lái)講，機(jī)械故障較易覺(jué)察，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷那么難度要大些。先機(jī)械后電氣就是在數(shù)控機(jī)床的檢修中，首先檢查機(jī)械局部是否正常，行程開(kāi)關(guān)是否靈活，氣動(dòng)、液壓局部是否正常等。從經(jīng)驗(yàn)看來(lái)，數(shù)控機(jī)床的故障中有很大局部是由機(jī)械動(dòng)作失靈引起的。所以，在故障檢修之前，首先逐一排除機(jī)械性的故障，往往可以到達(dá)事半功倍的效果。 48 公用性的問(wèn)題往往影響全局，而專用性的問(wèn)題只影響局部。如機(jī)床的幾個(gè)進(jìn)給軸都不能運(yùn)動(dòng)，這時(shí)應(yīng)先檢查和排除各軸公用的CNC、PLC、電源、液壓等公用局部的故障，然后再設(shè)法排除某軸的局部問(wèn)題。又如電網(wǎng)或主電源故障是全局性的，因此一般應(yīng)首先

23、檢查電源局部，看看保險(xiǎn)絲時(shí)候正常，直流電壓輸出是否正常。總之，只有先解決影響一大片的主要矛盾，局部的，次要的矛盾才有可能迎刃而解。49 當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時(shí)無(wú)從下手時(shí)，應(yīng)先解決容易的問(wèn)題，后解決難度較大的問(wèn)題。常常在解決簡(jiǎn)單故障的過(guò)程中，難度大的問(wèn)題也可能變得容易，或者在排除簡(jiǎn)易故障時(shí)受到啟發(fā)，對(duì)復(fù)雜故障的認(rèn)識(shí)更為清晰，從而也有了解決方法。 8.先一般后特殊 在排除某一故障時(shí)，要先考慮最常見(jiàn)的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。例如：當(dāng)數(shù)控車床Z軸回零不準(zhǔn)時(shí)，常常是由于降速擋塊位置走動(dòng)所造成。一旦出現(xiàn)這一故障，應(yīng)先檢查該擋塊位置，在排除這一常見(jiàn)的可能性之后，再檢查脈沖編碼器、位

24、置控制等環(huán)節(jié)。 501.5 維修的根本步驟: 由于數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的原因一般較復(fù)雜，而且，數(shù)控機(jī)床本身以及其加工產(chǎn)品的本錢較高，所以，當(dāng)發(fā)生故障，如何有條不紊的排除故障，確保能迅速、有效的解決故障，提高機(jī)床無(wú)故障工作時(shí)間，最大限度地提高機(jī)床利用率，從而獲得高的經(jīng)濟(jì)效益。一般按如下步驟來(lái)進(jìn)行故障的處理：故障記錄維修前的檢查并記錄故障的排除相關(guān)資料的整理。 511.5.1 故障記錄 數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，然后對(duì)故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時(shí)通知維修人員。故障的記錄可為維修人員排除故障提供第一手材料，應(yīng)盡可能詳細(xì)。記錄內(nèi)容最好包括下述幾個(gè)方面： (一) 故障發(fā)生時(shí)的

25、情況記錄 1發(fā)生故障時(shí)的機(jī)床型號(hào)，采用的控制系統(tǒng)型號(hào)，系統(tǒng)的軟件版本號(hào)。 52 2故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象，如：是否異常聲音、煙、味等。 3 發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式，如：AUTO/SINGLE自動(dòng)/單段方式、MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式、STEP步進(jìn)方式、HANDLE手輪方式、JOG手動(dòng)方式、HOME回零方式等。 4如故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，那么應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)以及刀具的位置等。 53 5假設(shè)故障發(fā)生在精度超差或輪廓誤差過(guò)大時(shí)，應(yīng)記錄被加工工件號(hào)，并保存不合格工件。 6在發(fā)生故障時(shí)，假設(shè)系統(tǒng)有報(bào)警顯示，那么

26、應(yīng)記錄報(bào)警顯示情況與報(bào)警號(hào)。 7通過(guò)診斷畫面，記錄機(jī)床故障時(shí)所處的工作狀態(tài)。如：系統(tǒng)是否在執(zhí)行M、S、T等功能？系統(tǒng)是進(jìn)入暫停狀態(tài)或是急停狀態(tài)？系統(tǒng)坐標(biāo)軸是否出于“互鎖狀態(tài)？進(jìn)給倍率是否為0%？等等。 54 8記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。 9記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向，等等。55二 故障發(fā)生的頻繁程度的記錄 1故障發(fā)生的時(shí)間與周期，如：機(jī)床是否一直存在故障？假設(shè)為隨機(jī)故障，那么一天發(fā)生幾次？是否頻繁發(fā)生？ 2故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況，如：是否總是在用電頂峰期發(fā)生？故障發(fā)生時(shí)如雷擊后，周圍其他機(jī)械設(shè)備的工作情況？ 3) 假設(shè)為加工零件是發(fā)生的故障，那

27、么應(yīng)記錄加工同類工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。 4檢查故障是否與“進(jìn)給速度、“換刀方式或是“螺紋切削的等特殊動(dòng)作有關(guān)。 56三 故障的規(guī)律性記錄 1在不危及人身平安和設(shè)備平安的情況下，是否可以重演故障現(xiàn)象？ 2檢查故障是否與機(jī)床的外界因素有關(guān)？ 3檢查故障時(shí)在執(zhí)行某固定程序段時(shí)出現(xiàn)，可利用MDI方式單獨(dú)執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障？57 4假設(shè)機(jī)床故障與機(jī)床動(dòng)作有關(guān)，在可能的情況下，應(yīng)檢查在手動(dòng)情況下執(zhí)行該動(dòng)作，是否也有同樣的故障？ 5機(jī)床是否發(fā)生過(guò)同樣的故障？周圍的數(shù)控機(jī)床是否也發(fā)生同一故障？等等。58四 故障的外界條件記錄 1發(fā)生故障時(shí)的周圍環(huán)境溫度是否超過(guò)允許溫度？是否有局部的高溫存

28、在？ 2故障發(fā)生時(shí)，周圍是否有強(qiáng)烈的振動(dòng)源存在？ 3故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)是否受到陽(yáng)光的直射？ 4檢查故障發(fā)生時(shí)，電氣柜內(nèi)是否有切削液、潤(rùn)滑油、水的進(jìn)入？ 5故障發(fā)生時(shí)，輸入電壓是否超過(guò)了系統(tǒng)允許的波動(dòng)范圍？ 59 6故障發(fā)生時(shí)，車間內(nèi)或線路上是否有使用大電流的裝置正在進(jìn)行起、制動(dòng)？ 7故障發(fā)生時(shí)，機(jī)床附近是否存在吊車、高頻機(jī)械、焊接機(jī)或電加工機(jī)床等強(qiáng)電磁干擾源？ 8故障發(fā)生時(shí)，附近是否正在安裝或修理、調(diào)試機(jī)床？是否正在修理、調(diào)試電氣和數(shù)控裝置？ 601.5.2 維修前的檢查 維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)、機(jī)床使用說(shuō)明書進(jìn)行各項(xiàng)檢查，以便確認(rèn)故障的原因。這些檢查包括：

29、1機(jī)床的工作狀況檢查 2機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查 3機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況的檢查 4CNC裝置的外觀檢查 61 一機(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？ 2加工時(shí)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(dòng)換刀時(shí)，坐標(biāo)軸是否到達(dá)了換刀位置？程序中是否設(shè)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)軸的間隙補(bǔ)償量是否正確？ 62 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、編程尺寸單位選擇等是否正確？ 7系統(tǒng)的工作坐標(biāo)系位置，“零點(diǎn)偏置值的設(shè)置是否正確？ 8工件安裝是否合理？測(cè)量手段、方法是否正確、合理？ 9機(jī)械零件是否存在

30、因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象？等等。 63 二機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查 1在機(jī)床自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是否改變或調(diào)整過(guò)操作方式？是否插入了手動(dòng)操作？ 2機(jī)床側(cè)是否處于正常加工狀態(tài)？工作臺(tái)、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(kāi)關(guān)位置是否正確？機(jī)床是否處于鎖住狀態(tài)？倍率開(kāi)關(guān)是否設(shè)定為“0？ 4機(jī)床各操作面板上、數(shù)控系統(tǒng)上的“急停按鈕是否處于急停狀態(tài)？64 5電氣柜內(nèi)的熔斷器是否有熔斷？自動(dòng)開(kāi)關(guān)、斷路器是否有跳閘？ 6機(jī)床操作面板上的方式選擇開(kāi)關(guān)位置是否正確?進(jìn)給保持按鈕是否被按下？ 65三機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況的檢查 1檢查電纜是否有破損，電纜拐彎處是否有破裂、損傷現(xiàn)象？ 2電源線與信號(hào)線

31、布置是否合理？電纜連接是否正確、可靠？ 3機(jī)床電源進(jìn)線是否可靠接地？接地線的規(guī)格是否符合要求？ 66 4信號(hào)屏蔽線的接地是否正確？端子板上接線是否牢固、可靠？系統(tǒng)接地線是否連接可靠？ 5繼電器、電磁鐵以及電動(dòng)機(jī)等電磁部件是否裝有噪聲抑制器滅弧器？等等。67四CNC裝置的外觀檢查 1是否在電氣柜門翻開(kāi)的狀態(tài)下運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)？有無(wú)切削液或切削粉末進(jìn)入柜內(nèi)？空氣過(guò)濾器清潔狀況是否良好？ 2電氣柜內(nèi)部的風(fēng)扇、熱交換器等部件的工作是否正常？ 3電氣柜內(nèi)部系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器的模塊、印制電路板是否有灰塵、金屬粉末等污染？ 4在使用紙帶閱讀機(jī)的場(chǎng)合，檢查紙帶閱讀機(jī)是否有污物？閱讀機(jī)上的制動(dòng)電磁鐵動(dòng)作是否正常？ 68

32、5電源單元的熔斷器是否熔斷？ 6電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？ 7系統(tǒng)模塊、線路板的數(shù)量是否齊全？模塊、線路板安裝是否牢固、可靠？ 8機(jī)床操作面板MDI/CRT單元上的按鈕有無(wú)破損，位置是否正確？ 9系統(tǒng)的總線設(shè)置，模塊的設(shè)定端的位置是否正確？ 69 總之，維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)越多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便。用戶最好根據(jù)本廠的實(shí)際情況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供維修時(shí)參考。 70 1.5.3 CNC故障自診斷 故障自診斷技術(shù)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，它的強(qiáng)弱是評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 大型的CNC、PL

33、C裝置都配有故障診斷系統(tǒng)，可以由各種開(kāi)關(guān)、傳感器等把油位、溫度、油壓、電流、速度等狀態(tài)信息，設(shè)置成數(shù)百個(gè)報(bào)警提示，診斷故障的部位和地點(diǎn)。71 隨著微處理器技術(shù)的快速開(kāi)展，數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力越來(lái)越強(qiáng)，從原來(lái)簡(jiǎn)單的診斷朝著多功能和智能化方向開(kāi)展。其報(bào)警種類，由10種到20種，現(xiàn)在已有到達(dá)幾千種的。 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，借助系統(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。因此，對(duì)維修人員來(lái)說(shuō)，熟悉和運(yùn)用系統(tǒng)的自診斷功能是十分重要的。 常用的自診斷方法歸納起來(lái)一般可分三種。72一 開(kāi)機(jī)自診斷 在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，維修人員應(yīng)了解該系統(tǒng)的自診斷能力，所能檢查的內(nèi)容及范圍，做到心中有

34、數(shù)。在遇到級(jí)別較高的故障報(bào)警時(shí)，可以關(guān)機(jī)，重新開(kāi)機(jī)，讓系統(tǒng)再進(jìn)行開(kāi)機(jī)自診斷，檢查數(shù)控系統(tǒng)這些關(guān)鍵局部是否正常。73二 運(yùn)行自診斷 運(yùn)行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí)，運(yùn)行內(nèi)部診斷程序，對(duì)系統(tǒng)本身、 PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、檢查，并顯示有關(guān)狀態(tài)信息和故障信息。只要數(shù)控系統(tǒng)不斷電，這種自診斷會(huì)反復(fù)進(jìn)行，不會(huì)停止。74 CNC系統(tǒng)的自診斷能力不僅能在CRT上顯示故障報(bào)警信息，而且還能以多頁(yè)的“診斷地址和“診斷數(shù)據(jù)的形式為用戶提供各種機(jī)床狀態(tài)信息。這些狀態(tài)信息有： a. CNC系統(tǒng)與機(jī)床之間的接口輸入輸出信號(hào)狀態(tài)； b. CNC與PLC之間輸人輸出信號(hào)狀態(tài)；75

35、c. PLC與機(jī)床之間輸入輸出信號(hào)狀態(tài)； d. 各坐標(biāo)軸位置的偏差值；刀具距機(jī)床參考點(diǎn)的距離； e. CNC內(nèi)部各存儲(chǔ)器的狀態(tài)信息；伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息； f. MDI面板、機(jī)床操作面板的狀態(tài)信息等等。 充分利用CNC系統(tǒng)提供的這些狀態(tài)信息，就能迅速準(zhǔn)確地查明故障、排除故障。 76三 脫機(jī)診斷 一些早期的數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，往往需要停機(jī)，使用隨機(jī)的專用診斷程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行脫機(jī)診斷。 771.5.4 常用的故障檢查方法 由于數(shù)控系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障千變?nèi)f化，其原因往往比較復(fù)雜。而且，目前國(guó)內(nèi)所使用的數(shù)控系統(tǒng)，極大多數(shù)故障自診斷能力還比較弱，智能化程度較低，不能對(duì)系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測(cè)試，也不能將故

36、障原因定位到具體的元器件上，往往是一個(gè)報(bào)警號(hào)指示出眾多的故障起因。而使人難以下手。因此，要迅速診斷故障原因，及時(shí)排除故障，很有必要總結(jié)出一些行之有效的故障檢查方法。 下面將結(jié)合維修實(shí)例，詳細(xì)介紹常用的11種故障檢查方法。 78一 直觀法常規(guī)檢查法 就是利用人的手、眼、耳、鼻等感覺(jué)器官來(lái)尋找故障原因。這種方法在維修中是常用的，也是首先使用的。 “先外后內(nèi)的維修原那么要求維修人員在遇到故障時(shí)應(yīng)先采用看、聞、嗅、摸等方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種直觀法可迅速找到故障原因，而采用其它方法要化費(fèi)不少時(shí)間，甚至一時(shí)解決不了。79 1問(wèn) 機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)的異常？比較故障前后工件的精度和傳動(dòng)系統(tǒng)、走刀

37、系統(tǒng)是否正常？出力均勻？切深和走刀量減??？潤(rùn)滑油牌號(hào)、用量？機(jī)床何時(shí)進(jìn)行過(guò)保養(yǎng)檢修？ 2看 就是用肉眼看仔細(xì)檢查有無(wú)保險(xiǎn)絲燒斷、元器件燒焦、煙熏、開(kāi)裂現(xiàn)象，有無(wú)異物斷路現(xiàn)象，以此判斷板內(nèi)有無(wú)過(guò)流、過(guò)壓、短路等問(wèn)題?？崔D(zhuǎn)速？觀察主傳動(dòng)速度快慢的變化。主傳動(dòng)齒輪、飛輪是否跳、擺？傳動(dòng)軸是否彎曲、晃動(dòng)？80 3聽(tīng) 利用人體的聽(tīng)覺(jué)功能可查詢到數(shù)控機(jī)床因故障而產(chǎn)生的各種異常聲響的聲源，如電氣局部常見(jiàn)的異常聲響有： 電源變壓器、阻抗變換器與電抗器等因?yàn)殍F心松動(dòng)、銹蝕等原因引起的鐵片振動(dòng)的吱吱聲; 繼電器、接觸器等的磁回路間隙過(guò)大，短路環(huán)斷裂、動(dòng)靜鐵心或鑲鐵軸線偏差，線圈欠壓運(yùn)行等原因引起的電磁嗡嗡聲或者觸

38、點(diǎn)接觸不良的嗡嗡聲以及元器件因?yàn)檫^(guò)流或過(guò)壓運(yùn)行失常引起的擊穿爆裂聲。而伺服電機(jī)、氣控器件或液控器件等發(fā)生的異常聲響根本上和機(jī)械故障方面的異常聲響相同，主要表現(xiàn)在機(jī)械的摩擦聲、振動(dòng)聲與撞擊聲等等。81 4觸 當(dāng)CNC系統(tǒng)出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無(wú)的故障時(shí)，宜采用此方法。CNC系統(tǒng)是由多塊線路板組成的，板上有許多焊點(diǎn)，板與板之間或模塊與模塊之間又通過(guò)插件或電纜相連。所以，任何一處的虛焊或接觸不良，就會(huì)成為產(chǎn)生故障的主要原因。檢查時(shí)，用絕緣物輕輕敲打可疑部位即虛焊、接觸不良、碰線、多余物短路、多余物卡觸點(diǎn)等。如果確實(shí)是因虛焊或接觸不良而引起的故障，那么該故障會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。 82 5嗅 在電氣設(shè)備診斷或各種易揮發(fā)物體

39、的器件采用此方法效果較好。如一些燒烤的煙氣、焦糊味等異味。因劇烈摩擦，電氣元件絕緣處破損短路，使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生氧化83 案例： 1某數(shù)控車床，上電后，發(fā)指令X軸不能運(yùn)動(dòng)，且沒(méi)有報(bào)警，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是X軸指令線電纜插頭松脫。 2某數(shù)控銑床，Y軸一啟動(dòng)就出現(xiàn)跟蹤誤差過(guò)大而報(bào)警停機(jī)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)位置控制環(huán)反響元件光柵電纜由于運(yùn)動(dòng)中受力而拉傷斷裂，造成反響信號(hào)所致。 84 3某數(shù)控車床，控制面板顯示消失，經(jīng)檢查面板電源熔斷絲燒斷，而其內(nèi)部無(wú)短路現(xiàn)象，更換熔絲后，故障消失，顯示恢復(fù)正常。 4某加工中心在安裝調(diào)試后不久，X軸運(yùn)動(dòng)時(shí)偶爾出現(xiàn)報(bào)警，指示實(shí)際位置與指令不一致。采用直觀法發(fā)現(xiàn)X軸編碼器外殼

40、因被撞而變形，故疑心該編碼器已損壞，調(diào)換一個(gè)新編碼器后上述故障排除。 85 5)某加工中心，X軸電動(dòng)機(jī)突然出現(xiàn)異常震動(dòng)聲，馬上停機(jī)，將電機(jī)與絲杠分開(kāi)，試車時(shí)仍然振動(dòng)，可見(jiàn)振動(dòng)不是由機(jī)械傳動(dòng)的原因所造成。為區(qū)分是伺服單元故障，還是電機(jī)故障，采用Y軸伺服單元控制X軸電機(jī)，還是振動(dòng)，所以判斷為電機(jī)故障，將該電機(jī)修復(fù)后，故障排除。 6某加工中心在安裝調(diào)試后不久，Z軸運(yùn)動(dòng)時(shí)偶爾出現(xiàn)報(bào)警，指示實(shí)際位置與指令不一致。 采用直觀法發(fā)現(xiàn)Z軸編碼器外殼因被撞而變形，故疑心該編碼器已損壞，調(diào)換一個(gè)新編碼器后上述故障排除。86二 系統(tǒng)自診斷法 充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)CRT上顯示的報(bào)警信息及各模塊上的發(fā)光二

41、極管等器件的指示，可判斷出故障的大致原因。進(jìn)一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各局部之間的接口信號(hào)狀態(tài)，找出故障的大致部位，它是故障診斷過(guò)程中最常用、有效的方法之一。 87三 功能程序測(cè)試法 功能程序測(cè)試法是將所修數(shù)控系統(tǒng)的G、M、S、T、F功能的全部使用指令編成一個(gè)試驗(yàn)程序，并穿成紙帶或存儲(chǔ)在硬盤、電子盤、軟盤上。在故障診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定哪個(gè)功能不良或喪失。功能程序測(cè)試法常應(yīng)用于以下場(chǎng)合： 88 1.機(jī)床加工造成廢品而一時(shí)無(wú)法確定是編程，操作不當(dāng)、還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)； 2.數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障，一時(shí)難以區(qū)別是外來(lái)干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠地執(zhí)行各加工指令，可連續(xù)

42、循環(huán)執(zhí)行功能測(cè)試程序來(lái)診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 3.閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用時(shí)或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。 89四 參數(shù)檢查法 數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)。參數(shù)通常是存放在由電池保持的RAM中，一旦電池電壓缺乏或系統(tǒng)長(zhǎng)期不通電或外部干擾會(huì)使參數(shù)喪失或混亂，從而使系統(tǒng)不能正常工作。當(dāng)機(jī)床長(zhǎng)期閑置或無(wú)緣無(wú)故出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或有故障而無(wú)報(bào)警時(shí)，就應(yīng)根據(jù)故障特征，檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)。90 對(duì)于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的數(shù)控機(jī)床，由于機(jī)械傳動(dòng)部件磨損，電氣元件性能變化或調(diào)換零部件所引起的變化，也需對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。有些故障往往是由于未及時(shí)修改某些不適應(yīng)的參數(shù)值所造成。 91五 交換法備

43、件替換法 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的開(kāi)展，電路的繼承規(guī)模越來(lái)越大，技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位在一個(gè)很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障利用此方法可縮短停機(jī)時(shí)間，快速找到故障板。92 將具有相同功能的兩塊板互相交換一塊好的，一塊被疑心是壞的，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移，還是故障依舊來(lái)判斷被疑心板。這些板是指印刷線路板、模塊、集成電路芯片或元器件。假設(shè)沒(méi)有備用電路板或組件，可把故障區(qū)與無(wú)故障區(qū)的相同的電路板或組件互相交換，然后觀察故障排除及轉(zhuǎn)移情況，也可得到確診。注意：93 1必須斷電后才能更換電路板或組件。 2有些電路板，例如PL

44、C的I/O板上有地址開(kāi)關(guān)，交換時(shí)要相應(yīng)改變?cè)O(shè)置值。 3有些電路板上有跳線及橋接調(diào)整電阻、電容，也應(yīng)與原板相同，方可交換。 4模塊的輸入輸出必須相同。以驅(qū)動(dòng)器為例，型號(hào)要相同，假設(shè)不同，那么要考慮接口、功率的影響，防止故障擴(kuò)大。94 在數(shù)控系統(tǒng)中往往有型號(hào)完全相同的電路板、模塊、集成電路和其它零部件。我們可將相同局部互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，以快速確定故障部位。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)某個(gè)軸運(yùn)動(dòng)不正常，如爬行、抖動(dòng)、時(shí)動(dòng)時(shí)不動(dòng)、一個(gè)方向動(dòng)另一個(gè)方向不動(dòng)等故障時(shí)，常采用換軸法來(lái)確定故障部位。95 例如，某數(shù)控車床，X軸不動(dòng)，其它功能正常。故采用交換法進(jìn)行如下： 首先，判斷故障可能在系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)，其次，將

45、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜交換，X向正常，Z向電機(jī)不動(dòng)，說(shuō)明電機(jī)正常，系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)器信號(hào)也正常。由此可判斷原X軸驅(qū)動(dòng)器損壞，需拆開(kāi)機(jī)箱檢修。閉環(huán)和半閉環(huán)數(shù)控還應(yīng)考慮位置和速度反響。96 1.“替換方法的使用范圍 在電氣修理中，采用“替換方法來(lái)檢查判斷故障應(yīng)注意應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)一些比較簡(jiǎn)單的電器，如接觸器、繼電器、開(kāi)關(guān)、保護(hù)電器及其它各種單一電器，在對(duì)由電子元件組成的各種電路電路板、控制器、功率放大器及所接的負(fù)載，替換時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，如果無(wú)現(xiàn)成的備件替換，需從相同的其它設(shè)備上拆卸時(shí)更應(yīng)謹(jǐn)慎從事，以防止故障沒(méi)找到，替換上的新部件又損壞，造成新的故障。 972.“替換中的注意點(diǎn) 1低壓電器的替換應(yīng)注意電壓、電流和其它

46、有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并盡量采用相同規(guī)格的替換。 2電子元件的替換，如果沒(méi)有相同的，應(yīng)采用技術(shù)參數(shù)相近的，而且主要參數(shù)最好能勝過(guò)原來(lái)的。 3拆卸時(shí)應(yīng)對(duì)各局部做好記錄，特別是接線較多的地方，可防止反響錯(cuò)誤引起的人為故障。 4在有反響環(huán)節(jié)的線路中，更換時(shí)要注意信號(hào)的極性，以防反響錯(cuò)誤引起其他的故障。98 4在需要從其他設(shè)備上拆卸相同的備件替換時(shí)，要注意方法，不要在拆卸中造成被拆件損壞。如果替換電路板，在新板環(huán)上前要檢查一下使用的電壓是否正常。3.“替換前應(yīng)做的工作 在確定對(duì)某一局部要進(jìn)行替換前，應(yīng)認(rèn)真檢查與其連接的有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。確認(rèn)無(wú)故障后才能將新的替換上去，防止外部故障引起替換上去的部件損

47、壞。99六 隔離法 有些故障，如軸抖動(dòng)、爬行，一時(shí)難以區(qū)分是數(shù)控局部，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械局部造成，常可采用隔離法將機(jī)電別離，數(shù)控與伺服別離，或?qū)⑽恢瞄]環(huán)別離作開(kāi)環(huán)處理這樣復(fù)雜的問(wèn)題就化為簡(jiǎn)單，就能較快地找到故障原因100七 升降溫法 人為地將元器件溫度升高應(yīng)注意器件的溫度參數(shù)或降低，加速一些溫度特性較差的元器件產(chǎn)生“病癥或使“病癥消除來(lái)尋找故障原因。101八 比照法 本方法是以正確的電壓、電平或波形與異常的相比較來(lái)尋找故障部位。有時(shí)還可以將正常局部試驗(yàn)性地造成“故障或報(bào)警如斷開(kāi)連線，拔去組件，看其是否和相同局部產(chǎn)生的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。 102九原理分析法 原理分析法是排除故障的最根

48、本方法，當(dāng)其它檢查方法難以奏效時(shí)，可從電路根本原理出發(fā)，一步一步地進(jìn)行檢查，最終查出故障原因。 運(yùn)用這種方法必須對(duì)電路的原理有清楚的了解，掌握各個(gè)時(shí)刻各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)如電壓值、波形，然后用萬(wàn)用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀對(duì)被測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并與正常情況相比較，分析判斷故障原因的可能性，再縮小故障范圍，直至找出故障。 103十拉偏電源法 有些不定期出現(xiàn)的軟故障與外界電網(wǎng)電壓波動(dòng)有關(guān)，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)此類故障時(shí)，可把電源電壓人為地調(diào)高或調(diào)低，模擬惡劣地條件讓故障容易暴露。104 數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液氣 、光等技術(shù)的結(jié)晶，所以在診斷中應(yīng)緊緊抓住微電子系統(tǒng)與機(jī)、液氣 、光等裝置的交接點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)是信息傳輸?shù)慕裹c(diǎn)，對(duì)故障診斷會(huì)大有幫助，可以很快初步判斷故障發(fā)生的區(qū)段，如故障是在CNC系統(tǒng)、PLC 、MT及液壓等系統(tǒng)的哪一側(cè)，以縮小檢查范圍。105 十一拔插法 拔插法是通過(guò)監(jiān)視插件板或組件拔出再插入的過(guò)程，確定拔出插入的連接界面是否為故障部位。 值得注意的是，在插件板或組件拔出再插入的過(guò)程中，改變狀態(tài)的部位可能不只是連接接口。因此，不能因?yàn)榘纬霾迦牒蠊收舷В?/p>