典型系統(tǒng)故障診斷與排除

案例二典型系統(tǒng)故障診斷與排除本章教學(xué)目標(biāo)：1、認(rèn)識(shí)典型系統(tǒng)的工作；2、了解典型系統(tǒng)故障原因；3、熟悉典型系統(tǒng)的故障診斷與排除方法。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)學(xué)時(shí)：教學(xué)手段：教學(xué)內(nèi)容：一、齒輪箱故障診斷1.診斷目的和對(duì)象在機(jī)械設(shè)備中，齒輪箱的用量很大，一旦發(fā)生故障，損失嚴(yán)重。謝謝閱讀謝謝閱讀和診斷，將記錄下來(lái)的齒輪箱振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行FFT(快速傅里葉變換)分析處理。感謝閱讀2.診斷方法及分析感謝閱讀的振動(dòng)信號(hào)，表1列出三臺(tái)齒輪箱振動(dòng)速度均方根值，測(cè)試時(shí)1#感謝閱讀有列入。分析(1)感謝閱讀感謝閱讀計(jì)、制造中應(yīng)加強(qiáng)的薄弱環(huán)節(jié)。但由于沒(méi)有給予足夠的重視，在長(zhǎng)期運(yùn)行中振精品文檔放心下載精品文檔放心下載情況看來(lái)，原料磨2#齒輪箱的第二級(jí)齒輪傳動(dòng)狀況不佳，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)備必感謝閱讀要的備件。(2)2#齒輪箱振動(dòng)值高于2#和原料密1#的齒謝謝閱讀ISO大型機(jī)器振動(dòng)強(qiáng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)衡11.2mm／s。謝謝閱讀且原料磨2#齒輪箱箱體溫度高于其它齒輪箱l0℃左右，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修。精品文檔放心下載(3)原料磨15—4是撮動(dòng)信號(hào)的例頻謝謝閱讀1/譜，峰值出現(xiàn)在例頻率80ms處，調(diào)制頻繁fM＝1000／80＝2.5Hz，恰等于驅(qū)動(dòng)感謝閱讀感謝閱讀件的磨損、松動(dòng)、偏心等狀況，也應(yīng)檢測(cè)電機(jī)的進(jìn)行振動(dòng)狀況。這些工作有待今謝謝閱讀后進(jìn)一步測(cè)試分析，其它兩臺(tái)齒輪箱振動(dòng)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)調(diào)制現(xiàn)象。感謝閱讀診斷結(jié)論:(1)齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷采用譜分析和倒頻譜分析是有效謝謝閱讀的。(2)三級(jí)傳動(dòng)的齒輪箱裝置中，應(yīng)提高第二級(jí)傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)和制造要求，以感謝閱讀避免過(guò)大的二級(jí)傳動(dòng)嚙合頻率振動(dòng)。二、數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的處理(一)數(shù)控系統(tǒng)故障分類(lèi)，按照不同的方法有很多種分類(lèi)形式。（1）按照故障性質(zhì)：系統(tǒng)性故障；隨機(jī)性故障；（2）按照故障類(lèi)型：機(jī)械故障；電氣故障；（3）按照?qǐng)?bào)警提示：有報(bào)警故障；無(wú)報(bào)警故障；（4）按照發(fā)生部：數(shù)控裝置故障；PLC故障；伺服系統(tǒng)故障；機(jī)床系統(tǒng)故障；（5）按照破壞程度：破壞性故障；非破壞性故障；除去以上的分類(lèi)方法，還有以下的一種分類(lèi)方法：數(shù)控機(jī)床故障：系統(tǒng)故障；外圍電路故障；機(jī)械故障。軟件故障：1、基本參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致的故障2、伺服參數(shù)不正確導(dǎo)致的故障3、主軸參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致的故障4、軸參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致的故障5、PLC參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致的故障6、用戶(hù)參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致的故障7、功能參數(shù)設(shè)置不正確導(dǎo)致的故障謝謝閱讀2/導(dǎo)致的。參數(shù)按照大類(lèi)區(qū)分可分為：系統(tǒng)參數(shù)、機(jī)械參數(shù)、用戶(hù)參數(shù)。謝謝閱讀硬件故障：1、伺服放大器故障2、伺服電機(jī)故障3、檢測(cè)元件故障感謝閱讀的故障。這些也是維修人員能夠判斷的故障。4、各種系統(tǒng)板卡的故障外圍電路故障：1、繼電器、接觸器、接線(xiàn)端子、熔斷器2、線(xiàn)路短路、斷路3、外圍設(shè)備：冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)；氣路、油路；換刀系統(tǒng)；安全門(mén)、電精品文檔放心下載器柜、電氣互鎖。精品文檔放心下載感謝閱讀握此類(lèi)故障的判斷、排除方法和積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)是一線(xiàn)維護(hù)人員所必須的。謝謝閱讀機(jī)械故障：1、機(jī)械元件損壞。（1）導(dǎo)致機(jī)床不能夠正常運(yùn)行，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些報(bào)警。（2）會(huì)出現(xiàn)異響、異動(dòng)。2、機(jī)械整體配置、位置不當(dāng)或者機(jī)械有一些磨耗。（1）導(dǎo)致幾何精度丟失（2）導(dǎo)致位置精度丟失(二)數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)故障的診斷包括兩方面的內(nèi)容：診和斷。診：對(duì)是客觀(guān)狀態(tài)作檢測(cè)或測(cè)試。斷：確定故障的性質(zhì)、程度、類(lèi)別、部位，并指明故障產(chǎn)生的原因，提供相精品文檔放心下載應(yīng)的處理對(duì)策等。3/1.數(shù)控系統(tǒng)自診斷精品文檔放心下載精品文檔放心下載感謝閱讀質(zhì)劣化動(dòng)向時(shí)，及時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息的技術(shù)。開(kāi)機(jī)自診斷運(yùn)行自診斷在線(xiàn)診斷離線(xiàn)診斷遠(yuǎn)程診斷2、如何排除日常故障（1）故障發(fā)生時(shí)機(jī)床的狀態(tài)。A：在什么時(shí)間發(fā)生的故障？精品文檔放心下載部條件如何，包括天氣、供電情況等等；了解故障發(fā)生的頻次。謝謝閱讀B：故障發(fā)生時(shí)，進(jìn)行了幾種操作？機(jī)床運(yùn)行在什么模式；程序運(yùn)行情況如何；各軸分別處在什么位感謝閱讀置；當(dāng)前正在運(yùn)行那一個(gè)軸；機(jī)床有沒(méi)有執(zhí)行輔助功能；能不能夠復(fù)位消除；如精品文檔放心下載感謝閱讀數(shù)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)等等。C：故障發(fā)生后，機(jī)床出現(xiàn)的現(xiàn)象。有無(wú)報(bào)警；如果沒(méi)有報(bào)警，機(jī)床相關(guān)的狀態(tài)是否正確。D：確認(rèn)外界有無(wú)影響機(jī)床的其他因素？電磁干擾；電源是否穩(wěn)定；氣源是否穩(wěn)定等等（2）根據(jù)系統(tǒng)的報(bào)警信息以及相關(guān)資料進(jìn)行故障診斷感謝閱讀報(bào)警文本。對(duì)于很多故障，系統(tǒng)都能夠診斷出來(lái)，并提供相應(yīng)的報(bào)警信息。數(shù)控精品文檔放心下載感謝閱讀障。4/（3）充分利用數(shù)控機(jī)床上，PLC對(duì)于外圍電路實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)控功能。謝謝閱讀結(jié)合PLCPLC謝謝閱讀路的控制邏輯，正確判斷外圍電路的故障。（4）利用PLC梯形圖反映的控制邏輯，跟蹤那些外圍設(shè)施出現(xiàn)故障的真正感謝閱讀感謝閱讀感謝閱讀點(diǎn)處于哪一種狀態(tài)。（5）對(duì)于排除數(shù)控機(jī)床故障最重要的方法，就是掌握數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床精品文檔放心下載感謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載細(xì)閱讀其各類(lèi)說(shuō)明書(shū)，掌握其機(jī)械、電氣構(gòu)造、組成以及工作原理，根據(jù)故障現(xiàn)謝謝閱讀精品文檔放心下載(三)FANUC0i系統(tǒng)常見(jiàn)故障1.系統(tǒng)報(bào)警信息(1)查看方法當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到報(bào)警畫(huà)面，并顯示報(bào)警信息。精品文檔放心下載報(bào)警信息有兩部分組成：報(bào)警號(hào)；報(bào)警信息。感謝閱讀由系統(tǒng)故障（軟件的硬件的）引起或由程序（格式或內(nèi)容）引起。這一部分報(bào)警感謝閱讀號(hào)、報(bào)警信息由系統(tǒng)廠(chǎng)商預(yù)設(shè)。一種是機(jī)床報(bào)警（外部報(bào)警）這一部分報(bào)警內(nèi)容感謝閱讀通常是由外部因素引起（如氣壓、各類(lèi)外部PLC謝謝閱讀一部分報(bào)警號(hào)、報(bào)警信息由機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)商預(yù)設(shè)。2.故障案例一2.1機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中在出現(xiàn)沒(méi)有任何報(bào)警的情況下停止運(yùn)行。精品文檔放心下載精品文檔放心下載外停止，并且在反復(fù)發(fā)生幾次后機(jī)床不能夠運(yùn)行加工程序了。謝謝閱讀謝謝閱讀5/分析如下：（1）該機(jī)床出現(xiàn)故障的時(shí)候，是在加工零件過(guò)程中，并且是在旋轉(zhuǎn)第四軸精品文檔放心下載的時(shí)候出現(xiàn)。（2）在出現(xiàn)該故障初期，停止程序運(yùn)行，復(fù)位后還可以重新啟動(dòng)程序。感謝閱讀（3）經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)以后，機(jī)床不能夠啟動(dòng)加工程序。（4）關(guān)閉系統(tǒng)，重新啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，對(duì)機(jī)床各軸回原點(diǎn)的操作。三個(gè)直線(xiàn)精品文檔放心下載軸都能夠正確回到原點(diǎn)，但是旋轉(zhuǎn)軸不能夠回到原點(diǎn)（第四軸根本就能夠移動(dòng)）精品文檔放心下載感謝閱讀謝謝閱讀的原因。該機(jī)床所用第四軸，采用的是氣動(dòng)剎車(chē)。（5）觀(guān)察外部輸入氣壓正常，證明應(yīng)該不是外部氣壓過(guò)低引起。其實(shí)，如精品文檔放心下載果外部氣壓過(guò)低機(jī)床會(huì)出現(xiàn)報(bào)警的。（6）在排除外部氣壓故障的情況下，我們應(yīng)該去檢查第四軸剎車(chē)器是否正精品文檔放心下載常。如果檢查第四軸剎車(chē)器要把第四軸拆開(kāi)，這樣的話(huà)工作量就非常龐大。謝謝閱讀（7）檢查第四軸剎車(chē)器的信號(hào)，觀(guān)察剎車(chē)器的信號(hào)是否已經(jīng)進(jìn)入到PMC。謝謝閱讀通過(guò)機(jī)床電氣手冊(cè)，查詢(xún)第四軸剎車(chē)松開(kāi)到位的信號(hào)的地址為X3.4。謝謝閱讀（8）進(jìn)入系統(tǒng)查看X3.4的狀態(tài)（按照FANUC系統(tǒng)進(jìn)入PMC精品文檔放心下載鍵、PMC、PMCDGN、STATUS搜索X3.4。執(zhí)行松開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)作，觀(guān)察X3.4有無(wú)變精品文檔放心下載化，結(jié)果是沒(méi)有變化。（9）上面的步驟證明第四軸的剎車(chē)松開(kāi)信號(hào)沒(méi)有到位。精品文檔放心下載析排查。a、剎車(chē)器沒(méi)有松開(kāi)；b、剎車(chē)器松開(kāi)了，檢測(cè)開(kāi)關(guān)沒(méi)有檢測(cè)到；c、檢測(cè)元件損壞；d、從檢測(cè)元件到接口的電纜損壞；e、PLC故障；f、其他原因。（11）打開(kāi)第四軸外罩，執(zhí)行第四軸夾緊、放松動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)用于檢測(cè)的接近精品文檔放心下載6/開(kāi)關(guān)沒(méi)有亮。初步懷疑是接近開(kāi)關(guān)有問(wèn)題，或者是連接線(xiàn)有問(wèn)題。精品文檔放心下載感謝閱讀精品文檔放心下載個(gè)現(xiàn)象證明接近開(kāi)關(guān)以及相關(guān)的線(xiàn)纜是完好的。精品文檔放心下載現(xiàn)，每一次夾緊放松機(jī)構(gòu)都能夠正常運(yùn)行，但是用于檢測(cè)的接近開(kāi)關(guān)還是不亮。謝謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載精品文檔放心下載可以亮了。打開(kāi)機(jī)床，各軸回原點(diǎn)，運(yùn)行加工程序，機(jī)床能夠正常運(yùn)行。感謝閱讀（15）安裝后第四軸外罩，機(jī)床正常運(yùn)行。但是當(dāng)機(jī)床運(yùn)行了十幾分鐘后，感謝閱讀機(jī)床再次出現(xiàn)前述故障。謝謝閱讀上。再次打開(kāi)外殼，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)聯(lián)接再剎車(chē)器上，供接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)的一謝謝閱讀個(gè)螺母，從剎車(chē)器上松開(kāi)了。將這個(gè)螺母擰緊，并鎖死。機(jī)床再次投入運(yùn)行沒(méi)有精品文檔放心下載發(fā)生故障。3.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷(1)直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)—晶閘管調(diào)速是利用速度調(diào)節(jié)器對(duì)晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行控精品文檔放心下載制，通過(guò)改變導(dǎo)通角的大小來(lái)改變電樞兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的謝謝閱讀(2)交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)—因采用交流同步電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電子換精品文檔放心下載向的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置PWM驅(qū)動(dòng)控制線(xiàn)路簡(jiǎn)圖FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：(1)CRT有報(bào)警顯示的故障報(bào)警號(hào)400~457伺服系統(tǒng)錯(cuò)誤報(bào)警報(bào)警號(hào)702~704過(guò)熱報(bào)警機(jī)床切削條件差及機(jī)床摩擦力矩增大，引起主回路中的過(guò)載繼電器動(dòng)作感謝閱讀切削時(shí)伺服電機(jī)電流太大或變壓器本身故障，引起變壓器熱控開(kāi)關(guān)動(dòng)作謝謝閱讀伺服電機(jī)電樞內(nèi)部短路或絕緣不良等，引起變壓器熱控開(kāi)關(guān)動(dòng)作謝謝閱讀7/(2)報(bào)警指示燈指示的報(bào)警（7個(gè)燈）BRK—無(wú)熔絲斷路器切斷報(bào)警HVAL—過(guò)電壓報(bào)警HCAL—過(guò)電流報(bào)警（伴有401號(hào)報(bào)警）OVC—過(guò)載報(bào)警（401或702LVAL—欠壓報(bào)警TGLS—速度反饋信號(hào)斷線(xiàn)報(bào)警DCAL—放電報(bào)警(3)無(wú)報(bào)警顯示的故障機(jī)床失控：速度反饋信號(hào)為正反饋信號(hào)機(jī)床振動(dòng)：與位置有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤檢測(cè)裝置有故障（隨進(jìn)給速度）定位精度低：傳動(dòng)鏈誤差大；伺服增益太低精品文檔放心下載向器、電動(dòng)機(jī)軸向竄動(dòng)等6SC610交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三、萬(wàn)能臥式銑床電氣控制故障與維修(以X6132)X6132銑床的運(yùn)動(dòng)要求：8/主軸能正、反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主軸變速時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)沖動(dòng)一下，以利于齒輪謝謝閱讀的嚙合；主軸能制動(dòng)停車(chē)。工作臺(tái)上下、左右、前后6個(gè)方位均可移動(dòng)，且可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)和快速移感謝閱讀動(dòng)。(一)電氣線(xiàn)路分析1.主電路分析該機(jī)床有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M32.控制電動(dòng)機(jī)的控制(1)M1的啟動(dòng)SB5-KM1吸合-主觸頭閉合，M1啟動(dòng)謝謝閱讀(2)主軸電動(dòng)機(jī)的停車(chē)制動(dòng)(3)主軸的變速?zèng)_動(dòng)控制2.工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制將電源開(kāi)關(guān)QSl臺(tái)上，啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)Ml，接觸器KMl吸合并自鎖，進(jìn)給感謝閱讀控制電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)。(1)工作臺(tái)向上、下、左、右、前、后運(yùn)動(dòng)的控制通路分別是:向上:6感謝閱讀→KMI→9→SA3→3→10→SQ2→2→15→SQ1→2→13→謝謝閱讀SA3→1→16→SQ4→1→19→KM3線(xiàn)圈→2O→KM2→21精品文檔放心下載向下:6→KMl→9→SA3→3→10→SQ2→2→15→SQ1→精品文檔放心下載2→13→SA3→1→16→SQ3→1→KMZ線(xiàn)圈→18→KM3→21謝謝閱讀向左:9→SQ5→2→11→SQ4→2→12→SQ3→2→13→感謝閱讀SA3→1→16→SQ2→1→19→KM3線(xiàn)圈→20→KMZ→21謝謝閱讀向右:9→SQ5→2→SQ4→2→SQ3→2→SA3→1→SQ1→精品文檔放心下載l→KM2線(xiàn)圈→KM3→21精品文檔放心下載YC4感謝閱讀現(xiàn)工作臺(tái)的前、后運(yùn)動(dòng)。(2)工作臺(tái)進(jìn)給變速時(shí)的沖動(dòng)控制在改變工作臺(tái)進(jìn)給速度時(shí)，為了使齒輪易于嚙合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3需要瞬間感謝閱讀沖動(dòng)一下。其變速?zèng)_動(dòng)控制通路如下：9/6→KMl→9→SA3一3→10→SQ2一2→15→SQ1一2→13→SQ3一2→12謝謝閱讀→SQ4一2→11→SQ5一1→14→KM2線(xiàn)圈18→KM3→21。謝謝閱讀(3)工作臺(tái)快速移動(dòng)其動(dòng)作過(guò)程是:按下快速移動(dòng)按鈕SB3(或SB4)，接觸器KM4線(xiàn)圈獲電吸合，感謝閱讀KM4在直流電路中的常閉觸點(diǎn)(102一107)斷開(kāi)，迸給電磁離合器YC2謝謝閱讀在直流電路中的常開(kāi)觸點(diǎn)(102一107)閉合，快速移動(dòng)電磁離合器YC3通電，接謝謝閱讀通快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈，工作臺(tái)按指定方向快速移動(dòng)。當(dāng)松開(kāi)快速移動(dòng)按鈕SB3(或感謝閱讀KM4YC3因KM4的常開(kāi)謝謝閱讀觸點(diǎn)(102一YC2因KM4的常閉觸點(diǎn)(102一108)感謝閱讀閉合而接通進(jìn)給傳動(dòng)鏈，工作臺(tái)以原速度和方向繼續(xù)移動(dòng)。感謝閱讀(二)常見(jiàn)電氣控制故障維修(1)按停止按鈕后主軸不停根據(jù)對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)控制電路的分析可知，故障的可能原因有:謝謝閱讀接觸器KM1主觸頭故障如發(fā)生熔焊等，以致無(wú)法分?jǐn)嘀鬏S電動(dòng)機(jī)的電源。精品文檔放心下載主軸制動(dòng)離合器YC1109一110末閉合謝謝閱讀或離合器YC1故障。(2)主軸變速時(shí)無(wú)沖動(dòng)過(guò)程/r/