數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與故障排除畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)業(yè)務(wù)總結(jié)
金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)業(yè)務(wù)總結(jié)
系別機(jī)械與汽車(chē)工程系專(zhuān)業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化年級(jí)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)
二○一三年四月
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與故障排除畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)業(yè)務(wù)總結(jié):(學(xué)生填寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容,總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)個(gè)人收獲、體會(huì))通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使我又重新回顧了一次以前所學(xué)過(guò)的課程,并將其運(yùn)用,使自己無(wú)論在理論知識(shí)上還是在生產(chǎn)實(shí)踐上,都有了很大的收獲與更深刻的了解,同時(shí)也得到了很好的鞏固。本次的論文工作可以概括為以下幾個(gè)方面:⑴查閱資料了解數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀和它在各行各業(yè)所發(fā)揮的作用,從中知道了數(shù)控機(jī)床維護(hù)的重要性。⑵通過(guò)翻閱資料和論證確定了數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與故障排除的大體思路,并對(duì)數(shù)控機(jī)床可能出現(xiàn)故障的部位進(jìn)行了解。⑶對(duì)數(shù)控機(jī)床需要維護(hù)的部位進(jìn)行論證,并撰寫(xiě)了維護(hù)的大體方法和注意事項(xiàng);故障診斷方面進(jìn)行了故障的分析和故障排除方法的撰寫(xiě)。最終通過(guò)這幾個(gè)月的努力終于完成了任務(wù),這次畢業(yè)論文的制作過(guò)程是我的一次再學(xué)習(xí),再提高的過(guò)程,在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間,畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。這段旅程看似荊棘密布,實(shí)則蘊(yùn)藏著無(wú)盡的寶藏。我從資料的收集中,掌握了數(shù)控機(jī)床的大體結(jié)構(gòu)和重要部件的維護(hù),并對(duì)數(shù)控機(jī)床故障的分析和排除方法有了一定的了解。在整個(gè)過(guò)程中,我學(xué)到了新知識(shí)增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。在今后我仍然要不斷地充實(shí)自己,爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。腳踏實(shí)地,認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度,不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。我想這是一次意志的磨練,是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升,也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在此要感謝我的導(dǎo)師和專(zhuān)業(yè)老師,是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷,使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上,我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí),也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。(該頁(yè)不夠可附頁(yè))指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):(指導(dǎo)教師或?qū)嵙?xí)單位對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的業(yè)務(wù)、工作、學(xué)習(xí)態(tài)度等評(píng)價(jià))簽名:年月日答辯小組評(píng)語(yǔ):(答辯小組根據(jù)學(xué)生論文及答辯情況評(píng)定學(xué)生成績(jī))答辯小組組長(zhǎng)簽名:年月日系意見(jiàn):(系最終評(píng)定該生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī))系主任簽名:系蓋章年月日注:畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)以?xún)?yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級(jí)記分。該業(yè)務(wù)總結(jié)進(jìn)入學(xué)生業(yè)務(wù)檔案。
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職業(yè)技術(shù)學(xué)院
201*屆畢業(yè)生畢業(yè)論文
數(shù)控機(jī)床故障的診斷和維修
院系:專(zhuān)業(yè):姓名:學(xué)號(hào):提交日期:
目錄
一、摘要二、內(nèi)容
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)的意義和要求二、數(shù)控機(jī)床故障的分類(lèi)與特點(diǎn)三、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障診斷四、伺服系統(tǒng)的故障診斷
五、數(shù)控機(jī)床電氣控制的故障診斷六、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)的基本要求七、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)實(shí)例
三、總結(jié)
數(shù)控機(jī)床故障的診斷和維修
[一]摘要
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化緊密結(jié)合的典范,是一個(gè)龐大的系統(tǒng),涉及機(jī)、電、液、氣、電子、光等各項(xiàng)技術(shù),在運(yùn)行使用中不可避免地要產(chǎn)生各種故障,關(guān)鍵的問(wèn)題是如何迅速診斷,確定故障部位,并及時(shí)排除解決,保證正常使用,提高生產(chǎn)效率。
[二]內(nèi)容
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)的意義和要求
1數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)
①數(shù)控系統(tǒng)自診斷。開(kāi)機(jī)自診斷數(shù)控系統(tǒng)在通電開(kāi)機(jī)后,都要運(yùn)行開(kāi)機(jī)自診斷程序,對(duì)系統(tǒng)中關(guān)鍵的硬件和控制軟件進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果在CRT上顯示出來(lái)。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)控裝置相連的其他外部裝置進(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。
②在線診斷和離線診斷。在線診斷是指通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的控制程序,在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下,實(shí)時(shí)自動(dòng)地對(duì)數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服系統(tǒng)、PLC的輸入輸出和其他外部裝置進(jìn)行自檢,并顯示狀態(tài)信息、故障信息。脫機(jī)診斷當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),需要停機(jī)進(jìn)行檢查,這就是脫機(jī)診斷。脫機(jī)診斷的目的是修復(fù)系統(tǒng)的錯(cuò)誤和定位故障,將故障定位在最小的范圍。
遠(yuǎn)程診斷實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷的數(shù)控系統(tǒng),必須具備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能。因此,遠(yuǎn)程診斷是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型的診斷技術(shù)。數(shù)控機(jī)床利用數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到機(jī)床制造廠家,數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障后,通過(guò)機(jī)床廠家的專(zhuān)業(yè)人員遠(yuǎn)程診斷,快速確診故障。2數(shù)控機(jī)床故障的實(shí)用診斷方法
①診斷常用的儀器、儀表及工具萬(wàn)用表-可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流。相序表-可檢測(cè)直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的相序。轉(zhuǎn)速表-可測(cè)量伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,是檢查伺服調(diào)速系統(tǒng)的重要依據(jù)。鉗形電流表-可不斷線檢測(cè)電流。測(cè)振儀-是振動(dòng)檢測(cè)中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀-可檢測(cè)電氣維修中經(jīng)常碰到的短路故障現(xiàn)象。邏輯測(cè)試筆-可測(cè)量數(shù)字電路的脈沖、電平。IC測(cè)試儀-用于數(shù)控系統(tǒng)集成電路元件的檢測(cè)和篩選。工具-彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。
②診斷用技術(shù)資料主要有:數(shù)控機(jī)床電氣說(shuō)明書(shū),電氣控制原理圖,電氣連接圖,參數(shù)表,PLC程序,編程手冊(cè),數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊(cè),伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)等。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)資料非常重要,必須參照機(jī)床實(shí)物認(rèn)真仔細(xì)地閱讀。一旦機(jī)床發(fā)生故障,在進(jìn)行分析的同時(shí)查閱相關(guān)資料。
③故障處理。故障軟故障-由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當(dāng)引起硬故障-由數(shù)控機(jī)床(控制、檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)、液氣、機(jī)械裝置)的硬件失效引起。故障處理對(duì)策除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況,不要立即切斷機(jī)床的電源,應(yīng)保持故障現(xiàn)場(chǎng)。從機(jī)床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板或驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)警燈等方面進(jìn)行檢查。可按系統(tǒng)復(fù)位鍵,觀察系統(tǒng)的變化,報(bào)警是否消失。如消
失,說(shuō)明是隨機(jī)性故障或是由操作錯(cuò)誤引起的。如不能消失,把可能引起該故障的原因羅列出來(lái),進(jìn)行綜合分析、判斷,必要時(shí)進(jìn)行一些檢測(cè)或試驗(yàn),達(dá)到確診故障的目的。
④數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法。直觀法(望聞問(wèn)切):?jiǎn)?機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看-CRT報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、電容器等元件變形煙熏燒焦、保護(hù)器脫扣等聽(tīng)-異常聲響聞-電氣元件焦糊味及其它異味摸-發(fā)熱、振動(dòng)、接觸不良等。參數(shù)檢查法:參數(shù)通常是存放在RAM中,有時(shí)電池電壓不足、系統(tǒng)長(zhǎng)期不通電或外部干擾都會(huì)使參數(shù)丟失或混亂,應(yīng)根據(jù)故障特征,檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)。隔離法:一些故障,難以區(qū)分是數(shù)控部分,還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成的,常采用隔離法。同類(lèi)對(duì)調(diào)法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板,或?qū)⒐δ芟嗤哪0寤騿卧嗷ソ粨Q。功能程序測(cè)試法:將G、M、S、T、功能的全部指令編寫(xiě)一些小程序,在診斷故障時(shí)運(yùn)行這些程序,即可判斷功能的缺失。
⑤故障診斷應(yīng)遵循的原則。第一,先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則,由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查排除。第二,先機(jī)械后電氣首先檢查機(jī)械是否正常,行程開(kāi)關(guān)是否靈活,氣動(dòng)液壓部分是否正常等,在故障檢修之前,首先注意排除機(jī)械的故障。第三,先靜后動(dòng)維修人員本身要做到先靜后動(dòng)。首先詢(xún)問(wèn)機(jī)床操作人員故障發(fā)生的過(guò)程及狀態(tài),查閱機(jī)床說(shuō)明書(shū)、圖紙資料,進(jìn)行分析后,才可動(dòng)手查找和處理故障。二、數(shù)控機(jī)床故障的分類(lèi)與特點(diǎn)三、數(shù)控機(jī)床的故障與故障分類(lèi)四、數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失了規(guī)定的功能的現(xiàn)象稱(chēng)為數(shù)控機(jī)床的故障。五、數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物,技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床的故障也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較復(fù)雜,這給數(shù)控機(jī)床的故障診斷和維修帶來(lái)不少困難。為了便于機(jī)床的故障分析和診斷,本節(jié)按故障的性質(zhì)、故障產(chǎn)生的原因和故障發(fā)生的部位等因素大致把數(shù)控機(jī)床的故障劃分為以下幾類(lèi)。六、1、按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障性質(zhì)分類(lèi)七、(1)系統(tǒng)性故障八、這類(lèi)故障是指只要滿(mǎn)足一定的條件,機(jī)床或者數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。例如電網(wǎng)電壓過(guò)高或者過(guò)低,系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生電壓過(guò)高報(bào)警或者過(guò)低報(bào)警;切削量過(guò)大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生過(guò)載報(bào)警等。九、例如一臺(tái)采用SINUMERIK810系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中,系統(tǒng)有時(shí)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),重新啟動(dòng)后,還可以正常工作。根據(jù)系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象懷疑故障原因是系統(tǒng)供電電壓波動(dòng),測(cè)量系統(tǒng)電源模塊上的24V輸人電源,發(fā)現(xiàn)為22.3V左右,當(dāng)機(jī)床加工時(shí),這個(gè)電壓還向下波動(dòng),特別是切削量大時(shí),電壓下降就大,有時(shí)接近21V,這時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),為了解決這個(gè)問(wèn)題,更換容量大的24V電源變壓器將這個(gè)故障徹底消除。十、(2)隨機(jī)故障
十一、這類(lèi)故障是指在同樣條件下,只偶爾出現(xiàn)一次或者二次的故障。要想人為地再現(xiàn)同樣的故障則是不容易的,有時(shí)很長(zhǎng)時(shí)間也很難再遇到一次。這類(lèi)故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下,這類(lèi)故障往往與機(jī)械結(jié)構(gòu)的松動(dòng)、錯(cuò)位,數(shù)控系統(tǒng)中部分元件工作特性的漂移、機(jī)床電氣元件可靠性下降有關(guān)。十二、例如一臺(tái)數(shù)控溝槽磨床,在加工過(guò)程中偶爾出現(xiàn)問(wèn)題,磨溝槽的位置發(fā)生變化,造成廢品。分析這臺(tái)機(jī)床的工作原理,在磨削加工時(shí)首先測(cè)量臂向下擺動(dòng)到工件的卡緊位置,然后工件開(kāi)始移動(dòng),當(dāng)工件的基準(zhǔn)端面接觸到測(cè)量頭
時(shí),數(shù)控裝置記錄下此時(shí)的位置數(shù)據(jù),然后測(cè)量臂抬起,加工程序繼續(xù)運(yùn)行。數(shù)控裝置根據(jù)端面的位置數(shù)據(jù),在距端面一定距離的位置磨削溝槽,所以溝槽位置不準(zhǔn)與測(cè)量的準(zhǔn)確與否有非常大的關(guān)系。因?yàn)椴唤?jīng)常發(fā)生,所以很難觀察到故障現(xiàn)象。因此根據(jù)機(jī)床工作原理,對(duì)測(cè)量頭進(jìn)行檢查并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;對(duì)測(cè)量臂的轉(zhuǎn)動(dòng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸有些緊,可能測(cè)量臂有時(shí)沒(méi)有精確到位,使測(cè)量產(chǎn)生誤差。將旋轉(zhuǎn)軸拆開(kāi)檢查發(fā)現(xiàn)已嚴(yán)重磨損,制作新備件,更換上后再也沒(méi)有發(fā)生這個(gè)故障。
十三、2、按故障類(lèi)型分類(lèi)
十四、按照機(jī)床故障的類(lèi)型區(qū)分,故障可分為機(jī)械故障和電氣故障。十五、(1)機(jī)械故障
十六、這類(lèi)故障主要發(fā)生在機(jī)床主機(jī)部分,還可以分為機(jī)械部件故障、液壓系統(tǒng)故障、氣動(dòng)系統(tǒng)故障和潤(rùn)滑系統(tǒng)故障等。
十七、例如一臺(tái)采用SINUMERIK810系統(tǒng)的數(shù)控淬火機(jī)床開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn)、走X軸時(shí),出現(xiàn)報(bào)警1680“SERVOENABLETRAV.AXISX",手動(dòng)走X軸也出現(xiàn)這個(gè)報(bào)警,檢查伺服裝置,發(fā)現(xiàn)有過(guò)載報(bào)警指示。根據(jù)西門(mén)子說(shuō)明書(shū)產(chǎn)生這個(gè)故障的原因可能是機(jī)械負(fù)載過(guò)大、伺服控制電源出現(xiàn)問(wèn)題、伺服電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障等。本著先機(jī)械后電氣的原則,首先檢測(cè)X軸滑臺(tái),手動(dòng)盤(pán)動(dòng)X軸滑臺(tái),發(fā)現(xiàn)非常沉,盤(pán)不動(dòng),說(shuō)明機(jī)械部分出現(xiàn)了問(wèn)題。將X軸滾珠絲杠拆下檢查,發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠已銹蝕,原來(lái)是滑臺(tái)密封不好,淬火液進(jìn)人滾珠絲杠,造成滾珠絲杠的銹蝕,更換新的滾珠絲杠,故障消除。十八、(2)電氣故障
十九、電氣故障是指電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,主要包括數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服單元、CRT顯示器、電源模塊、機(jī)床控制元件以及檢測(cè)開(kāi)關(guān)的故障等。這部分的故障是數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障,應(yīng)該引起足夠的重視。二十、3、按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障后有無(wú)報(bào)警顯示分類(lèi)
二十一、按故障產(chǎn)生后有無(wú)報(bào)警顯示,可分為有報(bào)警顯示故障和無(wú)報(bào)警顯示故障兩類(lèi)。
二十二、(1)有報(bào)警顯示故障
二十三、這類(lèi)故障又可以分為硬件報(bào)警顯示和軟件報(bào)警顯示兩種。二十四、1)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指示燈的報(bào)警指示。在數(shù)控系統(tǒng)中有許多用以指示故障部位的指示燈,如控制系統(tǒng)操作面板、CPU主板、伺服控制單元等部位,一旦數(shù)控系統(tǒng)的這些指示燈指示故障狀態(tài)后,根據(jù)相應(yīng)部位上的指示燈的報(bào)警含義,均可以大致判斷故障發(fā)生的部位和性質(zhì),這無(wú)疑會(huì)給故障分析與診斷帶來(lái)極大好處。因此維修人員在日常維護(hù)和故障維修時(shí)應(yīng)注意檢查這些指示燈的狀態(tài)是否正常。二十五、2)軟件報(bào)警顯示的故障。軟件報(bào)警顯示通常是指數(shù)控系統(tǒng)顯示器上顯示出的報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。由于數(shù)控系統(tǒng)具有自診斷功能,一旦檢查出故障,即按故障的級(jí)別進(jìn)行處理,同時(shí)在顯示器上顯示報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。
二十六、軟件報(bào)警又可分為NC報(bào)警和PLC報(bào)警,前者為數(shù)控部分的故障報(bào)警,可通過(guò)報(bào)警號(hào),在《數(shù)控系統(tǒng)維修手冊(cè)》上找到這個(gè)報(bào)警的原因與怎樣處理方面的內(nèi)容,從而確定可能產(chǎn)生故障的原因;后者的PLC報(bào)警的報(bào)警信息來(lái)自機(jī)床制造廠家編制的報(bào)警文本,大多屬于機(jī)床側(cè)的故障報(bào)警,遇到這類(lèi)故障,可根據(jù)報(bào)警信息,或者PLC用戶(hù)程序確診故障。二十七、(2)無(wú)報(bào)警顯示的故障
二十八、這類(lèi)故障發(fā)生時(shí)沒(méi)有任何硬件及軟件報(bào)警顯示,因此分析診斷起來(lái)比較困難。對(duì)于沒(méi)有報(bào)警的故障,通常要具體問(wèn)題具體分析。遇到這類(lèi)問(wèn)題,要根據(jù)故障現(xiàn)象、機(jī)床工作原理、數(shù)控系統(tǒng)工作原理、PLC梯形圖以及維修經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析診斷故障。
二十九、例如一臺(tái)數(shù)控淬火機(jī)床經(jīng)常自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),停一會(huì)再開(kāi)還可以工作。分析機(jī)床的工作原理,產(chǎn)生這個(gè)故障的原因一般都是系統(tǒng)保護(hù)功能起作用,所以首先檢查系統(tǒng)的供電電壓為24V,沒(méi)有間題;在檢查系統(tǒng)的冷卻裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇過(guò)濾網(wǎng)堵塞,出故障時(shí)恰好是夏季,系統(tǒng)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而自動(dòng)停機(jī),更換過(guò)濾網(wǎng),機(jī)床恢復(fù)正常使用。
三十、又如一臺(tái)采用德國(guó)SINUMERIK810系統(tǒng)的數(shù)控溝槽磨床,在自動(dòng)磨削完工件、修整砂輪時(shí),帶動(dòng)砂輪的Z軸向上運(yùn)動(dòng),停下后砂輪修整器并沒(méi)有修整砂輪,而是停止了自動(dòng)循環(huán),但屏幕上沒(méi)有報(bào)警指示。根據(jù)機(jī)床的工作原理,在修整砂輪時(shí),應(yīng)該噴射冷卻液,冷卻砂輪修整器,但多次觀察發(fā)生故障的過(guò)程,卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有切削液噴射。切削液電磁閥控制原理圖所示,在出現(xiàn)故障時(shí)利用數(shù)控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能,觀察控制切削液噴射電磁閥的輸出Q4.5,其狀態(tài)為“1”,沒(méi)有問(wèn)題,根據(jù)電氣原理圖它是通過(guò)直流繼電器K45來(lái)控制電磁閥的,檢查直流繼電器K45也沒(méi)有問(wèn)題,接著檢查電磁閥,發(fā)現(xiàn)電磁閥的線圈上有電壓,說(shuō)明問(wèn)題是出在電磁閥上,更換電磁閥,機(jī)床故障消除。三十一、4、按故障發(fā)生部位分類(lèi)
三十二、按機(jī)床故障發(fā)生的部位可把故障分為如下幾類(lèi):三十三、(1)數(shù)控裝置部分的故障
三十四、數(shù)控裝置部分的故障又可以分為軟件故障和硬件故障。三十五、1)軟件故障。有些機(jī)床故障是由于加工程序編制出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的,有些故障是由于機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置不當(dāng)引起的,這類(lèi)故障屬于軟件故障。只要將故障原因找到并修改后,這類(lèi)故障就會(huì)排除。
三十六、2)硬件故障。有些機(jī)床故障是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)硬件出現(xiàn)問(wèn)題,這類(lèi)故障必須更換損壞的器件或者維修后才能排除故障。
三十七、例如一臺(tái)數(shù)控沖床出現(xiàn)故障,屏幕沒(méi)有顯示,檢查機(jī)床控制系統(tǒng)的電源模塊的24V輸人電源,沒(méi)有問(wèn)題,NC-ON信號(hào)也正常,但在電源模塊上沒(méi)有5V電壓,說(shuō)明電源模塊損壞,維修后,機(jī)床恢復(fù)正常使用。三十八、(2)PLC部分的故障
三十九、PLC部分的故障也分為軟件和硬件故障兩種。
四十、1)軟件故障。由于PLC用戶(hù)程序編制有問(wèn)題,在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)滿(mǎn)足一定的條件即可發(fā)生故障。另外,PLC用戶(hù)程序編制的不好,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)報(bào)警的機(jī)床側(cè)故障,所以PLC用戶(hù)程序要編制的盡量完善。
三、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障診斷
所謂機(jī)械故障,就是指機(jī)械系統(tǒng)(零件、組件、部件、整臺(tái)設(shè)備和設(shè)備組合)因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。如機(jī)床的運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)(爬行或振動(dòng))、軸承噪音過(guò)大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定等現(xiàn)象都是機(jī)械故障的表現(xiàn)形式。1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本組成
(1)主傳動(dòng)系統(tǒng),其功用是實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。(2)進(jìn)給系統(tǒng),其功用是實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(3)機(jī)床基礎(chǔ)件(又稱(chēng)機(jī)床大件),通常指床身、底座、立柱、滑座和
工作臺(tái)等,它們是整臺(tái)機(jī)床的基礎(chǔ)和框架,其功用是支承機(jī)床本身的其它零部件,并保證這些零部件在工作時(shí)或者固定在基礎(chǔ)件上,或者在它的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。(4)實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置,如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻、防護(hù)和排屑等裝置。
(5)刀庫(kù)、刀架和自動(dòng)換刀裝置。
(6)自動(dòng)托盤(pán)交換裝置,如雙工位托盤(pán)自動(dòng)交換裝置。
(7)實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置和附件,如回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。(8)特殊功能裝置,如刀具破損檢測(cè)、精度檢測(cè)和監(jiān)控裝置等。2數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障的分類(lèi)
數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑、冷卻、排屑、液壓、氣動(dòng)和防護(hù)等裝置的故障。常見(jiàn)的主要故障有:因安裝、調(diào)試和操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動(dòng)故障與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)摩擦過(guò)大的故障。故障表現(xiàn)為傳動(dòng)噪音大、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)、齒輪絲桿與軸承缺油、導(dǎo)軌塞鐵調(diào)整不當(dāng)、導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良、支撐軸承徑向或軸向移動(dòng)以及參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)仍蚓稍斐梢陨瞎收稀S绕鋺?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)、定量的加注潤(rùn)滑油(劑),這是機(jī)床各傳動(dòng)鏈正常運(yùn)行的保證。另外,液壓、潤(rùn)滑與氣動(dòng)系統(tǒng)的故障主要是管路堵塞和密封不良,例如液壓骨架油封因長(zhǎng)時(shí)間使用造成與之配合零件軸徑方向磨損,研出溝槽,漏油、密封失效。因此,數(shù)控機(jī)床更應(yīng)加強(qiáng)污染控制和根除三漏(漏油、漏氣、漏夜)現(xiàn)象的發(fā)生。
四、數(shù)控機(jī)床電氣控制的故障診斷
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物,技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。按照功能結(jié)構(gòu)分為機(jī)械部分和電氣部分,其中電氣部分包括電源、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和一些電纜、接頭、開(kāi)關(guān)等。其故障也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較復(fù)雜,這就給數(shù)控機(jī)床的故障診斷和維修帶來(lái)不少困難,下面就數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)電氣故障做一簡(jiǎn)單介紹。一、電源故障
電源是整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來(lái)源,我們常用的數(shù)控和伺服系統(tǒng),如西門(mén)子系統(tǒng)、海德漢系統(tǒng)等是由德國(guó)等西方國(guó)家設(shè)計(jì)制造的,由于他們國(guó)家的電力充足,電網(wǎng)質(zhì)量高,因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少,這對(duì)于我國(guó)有較大波動(dòng)和高次諧波的電力供電網(wǎng)來(lái)說(shuō)就略顯不足,再加上某些人為的因素,難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。輕者會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)死機(jī),重者會(huì)毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。
例如一臺(tái)德國(guó)產(chǎn)DMU60P加工中心在加工時(shí)由于廠房改造,旁邊有一臺(tái)大功率焊機(jī)突然開(kāi)始焊接,造成該設(shè)備死機(jī),重啟后系統(tǒng)提示“硬盤(pán)系統(tǒng)文件丟失”,系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng),只好更換硬盤(pán)并重新安裝系統(tǒng)。又如一臺(tái)進(jìn)口數(shù)控車(chē)床(西門(mén)子810D系統(tǒng)),開(kāi)機(jī)后出現(xiàn)報(bào)警“NC/PLC無(wú)法連接”,經(jīng)檢查,系統(tǒng)NCU單元指示燈和數(shù)碼管均沒(méi)有顯示,而與之供電的電源模塊輸入電壓用萬(wàn)用表測(cè)量正常,打開(kāi)電源模塊后發(fā)現(xiàn),模塊內(nèi)部主接觸器常閉的輔助觸點(diǎn)燒黑,接觸電阻過(guò)大,達(dá)到100多kΩ,造成上電后內(nèi)部5V和24V電源電路無(wú)法啟動(dòng),無(wú)法給NCU單元供電,更換此接觸器后,系統(tǒng)啟動(dòng)恢復(fù)正常,分析其原因,可能是在開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí),電網(wǎng)電壓沖擊過(guò)大造成的。
為了避免上述案例的發(fā)生,我們?cè)诮o數(shù)控機(jī)床供電時(shí)應(yīng)盡量做到以下幾點(diǎn):
(1)提供獨(dú)立的配電箱而不與其他設(shè)備串用;(2)在資金允許的情況下,應(yīng)盡量配備三相交流穩(wěn)壓裝置;(3)電源始端有良好的接地;(4)進(jìn)入數(shù)控機(jī)床的三相電源應(yīng)采用三相五線制,中線(N)與接地(PE)嚴(yán)格分開(kāi)。二、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障
1.位置環(huán)報(bào)警。大多數(shù)情況下,若正在運(yùn)動(dòng)的軸實(shí)際位置誤差超過(guò)機(jī)床參數(shù)所設(shè)定的允許值,則產(chǎn)生輪廓誤差監(jiān)控報(bào)警;若機(jī)床坐標(biāo)軸定位使得實(shí)際位置與給定的位置之差超過(guò)機(jī)床參數(shù)設(shè)定的允許值,則產(chǎn)生靜態(tài)誤差監(jiān)控報(bào)警;若測(cè)量裝置有故障,則產(chǎn)生測(cè)量裝置監(jiān)控報(bào)警。位置環(huán)報(bào)警一般是由于位置測(cè)量元件,如光柵尺、編碼器被污染或被損壞引起的,也有的是由于電纜破損或接頭接觸不良所致。
2.坐標(biāo)軸在沒(méi)有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),可能是漂移過(guò)大;位置或速度環(huán)接成正反饋;反饋回路開(kāi)路;編碼器安裝不當(dāng)引起的。三、機(jī)床開(kāi)機(jī)返回不了參考點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)后返回不了參考點(diǎn)的故障一般有以下三種情況:第一種是由于是由于參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題,導(dǎo)致PLC沒(méi)有產(chǎn)生減速信號(hào);第二種情況使編碼器或者光柵尺的零點(diǎn)脈沖出了問(wèn)題;第三種情況是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的測(cè)量模塊出現(xiàn)問(wèn)題,沒(méi)有接收到零點(diǎn)脈沖。四、機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能變差機(jī)床在加工時(shí),有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)工件質(zhì)量變差,甚至在一定速度下運(yùn)動(dòng)會(huì)有抖動(dòng),這其中有很大一種可能是由于機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間使用,機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大甚至磨損嚴(yán)重,或者導(dǎo)軌潤(rùn)滑不充分甚至磨損造成的;對(duì)于電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)則可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在最佳匹配狀態(tài),應(yīng)在機(jī)械故障基本排除后重新進(jìn)行最佳化調(diào)整。
例如一臺(tái)國(guó)產(chǎn)龍門(mén)加工中心,采用的是西門(mén)子840D系統(tǒng),使用幾年后X軸在高速進(jìn)給時(shí)振動(dòng)嚴(yán)重,通過(guò)清洗光柵、檢查機(jī)械傳動(dòng)后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,于是認(rèn)為系統(tǒng)參數(shù)應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整,通過(guò)降低伺服增益參數(shù)32200的值,振動(dòng)現(xiàn)象消除。五、偶發(fā)性停機(jī)故障
偶發(fā)性故障一般有兩種情況:一種情況是機(jī)床廠家設(shè)計(jì)上有缺陷,在某些特定的操作與功能運(yùn)行相組合所造成的停機(jī)故障,對(duì)于這種故障,一般機(jī)床斷電重啟后便會(huì)消失;另一種情況是由環(huán)境條件引起的,如電網(wǎng)干擾、溫度、濕度等。例如一些私營(yíng)企業(yè)將數(shù)控機(jī)床放置于普通廠房,電氣柜門(mén)長(zhǎng)期開(kāi)門(mén)運(yùn)行,附近又有大量的粉塵和金屬碎末,這些因素不僅僅會(huì)造成機(jī)床故障,嚴(yán)重的還會(huì)將機(jī)床系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)部分損壞,應(yīng)務(wù)必改善。
以上是數(shù)控機(jī)床在使用中會(huì)經(jīng)常遇見(jiàn)的幾類(lèi)故障,在實(shí)際的故障診斷與維修中,還應(yīng)該具體情況具體對(duì)待,根據(jù)故障發(fā)生時(shí)機(jī)床的狀態(tài)、操作方式進(jìn)項(xiàng)調(diào)查與分析,多和操作者進(jìn)行交流,從中找出故障點(diǎn),排除故障。
五、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)的基本要求
1、日常維護(hù)和保養(yǎng)
1>機(jī)械部分的維護(hù)與保養(yǎng)
數(shù)控機(jī)床機(jī)械部分的維護(hù)與保養(yǎng)主要包括:機(jī)床主軸部件、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌等的維護(hù)與保養(yǎng)。
(1)主軸部件的維護(hù)與保養(yǎng)
主軸部件是數(shù)控機(jī)床機(jī)械部分中的重要組成部件,主要由主軸、軸承、主軸
準(zhǔn)停裝置、自動(dòng)夾緊和切屑清除裝置組成。數(shù)控機(jī)床主軸部件的潤(rùn)滑、冷卻與密封是機(jī)床使用和維護(hù)過(guò)程中值得重視的幾個(gè)問(wèn)題。
首先,良好的潤(rùn)滑效果,可以降低軸承的工作溫度和延長(zhǎng)使用壽命。第二,主軸部件的冷卻主要是以減少軸承發(fā)熱,有效控制熱源為主。
第三,主軸部件的密封則不僅要防止灰塵、屑末和切削液進(jìn)入主軸部件,還要防止?jié)櫥偷男孤?/p>
(2)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的維護(hù)與保養(yǎng)
進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)電部件主要有:伺服電動(dòng)機(jī)及檢測(cè)元件、減速機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠螺母副、絲杠軸承、運(yùn)動(dòng)部件(工作臺(tái)、主軸箱、立柱等)。這里主要對(duì)滾珠絲杠螺母副的維護(hù)與保養(yǎng)問(wèn)題加以說(shuō)明。
滾珠絲杠螺母副除了對(duì)本身單一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精度有要求外,對(duì)軸向間隙也有嚴(yán)格的要求,以保證反向傳動(dòng)精度。因此,在操作使用中要注意由于絲杠螺母副的磨損而導(dǎo)致的軸向間隙采用調(diào)整方法加以消除。
雙螺母墊片式消隙此種形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、剛度好,應(yīng)用最為廣泛,在雙螺母間加墊片的形式可由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠根據(jù)用戶(hù)要求事先調(diào)整好預(yù)緊力,使用時(shí)裝卸非常方便。
雙螺母螺紋式消隙這種結(jié)構(gòu)調(diào)整方便,且可在使用過(guò)程中,隨時(shí)調(diào)整,但預(yù)緊力大小不能準(zhǔn)確控制。
齒差式消隙調(diào)整時(shí),先取下內(nèi)齒圈,讓兩個(gè)螺母相對(duì)于套筒同方向都轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒,然后再插入內(nèi)齒圈,則兩個(gè)螺母便產(chǎn)生相對(duì)角位移。(3)機(jī)床導(dǎo)軌的維護(hù)與保養(yǎng)
機(jī)床導(dǎo)軌的維護(hù)與保養(yǎng)主要是導(dǎo)軌的潤(rùn)滑和導(dǎo)軌的防護(hù)。導(dǎo)軌潤(rùn)滑的目的是減少摩擦阻力和摩擦磨損,以避免低速爬行和降低高溫時(shí)的溫升。因此導(dǎo)軌的潤(rùn)滑很重要。對(duì)于滑動(dòng)導(dǎo)軌,采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑;而滾動(dòng)導(dǎo)軌,則潤(rùn)滑油或者潤(rùn)滑脂均可。
導(dǎo)軌的防護(hù)在操作使用中要注意防止切屑、磨;蛘咔邢饕荷⒙湓趯(dǎo)軌面上,否則會(huì)引起導(dǎo)軌的磨損加劇、擦傷和銹蝕。為此,要注意導(dǎo)軌防護(hù)裝置的日常檢查,以保證導(dǎo)軌的防護(hù)。(4)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的維護(hù)與保養(yǎng)
數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)于加工中心,回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已成為一個(gè)不可缺少的部件。因此,在操作使用中要注意嚴(yán)格按照回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的使用說(shuō)明書(shū)要求和操作規(guī)程正確操作使用。特別注意回轉(zhuǎn)工作臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌的潤(rùn)滑。
(5)輔助裝置的維護(hù)與保養(yǎng)
數(shù)控機(jī)床的輔助裝置的維護(hù)與保養(yǎng)主要包括:數(shù)控分度頭、自動(dòng)換刀裝置、液壓氣壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)。1.數(shù)控分度頭的維護(hù)與保養(yǎng)
數(shù)控分度頭是數(shù)控銑床和加工中心等的常用附件,其作用是按照CNC裝置的指令作回轉(zhuǎn)分度或者連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),使數(shù)控機(jī)床能夠完成指定的加工精度,因此,在操作使用中要注意嚴(yán)格按照數(shù)控分度頭的使用說(shuō)明書(shū)要求和操作規(guī)程正確操作使用。
2.自動(dòng)換刀裝置的維護(hù)與保養(yǎng)
自動(dòng)換刀裝置是加工中心區(qū)別于其它數(shù)控機(jī)床的特征結(jié)構(gòu)。它具有根據(jù)加工工藝要求自動(dòng)更換所需刀具的功能,以幫助數(shù)控機(jī)床節(jié)省輔助時(shí)間,并滿(mǎn)足在一
次安裝中完成多工序、工步加工要求。因此,在操作使用中要注意經(jīng)常檢查自動(dòng)換刀裝置各組成部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常工作、是否有異常現(xiàn)象;檢查潤(rùn)滑是否良好等,并且要注意換刀可靠性和安全性檢查。3.液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)
(1)定期對(duì)油箱內(nèi)的油進(jìn)行檢查、過(guò)濾、更換;(2)檢查冷卻器和加熱器的工作性能,控制油溫;(3)定期檢查更換密封件,防止液壓系統(tǒng)泄漏;
(4)定期檢查清洗或更換液壓件、濾芯、定期檢查清洗油箱和管路;
(5)嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度,檢查系統(tǒng)的泄漏、噪聲、振動(dòng)、壓力、溫度等是否正常。
4.氣壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)
(1)選用合適的過(guò)濾器,清除壓縮空氣中的雜質(zhì)和水分;
(2)檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量,保證空氣中有適量的潤(rùn)滑油來(lái)潤(rùn)滑氣動(dòng)元件,防止生銹、磨損造成空氣泄漏和元件動(dòng)作失靈;
(3)保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性,定期檢查更換密封件;(4)注意調(diào)節(jié)工作壓力;
(5)定期檢查清洗或更換氣動(dòng)元件、濾芯。(6)數(shù)控裝置的日常維護(hù)與保養(yǎng)
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的核心。每臺(tái)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行一定時(shí)間后,某些元器件難免出現(xiàn)一些損壞或者故障。為了盡可能地延長(zhǎng)元器件的使用壽命,防止各種故障,特別是惡性事故的發(fā)生,就必須對(duì)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行日常的維護(hù)與保養(yǎng)。主要包括:數(shù)控系統(tǒng)的使用檢查和數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)。CNC系統(tǒng)的日常維護(hù)主要包括以下幾方面:
1.嚴(yán)格制訂并且執(zhí)行CNC系統(tǒng)的日常維護(hù)的規(guī)章制度
根據(jù)不同數(shù)控機(jī)床的性能特點(diǎn),嚴(yán)格制訂其CNC系統(tǒng)的日常維護(hù)的規(guī)章制度,并且在使用和操作中要嚴(yán)格執(zhí)行。
2.應(yīng)盡量少開(kāi)數(shù)控柜門(mén)和強(qiáng)電柜的門(mén)
因?yàn)椋跈C(jī)械加工車(chē)間的空氣中往往含有油霧、塵埃,它們一旦落入數(shù)控系統(tǒng)的印刷線路板或者電氣元件上,則易引起元器件的絕緣電阻下降,甚至導(dǎo)致線路板或者電氣元件的損壞。所以,在工作中應(yīng)盡量少開(kāi)數(shù)控柜門(mén)和強(qiáng)電柜的門(mén)。
3.定時(shí)清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng),以防止數(shù)控裝置過(guò)熱散熱通風(fēng)系統(tǒng)是防止數(shù)控裝置過(guò)熱的重要裝置。為此,應(yīng)每天檢查數(shù)控柜上各個(gè)冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,每半年或者一季度檢查一次風(fēng)道過(guò)濾器是否有堵塞現(xiàn)象,如果有則應(yīng)及時(shí)清理。
4.注意CNC系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護(hù)例如CNC系統(tǒng)的輸入裝置中磁頭的清洗。5.定期檢查和更換直流電機(jī)電刷
在20世紀(jì)80年代生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床,大多數(shù)采用直流伺服電機(jī),這就存在電刷的磨損問(wèn)題,為此對(duì)于直流伺服電機(jī)需要定期檢查和更換直流電機(jī)電刷。
6.經(jīng)常監(jiān)視CNC裝置用的電網(wǎng)電壓
CNC系統(tǒng)對(duì)工作電網(wǎng)電壓有嚴(yán)格的要求。例如FANUC公司生產(chǎn)的CNC系統(tǒng),允許電網(wǎng)電壓在額定值的85%~110%的范圍內(nèi)波動(dòng),否則會(huì)造成CNC系統(tǒng)不能正常工作,甚至?xí)餋NC系統(tǒng)內(nèi)部電子元件的損壞。為此要經(jīng)常檢測(cè)電網(wǎng)電壓,并控制在定額值內(nèi)。
2、故障處理
在檢測(cè)和排除故障時(shí)應(yīng)掌握以下原則:(1)先外部后內(nèi)部(2)先機(jī)械后電氣(3)先靜后動(dòng)(4)先公用后專(zhuān)用(5)先簡(jiǎn)單后復(fù)雜(6)先一般后特殊
3、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修的一般方法(1)常規(guī)檢查法(2)參數(shù)檢查法(3)功能程序測(cè)試法(4)升降溫法(5)敲擊法(6)拉偏電源法(7)交換法(8)備板置換法(9)隔離法
(10)系統(tǒng)更新重置法(11)對(duì)比法
(12)原理分析法
4、常用的維修工具及儀器
(1)常用維修工具:電烙鐵、吸錫器、螺絲刀、六角扳手
(2)常用維修儀器:萬(wàn)用表、示波器、邏輯分析儀、邏輯測(cè)試筆和脈沖信號(hào)筆、短路追蹤儀、激光干涉儀、IC測(cè)試儀、特征代碼分析儀及球桿儀。
六、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)實(shí)例
例1:配套某系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床,在工件運(yùn)行中,被加工零件的Z軸尺寸逐漸變小,而且每次的變化量與機(jī)床的切削力有關(guān),當(dāng)切削力增加時(shí),變化量也會(huì)隨之變大。
分析與處理過(guò)程:根據(jù)故障現(xiàn)象分析,產(chǎn)生故障的原因應(yīng)在伺服與滾珠絲杠之間的機(jī)械連接上。由于本機(jī)床采用的是聯(lián)軸器直接連接的結(jié)構(gòu)形式,當(dāng)伺服與滾珠絲杠之間的彈性聯(lián)軸器未能縮緊時(shí),絲杠與之間將產(chǎn)生相對(duì)滑移,造成Z軸進(jìn)給尺寸逐漸變小。
解決聯(lián)軸器不能正?s緊的方法是壓緊錐形套,增加摩擦力。如果聯(lián)軸器與絲杠、之間配合不良,依靠聯(lián)軸器本身的縮緊螺釘無(wú)法保證鎖緊時(shí),通常的解決方法是將每組錐形彈性套種的其中一個(gè)開(kāi)一條0.5mm左右的縫,以增加錐形彈性套的收縮量,這樣可以解決聯(lián)軸器與絲杠、之間配合不良引起的松動(dòng)。
例4:實(shí)際移動(dòng)量與理論值不符的故障維修
故障現(xiàn)象:某數(shù)控車(chē)床,用戶(hù)在加工過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)X、Z軸的實(shí)際移動(dòng)尺寸與理論值不符。
分析與處理過(guò)程:由于本機(jī)床X、Z軸工作正常,故障僅是移動(dòng)的實(shí)際值與理論值不符,因此可以判定機(jī)床系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器等部件均無(wú)故障,引起問(wèn)題的原因在于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)與控制系統(tǒng)的參數(shù)匹配不當(dāng)。
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)匹配的參數(shù)在不同的系統(tǒng)中有所不同,通常有電子齒輪比、指令倍乘系數(shù)、檢測(cè)被乘系數(shù)、編碼器脈沖數(shù)、絲杠螺距等。以上參數(shù)必須統(tǒng)一設(shè)定,才能保證系統(tǒng)的指令值與實(shí)際移動(dòng)之相符。
在本機(jī)床中,通過(guò)檢查系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)發(fā)現(xiàn),X、Z軸伺服的編碼器脈沖數(shù)與系統(tǒng)設(shè)定不一致。在機(jī)床上,X、Z軸的的型號(hào)相同,但內(nèi)裝式編碼器分別為每轉(zhuǎn)201*脈沖與2500脈沖,而系統(tǒng)的設(shè)定值正好與此相反。
據(jù)了解,故障原因是用戶(hù)在進(jìn)行機(jī)床大修時(shí),曾經(jīng)拆下X、Z軸伺服進(jìn)行清理,但安裝時(shí)未注意到編碼器的區(qū)別,從而引起了以上問(wèn)題。對(duì)X、Z進(jìn)行交換后,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
例5:測(cè)量系統(tǒng)故障的維修
故障現(xiàn)象:某臥式加工中心,當(dāng)X軸運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí),液壓自動(dòng)斷開(kāi),且出現(xiàn)報(bào)警提示:Y軸測(cè)量系統(tǒng)故障。斷電再通電,機(jī)床可以恢復(fù)正常工作,但X軸運(yùn)動(dòng)到某一位置附近,均可能出現(xiàn)同一故障。
分析與處理過(guò)程:該機(jī)床為進(jìn)口臥式加工中心,配套SIEMENS6RA系列直流伺服驅(qū)動(dòng)。由于X軸移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)Y軸報(bào)警,為了驗(yàn)證系統(tǒng)的正確性,拔下了X軸測(cè)量反饋電纜試驗(yàn),系統(tǒng)出現(xiàn)X軸測(cè)量系統(tǒng)故障報(bào)警,因此,可以排除系統(tǒng)誤報(bào)警的原因。
檢查X軸在出現(xiàn)報(bào)警的位置及附近,發(fā)現(xiàn)它對(duì)Y軸測(cè)量系統(tǒng)(光柵)并無(wú)干涉與影響,且僅移動(dòng)Y軸亦無(wú)報(bào)警,Y軸工作正常。再檢查Y軸電纜插頭,光柵讀數(shù)頭和光柵尺狀況,均未發(fā)現(xiàn)異,F(xiàn)象。
考慮到該設(shè)備屬大型加工中心,電纜較多,電柜與機(jī)床之間的電纜長(zhǎng)度較長(zhǎng),且所有電纜均固定在電纜架上,隨機(jī)床來(lái)回移動(dòng)。根據(jù)上述分析,初步判斷由于電纜的彎曲,導(dǎo)致局部斷線的可能性較大。
維修時(shí)有意將X軸運(yùn)動(dòng)到出現(xiàn)故障點(diǎn)位置,人為移動(dòng)電纜線,仔細(xì)測(cè)量Y軸上每一根反饋信號(hào)線的連接情況,最終發(fā)現(xiàn)其中一根信號(hào)線在電纜不斷移動(dòng)的過(guò)程中,偶爾出現(xiàn)開(kāi)路現(xiàn)象;利用電纜內(nèi)的備用線替代斷線后,機(jī)床恢復(fù)正常。
例6:驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套SIEMENS6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的臥式加工中心,在加工過(guò)程中突然停機(jī),開(kāi)機(jī)后面板上的“驅(qū)動(dòng)故障”指示燈亮,機(jī)床無(wú)法正常起動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:根據(jù)面板上的“驅(qū)動(dòng)故障”指示燈亮的現(xiàn)象,結(jié)合機(jī)床電器原理圖與系統(tǒng)PLC程序分析,確認(rèn)機(jī)床的故障原因?yàn)閅軸驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好。檢查電柜內(nèi)驅(qū)動(dòng)器,測(cè)量6RA26**驅(qū)動(dòng)器主電路電源輸入,只有V向有電壓,進(jìn)一步按機(jī)床電器原理圖對(duì)照檢查,發(fā)現(xiàn)6RA26**驅(qū)動(dòng)器進(jìn)線快速熔斷器的U、W相熔斷。用萬(wàn)用表測(cè)量驅(qū)動(dòng)器主回路進(jìn)線斷1U、1W,確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器主回路內(nèi)部存在短路。
由于6RA26**驅(qū)動(dòng)器主回路進(jìn)線直接與晶閘管相連,因此可以確認(rèn)故障原因是由于晶閘管損壞引起的。
逐一測(cè)量主回路晶閘管V1~V6,確認(rèn)V1、V2不良(已短路);更換同規(guī)格備件后,機(jī)床恢復(fù)正常。
由于測(cè)量主回路其他部分均無(wú)故障,換上晶閘管模塊后,機(jī)床恢復(fù)正常工作,分析原因可能是瞬間電壓波動(dòng)或負(fù)載波動(dòng)引起的偶然故障。
例9:自動(dòng)工作偶然出現(xiàn)劇烈震動(dòng)的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FAGOR8030系統(tǒng)、SIEMENS6SC610交流伺服驅(qū)動(dòng)的立
式加工中心,在自動(dòng)工作時(shí),偶然出現(xiàn)X軸的劇烈振動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:機(jī)床在出現(xiàn)故障時(shí),關(guān)機(jī)后在開(kāi)機(jī),機(jī)床即可以恢復(fù)正常;且在故障時(shí)檢查,系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器都無(wú)報(bào)警;而且振動(dòng)在加工過(guò)程中只是偶然出現(xiàn)。
在振動(dòng)時(shí)檢查系統(tǒng)的位置跟隨誤差顯示,發(fā)現(xiàn)此值在0~0.1mm范圍內(nèi)振動(dòng),可以基本確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測(cè)部分以及位置測(cè)量系統(tǒng)均無(wú)故障。
由于故障的偶然性,而且當(dāng)故障發(fā)生時(shí)只要通過(guò)關(guān)機(jī),即可恢復(fù)正常工作,這給故障的診斷增加了困難。為了確認(rèn)故障部位,維修時(shí)將X、Y周的驅(qū)動(dòng)器模塊、伺服分別作了互換處理,但故障現(xiàn)象不變。因此,初步確定故障是由于伺服與驅(qū)動(dòng)器間的連接電纜不良引起的。
[三]總結(jié)
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代化企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的一種重要物質(zhì)基礎(chǔ),是完成生產(chǎn)過(guò)程的重要技術(shù)手段,強(qiáng)化管理是關(guān)鍵,“防”與“治”的結(jié)合是解決數(shù)控機(jī)床“使用難、維修難”的唯一途徑。
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