数控机床检测维修分析（精选4篇）
数控机床检测维修分析 篇1
数控维修和故障检测技术不仅是保障系统正常运行的前提, 对数控技术的发展和完善也起到了推动作用。下面从两个方面来分析数控机床的故障检测与维修。
一、数控机床的电气故障检测与维修
(一) 故障检测。
数控机床电气系统故障的调查、分析与检测的过程也就是故障的排除过程, 一旦查明了原因, 故障也就几乎等于排除了, 常用检测方法如下:
1、直观检查法。这是故障分析之初必用的方法, 就是利用感官的检查, 包括问、看、摸、测等方式。2、仪器检查法。3、信号与报警指示分析法。4、接口状态检查法。5、参数调整法。6、备件置换法。7、交叉换位法。8、特殊处理法。有些故障状态无从分析, 例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理, 比如整机断电, 稍作停顿后再开机, 有时则可能将故障消除。
二、故障维修
现场维修是对数控机床出现的故障 (主要是数控部分) 进行检测, 找出故障部位, 以相应的正常备件更换, 使机床恢复正常运行。这一过程的关键是检测, 即对系统或外围线路进行检测, 确定有无故障, 并对故障定位指出故障的确切位置。从整机定位到插线板, 在某些场合下甚至定位到元器件。这是整个维修工作的主要部分。
(一) 初始化复位法。
一般情况下, 由于瞬时故障引起的系统报警, 可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障, 若系统工作存贮区由于掉电, 拔插线路板或电池欠压造成混乱, 则必须对系统进行初始化清除, 清除前应注意作好数据拷贝记录, 若初始化后故障仍无法排除, 则进行硬件检测。
(二) 参数更改, 程序更正法。
系统参数是确定系统功能的依据, 参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机, 对此可以采用系统的块搜索功能进行检查, 改正所有错误, 以确保其正常运行。
(三) 调节, 最佳化调整法。
调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节, 修正系统故障。如某军工厂维修中, 其系统显示器画面混乱, 经调节后正常。在山东某厂, 其主轴在启动和制动时发生皮带打滑, 原因是其主轴负载转矩大, 而驱动装置的斜升时间设定过小, 经调节后正常。
最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法, 其办法很简单, 用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器, 分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间, 来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性, 而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下, 根据经验, 即调节使电机起振, 然后向反向慢慢调节, 直到消除震荡即可。
(四) 备件替换法。
用好的备件替换检测出坏的线路板, 并做相应的初始化启动, 使机床迅速投入正常运转, 然后将坏板修理或返修, 这是目前最常用的排故办法。
(五) 改善电源质量法。
目前一般采用稳压电源, 来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法, 通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
(六) 维修信息跟踪法。
一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障, 不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此作为故障排除的依据, 可正确彻底地排除故障。
三、数控机床机械部分故障一般处理
数控机床机械部分的修理, 凡与常规机床机械部分相同的故障可用常规机床机械故障处理规定对待。但由于数控机床多采用电气控制, 使机械结构简化, 所以机械故障率有明显地降低。
(一) 进给传动链故障的处理:
由于数控机床的传动链大多采用滚动摩擦副, 所以这方面的故障大多表现为运动品质下降而造成。如反向间隙增大, 定位精度达不到要求, 机械爬行现象, 轴承噪声变大 (尤其有机械硬碰撞之后易产生) 等。这部分的维修常与运动副的预紧力, 松动环和补偿环节的调整有密切关联。
(二) 主轴部件故障的处理:
这部分故障多与刀柄的自动拉紧装置、自动变档装置及主轴运动精度下降等有关。因为数控机床采取电气自动调速后已取消了机械变速箱装置, 有时虽有变速箱但也十分简单, 结构上简化使故障大为减少。
(三) ATC刀具自动交换装置故障的处理:
据统计ATC刀具自动交换装置故障占数控机床机械故障的一半以上。主要故障现象有:1、刀库运动故障;2、定位误差超差;3、机械手夹持刀柄不稳定;4、机械手运动动作不准。
所有这些故障现象, 都会导致换刀动作紧急停止, 整机因不能实现ATC刀具自动交换而停机。
(四) 位置检查用行程开关压合故障的处理:
数控机床配备了许多限位运动的行程开关, 使用一段时间后, 使运动部件的运动特性起了变化以及压合行程开关的机械可靠性与行程开关本身的品质、特性都会影响整机的运动。这就需要很好地检查, 更换或调整。
(五) 配套附件可靠性下降产生故障的处理:
数控机床的配套附件包括:1、冷却装置;2、排屑装置;3、防护装置 (其中有冷却液防护罩、导轨防护罩等) ;4、主轴冷却恒温箱以及液压油箱;5、气动泵及恒压气柜等。
这些部件的损坏或动作不灵都会产生故障, 使机床运动停止。因此, 对这些部位的检查不应忽略, 如有的加工中心换刀动力依靠压缩空气, 若气泵供压不够, 或贮气柜漏气使气压下降, 会使机床换刀动作暂停, 机床的运动约束条件不满足也会产生报警而停机。只要排除了这些因素使机床约束条件得到满足, 就会取消报警转入正常工作。
四、小结
以上对于数控机床电气与机械维故障修技术的阐述, 是我们对数控系统的调试和维修的经验的总结。虽然, 数控系统种类繁多, 故障千变万化, 维修方法也不尽相同, 但是我们仍希望把一些基本方法与思路写出来, 与大家交流。
参考文献
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[2]周晓宏, 数控机床维修技术培训教程:中国劳动社会保障出版社, 2006;
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数控机床故障分析及维修 篇2
这是排故的第一阶段, 是非常关键的阶段, 主要应作好下列工作
1.1 询问调查在接到机床现场出现故障要
求排除的信息时, 首先应要求操作者尽量保持现场故障状态, 不做任何处理, 这样有利于迅速精确地分析故障原因。
1.2 现场检查到达现场后, 首先要验证操作
者提供的各种情况的准确性、完整性, 从而核实初步判定的准确度。由于操作者的水平, 对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例, 因此到现场后仍然不要急于动手处理, 重新仔细调查各种情况, 以免破坏了现场, 使排故增加难度。
1.3 故障分析根据已知的故障状况按上节
所述故障分类办法分析故障类型, 从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的, 所以一般情况下, 对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书, 可以列出产生该故障的多种可能的原因。
1.4 确定原因对多种可能的原因进行排查
从中找出本次故障的真正原因, 这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判定能力的综合考验。
1.5 排故预备有的故障的排除方法可能很
简单, 有些故障则往往较复杂, 需要做一系列的预备工作, 例如工具仪表的预备、局部的拆卸、零部件的修理, 元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
2 电气故障的常用诊断方法
2.1 直观检查法这是故障分析之初必用的方法, 就是利用感官的检查。
2.1.1 询问向故障现场人员仔细询问故障
产生的过程、故障表象及故障后果, 并且在整个分析判定过程中可能要多次询问。
2.1.2 目视总体查看机床各部分工作状态
是否处于正常状态 (例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等) , 各电控装置 (如数控系统、温控装置、润滑装置等) 有无报警指示, 局部查看有无保险烧煅, 元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落, 各操作元件位置正确和否等等。
2.2 仪器检查法使用常规电工仪表, 对各
组交、直流电源电压, 对相关直流及脉冲信号等进行测量, 从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况, 及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量, 用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无, 用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信号和报警指示分析法
2.3.1 硬件报警指示这是指包括数控系统、
伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯, 结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因和排除方法。
2.3.2 软件报警指示如前所述的系统软件、
PLC程序和加工程序中的故障通常都设有报警显示, 依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4 接口状态检查法现代数控系统多将PLC
集成于其中, 而CNC和PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是和接口信号错误或丢失相关的, 这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示, 有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示, 而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
2.5 参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动
系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统和具体机床相匹配, 而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此, 任何参数的变化 (尤其是模拟量参数) 甚至丢失都是不答应的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障, 需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
2.6 备件置换法当故障分析结果集中于某
一印制电路板上时, 由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的, 为了缩短停机时间, 在有相同备件的条件下可以先将备件换上, 然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件, 在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料, 弄懂要求和操作步骤之后再动手, 以免造成更大的故障。
2.7 交叉换位法当发现故障板或者不能确
定是否故障板而又没有备件的情况下, 可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查, 例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判定故障板或故障部位。这种交叉换位法应非凡注重, 不仅硬件接线的正确交换, 还要将一系列相应的参数交换, 否则不仅达不到目的, 反而会产生新的故障造成思维的混乱, 一定要事先考虑周全, 设计好软、硬件交换方案, 准确无误再行交换检查。
2.8 非凡处理法当今的数控系统已进入PC
基、开放化的发展阶段, 其中软件含量越来越丰富, 有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件, 由于软件逻辑的设计中不可避免的一些新问题, 会使得有些故障状态无从分析, 例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取非凡手段来处理, 比如整机断电, 稍作停顿后再开机, 有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
3 电气故障维修和排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程, 因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了, 本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍, 供维修者参考。
3.1 电源电源是维修系统乃至整个机床正
常工作的能量来源, 它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足, 电网质量高, 因此其电气系统的电源设计考虑较少, 这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足, 再加上某些人为的因素, 难免出现由电源而引起的故障。
3.2 数控系统位置环故障
3.2.1 位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。
3.2.2 坐标轴在没有指令的情况下产生运
动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。
3.3 机床坐标找不到零点。可能是零方向在
远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。
3.4 机床动态特性变差, 工件加工质量下
降, 甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态, 应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。
3.5 偶发性停机故障。这里有两种可能的情
况摘要:一种情况是如前所述的相关软件设计中的新问题造成在某些特定的操作和功能运行组合下的停机故障, 一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的, 如强力干扰 (电网或周边设备) 、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视, 例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开的大门四周, 电柜长时间开门运行, 四周有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障, 严重的还会损坏系统和机床, 务必注重改善。
摘要：本文针对数控机床电气故障原因进行分析, 并提出维修及排除方法。
数控机床的故障诊断与维修分析 篇3
数控机床是一种昂贵、高效的自动化机床, 在机械行业中, 这些设备均处于关键岗位的关键工序上, 若出现故障后不能及时找到原因和故障部位并迅速修复设备, 将会给企业造成很大的损失。因此在借助数控机床的自诊断功能的同时, 采取正确的故障诊断方法及时发现并尽快确定故障的部位和原因, 使操作人员或维修人员及时排除故障, 缩短故障维修时间, 使机床尽快恢复工作。本文从机械维修方法和电气维修方法两个方面, 将实际生产中几种典型数控机床常见故障现象进行分析, 提出了具体的诊断过程, 并给出了具体的解决办法。
2 机械维修方法
(1) 总的指导思想:机械故障发生的部位常在于有相对运动的零部件之间, 主要故障现象为零件的磨损、断裂等。
(2) 机械维修常用的方法:更换零件法、修补法、调整法等。
(3) 数控机床机械部分组成: (以CK6140数控车床为例, 如图一)
1) 主轴箱及主运动系统 (如图二) 。故障部分: (1) 主轴精度不够主轴轴承磨损, 间隙调整不当。 (2) 主轴箱内噪音振动:齿轮磨损或断齿, 传动轴及主轴轴承磨损及损坏。
2) 进给机构及进给传动系统。故障部分: (1) 加工尺寸出现误差:轴承器松动, 滚珠螺母丝杠副磨损、松动。 (2) 加工零件出现规则或不规则的形状误差:导轨磨损或间隙调整不当。
现场故障维修举例:一台大连机床生产的普通卧式数控车床加工生产二年后出现加工后的零件直径不规则性偏小, 最大偏小1mm。
分析:根据故障现象, 故障应发现在X轴进给系统, 拆装发现滚珠螺母与丝杠之间出现间隙, 重现调整间隙、试车、加工、尺寸符合要求。 (若出现严重磨损, 需更换丝杠螺母副)
3 电气维修方法
(1) 总的指导思想:电气部分故障多发生在强电控制部分, 大电流工作部分。主要故障现象为零件失效、烧毁、接触不良等。
(2) 电气故障常用维修方法有:更换法、调整法等。
(3) 数控机床电气组成: (以数控车CK6140为例)
故障分析举例:一台华中数控车床, 在使用时, 发现正轴超程报警, 手动控制面板+Z, -Z不能移动。
故障分析:出现报警, 说明数控系统 (中心系统) 正常, 主要故障发生在Z轴与数控面板接口, Z轴控制单元部分, 根据先易后难步骤, 先查接口, 发现接触簧片由于氧化, 接触不良, 引起位置检测信号不能进入CNC装置引起报警, 用小砂纸擦拭, 装上之, 故障排除。
一台大连机床厂的卧式数控车床, 使用中突然停电, 打开后盖 (电气柜) 发现供给CNC工作电源工作的低压断路器跳闸。
故障分析:低压断路器跳闸, 应为负载出现短路或过载现象, 经查为+24V电源整流桥其中一个二极管短路造成, 更换之, 机床正常工作。
4 结语
由于数控设备维修是一项需要综合知识能力的工作, 不但需要在电气系统知识, 还要具备机械、液压等方面的知识, 所以对维修人员提出了较高的要求。在出现问题时, 应首先判断是机械问题还是电气问题, 是强电问题还是系统问题, 是系统参数问题还是PMC梯形图问题, 要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面。需要不断总结数控机床的维修经验, 逐步提高对故障的判断能力及排除故障的处理能力。
摘要：本文通过对数控机床故障诊断与维修实例的分析, 从机械维修方法和电气维修方法两个方面去分析故障原因、判断故障部位、及时排除故障并预防或减少故障产生的方法, 达到及时有效维护数控机床的目的。
关键词：数控机床,故障,诊断
参考文献
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[3]姜岩峰, 张晓波, 杨兵.集成电路测试技术基础[M].北京:化学工业出版社, 2008.
数控机床故障维修方法及实例分析 篇4
数控机床故障诊断与维修的方法对于提高工作效率、保证维修质量、降低维修成本有着重要的影响, 常见的诊断与维修方法有以下几种:
1.1 中医诊治法
中医诊治法就是套用中医“望、闻、问、切”的诊病方法, 充分利用听觉、视觉、触觉和嗅觉来发现问题的一种方法, 如响声、火花、发烫、烧焦味等常见状态, 在数控机床故障的诊断过程中, 这是首先使用而且最常用的一种有效方法。
1.2 西医手术法
西医手术法就是指在找出故障部位后, 把故障部位“切除”, 并观察故障的转移或故障变化的情况, 以此来快速确定故障维修方案, 从而彻底排除故障, 类似于西医给病人治病时采用的手术法。
1.3 正误比较法
正误比较法是指通过正确与错误的比较, 然后将错误的状态纠正为正确的状态的一种方法。
1.4 备件置换法
备件置换法是指采用与可能损坏元件一模一样或完全可替代的新备品把怀疑存在故障的元器件替换下来的一种维修方法。这样可以迅速缩小故障范围, 并最终确定故障原因。
1.5 分部修理与同步修理法
分部修理法是指将数控机床的各个独立部分不一次同时修理, 分为若干次, 每次修其中某一部分, 依次进行。此法可利用节假日修理, 减少停工损失, 适用于大型复杂的数控机床。
1.6 原理分析法
原理分析法的关键是要掌握广泛的专业知识, 熟悉具体机床的工作特性。一旦掌握了某一功能的控制原理, 就找到了解决故障最根本的出发点。
2 数控机床故障实例分析与维修
2.1 FANUC系统X轴回参考点过程中出现报警
故障现象:X轴回参考点时出现速度超慢, 倍率失效导致报警分析及处理过程:在检查系统控制参数无误后, 将X轴两端的螺丝及盖子均全部打开然后在各机构上加机油进行润滑 (尤其是在X轴丝杆轴承端有个加油润滑的点用油枪按住加足机油进行润滑) , 在加机油的同时要手动旋转X轴使轴承充分润滑, 然后装好各部件回零一次即现象 (故障) 排除
2.2 FANUC系统机床回参考点发生报警
故障现象:FANUC机床发现不好回零一回零就超程报警分析及处理过程:FANUC机床发现不好回零一回零就超程报警, 解决方法有以下几个:
(1) 将机床急停按钮按下并关闭机床电源使机床处于断电状态, 然后手动将工作台移至机床零点位置超过一点点 (大约5mm左右) 此时再打开机床, 先手动将工作台移动至机床坐标显示负100mm以上然后再回零故障即可消除。
(2) 修改机床参数的软限位参数将不可以回零的轴参数改大点比如10000~300000之间, 方法为按下急停按钮使机床处于EMG报警状态然后选择功能键officesetting (即偏置功能) 然后再选择软功能键setting按钮此时在显示平面上将第一行的0参数改为1 (即按一下1键然后按输入键) 即可, 然后再按功能键system键选择1320#参数号即可以修改我们所要修改的参数值了, 接着再把刚由0参数改为1的那个参数由1再给回0, 这些都是在按下急停按钮的时候操作的, 最后松开急停按钮, 正常开机就可以了。
(3) 移动限位档块往前或往后移动一下即就是改变硬限位的位置 (这种方法不可取一般不采用) 。
虽然, 数控系统种类繁多, 故障千变万化, 维修方法也不尽相同, 一篇短文很难尽述, 但是仍希望把一些基本方法与思路写出来, 与大家交流以期能引起大家对数控系统维修技术的重视, 维修技术的直接目的和结果是使数控系统恢复正常运行, 从而保证生产的顺利进行。
参考文献
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