数控机床故障处理实例

数控机床故障处理实例（精选10篇）

数控机床故障处理实例 篇1

机床尤其是数控机床发生故障有很多种原因, 笔者认为造成机床发生故障的原因不止是机械和电气两种, 还有其他很多种。下面就发生机床故障的原因类型进行分析, 并对典型故障进行排除指导。

1. 机械或液压原因

很多机床尤其是数控机床发生故障, 最先从数控界面上报警, 但这并不意味着故障源一定就是电气方面引起的, 实际情况是, 很多貌似故障源是电气原因, 实际是机械或液压原因。常见的此类故障如下。

(1) 数控机床采用光栅尺做位置检测元件的直线轴发生暴走

先排除电气可能的原因:光栅尺定尺和读数头是否被污染;读数头的安装位置偏离了定尺3mm (参考该光栅尺的安装、调试说明书) ;光栅尺的信号线有断线现象。如果排除了上述三种电气原因后, 基本上可以断定, 发生机床直线轴暴走的原因是:该直线轴的机械传动链磨损或松动造成反向间隙过大引起。由于该直线轴为带有光栅尺做位置控制、反馈的全闭环控制, 直线轴的间隙过大使得该轴在定位时不准确而发生暴走。如果把光栅尺屏蔽掉而改为半闭环控制, 此时的故障现象变为定位精度差, 一般不会发生暴走现象。

(2) 数控机床的直线轴一个方向运动正常, 反方向出现报警

C61160车床采用西班牙FAGOR 8055TC数控系统数控化改造后, Z轴 (溜板箱沿床身导轨方向) 移动时, 一个方向运动正常, 另一个方向开始运动时, 出现“Z轴跟随误差出界”。该直线轴采用光栅尺作为位置检测的全闭环控制。如果屏蔽掉光栅尺, 故障现象改变为:一个方向运动正常, 反方向出现爬行、震荡并有齿轮的撞击声。经过分析, 发现由溜板箱上的背帽松动引起。当机床往正常方向运动时, 由于背帽往里“坐”和其斜齿啮合良好而运动正常;当反向运动时, 由于背帽向外顶使其和斜齿轮啮合不好而发生故障。

(3) 数控机床直线轴不均衡“吃刀”时, 该轴前后窜动

在C61200车床上加工轧辊辊径时, 当X轴“吃刀”后, 发现X轴前后窜动。加工的轧辊的辊径是圆形的金属棒料, 但不规则即料偏。X轴为光栅尺做位置检测的全闭环控制, 该轴改为半闭环控制后, 这种现象消失。一般人认为是光栅尺有故障了, 其实恰恰相反, 正因为作为位置检测的光栅尺很正常, 采用其作为位置检测时, 发现了X轴传动链存在问题。最终检查出来是X轴滚珠丝杠背帽松动引起。

2. 电气原因

由于电气原因引起机床故障太多, 这里只就一个典型的原因作以分析。

TS6916落地式双面镗铣床, 采用的是FAGOR数显装置, 各个直线轴的电机采用西班牙FAGOR交流伺服电机, 其驱动装置采用FAGOR公司的AXD驱动装置, 在投产使用后, 有时一个月或半个月偶尔出现Z轴瞬间暴走一下。经过测量线, 没发现有断线的地方。这种故障不经常发生, 偶尔发生一次, 当找来维修人员的时候, 很难重现故障现象。刚开始以为是变频器对FAGOR装置产生干扰引起, 加强其屏蔽后, 效果不理想, 过了半年, 该现象又出现了。经查找原因, 发现出现问题的该直线轴编码器的信号线的12脚的阻值为0.6Ω, 比其他信号线的阻值大了一倍。换了电缆线后, 发现机床正常。

3. 周围的振动

TK6913数控镗铣床, 其数控系统采用西门子840D系统。投产不久即经常发生“NC与PLC通信不上”的故障。经查发现, 发生该故障的次数和周围机床的开动率有关系, 周围机床开动越多, 该机床故障出现的频率越高。最后发现, 电柜内的840D数控系统的NCU插件的固定螺丝松了, 周围机床开动得多, 传来的振动可使NCU插板出现瞬间抖动而引起故障所致。

4. 气候和气温

C61315大型车床一切正常。有1年的12月末由于加工产品供料没了, 机床停了1周时间。料供上后, 开动机床时, 机床主轴在采用高速挡时发生床头箱齿轮磕碰。该机床主轴三个挡位, 主轴电机采用直流电机, 其控制系统采用英国欧陆直流调速系统。该机床在停产1周中, 气温骤降15°。经过仔细排查, 发现该故障是因为气温骤降后, 主轴箱内的油变稠, 导致上述故障发生。排除该故障的方法是:机床送上电并给上油泵, 不要旋转主轴, 使主轴油变热即好。如果生产任务急迫, 可以在机床送上油泵后, 降低主轴控制系统的比例参数并提高启、制动时间, 一般情况下会使故障消失或改善, 这样可以降低开机床给油泵等待时间。

5. 机床设计者的原因

从美国进口的轧辊数控磨床采用的是德国BOSCH数控系统, 有一次X轴往离开磨削工件的方向运动正常 (+X方向) , 手动往-X方向开动机床, 机床X轴不移动, 但机床显示器上也没有报警。经过仔细分析发现, 之所以发生上述现象, 是机床设计者处于保护机床测量臂的考虑。当时出现这种异常的现象时, 发现靠近X轴的用于测量磨削工件精度的测量臂虽然升到头儿了, 但数控系统没有接到测量臂到头儿信号, 故认为测量臂没有升上去, X轴沿-X方向开就可能撞坏测量臂。看来这是机床设计者用做机床保护的。只不过该保护没有在报警文本中显示。

6. 机床操作人员误操作原因

在多年的维修数控机床中, 发现由于操作人员误操作引起的故障很多, 下面列举两个典型的例子加以说明。

有一次机床操作人员在C61200车床加工大型产品时“冲刀”, 机床没有任何报警。该机床的控制系统为日本FANUC 0TD数控系统。据机床操作人员说, 在“冲刀”的同时, 发现加工程序跳过几句 (少执行一句) 所致。当时在保持现场的情况下, 空执行程序实验了几百次, 一次也没有发现上述所说的加工程序少执行一句的现象。根据多年维修经验和对数控机床的理解, 认为数控加工程序少执行的语句只有这种可能, 即该语句之前附加了用作解释的不执行的符号, 令人遗憾的是, 该语句作为正常的加工程序有效, 通过思考和多次实验及模拟, 发现机床操作人员在按相应的键进行执行自动程序中少按了一个键就发生了上述现象。

采用西门子840D数控系统的青海轧辊车床CK84140, 在机床人员加工轧辊时, 同一操作者在相隔15天上夜班时, 均造成产品报废。故障现象是:操作人员在拿起手持单元的瞬间, 机床X轴快速冲向工件, 造成工件报废。后让该操作人员重复以前的操作步骤多次, 突然发现一次, 原来是该手持单元的上面有两个键, 操作人员一直没用过, 也不知道起什么作用的, 这两个键是:“+”和“-”方向键, 该人员手较大, 在拿上手持单元的瞬间无意识按“-”方向键一下, 车床刀架瞬间快速向负方向冲去。

7. 机床开动率

很多数控机床或采用PLC的普通机床在长期停电搁置后, 支持其的电池电量不足会导致程序消失, 而造成机床“瘫痪”, 这应该引起维修人员的高度重视。

摘要：对机床发生故障的故障源进行了总结和阐述, 并对典型故障产生的原因做了介绍。

关键词：机床,机械,液压,电气

数控机床故障处理实例 篇2

摘要：数控机床故障是机床在生产操作过程中常见的故障之一, 数控机床出现故障将严重影响企业的正常生产，因此，处理好数控机床故障是保障企业生产正常进行的关键。本文通过阐述数控机床常见的故障，探讨了分析数控机床故障的思路，并在此基础上，提出了排除数控机床故障的处理方法。

关键词：数控机床;故障;诊断方法

前 言

数控机床设备与普通的机床设备相比，其操作系统更为复杂。数控机床复杂的系统导致数控机床在运行过程中不可避免会发生一些故障，一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响了机床的有效利用。

对于生产企业来说，当数控机床出现故障时，如何快速有效地处理好数控机床的故障，是企业生产中亟待解决的问题，因此，对于从事数控机床工作的相关从业者来说，首先要熟悉数控机床常见的故障，这样才能在故障发生时及时排除故障。

一、简述数控机床常见的故障

所谓数控机床故障，就是数控机床全部或者部分丧失了规定的功能，导致数控机床无法正常运行。下文主要介绍三种数控机床常见的故障，即数控机床的结构性故障、数控机床的动作性故障和数控机床的功能性故障。

1.数控机床的结构性故障。数控机床的结构性故障主要是指主轴电动机运行噪声大、发热量大、切削时产生振动、速度不稳定等，针对此类故障，应根据其与主轴的安装、档位、润滑、轴承和动平衡的关系，在找出具体故障点的同时做出相应的排除故障的处理。数控机床的结构性故障的表现是，其

主轴转动的速度随着一个加工中心的主轴启动而转动，当转动的速度达到指令速度时，停车也随之停下来。

2.数控机床的.动作性故障。数控机床的动作性障碍是指机床的各执行部件出现的动作障碍，出现此类障碍时，常伴有报警提示，常见的数控机床动作性障碍有刀库或刀盘不能定位或者不能被松开，刀具松不开或夹不紧，旋转工作台不转等等，因此，在处理数控机床的动作性故障时，利用动作性故障发生时的报警提示，按照数控机床维修的一般规律对数控机床进行故障处理，是排除数控机床动作性故障的有效途径。

3.数控机床的功能性故障。数控机床的功能性故障主要表现为运动方向误差大、加工精度差、机床没有任何报警显示等，因此，面对数控机床的功能性故障，在处理数控机床功能性故障时，从运动误差的特点出发，结合运动误差产生大小的程度和不合格零件的特征，有针对性地进行检查，便于快速找出导致故障的原因，此类故障常见的现象是，在对某一工件进行检查时，发现轴方向的实际尺寸跟程序编辑的实际尺寸存在偏差。

二、分析数控机床故障的思路

在数控机床的使用过程中，分析与处理数控机床的故障是使用数控机床时必不可少的工作。当数控机床故障发生时，分析与排除的难度相对也大，因此，分析数控机床故障的思路可以有效地排除数控机床故障。

1.查找故障。

查找数控机床发生故障的原因的主要途径是通过询问查找和现场查找。询问查找是指，在接到数控机床发生故障，要求采取措施排除数控机床故障时，应仔细询问故障指示情况，通过了解故障产生的背景，初步作出对故障产生原因的判断，同时应该注意，当故障发生时，不能破坏现场，根据保留下来的现场实际情况，有利于数控机床故障维修人员到达现场后，迅速准确地分析故障原因，综合多方面因素进行调查。

2.故障分析。

对故障现象进行全面了解后，接下来就根据故障情况进行分析。由于大多数数控机床是有指示的，我们可以把数控机床的故障分为三类，一是有故障自诊断报警信号的故障;二是能正常运行，但加工出产品不合格的故障;三是无故障自诊断报警信号，机床无法工作的故障。因此，作为数控机床维修人员，根据已知的故障状况分析故障类型，在充分了解故障状况和故障类型的基础上，才能确定排除故障的方法。

3.确定原因。

在故障诊断的过程中，首先应该坚持可直接检查或经过简单的拆卸即可进行检查的那些部位，然后检查需要进行大量的拆卸工作之后才能接近和检查的那些部位。通过由表及里地进行故障源查找，综合多种可能确定数控机床故障产生的原因，然后在多种原因中进行筛选和排除，最终确定本次故障的真正原因。对数控机床故障原因的判断，是对维修人员熟练掌握和运用数控机床实践能力的考验，在一定上体现了机床维修人员的专业技能。

4.排除故障。

进行故障调查与分析的关键阶段是排除故障。在数控机床的故障中，应根据数控机床故障的难易程度，有针对性地采取不同的处理故障的方法排除故障，尤其是在处理较为复杂的数控机床故障时，数控机床维修人员可以同时采取几种方法，灵活运用，综合分析故障产生的原因，逐步缩小故障范围，进而排除数控机床的故障。

三、处理数控机床常见故障的方法

一般来说，随着故障类型的不同，采取的故障诊断方法也就不同。下文将结合实际工作经验，对数控机床常见的故障，提出具体的处理故障的方法。

1.结构性故障的处理方法。

在处理数控机床结构性故障时，最主要的是处理好数控机床的传动部件关系。因此，在检查数控机床传动部件时，要调整数控机床传动部件的预紧参数。另外，数控机床的结构性障碍还表现为转动部件出现噪声，此类故障要求我们在维修机床故障时，从检查分油器和滚珠两个方面入手，具体检查分油器是否出现堵塞，滚珠是否破损。压紧轴承，保持通畅的油管和完整的滚珠，才能保障数控机床结构的安全

2.动作性故障的处理方法。

在处理数控机床动作性故障时，首先，在进行维修时，由于刀具本身的重量超出了机床自身所设定的参数值，刀具将从机械手中脱落，因此，应保证刀具的重量不会超标，与此同时，还应将损坏的机械手卡紧销及时更换。其次，由于刀具松卡弹簧上的螺母出现了松动，不能加紧刀具，要求维修人员在维修时，需使螺母的最大压力值不超过额定参数值。

3.功能性故障的处理方法。

在处理数控机床功能性故障时，对于出现的加工精度达不到要求的状况，平时就应当重视对主轴部分的保养维护，主要是由于主轴部件的原因。究其原因，可以归为两点，一是由于机床在运输以及安装的过程中受到了冲撞，导致了主轴部件的位置发生了移动;二是在安装的过程中由于精度不高，是的主轴部件松动。因此，在处理数控机床功能性故障时，应该按照数控机床出厂时的要求，对主轴部分进行调整和加固。

结语

综上所述，以上对数控机床的故障的概述，主要针对数控机床的故障，提出了一些处理数控机床故障时需要遵循的规律和方法，但是面对种类繁杂的数控机床故障，仍需要我们不断探索研讨故障发生的根源。在日常工作中，对数控故障的发生要防患于未然，做好日常的维护工作是关键。做好日常的维护工作在一定程度上也可以降低数控机床故障发生的概率，为企业生产的顺利进行提供了有效保障。

参考文献

[1]郝建军.浅谈数控机床故障的排除[J].科技创新导报.,(14).

[2]张欢.数控机床故障分析与排除[J].黑龙江科技信息.,.(05).

[3]龙超韩.数控机床故障诊断[J].化学工程与装备.,(02).

数控机床故障诊断及处理 篇3

关键词：数控机床；故障诊断；处理

引言

随着我国加工制造业的发展，以微电子技术为基础，以大规模集成电路为标志的数控机床在我国得到了广泛的应用，并给制造业带来了较高的经济效益。数控机床中，大部分的故障都有据可查，而有些故障CNC系统提供的报警信息相对比较含糊甚至根本没有任何征兆，甚至出现故障的周期较长，没有规律，不定期，这些疑难故障给查找分析带来了很多困难。对于这类数控机床故障，需要对具体故障情况做具体检查和分析，逐步缩小故障范围，而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面进行综合判断，不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。

1.数控机床故障的类型

数控机床是机电一体化的产物，技术先进、结构复杂。数控机床的故障也是多种多样、各不相同，故障原因一般都比较复杂，这给数控机床的故障诊断和维修带来不少困难。虽然数控机床有很多种，但数控机床发生的类型可分为两类：系统性故障、随机故障。

系统性故障是指只要满足一定的条件，机床或者数控系统就必然出现的故障。例如电网电压过高或者过低，系统就会产生电压过高报警或者过低报警；切削量过大时，就会产生过载报警等。随机故障是指在同样条件下，只偶尔出现一次或者二次的故障。要想人为地再现同样的故障则是不容易的，有时很长时间也很难再遇到一次。这类故障的分析和诊断是比较困难的。一般情况下，这类故障往往与机械结构的松动、错位，数控系统中部分元件工作特性的漂移、机床电气元件可靠性下降有关。

2.数控机床的故障诊断方法

2.1动态梯形图诊断法

通过动态梯形图信号的明暗或颜色的变化来判定故障的具体部位，这种方法对机床厂家编制的报警号的故障诊断特别有效，但要求维修者必须理解并掌握PMC具体控制原理，新型PMC还具有信号跟踪功能和强制功能，可以帮助分析故障出现前后系统输入/输出信号状态的变化情况及信号无效是由系统内部还是由系统外部信号导致的，从而更加完善了这种诊断方法。

2.2自诊断功能法

数控系统的自诊断功能，已成为衡量数控系统性能特性的重要指标，数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用二极管指示故障的导致起因，这是维修中最有效的一种方法。通常有硬件报警指示和软件报警指示两种。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与排除方法。软件报警指示：如前所述的系统软件、PLC程序与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。

2.3仪器检查法

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。

2.4功能參数封锁法

所谓参数封锁法就是通过修改系统参数来判定故障是系统内部故障还是外部故障。数控机床某些控制功能由系统参数设定，通过参数维修数控机床是一种高效快捷的方法。如某一数控机床进给采用全闭环（位置检测采用光栅尺）控制，加工中出现了位置反馈信号断线报警，故障原因可能是光栅尺本身断线或系统内部检测电路故障。通过重新设定系统控制功能参数（FANUC-0i系统为1815#1设为“0”）及伺服设定参数，使系统由原来的全闭环控制改为半闭环控制（通过参数封锁了光栅尺），数控机床可以正常运行，则故障为光栅尺本身故障。最后仔细检测发现光栅尺内部有油污导致反馈信号不良。

3.数控机床的处理及维护

在现场维修结束后，应认真填写维修记录，列出有关必备的备件清单，建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法，如果有遗留问题应详尽记录，这样不仅使每次故障都有据可查，而且也可以不断积累维修经验。 对于数控机床来说，合理的日常维护措施可以有效预防和降低数控故障的发生机率。首先，针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程，建立工作、故障、维修档案是很重要的。其次，在一般的工作车间的空气都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物，一旦落在数控系统内的印制或线路电子器件上，就会引起元器之间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修，一般情况下不允许随便开启柜门，更不允许在使用过程中敞开柜门。数控机床目前一般都会采用专用稳压电源，这样提高电源负载能力。遇到强干扰时，可以采用接地，利用电容滤波法抑制高频干扰，通过这些预防性措施减少供电开关电源的故障。

4.结束语

总之，对于数控机床的调试和维修，重要的是吃透控制系统的PLC梯形图和系统参数的设置。出现问题后，应首先判断是强点问题还是系统问题，是系统参数问题还是PLC梯形图问题。要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面。只要遵从以上原则，一般的数控故障都可以及时排除。

参考文献：

[1]徐玉秀等.复杂机械故障诊断的分形与小波方法.北京：机械工业出版社，2003

[2]石金艳，范芳洪，罗友兰.数控机床中气动系统的故障诊断与维修[J].液压气动与密封.2010（11）

组合机床故障实例 篇4

1.PLC程序设计不合理

新购置双面组合铣, 对壳体前后端面粗铣加工, 机床采用卧式双面布置, 中间为一个强力机械铣削工作台, 滑台体就是机床床身, 工作台两侧面各安装一侧底座, 上面安装一个ZBXG160A强力铣削头, 铣削头靠油缸在侧底座上移动, 铣削头上安装机夹盘铣刀。试切加工使用约一星期后, 壳体后端面突然出现加工振纹。对后端面侧铣头的机夹盘铣刀进行检查, 未发现盘铣刀损坏及刀体松动现象。对夹具各定位点及辅助支承以及夹具主油缸夹紧力进行检查, 确认壳体定位准确、夹紧可靠, 壳体毛坯与夹具体也无干涉。后端面侧铣头压板、镶条及连接部位无松动现象, 机床安装基础可调垫铁也无异常。

工序加工顺序为:夹具夹紧→滑台前进→铣削完成→两侧铣削头让刀→滑台返回→滑台到位→铣削头进刀复位 (铣削位置) 。

观察发现两侧铣头复位时, 控制铣头锁紧与放松的电磁阀未保持。调用PLC程序, 发现该动作设计为点动, 这使得铣削头在加工过程中虽然进刀复位液压阀始终吸合, 使铣削头保持向前进刀状态, 但在未夹紧状态下没有消除与侧底座导轨的间隙及限制相对运动。由于后端面加工面大, 机床使用一段时间后, 首先对加工造成了影响。对PLC程序进行修改, 将锁紧与放松改为自锁控制状态, 排除了故障。

2.液压动作顺序错误

单面组合铣, 对壳体底面粗铣加工。机床卧式单面布置, 中间为液压工作台, 滑台体侧面安装一侧底座, 安装TX50A-F41铣削头, 机夹盘铣刀。近期由于零件的改进, 夹具由气动改为液压夹具, 用PLC控制夹具和机床, 完成自动加工过程。操作人员反映, 夹紧动作完成后, 零件的一角与定位支承块之间间隙大。首先排除了毛坯因素。夹具的动作顺序为:定位夹紧→支承1→主油缸夹紧→支承2。

通过观察, 在以定位基准2执行完定位夹紧后, 邻近加工面侧的两个辅助支承点动作, 随后执行主油缸夹紧, 定位夹紧旁的另两个支承点动作。按照夹紧顺序, 加工面一侧被支承点抬起后, 由于是一个小油缸带动楔块将支承钉顶起的结构, 主油缸夹紧无法将顶起过高的支承钉压回, 因为支承点处为毛坯面, 而毛坯厚度的不均匀, 造成夹紧后零件的一角与定位支承块之间的间隙大。

从保证夹紧可靠及降低振动对加工面影响的角度考虑, 将两处支承点的动作顺序进行调换更为合理, 顺序改为:定位夹紧→定位夹紧旁支承点动作→主油缸夹紧→近邻加工面侧支承点动作。

PLC程序输出Y12/13控制7/8YV元件实现支承1返回/支承, Y14/15控制9/10YV元件实现支承2返回/支承。通过修改PLC程序, 改变了两支承前后顺序, 故障排除。

3.增大油缸返程压力降低故障率

3面攻丝机, 定位面在夹具上方, 加工时主油缸将零件抬起至定位面3 mm处, 主油缸两侧导柱连同升起, 两导柱侧面各有一油缸活塞连接楔铁, 在导柱随中间油缸升起后, 楔铁插入导柱内与滚轮接触将导柱抬起, 使零件最终夹紧后进行加工。加工完成后, 楔铁油缸先动作, 导柱落下使零件放松, 间隔设定的时间延时后, 主油缸连同两侧导柱降下, 使零件落下。

机床使用中, 经常出现加工完成后两楔铁油缸放松返回动作未执行到位, 主油缸就执行动作, 造成楔铁与导柱卡死。通过适度加长时间延时, 仍不能完全解除故障, 如果时间延时过久, 会对加工效率造成影响。分析故障原因有两点: (1) 由于两楔铁油缸由同一电磁阀控制, 油路串联, 动作时两油缸不同步, 放松返回动作时表现明显; (2) 楔铁磨损后与导柱内滚轮摩擦力增大, 油缸执行放松返回动作时动作迟缓。

改进方案 (1) , 通过加装检测开关来检测楔铁油缸动作到位情况; (2) 改进油路, 增大放松返回动作压力或流量。

数控设备电气故障处理方法论文 篇5

1.1预防性维修

(1)数控设备的选型在维修角度上的表现。

在数控设备的选型上，除可用性参数以外，应包含的可维修性参数有：设备的可维修性、可靠性以及先进性的技术指标。

所谓的先进性主要指设备中的当今技术含量;可靠性是指设备在运营过程中各项功能是否得到正常发挥，是否符合国家质检标准;可维修性是指设备中的各个部件便于在市场上进行购买、便于进行更换和维修等操作，相关技术检修指导书等资料全面、设备的性价比趋于合理化的结构中;(2)对设备进行规范化的使用操作。

为提高设备的使用效率，降低设备故障的发生率，对设备进行规范化的使用操作是一项关键措施。

据不完全统计，有人为原因而导致的设备故障事故的发生率近30%以上，通常情况下的清洗、注油等日常设备养护工作也是由操作者人员实施，为避免这类事故的发生，可以采取以下措施：提高操作人员的设备管理及使用意识，强化操作技能，实施严格的岗前培训、合格上岗制度，以确保设备运行处于正常、合理的工作状态中。

1.2数控设备电气的主要故障内容

(1)数控设备故障的表现形式主要包括：有无火花、有无异常声音等;(2)故障发生时操作工作的主要表现为：故障发生前所进行的操作、故障发生部位等;(3)设备故障指示内容：数控设备作为自动化程度较高的电气设备，在发生故障时通常其内部的计算机控制程序会自行启动全面的自检功能，通过对设备进行全面的自检分析，将设备故障的原因及部位以数据代码等形式反馈于计算机主控台的显示器上;

(4)故障发生时设备各部分所处位置和呈现状态：故障发生轴所处的具体位置;(5)故障发生有无其他因素的作用：原先故障的再次出现、停电、雷击、受潮等;(6)操作人员在熟知设备原理及故障情况允许的前提下开展初步的自检工作：例如在进行开机试验检测，对设备运转的声音、状态、气味等信息进行辨别，从而有利于精准的定位设备发生的故障点。

1.3定位设备故障的原因及采取的措施

对设备故障的查找不能仅仅停留在位故障发生部位的定位上，还因对部长发生原因进行具体分析，以避免下次同样设备故障问题的再次发生，具体来说查找故障的原则一般为：从易到难，从外到内，先机械后电气，先静态后动态的次序，逐步分析认真查找。

在对设备故障进行检测的过程中，通常可以采取以下方式作为常用的诊断故障方法：

(1)观察法：在故障发生后，为缩小设备故障的排查范围，我们可以先进行观察法的测定，通过对设备声、光和气味的判断以及用手或电阻工具的碰触，对设备各部件进行初检。

(2)参数检查法：设备参数是设备正常运转的.一项重要指标，参数设置不当则会造成设备故障的发生，因此根据设备故障的特征，可采取对设备参数进行检查和调整的方法。

(3)原理分析法：在对数控设备的运转原理进行充分掌握的基础上，可根据设备的运转原理，在进行设备故障原因的分析时，便于准确有效的对查找方向进行确定。

(4)系统诊断法：在对设备自诊系统进行充分利用的基础上，通过对指示信号灯与报警号等在主机系统上的信号显示状态，可快速的进行故障大体位置的确定。

(5)交换法：作为故障检测常用的现场判断方法，在对故障原因进行扼要分析的前提下，通过将功能原理大致相同的元件来代替故障疑似部位，可快速的对故障发生位置进行准确判断和验证。

(6)测量法：强电故障是目前数控设备常见的故障发生位置，因此可通过万用表、兆欧表等对电路中的电流、电压的参数进行检测，从而有助于确定故障的发生部位。

(7)试运行法：试运行法主要应用于设备故障表现为时有时无的状态下，通过对设备进行试运转的启动，对设备故障发生的频率、位置、和操作程序等进行确定，同时便于对设备原因的深入分析。

(8)暴露故障法：该种方法主要应用于设备故障表现为若有又若无的状态下，通过用绝缘工具对相关部件故障疑似点的敲击，或对部件疑似性能变差点进行局部升温处理，可重复的将故障表现出来。

但应注意在采用暴露故障法时应避免对机械设备元件的损坏。

以上方法是目前对数控设备故障进行判定时常用的检测方式，各个检测方法各有优势，在使用的过程中应根据设备故障发生的具体特点有针对性的进行选用，便于将故障查找范围进行缩小。

2、设备故障处理过程中应主要的问题

有针对性的对设备故障进行合理处理，有利于维护设备的正常使用功能和技术性能，从而更好地为企业的经营目标服务，企业之间竞争的加剧，要求设备维修为搞好企业生产经营，提高和增强企业竞争能力服务。

设备维修已成为企业竞争力的因素。

维修要为企业的经营服务，首先要提高设备的综合效率，它指的是从时间和质量这两个方面来掌握设备的开动状态，增加能创造价值的时间和提高产品的质量。

其手段有：

a.从时间方面来说，是增加设备的开动时间，保证客户的交货期。

b.从质量方面来说，是增加单位时间内的产量，或者是通过减少废次品来增加合格品的比例。

对于数控设备这种高精度、高效益并且价格不菲的设备，提高设备的综合效率显得尤为重要。

我们维修人员不仅要尽快地查寻出故障源，迅速地排除故障，还要尽最大努力设法减少设备故障。

保证企业的经济效益，实现企业的经营目标。

在修理工作中，一般情况下应尽量做到复原。

但是，有时为了尽快恢复设备的正常运行，根据实际情况也允许采取一些适当的应急措施，但绝不可敷衍了事。

每次排除故障后，还应及时总结经验，做好维修记录。

记录的内容包括：设备型号、名称、编号、故障发生日期、故障现象、部位、损坏的器件、故障原因、修复措施及修复后的运行情况等。

3、结束语

总之，在维修设备时，我们只要注重故障分析，找到了问题的关键，利用正确的维修原则和方法，就一定能够提高我们的工作效率和设备的综合效率。

在数控设备的维修工作中，经常会碰到一些似是而非的情况，如故障现象好象是机械故障，实际是由于电气故障引起;反之，故障现象好象是电气故障，实际又是机械故障引起;感觉引起故障可能性最大的原因，而实际不是它引起，感觉某元件出问题可能性很小，却恰恰就是它坏了。

当然，我们维修工作应该从引起故障的可能性最大的原因查起，但如果查不出原因，而对感觉引起故障可能性较小的原因又不去查，可能就会使维修工作陷入泥潭。

数控机床故障处理实例 篇6

电源是整个机床正常工作的能量来源,我们常用的数控和伺服系统,如西门子系统、海德汉系统等是由德国等西方国家设计制造的,由于他们国家的电力充足,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。轻者会造成数据丢失、系统死机,重者会毁坏系统局部甚至全部。

例如一台德国产DMU60P加工中心在加工时由于厂房改造,旁边有一台大功率焊机突然开始焊接,造成该设备死机,重启后系统提示“硬盘系统文件丢失”,系统无法正常启动,只好更换硬盘并重新安装系统。

又如一台进口数控车床(西门子810D系统),开机后出现报警“NC/PLC无法连接”,经检查,系统NCU单元指示灯和数码管均没有显示,而与之供电的电源模块输入电压用万用表测量正常,打开电源模块后发现,模块内部主接触器常闭的辅助触点烧黑,接触电阻过大,达到100多kΩ,造成上电后内部5V和24V电源电路无法启动,无法给NCU单元供电,更换此接触器后,系统启动恢复正常,分析其原因,可能是在开关机时,电网电压冲击过大造成的。

为了避免上述案例的发生,我们在给数控机床供电时应尽量做到以下几点:(1)提供独立的配电箱而不与其他设备串用;(2)在资金允许的情况下,应尽量配备三相交流稳压装置;(3)电源始端有良好的接地;(4)进入数控机床的三相电源应采用三相五线制,中线(N)与接地(PE)严格分开;(5)电柜内电器件的布局和交、直流电线的敷设要相互隔离。我们在设计数控机床的供电系统时应尽量做到。

2电气维修与故障排除实例

1)故障现象:某配套FANUC 6M的立式加工中心,由工厂自发电供电,工件加工过程中,系统突然断电,显示消失,机床停机后无法重新起动机床。

分析及处理过程:经检查,该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮,表明电源模块存在故障。检查电源模块输入熔断器F11、F12正常。对照原理图检查各元器件,发现VSll、NFll、DSll、Q14、Q15、D24、D25均正常,电源模块一次侧无短路,判定故障发生在开关电源的二次侧。为了迅速判断故障部位,维修时依次取下短接设定端S1、S2、S4、S5,当取下S5后,故障消失,由此判定故障发生在DC24V电源回路。进一步检查发现,线路中的DC24V电流检测电阻R26不良,引起了24V过电流保护回路动作。更换R26后,机床恢复正常。

2)故障现象:某配套FANUC 6M的立式加工中心,开机时发现系统电源无法正常接通。

分析及处理过程:经检查,输入单元PIL灯与ALM灯均亮,引起故障的原因可能是来自CPl-5/6的+24V/±15V/+5V电源模块报警。当CPl-5/6接通后,由于中间继电器AL的吸合,使RY1互锁,RYl无法吸合。为了确认,维修时暂时断开了CPl-5、6间的连接,再次进行试验,ALM灯灭,CNC可以起动(CRT上显示报警),证明了故障原因。通过对电源单元进行必要的维修处理(有关电源单元的维修,参见本节后述),排除电源模块故障后,机床恢复正常。

3)故障现象:一台配套FANUC 6ME的立式加工中心,在机床加工时,出现快速运动过程中发生碰撞,引起机床的突然停机,再次开机后,系统显示ALM401,伺服驱动器主回路无法接通。

分析及处理过程:FANUC 6M系统出现ALM401报警的含义是伺服驱动器的“VRDY”信号断开,即:驱动器未准备好。根据伺服驱动系统的故障分析方法,检查3轴驱动器的主回路电源输入,发现只有V相有电压输入。逐级测量主回路电源,最终发现输入单元的伺服主回路熔断器F4、F6熔断,在确认驱动器无损坏的前提下,换上F4、F6后,机床恢复正常工作。

4)故障现象:一台配置SIEMENS 6M系统的进口立式加工中心,在用户使用时,发现电源无法正常接通。

分析及处理过程:机床型号及系统规格同例11,经分析检查,确认故障原因为PLC引起的互锁。在本例中,检查PLC输出,确认PLC的互锁信号无输出。对照PLC程序与机床电气原理图,逐一检查PLC程序中的逻辑条件,发现可能引起PLC互锁的条件均已满足,且PLC已正常运行,输出模块上的公共24V电源正常,排除了以上可能的原因。为了确认故障部位,维修时取下PLC输出模块进行检查,经仔细检查,发现故障的原因是模块地址设定错误引起的。对于SIEMENS S5-130WB的输入、输出模块,需要通过设定端进行模块地址设定。在本机床上,用户在机床出现其他故障时,曾调换过PLC的输出模块,但在调换时,未考虑到改变模块的地址设定,从而引起上述报警,恢复地址设定后,故障排除,机床可以正常起动。

维修体会与维修要点:

(1)在FANUC系统中,电源单元故障的原因多发生在电网供电不良的地区。由于加工过程中的外部突然断电或在工厂自发电供电的情况下工作,是引起电源单元故障的主要原因。

(2)在一般情况下,电源单元的故障以进线的浪涌吸收器(VSll)的故障居多。当VSll故障,但维修现场无器件时,为了保证机床的正常生产,通常的做法是暂时取消VSll,确保机床的使用,待备件到位后,再予以更换。

(3)在电网电压波动太大(特别是自发电的场合),偶然也有整流桥、开关管、续流管损坏的情况。对于以上器件,在无备件时,一般可以直接利用其他同规格的整流桥、开关管、续流管进行替代。在安装尺寸不同时,有时也可以将整流桥安装到电源单元的外部。

(4)FANUC不同的系统中,电源模块的型号有所不同,常见的电源单元有如下规格:

①FANUC l0系统用电源单元:A16B-1210-0510;

②FANUC ll系统用电源单元:A16B-1210-0560;

③FANUC l2系统用电源单元:A20B-1000-0770;

④FANUC 0系统用电源单元A:A16B-1211-0850

⑤FANUC 0系统用电源单元B:A16B-1212-0110:

⑥FANUC 0系统用电源单元AI:A16B-1212-0100(常用)。

(5)FANUC6/11等系统电源控制,由于采用了“输入单元”进行电源通/断控制,因此,其控制线路比直接电源加入型系统要复杂。通过测绘输入单元的电气原理图,再对照原理图进行维修是最有效、最可靠的方法。

(6)在某些机床上,由于机床互锁的需要,使用了外部电源切断信号,这时应根据机床电气原理图,综合分析故障原因,排除外部电源切断的因素,才能起动。

以上是数控机床在使用中会经常遇见的几类故障,在实际的故障诊断与维修中,还应该具体情况具体对待,根据故障发生时机床的状态、操作方式进项调查与分析,多和操作者进行交流,从中找出故障点,排除故障。

摘要：数控机床是机电一体化的产物,技术先进、结构复杂。按照功能结构分为机械部分和电气部分,其中电气部分包括电源、数控系统、伺服系统、检测系统和一些电缆、接头、开关等。其故障也是多种多样、各不相同,故障原因一般都比较复杂,这就给数控机床的故障诊断和维修带来不少困难。

数控机床故障处理实例 篇7

关键词：数控机床,伺服系统,故障分析

1 伺服系统概述

伺服系统是数控机床的重要组成部分, 其起到连接CNC系统及机床本体的作用, CNC系统向伺服系统发送位移、速度等相关指令, 经过变换、放调、整大后, 电动机及机械传动机构再驱动机床的坐标轴及主轴带动工作台及刀架, 通过一系列轴的联动作用产生各种机械加工运动。伺服系统包括两大部分, 即进给伺服系统与主轴伺服系统, 其中进给伺服系统的主要作用是完成CNC输出的坐标轴位置控制, 实现驱动进给;而主轴伺服系统的主要作用则是将电动机的原动力变成切削力矩及切削速度, 以完成主轴上刀具的切削加工。

2 伺服系统常见故障现象

2.1 进给伺服系统

进给伺服系统的主要作用是根据数控系统的指令信息, 将其放大后对执行部件的运动予以控制, 即其控制内容包括进给运动的速度及刀具的加工精度。根据进给伺服系统的控制方式不同, 可将数控机床分为三个类型, 即开环型、闭环型及半闭环型, 其中只有开环进给伺服系统不包含位置检测装置, 闭环型及半闭环型伺服系统中均包含位置检测装置或角位移测量装置。一个典型的数控机床闭环控制进给伺服系统包含位置比较、放大元件、驱动元件、机械传动装置、检测反馈元件等几大部分, 上述任何部分出现故障均有可能对整个系统运行产生直接影响, 因此故障的诊断与排除至关重要。进给伺服系统常见的故障现象包括以下几个方面:

首先, 超程。进给运动超过设定的限位即为超程, 系统会发出超程警报, 并显示于CRT上;操作人员必须按照机床说明书进行操作, 以进一步排除故障、解除报警。其次, 振动。多种因素均有可能导致伺服系统发生振动故障, 比如机械安装、调整不良、伺服电机速度或位置检测准确度不够、未合理设定及调整驱动单元参数设定、外部干扰过大等等;当伺服系统发生振动时要首先确定属于电气故障还是机械故障, 而后再行处理。再次, 无法回参考点。如果机床出现回参考点减速开关产生的信号失效、零标志脉冲信号失效等问题, 则机床会出现无法回参考点的现象, 此时必须与机床回参考点的方法相结合进行故障排除, 对照故障现象, 采用原理分析法、追踪法等诊断方法进行排除。最后, 位置误差大于设定值。进给伺服系统的位置误差包括跟随误差、轮廓误差、定位误差等多种, 系统误差参数设置不合理、位置检测装置受到污损、伺服系统增益设置不合理、主轴箱平衡装置稳定性差等因素均会导致位置误差大于设定值。

2.2 主轴伺服系统

主轴伺服系统的主要作用是产生主切削力, 其包括两大部分, 即伺服驱动装置及伺服电动机。一般情况下, 主轴伺服系统主要控制加工速度, 其具备正反转、停车及速度调节等功能即可, 要求其具备较大的调速范围。常见的主轴伺服控制系统包括直流主轴控制系统及交流主轴控制系统, 控制系统不同, 相应的故障类型也有所不同。常见的主轴伺服系统故障现象包括以下几种:

首先, 主轴电机不转。导致出现该问题的主要原因可以从以下几个方面检查:数控系统是否正常输出速度控制信号;通过CRT观察I/O状态, 对机床PLC梯形图情况进行分析, 确定是否满足主轴的启动条件;如果伺服电动机带有电磁制动, 则要确定是否释放了电磁制动;此外, 还可进一步分析伺服驱动单元及伺服电动机是否发生故障。其次, 主轴无法实现指令转速。首先要确定机械传动机构运行是否正常, 可以在MDI方式行进行速度转换, 如未发现异常, 则机械传统变速机构的故障可基本排除;再对主轴驱动器的电缆连接及状态指示灯进行检查, 以判断主轴驱动器是否存在故障;除此之外, 机床控制柜的位置控制输出信号的稳定性也会影响到主轴电机的运转速度, 因此也要重视检查。最后, 主轴高速旋转时发生振动, 多数为主轴驱动系统电气故障所致, 机械共振的故障可基本排除。此时可在分析机床电气原理图的基础上, 对机床主轴驱动系统的电气连接情况进行检查, 确定故障后予以排除。

3 数控机床伺服系统故障排除实例分析

例1:某进口立式加工中心在工作过程中, 某轴无法正常移动。通过分析机床电气原理图可知, 该加工中心采用的是HSV-16型交流伺服驱动, 分析机床动作发现, 程序运行过程中其速度信号、位置控制信号输出均处于正常状态, 而PLC状态则发现未输入伺服允许信号。再分析“刀库给定值转换/定位控制”板原理图进行逐级测量, 发现型号为DG201的模拟开关损坏, 更换为恢复正常。

例2:数控车床Z轴产生尺寸误差超出允许值。

通过询问操作人员及现场观察、检测可知, Z方向尺寸向负方向缓慢转移、变化, 归零后加工的工件尺寸误差值正常, 但加工2个之后又逐渐发生变化, 整体尺寸向Z轴负方向缓慢移动。对加工程序进行检查, 未发生人为的错误改动;检查刀架也未发现晃动或定位不准等异常, 则可基本判定为伺服传动系统的问题;进一步检查Z轴电动机传动机构, 发生同步齿形带有几个齿被严重磨损, 且分布不均, 一旦快速移动可能会出现丢步问题, 导致整体尺寸发生偏移;更换同步齿形带后即恢复正常。通常丝杠间隙、皮带磨损等传动系统出现问题, 会对机床的加工精度产生直接影响, 如影响不大, 比如反向间隙, 在系统参数里进行反向间隙补偿即可, 但如果误差超出允许值, 则要对传动链等整个伺服系统进行全面检测, 以排除故障。

参考文献

[1]姚敏强, 史时喜, 王晓余, 等.B.数控机床故障诊断维修技术[J].北京:电子工业出版社, 2009:334-335.

[2]王振.数控机床伺服系统故障诊断五例[J].新技术新工艺, 2010 (5) :36-37.

[3]周荃.常见数控机床伺服系统故障分析[J].新技术新工艺, 2010 (5) :28.

[4]龚仲华.数控机床故障诊断与维修500例[M].北京:机械工业出版社, 2009:156-157.

数控车床的故障分析及其诊断实例 篇8

1. 数控车床的构成与基本工作原理

详细地了解数控车床的基本构成及其工作原理, 是提高数控车床故障的分析诊断能力的必要条件。下图是数控车床加工工件的过程图。

在数控车床上加工工件时, 操作者首先根据零件图制定出加工方案, 编写出零件加工程序, 然后在控制装置编辑状态 (EDIT) 下, 输入加工程序, 存入数控装置的存储器中。数控装置对信息代码进行译码、寄存, 经处理和运算, 把结果以数字信号的形式分配给机床各坐标的伺服机构。由数控装置发出的信号, 通过伺服机构经传动装置驱动机床各运动部件, 使机床按规定的顺序、速度和位移量进行工作, 从而加工出符合图纸要求的零件。

2. 常见故障介绍

按照数控车床发生故障的部件分类, 我们一般把故障的类型分为以下两大类。

2.1 主机故障

数控车床的主机部分包括机械、冷却、润滑、液压等装置。常见的主机故障有以下几种。

2.1.1 功能性故障是指在工件加工精度方面所出现的故

障, 表现为加工精度不稳定, 加工误差大, 运动反向误差大, 工件表面粗糙度高。

2.1.2 动作型故障是指机床各种动作故障, 表现为主轴不转动, 工件夹不紧, 刀架转动失调, 等等。

2.1.3 结构型故障是指主轴发热, 主轴箱噪声大, 产生切削振动, 等等。

2.1.4 使用型故障是指使用及操作不当引起的故障, 如过载引起的机件损坏、撞车等。

2.2 电气故障

数控机床的电气故障可一般可分为弱电故障和强电故障。弱电故障主要指CNC装置、伺服单元、输入和输出装置、检测装置等电子电路发生故障;强电故障是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的电路发生故障。

3. 常见故障的诊断

3.1 常用的诊断方法

数控车床出现故障后, 我们要从主机和电气两方面进行分析, 先判断出到底是主机故障还是电气故障, 再深入分析、检查, 找出故障点, 最后予以排除。

3.1.1 对设备维修人员的要求

维修人员须具备一定的专业素质。对特定的维修对象, 维修人员首先要分解掌握系统每一部分的工作原理和车床的机械结构;其次要了解设备的操作方法, 动作顺序;最后就是对可能造成故障的各种因素进行全面分析并进行实际检查维修。每次维修后应建立详细的设备档案, 记录好故障发生的时间、现象, 以及故障分析、诊断方法、排除故障的方法, 如有遗留问题也应详尽记录, 这样不仅能使每次故障都有据可查, 而且可积累维修经验, 为以后的故障维修打好基础。

3.1.2 主机故障的诊断

对于常见的主机故障, 诊断的方法比较多, 如利用先进测试手段的“现代诊断技术”和传统的“实用诊断技术”等。

3.1.2. 1 实用诊断技术

此诊断是由维护人员通过自己的感觉器官和经验对数控机床的故障进行诊断。运用实用诊断技术的诊断过程因故障类型而异, 各种方法无先后之分, 可穿插或同时进行, 应综合分析, 方能取得更好的效果。

实用诊断技术不需要复杂昂贵的仪器, 可随时随地进行诊断, 且快速、便捷、准确性较高, 特别适合对机床进行初步诊断。

3.1.2. 2 现代诊断技术

此诊断是利用诊断仪器和数据处理对机床机械装置的某些特征参数, 如振动、噪声和温度等进行测量, 将测量值与规定的正常值进行比较, 以判断机械装置的工作状态是否正常, 从而对机械装置的运行状态进行预报和预测;并可进一步对机械装置的故障原因、部位和故障的严重程度进行定性和定量的分析。利用现代诊断技术可在机械装置发生故障的初期, 及时发现故障的部位, 并进行维护, 从而可避免机械零件的进一步损坏。现代诊断技术如今已得到了不断的推广和应用。

3.1.3 电气系统故障的诊断

对于数控车床的电气系统的故障, 其调查、分析与诊断故障的过程, 也就是故障的排除过程, 因此其故障诊断的方法就特别重要。下面简单介绍一些常用的诊断方法。

3.1.3. 1 直观法

主要采用目测、手摸、通电等方法。

3.1.3. 2 自诊断功能法

利用数控系统的自诊断功能, 给出报警信息, 指示故障的大致起因。

3.1.3. 3 交换法

将相同的模块和单元互相交换, 观察故障转移的情况, 从而快速确定故障的部位。

3.1.3. 4 仪器测量比较法

当系统发生故障后, 采用常规电工检测仪器, 对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测, 将正常值与故障时的值相比较, 可以分析出故障的原因与所在部位。

3.1.3. 5 敲击法

数控系统由各种电路板组成, 每块电路板上有很多焊点, 任何虚焊或接触不良都可能出现故障可用绝缘物轻轻敲打有虚焊或接触不良的疑点处, 若故障出现, 则故障很可能就在敲击的部位。

上述几种方法同时采用, 进行故障综合分析, 可快速诊断出故障的部位, 从而能快速排除故障。

3.2 故障诊断的原则

故障的诊断是排除数控车床故障非常重要的阶段。在进行故障的诊断时应遵循以下原则。

3.2.1 先外部后内部

现代数控机床本身的故障率已变得越来越低, 大部分故障的发生是非系统本身原因引起的。维修人员应由外向内逐一排查, 尽量避免随意启封、拆卸, 否则会扩大故障, 使机床精度丧失、性能降低。

3.2.2 先主机后电气

一般来说, 主机故障较易发觉, 而数控系统与电气故障的诊断难度较大。从实际经验来看, 数控机床的故障中有很大部分是由于主机部分的失灵而引起的。所以在故障检修之前, 首先应注意排除机械性的故障, 这样往往可以达到事半功倍的效果。

3.2.3 先静态后动态

在车床断电的静止状态下, 通过了解、观察、测试、分析, 确认通电后不会造成故障扩大或发生事故, 方可给车床通电。在运行状态下, 进行动态的观察、检验和测试, 查找故障。而对通电后可能会发生破坏性故障的, 必须先排除危险后, 方可通电。

3.2.4 先简单后复杂

当出现多种故障互相交织, 应先解决容易的问题, 后解决难度较大的问题。简单问题解决后, 难度大的问题也可能变得容易。

3.2.5 先一般后特殊

在排除某一故障时, 要先考虑最常见的可能原因, 然后分析很少发生的特殊原因。

4. 实例分析

故障一:程序运行结束刀具不回零点。

(1) 故障原因分析:上述故障可能是控制系统故障所致。刀具在进给或在加工时, 电机运转速度较低, 而程序回零点时, 则要求快速退回。电机高速运行, 需采用高压驱动电源, 使输出转矩增大。控制高压输出电源输出的有一个开关三极管, 当开关三极管损坏后, 高速回零点时高压电源打不开, 电机输出转矩不够, 致使刀具回不到零点。

(2) 故障处理:更换开关三极管。

故障二:数控机床加工的工件尺寸误差很大。

(1) 故障原因分析:发生上述故障可能的原因有:丝杠或者丝母与车床连接松动, 空走时没有吃刀阻力, 溜板运行正常, 加工时切削阻力增大, 若丝杠或丝母与车床连接松动, 会造成加工的工件尺寸漂移;X轴、Z轴丝杠反向间隙过大, 也会造成工件尺寸漂移;电动刀架故障也会造成工件尺寸漂移。

(2) 故障处理:先检查丝杠或者丝母与车床连接部位, 若松动, 紧固连接部分。再检查X轴、Z轴丝杠反向间隙, 重新调整并确定间隙。还要检查刀架锁紧装置及刀架控制箱, 最后根据情况予以排除。

5. 结语

数控车床是高度机电一体化的设备, 数控车床所产生的故障种类繁多, 其原因也往往比较复杂。因此, 我们必须对出现的故障进行广泛的研究, 探索故障发生的规律, 并采取有效的诊断方法。在今后的工作中, 我们必须不断研究、深入探讨, 只有这样才能不断提高数控车床的故障诊断技术。

参考文献

[1]王贵成主编.数控机床故障诊断技术[M].北京:化学工业出版社, 2005.

[2]徐进扬, 金玉.数控车床常见故障诊断与维修[J].设备管理与维修, 2009.1.

[3]吴兵清, 刘爱祥.经济型数控车床故障诊断与维修[J].江汉石油职工大学学报, 2006.11.

[4]《数控机床维修技师手册》编委会.数控机床维修技师手册[M].北京:机械出版社, 2006.

[5]韩鸿鸾主编.数控原理与维修技术[M].北京:机械出版社, 2004.

[6]王侃夫.数控机床故障诊断及维护[M].北京:机械出版社, 2002.

[7]孙汉卿.数控机床维修技术[M].北京:机械工业出版社, 2000:13-20.

[8]夏庆观.数控机床故障诊断与维修[M].北京.高等教育出版社, 2002.

大型风机运行故障处理实例 篇9

我公司窑头排风机Y4-73-23NO.25D, 流量385000m3/h, 转速730r/min, 全压2200Pa, 功率400kW。在运行一年半后, 运行振动逐渐增大。其现场测振值为:水平振动15.9mm/s, 垂直振动6.8mm/s, 轴向振动为5.6mm/s, 严重影响该风机的安全运行。

经检查发现, 风叶有大面积磨损致使风叶重心偏移而产生振动, 为了维持正常生产 (因该风机补焊修复, 做动平衡必要一周左右, 决定在计划检修时修复) 。根据振动原理, 采取在现场找动平衡方法对该风机风叶做动平衡校正。其步骤方法如下:

(1) 找线:先将转轴 (风叶端) 涂黑或涂白以便观察轴上划痕。利用磁力座将划针固定在 (静止) 机座上, 划针针尖距转轴0.1～0.5mm左右 (可调节) ;启动风机, 划针在转动上轻轻划线, 因风叶重心不平衡时, 运转时其轴必然有径向跳动, 轴上划痕亦不连续, 偏重的一方有划痕, 轻的一方没有。划针可固定在2～3点, 重复操作2～3次, 观察轴上划痕方向、长度是否一致, 以便更精确地找出偏重位置。

(2) 找出偏重方向:停下风机, 量取轴上划痕段弧长, 找出弧长中心。其对应的风叶方向就是偏重方向, 反之180°对称方向就是轻的方向。

(3) 配重:在轻的方向风叶的边板上, 试加配重试块 (自制U型卡, 见图1) 固定。 (配重试块制作50g、100g、200g、500g左右各3块或称量) 开启风机观察振动情况 (一般大型风机都装有测振装置或用测振仪测量, 或观察划针在转轴上的划痕情况) 。

重复上述过程, 加减配重试块, 直到振动下降, 风机运行平稳, 转轴圆周上均有划痕时, 取下配重试块称其总重, 取相同重量的配重块焊接在相应的位置即可。风机运行时测量其振动值:水平振动为2.9mm/s, 垂直振动为2.1mm/s, 轴向振动为2.5mm/s, 运行效果相当不错。

采用该方法, 简单易行, 无需任何设备和仪器及费用, 且时间短, 一般可在4～6小时完成, 但由于工况决定风机叶片磨损在所难免, 每做一次动平衡校正后, 风机可安全运行4～6个月, 大大提高运转率。

2 大型风机轴颈的现场修复

我公司2500t/d熟料生产线窑尾排风机 (Y4-2×73-7№21F) 在试生产过程中, 非电机端轴承烧坏 (油浸式润滑) , 且轴承内套与轴粘连严重, 粘连物剥离后轴颈最深损伤达4mm, 为尽快恢复生产, 公司采取拆卸, 将整个转子部分运回厂方修复要一周时间, 严重影响了正常的生产。

时隔三月高温风机 (W6-2×29№33.5F) 也发生同样事故, 其损坏程度与窑尾排风机类似。为了不影响生产, 这次采取现场修复方法, 利用该公司现有的车床中心架和小刀架, 利用该风机慢驱动作为动力。其现场修复步骤如下:

光栅尺常见故障及处理实例 篇10

(1) 光栅尺污染和光栅尺的光源故障。具体表现为: (1) 直接报警, 测量装置污染 (西门子3系统) 或轴硬件故障 (ACRAMATIC 950系统) 。 (2) 若光栅尺整体污染或在某一段受污染, 光栅尺将检测不到位移信号, 此时移动机器, 机器将以极高速度 (明显超过设定速度) 移动, 但无相应移动量坐标值显示, 并会发生指令值过高、夹紧检查等报警 (西门子3、850等系统) 。 (3) 早期制造、使用传统灯丝灯泡作光源的光栅尺, 光源有一定使用寿命, 长期工作灯丝会烧断, 发生类似于 (2) 的故障及相应报警。此时打开光栅尺一端, 在通电状态下会发现光栅尺内部无任何光亮 (仅限于传统灯丝灯泡, 发光二极管等其他光源除外) 。 (4) 光栅尺读头已进入基准点区域并减速, 但找不到基准点。

(2) 指示光栅故障。由于长期工作以致元件老化, 或撞车等激烈振动致使指示光栅的机件损坏等原因。无法读取光栅尺的位移信号, 也会发生类似于上述 (2) 报警。需要更换相同型号的指示光栅 (读头) 。

(3) 标尺光栅故障。 (1) 玻璃破碎, 撞击或激烈振动造成, 无法修复。 (2) 污染, 清洗后恢复。 (3) 局部刮伤, 光栅尺总是在某段发生故障, 一般是清洗方法不当硬物触及刮伤, 或激烈振动造成, 难以修复。

(4) 无法读取基准点信号。 (1) 光栅尺故障, 一种情况是系统未接收到读头基准点区域信号, 即读头没有进入基准点区域 (基准点区域挡光片或磁性片缺失、失效, 或处于光栅尺两端读头无法进入) ;另一种情况是干簧管或基准区域检测电路失效, 读头故障。 (2) 其他故障引起, 轴移动时振动大或过快, 光栅尺读取信号异常。

光栅尺工作对环境要求较高, 因此, 出现光栅尺已移动但无相应移动量坐标值显示, 光栅尺硬件故障报警和光栅尺污染故障报警时, 应仔细观察光栅尺工作环境 (南方天气潮湿, 更应如此) , 建议根据具体情况清洗光栅尺或通入清洁干燥气体。另外, 光栅尺基本是非接触式工作, 除严重撞车、振动, 拆卸清洗刮伤外, 一般主光栅损坏的可能性很小。光栅尺读头结构复杂, 组合精密, 长期工作后元件老化或振动等引起的故障较多, 建议做好相同型号读头备件的储备。

2. 故障处理实例

例1意大利产数控折弯机, 采用Cybelec DNC880S控制系统, 系统无法完成初始化。该系统初始化过程是除控制系统初始化外, 折弯机X、Y、R轴等控制轴建立初始坐标值。观察确认Y轴有回零动作, 滑块上的光栅尺基本是从下极限位置向上移动到上极限位置, 但未找到参考点建立坐标值。打开光栅尺下端封板, 发现光栅尺内基准点挡片处于光栅尺的最低端, 读头无法进入该区域。将基准点挡片往上推至适当位置 (估计原参考点位置) , 重新启动即可。

例2瑞典产数控折弯机, 采用Delem DA-65W控制系统, 故障现象同上。在启动过程中可看到折弯机X轴和Y轴均向参考点方向移动, 随着启动结束, X轴建立了坐标值, 但Y轴却没有。仔细观察光栅尺及其安装环境, 发现光栅尺上面一液压油缸严重漏油, 判断光栅尺受到污染而无法读取基准点信号。拆下光栅尺, 彻底清洗, 故障排除。

例3德国产TC1000加工中心, 采用西门子850控制系统。机床启动后点动移动Z轴, 无论向正或向负方向移动, 立柱 (Z轴) 均以极高速度 (大大超过设定速度) 移动, 并发生“夹紧检查”或“指令值过高”报警。而屏幕显示Z轴实际位置值未发生变化, 即控制系统没有接收到该轴的实际位移量。据此判断是光栅尺故障, 清洗光栅尺无效, 更换读头后故障排除。W13.04-45

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