一、數(shù)控車床常見故障有哪些
1、按故障發(fā)生的部位分類
(1)主機故障
數(shù)控機床的主機通常指組成數(shù)控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有:
①因機械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當?shù)仍蛞鸬臋C械傳動故障。
②因?qū)к?、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障。
③因機械零件的損壞、聯(lián)結不良等原因引起的故障等等。
主機故障主要表現(xiàn)為傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統(tǒng)的管路堵塞和密封不良,是主機發(fā)生故障的常見原因。數(shù)控機床的定期維護、保養(yǎng)。控制和根除“三漏”現(xiàn)象發(fā)生是減少主機部分故障的重要措施。
(2)電氣控制系統(tǒng)故障
從所使用的元器件類型上。根據(jù)通常習慣,電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類。
“弱電”部分是指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數(shù)控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/C?RT以及伺服驅(qū)動單元、輸為輸出單元等。
“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分。硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動作出鍺、數(shù)據(jù)丟失等故障,常見的有。加工程序出錯,系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失,計算機運算出錯等。
“強電”部分是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便,但由于它處于高壓、大電流工作狀態(tài),發(fā)生故障的幾率要高于“弱電”部分。必須引起維修人員的足夠的重視。
2、按故障的性質(zhì)分類
(1)確定性故障
確定性故障是指控制系統(tǒng)主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件,數(shù)控機床必然會發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象在數(shù)控機床上最為常見,但由于它具有一定的規(guī)律,因此也給維修帶來了方便。
確定性故障具有不可恢復性,故障一旦發(fā)生,如不對其進行維修處理,機床不會自動恢復正常。但只要找出發(fā)生故障的根本原因,維修完成后機床立即可以恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。
(2)隨機性故障
隨機性故障是指數(shù)控機床在工作過程中偶然發(fā)生的故障此類故障的發(fā)生原因較隱蔽,很難找出其規(guī)律性,故常稱之為“軟故障”,隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難,一般而言,故障的發(fā)生往往與部件的安裝質(zhì)量、參數(shù)的設定、元器件的品質(zhì)、軟件設計不完善、工作環(huán)境的影響等諸多因素有關。
二、數(shù)控車床常見故障維修排除方法
1、數(shù)控機床故障診斷
在故障診斷時應掌握以下原則:
(1)先外部后內(nèi)部
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高,數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低,而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內(nèi)逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。
(2)先機械后電氣
一般來說,機械故障較易發(fā)覺,而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障。
(3)先靜態(tài)后動態(tài)
先在機床斷電的靜止狀態(tài),通過了解、觀察、測試、分析,確認通電后不會造成故障擴大、發(fā)生事故后,方可給機床通電。在運行狀態(tài)下,進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的,必須先排除危險后,方可通電。
(4)先簡單后復雜
當出現(xiàn)多種故障互相交織,一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后,難度大的問題也可能變得容易。
2、數(shù)控機床的故障診斷技術
數(shù)控系統(tǒng)是高技術密集型產(chǎn)品,要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位,要借助于診斷技術。隨著微處理器的不斷發(fā)展,診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發(fā)展。診斷能力的強弱也是評價CNC數(shù)控系統(tǒng)性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術大致可分為以下幾類:
(1)起動診斷
起動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始,系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最關鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件,如CPU、存儲器、I/O等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之后,整個系統(tǒng)才能進入正常運行的準備狀態(tài)。否則,將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束,系統(tǒng)無法投入運行。
(2)在線診斷
在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序,在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電,在線診斷就不會停止。
在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條,常以二進制的0、1來顯示其狀態(tài)。對正邏輯來說,0表示斷開狀態(tài),1表示接通狀態(tài),借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)顯示,如利用I/O接口狀態(tài)顯示,再結合PLC梯形圖和強電控制線路圖,用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現(xiàn)。一般可分為以下幾大類:過熱報警類;系統(tǒng)報警類;存儲報警類;編程/設定類;伺服類;行程開關報警類;印刷線路板間的連接故障類。
(3)離線診斷
離線診斷是指數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或?qū)I(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進行停機(或脫機)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi),如縮小到某個功能模塊、某部分電路,甚至某個芯片或元件,這種故障定位更為精確。
(4)現(xiàn)代診斷技術
隨著電信技術的發(fā)展,IC和微機性價比的提高,近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。
①通信診斷
也稱遠程診斷,即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統(tǒng)和專業(yè)維修中心的專用通訊診斷計算機通過連接進行測試診斷。如西門子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能,用戶把CNC系統(tǒng)中專用的“通信接口”連接在普通電話線上,而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機的“數(shù)據(jù)電話”也連接到電話線路上,然后由計算機向CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序,并將測試數(shù)據(jù)輸回到計算機進行分析并得出結論,隨后將診斷結論和處理辦法通知用戶。
通訊診斷系統(tǒng)還可為用戶作定期的預防性診斷,維修人員不必親臨現(xiàn)場,只需按預定的時間對機床作一系列運行檢查,在維修中心分析診斷數(shù)據(jù),可發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患,以便及早采取措施。當然,這類CNC系統(tǒng)必須具備遠程診斷接口及聯(lián)網(wǎng)功能。
②自修復系統(tǒng)
就是在系統(tǒng)內(nèi)設置有備用模塊,在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復程序,當該軟件在運行時一旦發(fā)現(xiàn)某個模塊有故障時,系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上,同時自動尋找是否有備用模塊,如有備用模塊,則系統(tǒng)能自動使故障脫機,而接通備用模塊使系統(tǒng)能較快地進入正常工作狀態(tài)。這種方案適用于無人管理的自動化工作場合。
需要注意的是:數(shù)控機床在實際使用中也有些故障既無報警,現(xiàn)象也不是很明顯,對這種情況,處理起來就不那樣簡單了。另外有此設備出現(xiàn)故障后,不但無報警信息,而且缺乏有關維修所需的資料。對這類故障的診斷處理,必須根據(jù)具體情況仔細檢查,從現(xiàn)象的微小之處進行分析,找出它的真正原因。要查清這類故障的原因,首先必須從各種表面現(xiàn)象中找山它的真實故障現(xiàn)象,再從確認的故障現(xiàn)象中找出發(fā)生的原因。全面地分析一個故障現(xiàn)象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前,首先必須了解以下情況:故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開機就出現(xiàn)的;出現(xiàn)的次數(shù)是第一次還是已多次發(fā)生;確認機床加工程序的正確性;是否有其他人。