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数控机床的电气维修相关技术工作人员需要有良好的技能、科学高效维修方法且掌握比较广的数控机床的专业知识。下面主要从以下几个方面谈谈数控机床电气维修技术。
一、现场维修
1.询问调查
首先应要求操作者尽量保持故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。同时仔细询问故障表象及故障产生的背景情况,依此做出初步判断。
2.故障分析并确定原因
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,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。调查、分析与诊断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。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。
二、电气故障的常用诊断方法
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。通过目测故障板,仔细检查有无保险丝烧断,元器件烧焦,烟熏,开裂现象。以此可判断板内有无过流,过压,短路等问题。手摸并轻摇元器件,尤其是阻容,半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚,虚焊等问题。
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。
3.信号与报警指示分析法。通过硬件报警指示灯状态和相应的功能说明获知指示内容及故障原因;通过系统软件、PLC程序与加工程序中的故障报警显示,对照相应的诊断说明手册获知可能的故障原因。
4.接口状态检查法。现代数控系统多将PLC集成于其中,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。
5.参数调整法。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。
6.备件置换法。现代数控系统大都采用模块化设计,初步判断出可能的故障模块,用诊断备件将其替换,使用这种方法在操作时一定要在停电状态下进行,在更换前要仔细检查线路板的版本,型号,各种标记,跨接是否相同,对于有关的机床数据和电位计的位置应做好记录,拆线时应做好标志。
7.初始化复位法。有时数控系统死机,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。有时,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。
三、常见电气故障
1.电源故障。电源是维持系统正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。由于电源波动较大,质量差,还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰,加上人为的因素(如突然拉闸断电等)。这些原因可造成电源故障。
2.开关故障。胶壳刀开关、铁壳开关、组合/转换开关、按钮开关、位置行程、限位开关,触点接触不良、接线的连接不良或动断触头短路,造成电路不通或被控电器不动作。机构不良(弹簧失效或卡住)与损坏,安装欠妥、松动或移位、污染、接地不良与绝缘不良会造成漏电与开关短路。
3.低压断路器故障。断路器手动操作时不能闭合(不能接通或不能启动)、动作延时过长、欠压脱扣器不能分断、电动机启动时立即分断等故障造成不动作或误动作。
关键词:数控机床;自诊断技术;故障分析
一、现代数控机床CNC故障自诊断技术
数控机床故障自诊断能力是数控机床CNC系统十分重要的指标,自诊断技术是评价数控机床CNC系统性能的一项重要技术。数控系统是先进技术密集型设备,技术员要迅速而准确地确定其故障部位并查明故障原因,必须借助于自诊断技术。自诊断技术也开始朝着智能化、多功能的高级诊断方向发展。目前CNC控制系统都装有故障自诊断系统,并能随时监视加工过程中数控系统软件和硬件的工作状态,CNC控制系统有较强的自诊断功能。只要系统本身出现故障,显示系统和显示装置就会显示报警信息,通过系统珍断号判断故障发生在数控部分、电气部分还是机械部分,判断产生故障的具体部位。自诊断与维修实例:FANUC-Oi伺服不能就绪报警“401”报警号。1.系统检测原理(图1):开机后系统开始自动检测,如果系统没有报警和急停,系统自动发出MCON信号给伺服系统,伺服系统接收到MCON信号后,自动接通主继电器,并送回DRDY信号,检测系统在规定时间内如果没有收到DRDY信号,系统自动发出“401”报警号。2.故障的诊断方法。(1)工作人员检查各插头接触是否良好,主要包括主控回路的连接、控制面板以及电源与主轴系统、伺服系统的连接。(2)查看LED发光二极管是否显示,如果LED没有显示,可能是电源回路断路或控制板没有通电。检查直流电源输出到24V电源线路连接是否正常,检查控制板上的直流电源电路接线是否良好,检查伺服放大器交流电压3相220V输入是否正常。(3)采用信号短接的方法来判别故障的部位,把伺服模块JV1B(JV2B)的8-10短接后系统上电,如果伺服放大器LED显示“00”则故障可能在轴板或系统主板;如果伺服放大器显示“--”则故障可能在伺服放大器本身。(4)检查急停ESP和MCC回路,ESP短接,伺服放大器显示“--”,应为伺服装置的继电器MCC控制回路或线圈本身故障。
二、FANUC数控机床换刀故障———示波器观察时序故障诊断
数控刀架故障比较常见。换刀过程:刀架松开旋转和选刀锁紧。实例:一台数控车床(FANUC0TC)配备12工位电动刀架,在换刀中旋转不停,故障现象为找不到刀号报警。1.刀架换刀过程中旋转不停故障分析。图2刀位信号由PMC输入,X20.3、X20.2、X20.1、X20.0有刀架主轴后面的绝对编码器检测。电动刀架找不到刀位故障,可能是绝对编码器刀位没有输出。先松开急停再松开刀架,图3用示波器观察刀位时序,如果能从1号依次变到12号刀位,说明刀位输出正常。绝对编码器输出刀位信号同时还输出选通X20.5和奇偶检验X20.4,换刀时输出时序如图3。2.故障诊断。查看换刀绝对编码器的时序(图3),X20.5上升延时,当前与目标刀号对比。比较后刀号一致,选刀电机停止旋转,预分度电磁铁得电吸合,电机反转锁紧刀架。正常工作每选取一次工作刀位X20.5会发生一次电平变化(高低高)。本机床换刀中出现X20.5信号没有变化,说明数控系统没有完成目标和当前刀号对比,在设定时间内找不到目标刀号系统就报警。通过分析故障是选通信号X20.5没有输出。更换同型号绝对编码器。
三、FANUC数控机床
PMC故障实例与维修1.故障现象:一台卧式加工中心数控系统配置FANUC0i-M。工作台交换时,按下“手/自动”启动按钮后,托板架没有上升、托板内工作台升起,无法实现工作台的交换。2.故障分析与诊断:首先检查液压系统的压力,再查看控制托板架上升的电磁阀是否得电。电磁阀由继电器常开KA13控制,PMC输出点Y1004.1直接提供24V给继电器KA13的线圈。通过PMC梯形图检查Y1004.1,执行前后Y1004.1始终为“0”没信号,此故障为某一输入条件未得到满足使机床处于等待。从Y1004.1输出入手,利用梯形图动态显示诊断故障。图4看出手动时交换工作台条件是R68.3、R62.0和Y1003.5导通,R68.3的导通条件是R68.2和R62.0导通,R62.0由外部继电器控制。动态显示X1004.5导通后,X1006.3没有信号。检查X1006.3确定为托板上升到位信号。检查发现24V直流断路,维修后恢复正常。
四、结束语
本文用实例阐述了数控系统的维修方法,指出了自诊断技术朝着多功能和智能化发展的方向;介绍了运用PMC进行故障诊断的方向,为规范数控维修行业奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]王学鹏.数控机床维护与维修的研究[J].山东工业技术,2014(13):154.
[2]郭巍.数控机床维修的几种方法探讨[J].中国新技术新产品,2010(10):142.
【关键词】数控机床;电气故障;诊断;维修
1.数控机床常见电气故障分类
数控机床的电气故障可按故障的性质、表象、原因或后果等分类。
(1)以故障发生的部位,分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏,这是需要修理甚至更换才可排除的故障。
(2)以故障出现时有无指示,分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有完美的自诊断程序,时实监控整个系统的软、硬件性能,一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来,结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位,而且还有排除的方法提示这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果,并依靠维修人员对机床的熟悉程度和技术水平加以分析、排除。
(3)以故障出现时有无破坏性,分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障,损坏工件甚至机床的故障,维修时不允许重演,这时只能根据产生故障时的现象进行相应的检查、分析来排除之,技术难度较高且有一定风险。如果可能会损坏工件,则可卸下工件,试着重现故障过程,但应十分小心。
(4)以故障出现的或然性,分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只要满足一定的条件则一定会产生的确定的故障;而随机性故障是指在相同的条件下偶尔发生的故障,这类故障的分析较为困难,通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电气工件特性漂移或可靠性降低、电气装置内部温度过高有关。此类故障的分析需经反复试验、综合判断才可能排除。
(5)以机床的运动品质特性来衡量,则是机床运动特性下降的故障。在这种情况下,机床虽能正常运转却加工不出合格的工件。例如机床定位精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等。这类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节,然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的最佳化调整来排除。
2.数控机床电气故障的维护
数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统的不同,各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色,具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况,并参照机床使用说明书要求,制订和建立必要的定期、定级保养制度。以下是一些常见的日常维护保养。
2.1机床精度的维护
定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。所谓的软方法主要是通过系统参数补偿,如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等;而所谓的硬方法一般要在机床大修时进行,如进行导轨修刮等。
2.2提高数控机床的利用率
数控机床如果较长时间闲置不用,当需要使用时,首先机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能,降低机床精度。所以应当提高数控机床的使用率和利用率。
2.3定期更换存储用电池
一般数控系统内对存储器件设有可充电电池维护电路,以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下,即使尚未失效,也应每年更换一次,以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行,以防更换时信息丢失。
3.机床电气故障的诊断及维修
数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断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。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。
3.1参数检查法
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与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。造成机床运行异常、程序中断、停机。此时,可通过校对、修正相关参数,甚至清除重新再输入的方法,使机床恢复正常工作。当然此法的前提条件是对数控机床的参数做了备份。另外,数控机床经过长期运行后,由于机械运动部件磨损,电器元件性能变化等原因,也需要对相关参数进行调整。有些机床的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致。
3.2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,从中寻找可能的故障。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、相位的有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3.3接口状态检查法
现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与 PLC 之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与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.这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉 PLC编程器的应用。
【参考文献】
[1]李刚斌.数控机床维修实例分析[J].制造技术与机床,2007,04.
[2]侯晓方.数控机床电气故障诊断与维修.装备制造技术,2009,12.
关键词:数控维修;教学;虚拟机床
前言
数控市场对人才的需求已不仅仅局限于数控操作、数控编程,对技术含量更高的数控维修人才越来越重视,数控技术涉及到机械、液压、电气、计算机、编程等多个领域,不仅要求具有扎实的理论基础,并且要有熟练的操作技能,而维修水平的高低在一定程度上也决定了机床的利用率和使用寿命,应用到数控技术的模具、汽车、装备制造、航空航天等行业对数控人才更是求贤若渴。在这一发展背景下,传统的数控维修教学方法也要适当做以调整,不仅要及时对新技术加以研究,更要加大对学生实训实操教学的力度,增加实践机会,巩固理论知识,提高动手能力。此时,虚拟数控机床的发展为数控维修教学带来了新的生机,使用虚拟技术解决了因机床不足而致使的教学实践难的问题,无论对于增强学生实训还是提高教学效果,都是不可忽视的有效助力。
1.当前数控维修教学中存在的问题
1.1数控系统落后我国高校的数控机床平台配置的多为国内经济型、普及型的数控系统,缺乏高端系统,数控系统的类型相对单一,随着数控行业的发展,数控机床越来越复杂化,中、高档数控机床逐渐应用推广,由此教学现用的数控系统显出其劣势,已不能满足当前数控行业发展的教学需要,数控系统的多样化以及机床功能的复合化是未来数控教学应当注意的重点。1.2设备配置短缺数控维修教学中一个重要的环节就是让学生实际操作,这需要学校建立相应的数控机床实验室,提供机床、功能部件等实验设备器材,配备实验室需要场地较大,功能部件的种类又相对繁多,价格也不低,对于资金的需求很大,如果学校没有雄厚的资金支持,那么建立实验室就成为空谈,硬性设备配置不足,在很大程度上会影响实训教学,制约了学生实践能力的提升。1.3实训教学不足①拆装实训不足。目前许多高校实训课程都有教授机床部件的拆装,但是拆装实训课程中所用的部件多是淘汰下来的或者是有故障的产品,并且部件较为滞后,品种也不多,这样一来学生所接触到的机床部件与实际市场发展中应用的部件相差甚远,即使学生学会了课程上的部件拆装,走出学校后也无法实际应用于工作岗位,那么这种实训对于学生来说其实是没有任何实际意义的;②电气连接实训不足。数控机床技术需要学生熟悉掌握电气技术,在实训操作中,数控系统与伺服系统的连接需要反复插拔电缆,多次的反复插拔极易对电缆连接处造成影响,甚至会影响到数控系统的操作稳定性,并且反复插拔还会造成导线等相关材料的过度消耗,造成资源浪费,并且维修起来也需要大量的时间和工具,一一进行排查,这些都在一定程度上影响了学生的动手操作率;③传感检测器实验不足。目前高校的数控机床实验室多用作数控系统和机床的调试方面,而对于数控机床的传感检测涉猎甚少,偶尔有学校涉及到这方面,也尚处在论证和建设阶段,机床的传感检测元器件是机床精度的重要保证,也是故障频发的一个源头,因此加强学生对于机床传感检测器的培训势在必行。
2.虚拟数控机床概述
虚拟数控机床技术就是借助于计算机虚拟制造的执行单元。这种技术可以在计算机上以仿真加工的形式模拟真实生产环境,通过计算机的屏幕将机床全面、逼真的显现出来,让学生更直观的理解和掌握机床系统模式、生产流程、加工环境,并且虚拟数控能够及时捕捉故障信息和生产疏漏,以便于对加工工艺的合理性、稳定性、加工精度进行相应的评估和预测,降低生产风险,提高生产效率。数控机床相较于真实机床对于数控维修教学来说具有很大优势,能够有效降低传统数控机床操作的危险性,并且成本耗费小,微元处理可行性高,其仿真功能所呈现出的效果并不亚于真实化模拟,并且教学方式灵活贴切,学生也乐于主动深入研究。
3.虚拟数控机床在数控维修教学中的应用
3.1辅助理论教学数控机床的功能日益复合化,这类中高档的机床构件、工作原理、装配也日益复杂,传统的教学课件以及flas已经不能满足清晰展现机床的需要,这对于学生理解掌握理论基础带来了一定的困难,而虚拟数控机床以及功能部件可以通过计算机来以任何角度旋转、展示,进行逼真的三维动画解析,能够让学生充分观察机床内部结构和原理,加深学生对知识的理解与掌握。3.2辅助拆装实训机床部件的实际拆装实训需要大量、多种类的零部件,实际的拆装操作对于部件的损毁风险较高,对学校来说也是不小的资金压力,而虚拟拆装可以通过计算机来进行机床整体、零部件的拆装模拟,并且可以反复强化,不仅锻炼了学生的动手能力,同时也降低了拆装实训的成本投入。3.3辅助电气连接实训机床电气连接的实训主要是完成电器柜的连接,通过虚拟数控机床,学生可以自行完成电气布局规划,选择元器件,连接导线完成电气连接,并且虚拟系统还设置了虚拟的万用表和示波器,学生在完成电气连接后可以检测线路是否正常以及进行电气故障排查。虚拟电气连接能够有效缓解实训中电气耗材量大,资源浪费的现象。3.4辅助机床故障诊断故障诊断是数控维修教学中的重要环节,一般情况下在故障诊断中需要利用计算机对数控机床进行检查,由计算机显示诊断信息,学生可以通过分析相关的数据信息及时找到机床的故障之处并加以诊断和维修,并且通过虚拟机床可以对机床的参数进行设置和调试,提高学生对机床的维护、维修能力。总之,随着虚拟技术的不断发展,虚拟数控机床在数控维修教学中应用也越来越普遍,基于其便捷性以及可操作性,对于学生来说通过虚拟机床能够强化理论知识,加深对机床构造、原理、功能的掌握,提高实践动手能力,这对于数控维修教学是十分必要的。
参考文献:
关键词:数控机床维修;素质要求;专业课
2015年3月5日,国务院审议通过了《中国制造2025》,提出通过三步走实现中国制造业强国的战略目标。其中机器代人和数字化加工是实现制造业强国不可或缺的重要组成部分。2011-2014年我国数控机床产量分别为27.2万、30.6万34.7万和39.1万台,数控机床的保有量呈逐渐增长态势。随着数控机床保有量的提高数控机床的维修变得越来越重要了。作为输送操作制造人才重要基地的技师学院,必然要加大数控机床维修专业的培养力度。该专业以培养学生熟练掌握,数控设备故障诊断能力与数控设备维修能力为目标根据该类专业学生的培养目标,本文从社会需要的实际情况出发,对学好专业应具备的几点基本素质和课程的教学内容、教学方法与手段和实践教学体系进行改革等方面提出了一些想法和建议。
一人员素质的基本要求
数控机床是综合了计算机、自动控制、精密侧量和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品,因其控制系统涉及范围广、系统价格较贵,因此它对维修人员素质提出了比普通机床更高的技术要求,这些要求主要包含以下几点:(一)知识面要广数控机床是集机、电、液、气等于一体的加工设备,组成机床的各部分之间协调作业互相作用,任何一部分发生故障都会影响其他部分以及机床整体的正常作业。为尽快更好的判别机床故障的真正原因与故障部位,前期必须要学习机械制图、机械原理、机械设计、电气传动及控制、机电一体化、数控加工技术、流体传动及控制、机床概论等课程。只有掌握了机械、电气的基础知识和基础理论,熟悉机床的结构与设计思想、数控机床的性能等,才能迅速找出故障原因,判断故障出处。(二)重视实践累积数控机床的维修速度除了具备基本的理论知识以外,在很大程度上还要依靠经验的积累。数控机床维修中有很大一部分是常见的故障,如进给传动链故障、主轴部件故障、自动换刀装置(ATC)故障、用于检测各轴运动位置的行程开关压合故障、配套附件的故障等。对这些基本的故障维修人员可根据以前的维修经验进行诊断和维修。因此维修人员解决过的问题、维修过的故障越多,也就是实践越丰富维修经验也就越丰富。因此数控机床的维修应该细心观察同行技术人员或专家维修解决问题的方法,认真记录,日积月累,必然能够达到提高自身水平与素质的目的。(三)勤动脑,慎动手数控机床的结构复杂,在某些场合故障反映的现象不一定是产生故障的根本原因。作为维修人员必须透过现象看本质,通俗地讲,数控机床的维修人员从某种意义上说应“勤动脑,慎动手”,切忌草率下结论。例如现在的数控机床有很强的自诊断功能,常见的基本故障机床基本能直接指出故障点。所以我们故障诊断中要充分利用自诊断这个特点。“勤动脑”还要勤于学习。数控机床的操作系统说明书内容通常都较多,有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明等,一定要勤于学习注重分析与积累,根据实际需要,精读某些与维修有关的重点章节,理清思路、把握重点,切忌眉毛胡子一把抓导致真正维修时无从下手。慎动手不是不动手,对于维修数控机床这样精密、关键设备,动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。动手前应边观察纪录、边仔细思考,找准切入点。比如电气元件的安装位置、导线标记、机床设置参数值等都要做好纪录,以便维修后恢复。(四)具备一定的英语能力我国数控机床产量呈现每年递增的态势,但国内高档系统的自给率不到10%,约90%依赖进口。其配套的说明书、资料纸质版有中文版,但数控操作系统的报警文本显示基本以英语居多。具备一定的语言能力可以帮助维修人员迅速根据系统的提示与机床说明书中所提供信息,确认故障产生的原因,加快维修进程。
二教学内容的设置
根据职业教育的特点,课程的教学内容主要围绕知识、能力、素质来进行,提高学生动脑、动手能力。课程设置的特点有基础性、实用性、时效性和新颖性。在课程设置方面,突出技能训练的针对性和实用性原则,实践以企业的需要为导向,理论以“必需、够用”为度,建设和完善以专业理论课程、技能课程、德育课程三个系统相互支撑的课程体系、开展“模块化”教学。以宁波第二技师学院教学内容设置为例。我院开设了专业基础课:机械制图及CAD、机械基础、金属切屑原理与刀具、现代数控设备、机床电气控制与PLC、CAD/CAM、液压与气动技术、公差配合及测量、金属材料与热处理等9门课程,为专业课程学习打下结实的基础。开设专业课程:传感技术、机床电器装调、数控机床故障诊断与维修、机床机械构件与部件、机电一体化控制系统、交流伺服与变频技术、数控系统连接与调试等7门课程,加强专业认知和理解。开设课设技能训练课:钳工基本操作技能训练、电工基本操作技能训练、数控机床操作技能训练、数控机床操作与编程、数控机床装调技能训练、数控机床故障诊断与维修技能训练等6门课程,提升学生实际动手能力。开设综合课程:企业生产实习、综合能力考核、技能鉴定,综合检测学生在校的所学所练。在校期间,我们注重理论教学,关注实践操作。在课程中,基本以理实一体化课程方式推进,聘请企业师傅和教师同堂上课。在课程中由师傅主导,教师辅助。让学生在学校就能体验工厂师傅带徒,在学校就知道实际生产中遇到的问题。课程中,我们采用真机床教学,真机床练习,实打实的重现机床报警,手把手教学,帮助学生排除机床故障。校企合作,学生走进企业,体验真实的维修场景,体验未来工作。在岗位中,遇到的问题不一定是学校学过的,机床型号不一定是课上见过的,如何处理这类问题,如何通过机床厂自带的一些资料,寻找维修的方法。在没有资料时如何通过网络、同行解决问题,是我们校企合作中学生的主要学习点。
三结语
数控机床是集机、电、液、气等为一体的复杂机电一体化设备,对于数控设备维修人才的综合素质有较高的要求,因此数控维修人才的培养也应该是综合性的。在提高维修人员综合素质的前提下,注重理论和实践的互相协调,注重培养学生工程素养必将是未来培养高级数控维修人才必修之路。
参考文献
[1]智妍数据中心.2015年中国数控机床行业发展现状及分析展望[N].中国产业信息网.2015.12
【关键词】数控机床;故障;维护;维修
前言
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。高效率、省时、省工是其本身性能优点,但在日常生产工作当中,由于人们不注意操作,使机器超时疲劳,会出现多种多样的问题,今天我们就系统的分析一下,并阐述一下针对这些病状如何展开维护与维修。
1 数控机床在日常工作当中的故障
数控机床的故障分为数控系统故障和机床本体故障两大类.前者包括 CNC 系统故障、伺服系统故障、编码器故障、超程故障和 PMC 故障等,由 CNC 控制软件进行自诊断。后者包括机床故障和操作信息等,由 PMC 控制程序进行自诊断.伺服系统出现故障时通常有 3 种表现形式: 一是在 CRT 上显示报警内容或报警信息,判断这种故障较容易,因为从报警信息内容上可以得到一些简单的提示;二是在驱动装置上用报警灯或数码管显示驱动装置的故障;三是工作虽然不正常,但无任何报警信息,对这类故障,则要求维修人员根据故障表现特点,综合各方面因素分析和判断,这一类伺服故障往往也是比较难以排除的。一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的.而有些则是由机械、液压、油污等其他因素或环境不宜引起伺服系统出现故障。下面我们具体分析一下:
(1)恶劣使用环境引起的故障。数控机床是比较精密的自动控制设备,安装时应尽可能地避免灰尘大、易传导振动、湿度大、靠近热源或者阳光直射的地方。比如将常规数控机床与磨削类机床混合排列,磨床的磨粒易造成机床导轨磨损和电路板短路损坏。湿度高的环境往往易造成电路板短路,特别是夏秋交替的时节,空气中湿度特别高,这也是数控机床故障的高发期。电网质量差以及强烈的电子干扰也是此类故障的另一个重要的原因之一。
(2)用户错误的使用方法引起的故障。这类故障一般来讲是比较严重的故障,主要是由用户错误的操作和维护方法造成的,其结果往往损坏机床功能部件甚至造成重大人身伤害。如机床操作不当造成撞车、加工时工件装卡不紧造成工件飞出或者移位、进刀量过大造成刀具损坏甚至主轴损坏。高速旋转的动不平衡工件在机床上易引起附加弯矩,破坏主轴等部件。机床维护人员未按机床维护的相关规定进行机床维护也会造成机床严重故障。
(3)设备或零部件的自然损耗形成的故障数控机床由数以千计分离元器件组成,每个部件都会对数控机床的正常工作带来影响。而任何器件、零部件都是具有生命周期的,随着时间的增加,其使用寿命在逐步减少。如电池具有一定的使用期限、油液会随时间而变质老化、电器元件会随时间或动作次数而逐步失效、机械移动部件会逐渐因磨损而损坏等等。液压油的污染变质是数控机床液压系统故障的主要原因之一,它会造成阀芯堵塞、活塞泄漏等故障,造成机床误动作,甚至会对机床产生更大的破坏; 电子元件的温漂、高压击穿、系统接插件松动。
2 数控机床的维护
(1)数控系统的维护A规范操作规程与日常维护。B保持数控装置内部的清洁。C定期清扫数控柜的散热通风系统D输入/输出装置的定期维护E直流电动机电刷的定期检查和更换F定期更换存储用电池G备用电路板的维护
(2)机械部件的维护A主传动链的维护B滚珠丝杠螺纹副的维护C刀库及换刀机械手的维护
(3)液压、气压系统维护。做到定期清洗、更换以及检查。
(4)机床精度的维护。对系统参数补偿和对机床进行大修。
(5)提高故障诊断技术数。控机床全部或部分地丧失了机床规定的功能就称为数控机床故障。故障诊断技术就是在机床出现故障时,掌握机床现行状态的信息,查明产生故障部位和原因,或预知机床的异常和故障动向,并采取必要的措施和对策的技术,防止故障的产生。诊断的目的就是要确定故障的原因和部位,以便机床维修人员或操作人员尽快地进行故障的修复。
3 数控机床的维修
3.1 数控机床故障维修的特点
数控机床故障维修一般分机械故障维修和数控系统故障维修两部分。
机械故障维修的显著特点是先简后精,即先简易维修后精密维修。
(1)简易维修是由现场维修人员使用一般的检查工具或通过感觉器官的问、看、听、摸、嗅等对机床进行故障诊断。例如,可以使用最常用的万用表检测电路的通断。简易诊断能快速测定故障部位,监测劣化趋势,选择有疑难问题的故障进行精密诊断。
(2)精密是维修根据简易诊断中提出的疑难故障,由专职维修人员利用先进测试乎段进行精确的定量检测与分析,找出故障位置、原因和数据,以确定最合理的修理方法。
3.2 数控系统故障维修的特点
(1)先机械后电气。即首先检查机械部分是否正常,行程开关是否灵活,气动、液压部分是否存在阻塞现象等等。然后再检查电气部分。
(2)先外部后内部。即当数控机床发生故障后,维修人员应先采用问、看、听、摸等方法,由外向内逐一进行检查。
(3)先简单后复杂。先简单后复杂,当出现多种故障相互交织掩盖、一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中,难度大的问题也可能变得容易,或者在排除简单故障时受到启发,从而有了解决复杂故障的办法。
(4)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,然后再分析很少发生的特殊原因。
3.3 智能化维修
由于现代化加工生产设备的普及使用以及现代加工技术的复杂多变性,使专业维修人员都很难把握维修过程。现代化加工生产设备的智能维修不仅降低了维修成本,还提高了维修效率和设备的可靠性。但智能化维修还未近成熟,故其目前应用的广度和深度还非常有限。
3.4 网络化的协同维修
网络生产模式是生产过程与网络技术结合的产物,网络生产模式通过网络使有分散性特点的维修资源在维修过程中得以合理调整。
4 结束语
数控机床在日常工作中的故障多种多样,笔者只是简单的例举了一些常发的事项以及一些重点注意的地方,如果想处理好日常机床的维护与维修,就必须从细节入手,勤加养护规范操作,务必使机床保持一个良好的工作环境,才能有效的提高效率,避免故障的发生。希望通过本文可以使大家有一个系统的了解,对日后的生产工作有所帮助。
参考文献:
关键词 数控机床;故障分析;维修
中图分类号:TG659文献标识码: A
1 浅析数控机床调试
1.1 数控机床安装完成后,进行正确全面的调试是非常重要的。我就数控的调试过程及其内容做了总结、归纳,以期让大家在进行数控机床调试时节省时间、全面到位,减少故障、防止意外事故的发生,正常发挥机床的各项性能,保证机床的正常使用寿命。
步骤1:机床电气检查。打开机床电气控制柜,检查继电器、接触器、伺服驱动器插头等有无松动,如有松动,将其恢复至正常状态,有锁紧机构的将其锁紧。
步骤2:CNC操作箱检查。打开操作箱门,检查各种插头(如指令线、手摇轮、LCD插座等)一定将其插好,不然会给调试带来不必要的麻烦!
步骤3:接线质量检查。包括所有接线端子(包括强弱电部分),各端子一定要拧紧。
步骤4:电磁阀检查。所有电磁阀用手推动几下,防止长时间不用造成的动作不良。
步骤5:限位开关检查。检查所有限位开关灵活性及固定的是否牢靠。
步骤6:地线检查。一定要有良好的接地,用来保证人身安全及机床良好的抗干扰性。
步骤7:电源的相序检查。保证与机床的要求一致。
步骤8:接通机床总电源。(主要以广数,华中为例自带PLC)依照图纸,重点检查+24V与L-是否短路,依次送入强电,注意,万用表测强电时注意量程是否合,档位是否准确。检查电箱、主轴电机冷却风扇的转向是否正确。,冷却,液压等处是否正常。
步骤9:特别注意提供给CNC装置及伺服单元的电压
步骤10:观察有无漏油现象,特别注意观察主轴卡盘卡紧等处的液压管是否拧紧,防止有油时溅到身上
步骤11:按CNC电源通电按钮,观察屏幕上的显示直到出现正常画面。如有报警,及时查找故障原因并排除。
步骤12:若相应参数都已设好,机床已无报警,将状态选择开关打在JOG(手动)状态,进行各坐标轴的正、负方向运动,可以用手按各轴对应的超程保护开关,看其动作是否正常。然后进行慢速超程试验验证限位档块安装位置的正确性。
步骤13:将状态选择开关放在回零状态,观察回零状态的正确性
步骤14:将状态选择开关放在JOG(手动)或MDI状态,进行变速、换档、及正反转试验,验证主轴运动和速度显示情况,逐步升速到最高速度,观察转速的稳定性。
步骤15:看导轨有无良好。若不好,看是管路问题还是电气问题。
步骤16:逐渐变化快速移动倍率按钮及进给倍率旋钮,随意点动刀架,观察动作的正确性
步骤17:进行主轴调速试验,测量主轴实际转速,观察主轴速度显示值。如果误差过大,可对变频器或主轴参数进行调整。
步骤18:进行刀具选择试验,检验刀架正反转和定位的正确性。
步骤19:功能试验。进行各种功能指令的输入及运行,观察其执行情况。
步骤20:在该状态下,编制程序,尽可能多的使用各种功能指令在机床接近行程范围内运动。
步骤21:编辑一段程序,先打上单段,验证程序正确后,然后让机床自动运行,并配合主轴倍率旋钮、进给倍率旋钮、快速倍率等进行多种变化,观察机床工作情况是否正常。 全部调试完成,并验证正确后,将机床参数及程全部传出,保存起来,以备后用。
1.2 数控机床维修的意义
数控机床技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的重要基础,是制造业提高产品质量和生产效率的有力保障。数控设备维修技术不仅是保障正常运行的前提,对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。数控机床任何部分的故障与失效,都会使机床停机,从而造成生产停顿。因此,维修对于原理复杂数、结构精密的数控系统就显得十分的必要了。
2 FANUC数控机床常见故障分析极其维修技术
众所周知,数控机床的内部系统和结构是十分的复杂的。根据数控系统的构成,工作原理和特点,笔者总结出以下几点常见故障和维修 技术。
2.1 伺服驱动侧的故障分析及其维修
伺服系统接收来自CNC系统的指令,将其译码,通过一系列的转换机,变成可以调节的电流或电压,进而控制电机的运转。电机带动丝杠旋转,从而实现工作台或刀架的运动。从上我们可以看出,伺服系统与电源电网,机械系统等是相关联的,而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态,因此,伺服驱动系统的故障在数控机床故障中是比较常见的。其主要故障大概有如下几种。
1)系统损坏。这个故障一般是由于网络电压波动太大,或电压冲击造成的。因为我国的大部分地区的电网质量不好,会给机床带来电压超限,尤其是瞬间超限,这个是很难预测到的。因此这个要特别注意维护电网的质量,以此来减少系统损坏故障的发生。
2)无控制指令,而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。
3)加工时工件表面达不到要求,走圆弧插补轴换向时出现凸台,或者电机低速爬行或振动,这类故障在工作当中也是经常出现,它一般是由于伺服系统调整不当,各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起的,解决办法就是对伺服系统进行最优化调节。
4)保险丝烧断、或者电机过热影响电机的运转,甚至是烧坏,这类故障很大程度上是机械负载过大或者卡死致使的。
2.2 CNC数控系统侧故障分析及其维修
CNC系统故障发生的概率不是很高,并且它的发生要受环境因素的影响,笔者将CNC系统故障及其维修归纳如下。
1)环境因素。在机床运作当中,温度、湿度超过允许范围,操作不当,参数设定不当等也可能造成停机或CNC系统故障。比如说有一工厂的数控设备,开机后不久便失去了数控准备好的信号,导致系统无法工作,经检查后发现机体温度过高,原因是通气过滤网已经堵死,从而引起温度传感器动作。这类故障维修比较简单,就是更换过滤网,让机体恢复正常运作温度就可以了。这里还要提一点的就是不安操作规程拔插线路板,或者没有静电防护措施等,都有可能导致停机等故障,因此,在操作的时候一定要按章行事。
2)硬件故障。系统硬件要是发生故障,就会立即停机工作,也会导致机床的各个动作停止。对于这类故障的维修就比较棘手了,这个要求维修人员要了解系统的运作原理以及相应的电路板的功能特点,根据故障发生的规律予以排除。如果条件允许的话,可以采用备件交换法来确定故障硬件。
3)软件故障。就一般而言,FANUC数控系统的软件包括系统软件及用户软件两大类。系统软件用来控制刀具轨迹、插补计算、图形模拟、速度位置处理等。用户软件主要有控制机床动作及信号的PMC、用户程序及相关参数。软件故障发生的故障较小,一般多为系统参数设置不当,这样的话可能会导致机床运行不平稳或者出现报警。维修的方法就是重新修改系统参数。对于一些参数修改过大或参数大量丢失的数控系统,可以考虑将备份参数重新导入而不必一一查阅说明书。
2.3 数控机床安装完成后,进行正确全面的调试是非常重要的。我就数控的调试过程及其内容做了总结、归纳,以期让大家在进行数控机床调试时节省时间、全面到位,减少故障、防止意外事故的发生,正常发挥机床的各项性能,保证机床的正常使用寿命。
3 结束语
随着我国制造业的迅速发展,国内各大企业均引进了世界先进的生产设备,数控技术是现代制造术的典型应用,培养高素质的数控人才是当下机械制造业最重要的任务。数控机床的优越性是十分明显的,它给机械制造行业带来的利益也是相当巨大的,但是,它的故障限制性也是很常见的,这就需要机械工作人员在平时认真负责地对待每一项操作,这样才能更好地利用数控机床的特性,为机械企业带来更多的利益。
参考文献
[1]陈子银.数控机床电气控制[M].北京理工大学出版社,2006.
关键词:数控机床 故障诊断 维修 机械 电子
数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产。所以,如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断,确定故障部位,及时排除解决,保证正常使用,是保障生产正常进行的必不可少的工作。
1 数控机床故障诊断原则
1.1 先外部后内部
数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查,尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。
1.2 先静后动
先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。
1.3 先简单后复杂
当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
1.4 先机械后电气
一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。
2 数控机床常见故障分析
根据数控机床的构成,工作原理和特点,将常见的故障部位及故障现象分析如下。
2.1 数控系统故障
2.1.1 位置环 这是数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度,并与外部设备相联接,容易发生故障。
常见的故障有:
①位控环报警:可能是测量回路开路;测量系统损坏,位控单元内部损坏。
②不发指令就运动,可能是漂移过高,正反馈,位控单元故障;测量元件损坏。
③测量元件故障,一般表现为无反馈值;机床回不了基准点;高速时漏脉冲产生报警的可能原因是光栅或读头脏了;光栅坏了。
2.1.2 电源部分 电源是维持系统正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。
由于中国电源波动较大,还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰,加上人为的因素(如突然拉闸断电等)。这些原因可造成电源故障监控或损坏。另外,数控系统部分运行数据,设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内,系统断电后,靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而,停机时间比较长,拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失,使系统不能运行。
2.1.3 可编程序控制器逻辑接口 数控系统的逻辑控制,如刀库管理,液压启动等,主要由PLC来实现,要完成这些控制就必须采集各控制点的状态信息,如断电器,伺服阀,指示灯等。因而它与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接,变化频繁,所以发生故障的可能性就比较多,而且故障类型亦千变万化。
2.1.4 其他 由于环境条件,如干扰,温度,湿度超过允许范围,操作不当,参数设定不当,亦可能造成停机或故障。
2.2 进给伺服系统故障
进给伺服系统的故障报警现象有三种:一是利用软件诊断程序在CRT上显示报警信息;二是利用伺服系统上的硬件(如发光二极管、保险丝熔断等)显示报警;三是没有任何报警指示。
2.2.1 软件报警形式
现代数控系统都具有对进给系统进行监视、报警的能力。在CRT上显示进给驱动的报警信号大致可分为三类:
①伺服进给系统出错报警 这类报警的起因,大多是速度控制单元方面的故障引起的,或是主控制印刷线路板内与位置控制或伺服信号有关部分的故障。
②检测出错报警 指检测元件(测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器)或检测信号方面引起的故障。
③过热报警。
2.2.2 硬件报警形式
硬件报警包括速度单元上的报警指示灯和保险丝熔断以及各种保护用的开关跳开等报警。报警指示灯的含义随速度控制单元设计上的差异也有所不同。一般有下述几种。
①电流报警 此时多为速度控制单元上的功率驱动模块损坏。检查方法是在切断电源的情况下,用万用表测量模块集电极和发射极之间的阻值,与正常值相比较,以确认该模块是否损坏。
②高电压报警 原因是由于输入的交流电源电压超过了额定值的10%,或是电动机绝缘能力下降,或是速度控制单元的印刷线路板接触不良。
③电压过低报警 由于输入电压低于额定值的85%或是电源连接不良引起的。
④速度反馈断线报警 多是由伺服电动机的速度或位置反馈线不良或连接器接触不良引起的。
⑤保护开关动作 此时应首先分清是何种保护开关动作,然后再采取相应的措施解决。如伺服单元上热继电器动作,应先检查热继电器的设定是否有误,然后再检查机床工作时的切削条件是否太苛刻或机床摩擦力矩是否太大。
⑥过载报警 造成过载报警的原因有机械负载不正常,或是速度控制单元上电动机电流的上限值设定的太低。
2.2.3 无报警显示的故障
这类故障多以机床处于不正常运动状态的形式出现,故障的根源在进给驱动系统。
【关键词】数控机床;故障诊断;维修
数控机床具有两个明显的特点:自动化、高效率。它是结合电子计算机的技术、自动化性能的技术、驱动以及精密勘测等多个类别的最新研究成果的一种新型的用于机械类加工制造的设施。在生产还有生活的诸多领域数控机床备受亲睐最大的原因是其生产效率非常高,自身性能优。但对比一下传统老式的机床产品,数控机床的故障诊断就比较专业也是比较高端的。对数控机床故障的诊断和进行维修管理方面的总结,在实际工作运行中是非常有指导意义的。
一、数控机床的结构分析
利用到数控原理的机床就是数控机床,等待进行加工的几何数据信息通过固定的语言录入模式导入数控体系系统,相对应的数控体制系统衍生对主轴和进给的轴与辅助的加工配件操控的指令进行加工制造。硬件和控制系统是数控机床的两大系统。组合不同,控制模式以及加工精密级别也就不同。正因如此,针对数控机床的诊证修理不仅要借鉴普通的机床故障诊断原理,还要融合个案实例情况。数控机床的硬、软件设置都包括多个部分,详细情况可以参照下图。
有关数控机床硬件系统相关示意图
有关数控机床中软件系统示意图(如下图)
二、故障分类
数控机床这种新型的技术设施,由于结构复杂等原因一旦产生故障,究其原因都相对的困难,这在排查的时候常常遇到一些为难。为了确保工作人员能够更精准以及缩短不必要的时间找到故障原因,可以简单地做以下的分类:
(一)按故障部件划分
可以分开做机械类故障和电气类的故障。机械类的故障是由于不正确的操作导致的机械在传动方面的问题和导轨运动的摩擦力比较巨大的故障。噪音大,阻力大都是其显著特征。电气的故障分成强、弱电的故障。电源开关,接触等元件带来的电路故障是强电方面的故障;CNC、PLC以及单元输入输出的电路故障是弱点故障。
(二)依据性质划分
系统里的故障和任意性故障。系统的故障就是在一定的情况下,数据机床百分之百会有的故障,譬如高温预警导致的系统体制瘫痪。任意性的故障指的就是突然出现的极其偶然的问题。譬如零件老化、接触不好、变活动、腐蚀等等。
(三)按照故障的原因划分
按照原因可以分为机床本身的故障和外部条件造成的故障。本身的故障多由于数控机床自身引发的,外界的环境条件不起作用。很大一部分的机床都出现过这类故障;而外部的故障就不是自身简单能引起的,一定是收了外部的刺激或者其他的因素导致。譬如电波不稳,温度异常等等。
(四)有没有预警划分
有预警的显示的故障类型里面有可以细化为软件和硬件的预报显示。每一个部分装置的提示灯在出现故障的时候都会有反应,这是硬件的预报显示故障。当数控机床出现问题在显示器出现报告警示的内容,这种类型是软件预警。有这种预报的显然要比没有的警觉性强,排查便利。相反的,没有预警显示的问题性故障无论是硬件还是软件都没有任何显示,这种故障诊断起来相对比较困难。
三、数控机床常见的故障诊断法
(一)感官直面应对
在出现故障的时候,用我们的五官感觉判断事故的类型寻找可能出现问题的方位。可以依据不同的气味,热度缩小范围,延长现场抢救时长。这种方法也是最普遍最明了的方法。
(二)自我诊断预警
遇到故障时,自我诊断体制会作出预警,并在CRT上有所体现,这种方法在修理中非常有用。一般的数控机床都系统携带这项功能。
(三)模式测试法
在数控设施操作异常的时候,把数控设备常用到的功能以及独有的性能利用编程的方法,手工自动皆可,绘制成为一个测试模式。当数控设备进入到这个模式中,通过判断的精准度和可信赖指数,寻找故障发生原因。
(四)备用元件替换
在存在备用元件的基础上,尽快找到故障的起因,利用事先的备份,刻制电路板、电路芯片等存在疑点的配备,排除故障解救问题,节约时间把损失降到最低化。
数控参数是直接影响数控机床的功能的原因,严重时影响工作运行。所以应及时校正数控体制内的参数发生变化与否,凭借这样的方法辨别数控参数变动导致故障发生的可信度。
(六)逻辑分析
依照数控机床的内部结构原理,从逻辑的角度剖析逻辑电平和与之相关的特征参数。从配件的工作原理做一个详细的分析,找到真正的故障的原因。只有检测的同仁全面了解把握数控系统的每一部分以及各个零件的性能,才能实现有效地运用这种方法。
四、维修与管理
数控机床的维修,除了对产生的故障进行合理的诊治以外,还要求拥有一套完备的维修管理体系。维修和保养工作做的到位,不仅在预防故障这一部分加分,对于使用数控机床的大客户的益处更是不言而喻。主要涵盖以下三大层面:
(一)预防做到位
预防做到位就是指创设一整套适应企业数控机床的维护保养体系制度,定期的针对数控机床做不同程度不一等级的维护管理措施,确保数控机床在运行时保持在最佳状态,实现最大效益。期间需要确认保养范围、详尽的流程计划、实时的设配状态,这是预防事故的前提准备也是参考依据。
(二)资料管理做到位
及时稳步的对已经做了设备维修故障诊断的数控机床归档梳理,作为以后可以借鉴的历史资料不仅有真实的现实依据,也有助于为后期陆续的保养管理的人员提供总结,提高的机会。一次性的资源投入巨大、技术专业度高、维修难度系数高说的都是数控机床这一高价值的稳定固有资产,想要彻底的发挥其商业使用价值为企业带来最高化的收益,一定需要数控机床的工作员工以及相应的人员储备不断积累对其的各项认识,有比较专业细致的管理体验录。资料管理做的到位游刃有余,达成目标不会太难。
(三)备用件管理
拥有具有企业卖点的备用件管理对于提高数控机床的维保使用率十分必须。及时的布置备用件的供给计划,获悉具体的市场价格,开拓采购路径渠道,对库存和消耗了解的要全面。这样不仅可以一定程度上对于一些不可预见的市场因素进行有效地规避,降低风险性,也于无形中节约了产量成本。
五、故障实例
一台数控机床(840D),十一结束后再次启动运行,各个给进轴没有丝毫反应,但是显示灯一直处于亮的状态。分析得出:该机床三维进给轴可以一起运动。技术鉴定后,三轴不运作不会是单一的机械部分和控制软件的部分故障,极大可能是总控制位置且位于电气的不正常引发的。工作人员将电气柜打开,内部的板面有明显的预警和低压的显示。初次推断是电源的电压出现问题。接下来利用万用表勘察,逐一检测三轴的电压,发现表一明显不及表二、三电压。随后对表一进行深入处理,表一接线位置不牢固。进行故障处理:接洽固定,加固其他电气连接位置,重新加工,系统正常恢复。
一数控机床(FANUC6ME),在进行产品加工时,Z轴振动,定位不精准。分析可知:系统能够在操控下完成加工的任务可见电气运行正常也不存在指令错误,那么也许存在的问题就是机械部分。拆开传动箱查证,齿轮没有明显间隙没有任何异样,但细致观察发现尺座的螺钉有晃动,所以有移位错位的现象。处理:把螺钉固定牢靠,重启无阻碍。
操作过程中,突遇暂停且预警闪烁显示,数控机床停运。分析得到:数控机床的体系有状态监控的性能,控制指令。而发生超出常规的模式有如下的可能性:
1.油数量不够造成的开关自行关闭和预警。
2.油路下漏。
3.压力的开关不敏感了。
4.油路闭塞。
5.其泵电机的过量加载。
处理方案:首先对油路的开关即压力开关,进行检测。结果发现其并不存在任何的积压或者器械损耗情况,可以实现正常操控。再次检测发现在油箱到被的部位,油不能通畅地被使用,此时发现油管道内部有不明的物体堵塞,动手清除后,数控机床可以正常进行生产任务了。
一数控机床在运作时,测出其主轴,如果旋转时速低于430r/min就会产生异样的声响,此时的功率也起伏比较大。但是一旦主轴在1200r/min时,不会出现该声响且没有预报警示。分析该现象,主轴的控制器、电机、变速箱等故障都有可能是这种现象产生的原因。处理步骤:出于对排查任务量的考虑,首先检测控制器进行排查,并没有问题,其次是电路板,依然没有任何的故障。因此可以断定不是控制器内的问题。然后检查机械部分。主轴的运转速度在300r/min时仍然存在,给到2100r/min时再次没有了,由此看出问题故障也不在于机床内的发动机。可以明确机械的传动部分是症结。随后专心查看传动部分,在速度较低的时候300r/min以及高的速度的时候2100r/min的时候,电动机都是按照同一的时速转动,唯独在较低的时速时,位于变速箱内部的齿轮发生减速的运作,由此看出故障就是出现在变速箱里面。推断得出,齿轮在低速的状态产生故障。替换新的变速箱后再次试运行,一切恢复正常。
一台数控机床(840C),在运作的时候,CRT显示数据指示,没有拾起工件预警,依据此信息对工件进行排查,确认抓件设备已经将工件拾起,那么依旧出现预警讯号原因就不得而知了。分析过程,细致针对PLC的梯形形状图进行分析辨别,发现问题经由感应部分的开关引起。解决步骤:对运行机械的人员岗位进行检测,发现是人员的工作的程序不正确,没有将负责感应的开关彻底地按下去,随后局部调整设备人员的夹紧力度,问题迎刃而解。
六、结语
对于数控机床的相关故障诊断以及维修管理,不仅要运用到专业的逻辑原理分析还需要成熟的实践。与此同时,完善的维修体系和管理创建诊断的相关文档,对于数控机床的长期运作以及数控企业的长远发展极具意义。
参考文献:
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