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數(shù)控機(jī)床的故障排除方法及故障診斷方法

發(fā)布時間:2019-05-25  發(fā)布者:禹創(chuàng)重工機(jī)械
數(shù)控機(jī)床的故障排除:
(1)初始化復(fù)位法:一般情況下,由于瞬時故障引起的系統(tǒng)警報,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來祛除故障,若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電,拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則對系統(tǒng)進(jìn)行初始化祛除,祛除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
(2)參數(shù)更改,程序更正法:系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機(jī),對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯誤,以其正常運(yùn)行。
(3)調(diào)節(jié),較好化調(diào)整法:調(diào)節(jié)是一種簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)故障。如某廠維修中,其系統(tǒng)顯 示器畫面混亂,經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。如在某廠,其主軸在啟動和制動時發(fā)生皮帶打滑,原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大,而驅(qū)動裝置的斜升時間設(shè)定過小,經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。目前我國正處于工業(yè)化中期,即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變,從脫貧向致富轉(zhuǎn)變,煤炭,汽車,鋼鐵,房地產(chǎn),建材,機(jī)械,電子,化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭,構(gòu)成了對機(jī)床市場尤其是閥門機(jī)床的巨大需求。據(jù)畢馬威會計事務(wù)所分析,我國已經(jīng)超過德國,成為世界大機(jī)床市場,2005年市場銷售額將達(dá)到70億美元。閥門機(jī)床已成為機(jī)床消費(fèi)的主流。我國未來閥門機(jī)床市場巨大,預(yù)計2010年閥門機(jī)床消費(fèi)仍將超過60億美元,臺數(shù)將超過10萬臺。專家指出,檔次較高閥門機(jī)床的比例會大幅增加,經(jīng)濟(jì)型閥門機(jī)床的比例不會有太大變化,而非數(shù)控的普通機(jī)床的需求將會大幅度減少。
閥門機(jī)床的重要組成部分有數(shù)控系統(tǒng),刀庫和機(jī)械手,數(shù)控刀架和轉(zhuǎn)臺,主軸單元(含電主軸),滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副,防護(hù)罩和數(shù)控刀具等功能部件,這些功能部件的性能已成為整機(jī)性能的決定因素。數(shù)控系統(tǒng)由顯 示器,伺服控制器,伺服電機(jī)和各種開關(guān),傳感器構(gòu)成。當(dāng)然,普通機(jī)床發(fā)展到閥門機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單,例如:從銑床發(fā)展到加工中心,機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,主要的是加了刀庫,還大幅度提高了精度。加工中心主要的功能是銑,鏜,鉆的功能。
普通機(jī)床從誕生到現(xiàn)在,從由單軸式集體驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閱闻_電動機(jī)或多臺電動機(jī)驅(qū)動一臺機(jī)床,由臺鉆到龍門刨床,都是由強(qiáng)電(繼電器、接觸器)控制電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。因此,故障診斷也比較直觀,檢測儀器也比較簡單,而萬用表是的檢測儀器,問、看、嗅、聽、量是一般通用的診斷程序。故障診斷的水平也就是維修者經(jīng)驗的積累度的大小,這時的故障診斷水平是處在初級階段。
1、數(shù)控機(jī)床故障的分類
數(shù)控設(shè)備的故障是多種多樣的,可以從不同角度對其進(jìn)行分類。
從故障發(fā)生的性質(zhì)上看,數(shù)控系統(tǒng)故障可分為軟件故障、硬件故障和干擾故障三種。其中,軟件故障是指由程序編制錯誤、閥門機(jī)床操作失誤、參數(shù)設(shè)定不正確等引起的故障。軟件故障可通過認(rèn)真消化、理解隨機(jī)資料、掌握正確的操作方法和編程方法,就可避免和。硬件故障是指由CNC電子元器件、潤滑系統(tǒng)、換刀系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、機(jī)床本體等硬件因素造成的故障。干擾故障則表現(xiàn)為內(nèi)部干擾和外部干擾,是指由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生的。從數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)來看,可大體分為機(jī)床本體故障、電氣故障與數(shù)控裝置系統(tǒng)故障。
隨著集成電路規(guī)模的日益擴(kuò)大,光纜通信技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控裝置中,使其體積日益縮小,價格逐年下降,性顯著提高,功能也完善,數(shù)控裝置的故障已從數(shù)控機(jī)床總的故障次數(shù)中占主導(dǎo)地位降到了很次要的地位,約占整個故障的5.5%。數(shù)控機(jī)床本體故障約占整個故障的57%,包括主軸箱故障,導(dǎo)軌副和絲桿螺母副的配合故障,潤滑及支承的預(yù)緊故障,液壓和氣動裝置故障。電子控制系統(tǒng)故障約占整個故障的37.5%,包括伺服系統(tǒng)故障,檢測元件故障,機(jī)床電器故障,執(zhí)行電器及各種電機(jī)故障。
2、數(shù)控機(jī)床自診斷技術(shù)
自診斷系統(tǒng)的思想是:向被診斷的部件或裝置寫入一串成為測試碼的數(shù)據(jù),然后觀察系統(tǒng)相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)(稱為校驗碼),根據(jù)事先已知的測試碼、校驗碼與故障的對應(yīng)關(guān)系,通過對觀察結(jié)果的分析以確定故障。系統(tǒng)開機(jī)后,自動診斷整個硬件系統(tǒng),為系統(tǒng)的正常工作做好準(zhǔn)備;另外就是在運(yùn)行或輸入加工程序過程中,一旦發(fā)現(xiàn)錯誤,則數(shù)控系統(tǒng)自動進(jìn)入自診斷狀態(tài),通過故障檢測,定位并發(fā)出故障警報信息。
故障自診斷技術(shù)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)一項重要的技術(shù),它的強(qiáng)弱是評價數(shù)控系統(tǒng)性能的一個重要指標(biāo)。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力越來越強(qiáng),從原來簡單的診斷朝著多功能和智能化的方向發(fā)展。
現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都有較豐富的自診斷功能,百余種的警報信號都可顯 示出來。其中大部分是CNC系統(tǒng)自身的故障報瞥,有的是數(shù)控機(jī)床制造廠利用操作者信息,將機(jī)床的故障也顯 示在顯 示器上。根據(jù)報瞥信號能比較容易地找到故障和排除故障,但大部分針對電氣故障,而機(jī)械故障常常難以判斷。本文主要研究的就是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械類故障。
3、數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法
機(jī)床在運(yùn)行過程中,機(jī)械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損等多種因素的作用,運(yùn)行狀態(tài)不斷變化,一旦發(fā)生故障,往往會導(dǎo)致不良后果。因此,在機(jī)床運(yùn)行過程中,對機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)及時做出判斷并采取相應(yīng)的措施。
數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷包括對機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的識別、預(yù)測和監(jiān)視三個方面的內(nèi)容。通過對數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置的某些特征參數(shù),如振動、噪聲和溫度等進(jìn)行測定,將測定值與規(guī)定的正常值進(jìn)行比較,以判斷機(jī)械裝置的工作狀態(tài)是否正常,若對機(jī)械裝置進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)測,便可獲得機(jī)械裝置狀態(tài)變化的趨勢性規(guī)律,從而對機(jī)械裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報。在診斷技術(shù)上,既有傳統(tǒng)的“簡易方法”,又有利用測試手段的“現(xiàn)代診斷方法”。
其中利用振動信號進(jìn)行不解體故障診斷是較常見的故障診斷方法,設(shè)備在工作時產(chǎn)生振動是不可避免的,內(nèi)部工作零部件的性能狀態(tài)信息通過的傳遞路徑反映到其表面振動信號中。因此,振動信號中包含著振源信息及系統(tǒng)狀態(tài)等信息,通過對振動信號的分析,就可以知道內(nèi)部的性能狀況。
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