畢業(yè)論文《數(shù)控機(jī)床診斷與維護(hù)》.pdf

1 百度文庫(kù)幫手網(wǎng) w w w 365x u e y u a n c o m 免費(fèi)幫下載 文庫(kù)積分資料 1 本文由z h a i y u a n 23貢獻(xiàn) d o c 文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳 建議您優(yōu)先選擇TXT 或下載源文件到本機(jī) 查看 數(shù)控機(jī)床維修與排故實(shí)例 摘 要 簡(jiǎn)要的介紹了當(dāng)今世界數(shù)控技術(shù)及數(shù)控設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)以及我國(guó)的現(xiàn) 狀 在此基礎(chǔ) 上討論了數(shù)控設(shè)備的的特點(diǎn)和易出現(xiàn)哪些影響生產(chǎn)的故障 并針對(duì)各類(lèi) 故障提出了相應(yīng)的解決方法 及避免方法 并對(duì)維修人員的素質(zhì)提出了更高的要求 關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 現(xiàn)場(chǎng) 排故 維修方法 技術(shù)措施 前言 隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 數(shù)控設(shè) 備已在我國(guó)批量生產(chǎn) 大量引進(jìn)和推廣應(yīng)用 它給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件 并 帶來(lái)很大的效益 但同時(shí) 由于它們 的先進(jìn)性 復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn) 在維修理 論 技術(shù)和手段上與傳統(tǒng)方式發(fā)生了飛躍的變化 數(shù)控維修技術(shù)不僅是保障正常運(yùn)行 的前提 對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動(dòng)作用 因 此 目前它已經(jīng)成為 一門(mén)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科 數(shù)控設(shè)備要求在實(shí)時(shí)控制的每一時(shí)刻都準(zhǔn)確無(wú)誤地工作 任 何部分 的故障與失效 都會(huì)使機(jī)床停機(jī) 從而造成生產(chǎn)停頓 因而對(duì)數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜 結(jié)構(gòu) 精密的裝置進(jìn)行維修就顯得十分必要了 這些設(shè)備均處于關(guān)鍵的工作崗位 若 在出現(xiàn)故障后不及時(shí) 維修排除故障 就會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失 我們現(xiàn)有的維修狀況 和水平 與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的設(shè)計(jì)與 制造技術(shù)水平還存在很大的差距 造成差距的原因 在于 人員素質(zhì)較差 缺乏數(shù)字測(cè)試分析手段 數(shù)域和數(shù)域與頻域綜合方面的測(cè)試分 析技術(shù)等有待提高等等 下面是我從現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備的基本構(gòu)成入手 對(duì)數(shù)控機(jī)床的診 斷與維修的經(jīng)驗(yàn)與心得 1 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)維修排故基礎(chǔ) 目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類(lèi)繁多 形式各異 組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn) 這些 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)源 于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路 例如對(duì)點(diǎn)位控制系統(tǒng)和 連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然 不同的要求 對(duì)于 T 系統(tǒng)和 M 系統(tǒng) 同樣也有很大的區(qū) 別 前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加工 后者適合 于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工 對(duì)于不同的 生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō) 基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù) 雜因素的影響 在設(shè)計(jì)思想 上也可能各有千秋 例如 美國(guó) Dy n a p a t h 系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu) 便于板子 更換和靈活 結(jié)合 而日本 FANUC 系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu) 使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性 促使系統(tǒng) 的 平均無(wú)故障率不斷提高 然而無(wú)論哪種系統(tǒng) 它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的 一般整個(gè)數(shù)控 系統(tǒng)由三大部分組成 即控制系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)和位置測(cè)量系統(tǒng) 控制 系統(tǒng)按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ) 運(yùn)算 發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將 控制指令放大 由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械按要求 運(yùn)動(dòng) 測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置或速 度 并反饋到控制系統(tǒng) 來(lái)修正控制指令 這三部分有機(jī) 結(jié)合 組成完整的閉環(huán)控制 的數(shù)控系統(tǒng) 控制系統(tǒng)主要由總線 CPU 電源 存貯器 操作面板和顯示屏 位控 單元 可編程序控制器邏 輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸入 輸出接口等組成 最新一代的數(shù) 控系統(tǒng)還包括一個(gè)通訊單元 它可完成 1 CNC PLC 的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括伺服 驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī) 位 置測(cè)量系統(tǒng)主要是采用長(zhǎng)光柵或圓光柵的增量式位移編碼器 數(shù)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是 可靠性要求高 因?yàn)橐坏?shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障 即造成巨大經(jīng) p a g e 1 濟(jì)損失 有較高的環(huán)境適應(yīng)能力 因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)一般為工業(yè)控制機(jī) 其工作環(huán)境為車(chē) 間環(huán)境 要求它具有在 震動(dòng) 高溫 潮濕以及各種工業(yè)干擾源的環(huán)境條件下工作的能 力 接口電路復(fù)雜 數(shù)控系統(tǒng)要與各 種數(shù)控設(shè)備及外部設(shè)備相配套 要隨時(shí)處理生產(chǎn) 過(guò)程中的各種情況 適應(yīng)設(shè)備的各種工藝要求 因 而接口電路復(fù)雜 而且工作頻繁 1 1 維修工作人員的基本條件 維修工作開(kāi)展得好壞首先取決于人員條件 維修工作人員必須具備以下要求 1 高度的責(zé)任心與良好的職業(yè)道德 2 知識(shí)面廣 掌握計(jì)算機(jī)技術(shù) 自動(dòng)控制 與電機(jī)拖動(dòng) 模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ) 機(jī)械加工工藝 方面及檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與一定 的外語(yǔ)水平 3 經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn) 掌握有關(guān)數(shù)控 驅(qū)動(dòng)及 PLC 的工作原理 懂得 CNC 編程和編程語(yǔ)言 4 熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu) 具有實(shí)驗(yàn)技能和較強(qiáng)的動(dòng)手操作能 力 5 掌握各種常用 尤其是現(xiàn)場(chǎng) 的測(cè)試儀器 儀表和各種工具 1 2 在維修手段方面應(yīng)具備的條件 1 準(zhǔn)備好常用備品 配件 2 必要的維修工具 儀器 儀表 接線 微 機(jī) 最好有小型編程系統(tǒng)或編程器 用以支援設(shè) 備調(diào)試 3 隨時(shí)可以得到微電子 元器件的實(shí)際支援或供應(yīng) 4 完整資料 手冊(cè) 線路圖 維修說(shuō)明書(shū) 包括 CNC 操作說(shuō)明書(shū) 以及接口 調(diào)整與診斷 驅(qū)動(dòng)說(shuō)明書(shū) PLC 說(shuō)明書(shū) 包括 PLC 用戶(hù)程 序單 元器件表格等 1 3 維修前的準(zhǔn)備 接到用戶(hù)的直接要求后 應(yīng)盡可能直接與用戶(hù)聯(lián)系 以便盡快地獲取現(xiàn)場(chǎng)信息 現(xiàn)場(chǎng)情況及故 障信息 如數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給與主軸驅(qū)動(dòng)型號(hào) 報(bào)警指示或故障現(xiàn)象 用 戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)備件等 據(jù)此預(yù) 先分析可能出現(xiàn)的故障原因與部位 而后在出發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)之 前 準(zhǔn)備好有關(guān)的技術(shù)資料與維修服務(wù)工 具 儀器備件等 做到有備而去 2 數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)調(diào)試 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)含量很高的機(jī)電儀一體化的機(jī)床 用戶(hù)買(mǎi)到一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后 是否正確的 安全地開(kāi)機(jī) 調(diào)試是很關(guān)鍵的一步 這一步的正確與否在很大程序上決 定了這臺(tái)數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮 正常的經(jīng)濟(jì)效率以及它本身的使用壽命 這對(duì)數(shù)控機(jī)床的 生產(chǎn)廠和用戶(hù)廠都是事關(guān)重大的課題 數(shù) 控機(jī)床開(kāi)機(jī) 調(diào)試應(yīng)按下列的步驟進(jìn)行 2 1 通電前的外觀檢查 1 機(jī)床電器檢查 打開(kāi)機(jī)床電控箱 檢查繼電器 接觸器 熔斷器 伺服電機(jī) 速度 控制單 2 元插座 主軸電機(jī)速度控制單元插座等有無(wú)松動(dòng) 如有松動(dòng)應(yīng)恢復(fù)正常狀態(tài) 有 鎖緊機(jī)構(gòu)的接插件 一定要鎖緊 有轉(zhuǎn)接盒的機(jī)床一定要檢查轉(zhuǎn)接盒上的插座 接線有 無(wú)松動(dòng) 有鎖緊機(jī)構(gòu)的一定要鎖 緊 2 CNC 電箱檢查 打開(kāi) CNC 電箱門(mén) 檢查各 類(lèi)接口插座 伺服電機(jī)反饋線插座 主軸脈沖發(fā) 生器插座 手搖脈沖發(fā)生器插座 C RT 插座等 如有松動(dòng)要重新插好 有鎖緊機(jī)構(gòu)的一定要鎖緊 按照說(shuō)明書(shū)檢查各個(gè) 印刷線路板上的短路端子的設(shè)置情況 一定要符合機(jī)床生產(chǎn)廠設(shè)定的狀態(tài) 確 實(shí)有誤 的應(yīng)重新設(shè)置 一般情況下無(wú)需重新設(shè)置 但用戶(hù)一定要對(duì)短路端子的設(shè)置狀態(tài)做好 原始記 錄 3 接線質(zhì)量檢查 檢查所有的接線端子 包括強(qiáng)弱電部分在裝配時(shí)機(jī) 床生產(chǎn)廠自行接線的端 子及各電機(jī)電源線的接線端子 每個(gè)端子都要用旋具緊固一次 直到用旋具擰不動(dòng)為止 各電機(jī)插 座一定要擰緊 4 電磁閥檢查 所有電磁閥 都要用手推動(dòng)數(shù)次 以防止長(zhǎng)時(shí)間不通電造成的動(dòng)作不良 如發(fā) 現(xiàn)異常 應(yīng)作好記錄 以備通電后確認(rèn)修理或更換 5 限位開(kāi)關(guān)檢查 檢查所有限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作的靈活及 固定性是否牢固 發(fā)現(xiàn)動(dòng)作不良或固定不 牢的應(yīng)立即處理 6 操作面板上按鈕及 開(kāi)關(guān)檢查 檢查操作面板上所有按鈕 開(kāi)關(guān) 指示燈的接線 發(fā)現(xiàn)有誤 應(yīng)立即處理 檢查 CRT 單元上的插座及接線 7 地線檢查 要求有良好的地線 測(cè)量機(jī)床地線 接地電阻不能大于 1 8 電源相序檢查 用相序表檢查輸入電源的相序 確認(rèn) 輸入電源的相序與機(jī)床上各處標(biāo)定的 電源相序應(yīng)絕對(duì)一致 有二次接線的設(shè)備 如 電源變壓器等 必須確認(rèn)二次接線的相序的一致性 要保證各處相序的 絕對(duì)正確 此 時(shí)應(yīng)測(cè)量電源電壓 做好記錄 2 2 機(jī)床總電壓的接通 p a g e 2 1 接通機(jī)床總電源 檢查 CNC 電箱 主軸電機(jī)冷卻風(fēng)扇 機(jī)床電器箱冷卻風(fēng) 扇的轉(zhuǎn)向是否正 確 潤(rùn)滑 液壓等處的油標(biāo)志指示以及機(jī)床照明燈是否正常 各熔斷 器有無(wú)損壞 如有異常應(yīng)立即 停電檢修 無(wú)異常可以繼續(xù)進(jìn)行 2 測(cè)量強(qiáng)電各部 分的電壓特別是供 CNC 及伺服單元用的電源變壓器的初次級(jí)電壓 并作好記 錄 3 觀察有無(wú)漏油 特別是供轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位 卡緊 主軸換檔的以及卡盤(pán)卡緊等處的液壓缸 和電磁 閥 如有漏油應(yīng)立即停電修理或更換 2 3 CNC 電箱通電 1 按 CNC 電源通電按扭 接通 CNC 電源 觀察 CRT 顯示 直到出現(xiàn)正常畫(huà) 面為止 如果出現(xiàn) ALARM 顯示 應(yīng)該尋找故障并排除 此時(shí)應(yīng)重新送電檢查 2 打開(kāi) CNC 電源 根據(jù)有關(guān)資料上給出的測(cè)試端子的位置測(cè)量各級(jí)電壓 有 偏差的應(yīng)調(diào)整到 給定值 并作好記錄 3 3 將狀態(tài)開(kāi)關(guān)置于適當(dāng)?shù)奈恢?如日本 FANUC 系統(tǒng)應(yīng)放置在 MDI 狀態(tài) 選 擇到參數(shù)頁(yè)面 逐 條逐位地核對(duì)參數(shù) 這些參數(shù)應(yīng)與隨機(jī)所帶參數(shù)表符合 如發(fā)現(xiàn)有 不一致的參數(shù) 應(yīng)搞清各個(gè)參數(shù) 的意義后再?zèng)Q定是否修改 如齒隙補(bǔ)償?shù)臄?shù)值可能與 參數(shù)表不一致 這在進(jìn)行實(shí)際加工后可隨時(shí)進(jìn) 行修改 4 將狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)放置在 JOG 位置 將點(diǎn)動(dòng)速度放在最低檔 分別進(jìn)行各坐標(biāo)正反方向的點(diǎn) 動(dòng)操作 同時(shí)用 手按與點(diǎn)動(dòng)方向相對(duì)應(yīng)的超程保護(hù)開(kāi)關(guān) 驗(yàn)證其保護(hù)作用的可靠性 然后 再進(jìn)行 慢 速的超程試驗(yàn) 驗(yàn)證超程撞塊安裝的正確性 5 將狀態(tài)開(kāi)關(guān)置于回零位置 完 成回零操作 參考點(diǎn)返回的動(dòng)作不完成就不能進(jìn)行其它操作 因此遇此情況應(yīng)首先 進(jìn)行本項(xiàng)操作 然后再進(jìn)行第 4 項(xiàng)操作 6 將狀態(tài)開(kāi)關(guān)置于 JOG 位置或 MDI 位置 進(jìn)行手動(dòng)變檔試驗(yàn) 驗(yàn)證后將主軸調(diào)速開(kāi)關(guān)放在最 低位置 進(jìn)行各檔的主軸 正反轉(zhuǎn)試驗(yàn) 觀察主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的情況和速度顯示的正確性 然后再逐漸升速 到最高轉(zhuǎn)速 觀察主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性 7 進(jìn)行手動(dòng)導(dǎo)軌潤(rùn)滑試驗(yàn) 使導(dǎo)軌有良好的潤(rùn)滑 8 逐漸變化快移超調(diào)開(kāi)關(guān)和進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān) 隨意點(diǎn)動(dòng)刀架 觀察速度變化的正確性 2 4 MDI 試驗(yàn) 1 測(cè)量主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 將機(jī)床鎖住開(kāi)關(guān)放在接通位置 用手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入指令 進(jìn)行主軸任意 變檔 變速試驗(yàn) 測(cè)量主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 并觀察主軸速度顯示值 調(diào)整其 誤差應(yīng)限定在 5 之內(nèi) 2 進(jìn)行轉(zhuǎn)塔或刀座的選刀試驗(yàn) 其目的是檢查刀座或正 反轉(zhuǎn)和定位精度的正確性 3 功能試驗(yàn) 根據(jù)定貨的情況不同 功能也不同 可根 據(jù)具體情況對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行試驗(yàn) 為 防止意外情況發(fā)生 最好先將機(jī)床鎖住進(jìn)行試驗(yàn) 然后再放開(kāi)機(jī)床進(jìn)行試驗(yàn) 4 EDIT 功能試驗(yàn) 將狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)置于 EDIT 位置 自行編制一簡(jiǎn)單程序 盡可能多地包括 各種功能指令和輔助功能指令 移動(dòng)尺寸以 機(jī)床最大行程為限 同時(shí)進(jìn)行程序的增加 刪除和修改 5 自動(dòng)狀態(tài)試驗(yàn) 將機(jī)床 鎖住 用編制的程序進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn) 驗(yàn)證程序的正確性 然后放 開(kāi)機(jī)床 分別將進(jìn) 給倍率開(kāi)關(guān) 快速超調(diào)開(kāi)關(guān) 主軸速度超調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行多種變化 使機(jī)床在上述各 開(kāi)關(guān) 的多種變化的情況下進(jìn)行充分地運(yùn)行 后將各超調(diào)開(kāi)關(guān)置于 100 處 使機(jī)床充分運(yùn) 行 觀察 整機(jī)的工作情況是否正常 至此 一臺(tái)數(shù)控機(jī)床才算開(kāi)機(jī)調(diào)試完畢 3 現(xiàn)場(chǎng)維修 現(xiàn)場(chǎng)維修是對(duì)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障 主要是數(shù)控部分 進(jìn)行診斷 找出故障部位 以相應(yīng)的正 常備件更換 使機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行 這過(guò)程的關(guān)鍵是診斷 即對(duì)系統(tǒng)或 外圍線路進(jìn)行檢測(cè) 確定有 無(wú)故障 并對(duì)故障定位指出故障的確切位置 從整機(jī)定位 到插線板 在某些場(chǎng)合下甚至定位到元器 件 這是整個(gè)維修工作的主要部分 3 1 數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷 1 初步判別 通常在資料較全時(shí) 可通過(guò)資料分析判斷故障所在 或采取接口 信號(hào)法根據(jù)故 4 障現(xiàn)象判別可能發(fā)生故障的部位 而后再按照故障與這一部位的具體特點(diǎn) 逐個(gè) 部位檢查 初步判 別 在實(shí)際應(yīng)用中 可能用一種方法即可查到故障并排除 有時(shí)需 要多種方法并用 對(duì)各種判別故 障點(diǎn)的方法的掌握程度主要取決于對(duì)故障設(shè)備原理與 結(jié)構(gòu)掌握的深度 2 報(bào)警處理 系統(tǒng)報(bào)警的處理 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) 一般在 p a g e 3 顯示屏或操作面板上給出故障信號(hào)和相應(yīng)的 信息 通常系統(tǒng)的操作手冊(cè)或調(diào)整手冊(cè)中 都有詳細(xì)的報(bào)警號(hào) 報(bào)警內(nèi)容和處理方法 由于系統(tǒng)的報(bào) 警設(shè)置單一 齊全 嚴(yán)密 明確 維修人員可根據(jù)每一警報(bào)后面給出的信息與處理辦法自行處理 機(jī)床報(bào)警和 操作信息的處理 機(jī)床制造廠根據(jù)機(jī)床的電氣特點(diǎn) 應(yīng)用 PLC 程序 將一些能反 映 機(jī)床接口電氣控制方面的故障或操作信息以特定的標(biāo)志 通過(guò)顯示器給出 并可通過(guò) 特定鍵 看 到更詳盡的報(bào)警說(shuō)明 這類(lèi)報(bào)警可以根據(jù)機(jī)床廠提供的排除故障手冊(cè)進(jìn)行 處理 也可以利用操作面 板或編程器根據(jù)電路圖和 PLC 程序 查出相應(yīng)的信號(hào)狀態(tài) 按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理 3 無(wú)報(bào)警或無(wú)法報(bào)警的故障處理 當(dāng)系統(tǒng)的 PLC 無(wú)法運(yùn)行 系統(tǒng)已停機(jī)或系統(tǒng)沒(méi)有報(bào)警但工 作不正常時(shí) 需要根據(jù)故障發(fā)生前后 的系統(tǒng)狀態(tài)信息 運(yùn)用已掌握的理論基礎(chǔ) 進(jìn)行分析 做出正 確的判斷 下面闡述這 種故障診斷和排除辦法 故障診斷方法 1 常規(guī)檢查法 目測(cè) 目測(cè)故障板 仔細(xì)檢 查有無(wú)保險(xiǎn)絲燒斷 元器件燒焦 煙熏 開(kāi)裂現(xiàn)象 有無(wú)異物斷路 現(xiàn)象 以此可判斷板內(nèi)有無(wú)過(guò)流 過(guò)壓 短路等問(wèn)題 手摸 用手摸并輕搖元器 件 尤其是阻容 半導(dǎo)體器件有無(wú)松動(dòng)之感 以此可檢查出一些斷腳 虛焊等問(wèn)題 通電 首先用萬(wàn)用表檢查各種電源之間有無(wú)斷路 如無(wú)即可接入相應(yīng)的電源 目測(cè)有 無(wú)冒煙 打火等現(xiàn)象 手摸元器件有無(wú)異常發(fā)熱 以此可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障 而縮 小檢修范圍 例如 在牡丹江機(jī)車(chē)廠排除故障時(shí) 機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)和 PLC 運(yùn)行正常 但機(jī)床的液壓系統(tǒng)無(wú)法 啟動(dòng) 用編程器檢查 PLC 程序運(yùn)行正常 各所需信號(hào)狀態(tài) 均滿(mǎn)足開(kāi)機(jī)條件 進(jìn)一步檢查中發(fā)現(xiàn) PLC 信號(hào)狀態(tài)與圖紙和設(shè)備上的標(biāo)記不一致 停機(jī)拔出電路板檢查 發(fā)現(xiàn) PLC 兩塊輸出板編址不對(duì) 與 另兩塊位置搞錯(cuò) 經(jīng)交換 后 機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn) 對(duì)于發(fā)生這個(gè)故障的機(jī)床所采用的 SIMATIC S5 150K 可編程控 制器 只要編址正確 無(wú)論將線路板的位置怎樣排列 系統(tǒng)均能正常運(yùn)轉(zhuǎn) 但相應(yīng)地 執(zhí)行 元件和信號(hào)源必須正確地對(duì)應(yīng) 一旦對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤就會(huì)發(fā)生故障 甚至毀壞機(jī)床 另 外 根據(jù)用戶(hù)提供 的故障現(xiàn)象 結(jié)合自己的現(xiàn)場(chǎng)觀察 運(yùn)用系統(tǒng)工作原理亦可迅速做 出正確判斷 2 儀器測(cè)量法 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后 采用常規(guī)電工檢測(cè)儀器 工具 按系統(tǒng)電路圖及機(jī)床電 路圖對(duì)故障部分的電壓 電源 脈沖信號(hào)等進(jìn)行實(shí)測(cè)判斷故障所在 如電源的輸 入電壓超限 引起 電源監(jiān)控可用電壓表測(cè)網(wǎng)絡(luò)電壓 或用電壓測(cè)試儀實(shí)時(shí)監(jiān)控以排除 其它原因 如發(fā)生位置控制環(huán)故 障可用示波器檢查測(cè)量回路的信號(hào)狀態(tài) 或用示波器 觀察其信號(hào)輸出是否缺相 有無(wú)干擾 例如 牡丹江富通空調(diào)機(jī)廠在排除故障中 系 統(tǒng)報(bào)警 位置環(huán)硬件故障 用示波器檢查發(fā)現(xiàn)有 干擾信號(hào) 我們?cè)陔娐分杏媒与娙莸?方法將其濾掉使系統(tǒng)工作正常 如出現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法回基準(zhǔn)點(diǎn)的情 況 可用示波器檢查是 否有零標(biāo)記脈沖 若沒(méi)有可考慮是測(cè)量系統(tǒng)損壞 5 1 接口信號(hào)檢查 通過(guò)用可編程序控制器檢查機(jī)床控制系統(tǒng)的接口信號(hào) 并與接 口手冊(cè)的正確 信號(hào)相對(duì)比 亦可查出相應(yīng)的故障點(diǎn) 2 利用系統(tǒng)的自診斷功能判斷 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)尤其是全功能數(shù)控具有很強(qiáng)的自診斷能力 通過(guò) 實(shí)施時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)各部 分的工作 及時(shí)判斷故障 給出報(bào)警信息 并做出相應(yīng)的動(dòng)作 避免事故發(fā)生 然而 有時(shí)當(dāng)硬件發(fā)生故障時(shí) 就無(wú)法報(bào)警 有的數(shù)控系統(tǒng)可通過(guò)發(fā)光管不同的閃爍頻率或 不同的組 合做出相應(yīng)的指示 這些指示配合使用就可幫助我們準(zhǔn)確地診斷出故障模板 的位置 如 SINUMERIK 8 系統(tǒng)根據(jù) MS100 CPU 板上四個(gè)指示燈和操作面板上的 FAU LT 燈的亮滅組合就可判斷出故障位置 3 用可編程控制器進(jìn)行 PLC 中斷狀態(tài)分析 可編程序控制器發(fā)生故障時(shí) 其中斷原因以中斷堆 棧的方式記憶 使用編程器可以在 系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下 調(diào)出中斷堆棧和塊堆棧 按其所指示的原因 查明故障所在 在可 編程序控制器的維修中這是最常用有效和快速的辦法 4 診斷備件替換法 現(xiàn)代數(shù)控 系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì) 按功能不同劃分不同模塊 隨著現(xiàn)代 技術(shù)的發(fā)展 電路的 集成規(guī)模越來(lái)越大技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜 按常規(guī)方法 很難把故障定位到一個(gè)很 小的區(qū) 域 而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障 為了縮短停機(jī)時(shí)間 我們可以根據(jù)模塊的功能與故障現(xiàn)象 初步 判斷出可能的故障模塊 用診斷備件將其替換 這樣可迅速判斷出有故障的模 塊 在沒(méi)有診斷備件 的情況下可以采用現(xiàn)場(chǎng)相同或相容的模塊進(jìn)行替換檢查 對(duì)于現(xiàn) 代數(shù)控的維修 越來(lái)越多的情況采 用這種方法進(jìn)行診斷 然后用備件替換損壞模塊 p a g e 4 使系統(tǒng)正常工作 盡最大可能縮短故障停機(jī)時(shí)間 使用這種方法在操作時(shí)注意一定要 在停電狀態(tài)下進(jìn)行 還要仔細(xì)檢查線路板的版本 型號(hào) 各種標(biāo) 記 跨接是否相同 對(duì)于有關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)和電位計(jì)的位置應(yīng)做好記錄 拆線時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志 上述診斷方法 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)并無(wú)嚴(yán)格的界限 可能用一種方法就能排除故障 亦可能需 要多種方 法同時(shí)進(jìn)行 其效果主要取決于對(duì)系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)的理解與掌握的深度 以及維修經(jīng) 驗(yàn)的 多少 3 2 數(shù)控系統(tǒng)的常見(jiàn)故障分析 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成 工作原理和特點(diǎn) 結(jié)合我們?cè)诰S修中的經(jīng)驗(yàn) 將常見(jiàn)的故 障部位及故障 現(xiàn)象分析如下 1 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與電源電網(wǎng) 機(jī)械 系統(tǒng)等相關(guān)聯(lián) 而且在工作中一直處于頻繁 的啟動(dòng)和運(yùn)行狀態(tài) 因而這也是故障較多 的部分 其主要故障有 系統(tǒng)損壞 一般由于網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)太大 或電壓沖擊造 成 我國(guó)大部分地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量不好 會(huì)給機(jī)床帶來(lái)電壓超限 尤其是瞬間超限 如無(wú) 專(zhuān)門(mén)的電壓監(jiān)控儀 則很難測(cè)到 在查找故障原因 時(shí) 要加以注意 還有一些是由于 特殊原因造成的損壞 如華北某廠由于雷擊中工廠變電站并竄入 電網(wǎng)而造成多臺(tái)機(jī)床 伺服系統(tǒng)損壞 無(wú)控制指令 而電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn) 這種故障的原因是速度環(huán)開(kāi)環(huán)或正 反饋 如在哈爾濱第二電 機(jī)廠 引進(jìn)的西德 WOTAN 公司轉(zhuǎn)子銑床在調(diào)試中 機(jī)床 X 軸在無(wú)指令的情況下 高速運(yùn)轉(zhuǎn) 經(jīng)分析 我們認(rèn)為是正反饋造成的 因?yàn)橄到y(tǒng)零點(diǎn) 漂移 在正反饋情況下 就會(huì)迅速累加使電機(jī)在高速下運(yùn) 轉(zhuǎn) 而我們按標(biāo)簽檢查線路 后完全正確 機(jī)床廠技術(shù)人員認(rèn)為不可能接錯(cuò) 在充分分析與檢測(cè)后我 們將反饋線反 接 結(jié)果機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)正常 機(jī)床廠技術(shù)人員不得不承認(rèn)德方工作失誤 6 還有一例子 我在牡丹江熱電廠機(jī)加車(chē)間實(shí)習(xí)時(shí) 應(yīng)廠方要求對(duì)他們廠一臺(tái)自進(jìn) 廠后一直無(wú)法 正常工作的精密磨床進(jìn)行維修 其故障是 機(jī)床一啟動(dòng)電機(jī)就運(yùn)轉(zhuǎn) 而 且越來(lái)越快 直至最高轉(zhuǎn)速 我們分析認(rèn)為是由于速度環(huán)開(kāi)路 系統(tǒng)漂移無(wú)法抑制造 成 經(jīng)檢查其原因是速度反饋線接到了地線 上造成 加工時(shí)工件表面達(dá)不到要求 走圓弧插補(bǔ)軸換向時(shí)出現(xiàn)凸臺(tái) 或電機(jī)低速爬行或振動(dòng) 這類(lèi)故 障一般是由于伺服系 統(tǒng)調(diào)整不當(dāng) 各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機(jī)匹配不合適引起 解決辦法是進(jìn)行 最佳化 調(diào)節(jié) 保險(xiǎn)燒斷 或電機(jī)過(guò)熱 以至燒壞 這類(lèi)故障一般是機(jī)械負(fù)載過(guò)大或卡死 2 位置環(huán) 這是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令 并與位置檢測(cè)系統(tǒng)的反饋值相比較 進(jìn)一步 完成控 制任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 它具有很高的工作頻度 并與外設(shè)相聯(lián)接 所以容易發(fā)生 故障 常見(jiàn)的故障有 位控環(huán)報(bào)警 可能是測(cè)量回路開(kāi)路 測(cè)量系統(tǒng)損壞 位控 單元內(nèi)部損壞 不發(fā)指令就運(yùn)動(dòng) 可能是漂移過(guò)高 正反饋 位控單元故障 測(cè)量 元件損壞 測(cè)量元件故 障 一般表現(xiàn)為無(wú)反饋值 機(jī)床回不了基準(zhǔn)點(diǎn) 高速時(shí)漏脈 沖產(chǎn)生報(bào)警可能的原因是光柵或讀頭臟 了 光柵壞了 3 電氣故障類(lèi) 數(shù)控機(jī)床 的電氣故障可按故障的表象 性質(zhì) 原因或后果等分類(lèi) 以故障發(fā)生的部位 分為 硬件故障和軟件故障 硬件故障是指電子 電器件 印制電路板 電線電纜 接插件 等的不正常狀態(tài)甚至損壞 這是 需要修理甚至更換才可排除的故障 而軟件故障一般 是指 PLC 邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障 需要輸 入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改 PLC 程序 方可排除的故障 零件加工程序故障也屬于軟件故障 最嚴(yán)重 的軟件故障則是數(shù)控系 統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失 這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了 以故障出 現(xiàn)時(shí)有無(wú)指示 分為有診斷指示故障和無(wú)診斷指示故障 當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有完 美的自診斷程序 時(shí)實(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的軟 硬件性能 一旦發(fā)現(xiàn)故 障則會(huì)立即報(bào)警或 者還有簡(jiǎn)要文字說(shuō)明在屏幕上顯示出來(lái) 結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊(cè)不僅可以找到 故障 發(fā)生的原因 部位 而且還有排除的方法提示 機(jī)床制造者也會(huì)針對(duì)具體機(jī)床設(shè)計(jì)有 相關(guān)的故 障指示及診斷說(shuō)明書(shū) 上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的 各類(lèi)指示燈使得絕大多 數(shù)電氣故障的排除較為容易 無(wú)診斷指示的故障一部分是上 述兩種診斷程序的不完整性所致 如開(kāi)關(guān) 不閉合 接插松動(dòng)等 這類(lèi)故障則要依靠對(duì) 產(chǎn)生故障前的工作過(guò)程和故障現(xiàn)象及后果 并依靠維修 人員對(duì)機(jī)床的熟悉程度和技術(shù) 水平加以分析 排除 以故障出現(xiàn)時(shí)有無(wú)破壞性 分為破壞性故障和非破壞性故障 對(duì)于破壞性故障 損壞工 件甚至機(jī)床的故障 維修時(shí)不允許重演 這時(shí)只能根據(jù) 產(chǎn)生故障時(shí)的 現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查 分析來(lái)排除之 技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險(xiǎn) 如 果可能會(huì)損壞工件 則可卸 下工件 試著重現(xiàn)故障過(guò)程 但應(yīng)十分小心 p a g e 5 以機(jī)床的運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性來(lái)衡量 則是機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性下降的故障 在這種情況 下 機(jī)床雖 能正常運(yùn)轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件 例如機(jī)床定位精度超差 反向死區(qū) 7 過(guò)大 坐標(biāo)運(yùn)行不平穩(wěn)等 這類(lèi)故障必須使用檢測(cè)儀器確診產(chǎn)生誤差的機(jī) 電環(huán) 節(jié) 然后通過(guò)對(duì)機(jī) 械傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來(lái)排除 以故 障出現(xiàn)的或然性 分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障 系統(tǒng)性故障是指只要滿(mǎn)足一定的 條件則一定會(huì)產(chǎn)生的確定的故障 而隨機(jī)性故障是指在相同的 條件下偶爾發(fā)生的故 障 這類(lèi)故障的分析較為困難 通常多與機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)錯(cuò)位 部分 電氣工 件特性漂移或可靠性降低 電氣裝置內(nèi)部溫度過(guò)高有關(guān) 此類(lèi)故障的分析需經(jīng)反復(fù)試 驗(yàn) 綜 合判斷才可能排除 可編程序控制器邏輯接口 數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制 如刀 庫(kù)管理 液壓?jiǎn)?dòng)等 主要由 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn) 要完成這些控制就必須 采集各控制點(diǎn)的 狀態(tài)信息 如斷電器 伺服閥 指示燈等 因而它與外界種類(lèi)繁多的各種信號(hào)源和 執(zhí) 行元件相連接 變化頻繁 所以發(fā)生故障的可能性就比較多 而且故障類(lèi)型亦千變?nèi)f 化 電源部分 電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分 它失效或故障的直接結(jié) 果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞 整個(gè)系統(tǒng) 一般在歐美國(guó)家 這類(lèi)問(wèn)題比較少 在設(shè)計(jì)上 這方面的因素考慮的不多 但在中國(guó)由于 電源波動(dòng)較大 質(zhì)量差 還隱藏有如高頻 脈沖這一類(lèi)的干擾 加上人為的因素 如突然拉閘斷電等 這些原因可造成電 源故障監(jiān)控或損壞 另外 數(shù)控系統(tǒng)部分運(yùn)行數(shù)據(jù) 設(shè)定數(shù)據(jù)以及加工程序等一 般存 貯在 RAM 存貯器內(nèi) 系統(tǒng)斷電后 靠電源的后備蓄電池或鋰電池來(lái)保持 因而 停機(jī) 時(shí)間比較 長(zhǎng) 拔插電源或存貯器都可能造成數(shù)據(jù)丟失 使系統(tǒng)不能運(yùn)行 其他 由 于環(huán)境條件 如干擾 溫度 濕度超過(guò)允許范圍 操作不當(dāng) 參數(shù)設(shè)定不當(dāng) 亦可能 造成停 機(jī)或故障 有一工廠的數(shù)控設(shè)備 開(kāi)機(jī)后不久便失去數(shù)控準(zhǔn)備好信號(hào) 系統(tǒng)無(wú) 法工作 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn) 機(jī)體溫度很高 原因是通氣過(guò)濾網(wǎng)已堵死 引起溫度傳感器動(dòng)作 更換濾網(wǎng)后 系統(tǒng)正常工作 不 按操作規(guī)程拔插線路板 或無(wú)靜電防護(hù)措施等 都 可能造成停機(jī)故障甚至毀壞系統(tǒng) 一般在數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 使用和維修中 必須考慮 對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)故障的部位給予報(bào)警 報(bào)警電路 工作后 一方面在屏幕或操作面板上給出 報(bào)警信息 另一方面發(fā)出保護(hù)性中斷指令 使系統(tǒng)停止工 作 以便查清故障和進(jìn)行維 修 3 3 故障排除方法 1 初始化復(fù)位法 一般情況下 由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警 可用硬件復(fù)位 或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電 源依次來(lái)清除故障 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 則必須對(duì)系統(tǒng) 進(jìn)行初始化清除 清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄 若初 始化后故障仍無(wú)法排除 則進(jìn)行硬件診斷 2 調(diào)節(jié) 最佳化調(diào)整法 障 如牡丹 江機(jī)車(chē)廠廠維修中 其系統(tǒng)顯示器畫(huà)面混亂 經(jīng)調(diào)節(jié)后正常 還有在富通空調(diào)機(jī)廠 其主軸在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)發(fā)生皮帶打滑 原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大 而驅(qū) 動(dòng)裝置的斜升 時(shí)間設(shè)定過(guò)小 經(jīng)調(diào)節(jié)后正常 最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與被拖動(dòng)的機(jī)械 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法 其辦 8 調(diào)節(jié)是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法 通過(guò)對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié) 修正系統(tǒng)故 法很簡(jiǎn)單 用一臺(tái)多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器 分別觀察指令和速 度反饋或電流反饋 的響應(yīng)關(guān)系 通過(guò)調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間 來(lái)使伺 服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 特性 而又不振蕩的最佳工作狀態(tài) 在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有示波 器或記錄儀的情況下 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 即調(diào)節(jié)使電 機(jī)起振 然后向反向慢慢調(diào)節(jié) 直到消 除震蕩即可 3 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(cuò)誤就可能造成系統(tǒng) 的故障或某功能無(wú)效 例如 在哈爾濱某廠轉(zhuǎn)子銑床上采用了測(cè)量循環(huán)系統(tǒng) 這 一功能要求有一個(gè) 背景存貯器 調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)這一功能無(wú)法實(shí)現(xiàn) 檢查發(fā)現(xiàn)確定背景存 貯器存在的數(shù)據(jù)位沒(méi)有設(shè)定 經(jīng) 設(shè)定后該功能正常 有時(shí)由于用戶(hù)程序錯(cuò)誤亦可造成 故障停機(jī) 對(duì)此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn) 行檢查 改正所有錯(cuò)誤 以確保其正常 運(yùn)行 4 備件替換法 用好的備件替換診斷出壞的線路板 并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng) 使機(jī)床迅速投 入正常運(yùn)轉(zhuǎn) 然后將壞板修理或返修 這是目前最常用的排故辦法 5 改善 p a g e 6 電源質(zhì)量法 目前一般采用穩(wěn)壓電源 來(lái)改善電源波動(dòng) 對(duì)于高頻干擾可以采用電容 濾波法 通過(guò)這些預(yù)防性措施來(lái)減少電源板的故障 6 維修信息跟蹤法 一些大的 制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障 不斷 修改和完善系統(tǒng)軟件或 硬件 這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員 以此做為故障排除 的依據(jù) 可正確徹底地排除故障 3 4 電氣故障的排除 3 4 1 電氣故障的調(diào)查與分析 這是排故的第一階段 是非常關(guān)鍵的階段 主要 應(yīng)作好下列工作 詢(xún)問(wèn)調(diào)查 在接到機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障要求排除的信息時(shí) 首先應(yīng) 要求操作者盡量保持現(xiàn)場(chǎng) 故 障狀態(tài) 不做任何處理 這樣有利于迅速精確地分析故 障原因 同時(shí)仔細(xì)詢(xún)問(wèn)故障指示情況 故障 表象及故障產(chǎn)生的背景情況 依此做出初 步判斷 以便確定現(xiàn)場(chǎng)排故所應(yīng)攜帶的工具 儀表 圖紙 資料 備件等 減少往返時(shí) 間 現(xiàn)場(chǎng)檢查 到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后 首先要驗(yàn)證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性 完整性 從而核實(shí) 初 步判斷的準(zhǔn)確度 由于操作者的水平 對(duì)故障狀況描述不清甚至完全 不準(zhǔn)確的情況不乏其例 因此 到現(xiàn)場(chǎng)后仍然不要急于動(dòng)手處理 重新仔細(xì)調(diào)查各種情 況 以免破壞了現(xiàn)場(chǎng) 使排故增加難度 故障分析 根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所 述故障分類(lèi)辦法分析故障類(lèi)型 從而確定排故原 則 由于大多數(shù)故障是有指示的 所以一般情況下 對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診 斷手冊(cè)和使 用說(shuō)明 書(shū) 可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因 確定原因 對(duì)多 種可能的原因進(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因 這時(shí)對(duì)維修人員是 一 種對(duì)該 機(jī)床熟悉程度 知識(shí)水平 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力的綜合考驗(yàn) 排故準(zhǔn)備 有的 故障的排除方法可能很簡(jiǎn)單 有些故障則往往較復(fù)雜 需要做一系列的準(zhǔn) 備 工作 例如工具儀表的準(zhǔn)備 局部的拆卸 零部件的修理 元器件的采購(gòu)甚至排故計(jì)劃步驟 的制定 等等 數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查 分析與診斷的過(guò)程也就是故障的排除 過(guò)程 一旦查明了原因 故障也就幾乎等于排除了 因此故障分析診斷的方法也就 變得十分重要了 下面把電氣故障的常用 9 診斷方法綜列于下 1 直觀檢查法 這是故障分析之初必用的方法 就是利用 感官的檢查 詢(xún)問(wèn) 向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢(xún)問(wèn)故障產(chǎn)生的過(guò)程 故障表象及故障后 果 并且在整個(gè)分析 判 斷過(guò)程中可能要多次詢(xún)問(wèn) 目視 總體查看機(jī)床各部分工 作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài) 例如各坐標(biāo)軸位置 主軸狀態(tài) 刀 庫(kù) 機(jī)械手位置等 各電控裝置 如數(shù)控系統(tǒng) 溫控裝置 潤(rùn)滑裝置等 有無(wú)報(bào) 警指示 局部查看有 無(wú)保險(xiǎn)燒煅 元器件燒焦 開(kāi)裂 電線電纜脫落 各操作元件位 置正確與否等等 觸摸 在整機(jī)斷電條件下可以通過(guò)觸摸各主要電路板的安裝狀況 各插頭座的插接狀況 各 功率及信號(hào)導(dǎo)線 如伺服與電機(jī)接觸器接線 的聯(lián)接狀況 等來(lái)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因 通電 這是指為了檢查有無(wú)冒煙 打火 有無(wú)異常 聲音 氣味以及觸摸有無(wú)過(guò)熱電動(dòng)機(jī)和元 件存在而通電 一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析 2 儀器檢查法 使用常規(guī)電工儀表 對(duì)各組交 直流電源電壓 對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等 進(jìn)行 測(cè)量 從中找尋可能的故 障 例如用萬(wàn)用表檢查各電源情況 及對(duì)某些電路板上設(shè)置的 相關(guān)信號(hào)狀 態(tài)測(cè)量點(diǎn) 的測(cè)量 用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值 相位甚至有無(wú) 用 PLC 編程器查找 PLC 程 序中的故障部位及原因等 3 信號(hào)與報(bào)警指示分析法 硬件報(bào)警指示 這是 指包括數(shù)控系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子 電器裝置上的各種狀態(tài)和故 障指示燈 結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說(shuō)明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排 除方法 軟件報(bào)警指示 如前所述的系統(tǒng)軟件 PLC 程序與加工程序中的故障通常 都設(shè)有報(bào)警顯示 依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說(shuō)明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除 方法 4 接口狀態(tài)檢查法 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將 PLC 集成于其中 CNC 與 PLC 之間 則以一系列接口信 而 號(hào)形式相互通訊聯(lián)接 有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān) 的 這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的 接口板和輸入 輸出板上有指示燈顯示 有的可 以通過(guò)簡(jiǎn)單操作在 CRT 屏幕上顯示 而所有的接口信 號(hào)都可以用 PLC 編程器調(diào)出 這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào) 又要熟悉 PLC 編程器的應(yīng) 用 5 參數(shù)調(diào)整法 數(shù)控系統(tǒng) 及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不 p a g e 7 同機(jī)床 不 PLC 同工作狀態(tài)的要求 這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹 配 而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá) 到最佳化所必需的 因此 任何參數(shù)的變化 尤其是 模擬量參數(shù) 甚至丟失都是不允許的 而隨機(jī)床 的長(zhǎng)期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能 的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài) 此類(lèi)故障多指故 障分類(lèi)一節(jié)中后一類(lèi)故 障 需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除 這種方法對(duì)維修人員的 要求是很 高的 不僅要對(duì)具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解 既知曉其地址熟悉其作用 而且要有較 豐富 的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn) 6 備件置換法 當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時(shí) 由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要 把故障落實(shí)于其上某一區(qū)域乃至某一元件是十分 困難的 為了縮短停機(jī)時(shí)間 在有相同備件的條件 下可以先將備件換上 然后再去檢 查修復(fù)故障板 備件板的更換要注意以下問(wèn)題 更換任何備件都必須在斷電情況下 進(jìn)行 10 許多印制電路板上都有一些開(kāi)關(guān)或短路棒的設(shè)定以匹配實(shí)際需要 因此在更 換備件板上一 定 要記錄下原有的開(kāi)關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài) 并將新板作好同樣的設(shè)定 否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能工作 某些印制電路板的更換還需在更換后進(jìn)行某些特定操 作以完成其中軟件與參數(shù)的建立 一 這 點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說(shuō)明 有些印制電路板是不能輕易拔出的 例如含有工作存儲(chǔ)器的板 或者備用電池板 它會(huì)丟 失 有用的參數(shù)或者程序 必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說(shuō)明操作 鑒于以上條 件 在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料 弄懂要求和操作步驟 之 后再動(dòng)手 以免造成更大的故障 7 交叉換位法 當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故 障板而又沒(méi)有備件的情況下 可以將系統(tǒng)中 相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查 例如 兩個(gè)坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部 位 這種交叉換位法應(yīng)特 別注意 不僅硬件接線的正確交換 還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換 否則 不僅達(dá)不到 目的 反而會(huì)產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂 一定要事先考慮周全 設(shè)計(jì)好軟 硬件 交 換方案 準(zhǔn)確無(wú)誤再行交換檢查 8 特殊處理法 當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入 PC 基 開(kāi)放化的發(fā)展階段 其中軟件含量越來(lái)越豐富 有系統(tǒng)軟件 機(jī)床制造者軟件 甚 至還有使用者自己的軟件 由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一 些問(wèn)題 會(huì)使得有些 故障狀態(tài)無(wú)從分析 例如死機(jī)現(xiàn)象 對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來(lái) 處理 比如整機(jī)斷電 稍作停頓后再開(kāi)機(jī) 有時(shí)則可能將故障消除 維修人員可以在自己的 長(zhǎng)期實(shí) 踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法 3 4 2 電氣維修與故障的排除 這是排 故的第二階段 是實(shí)施階段 如前所述 電氣故障的分析過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程 因此電氣故障的一些常用排除方法 在 上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過(guò)了 本節(jié) 則列舉幾個(gè)常見(jiàn)電氣故障做一簡(jiǎn)要介紹 供維修者參考 1 電源 電源是維修系統(tǒng)乃 至整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來(lái)源 它的失效或者故障輕者會(huì)丟 失 數(shù)據(jù) 造成停機(jī) 重者會(huì)毀壞系統(tǒng)局部甚至全部 西方國(guó)家由于電力充足 電網(wǎng) 質(zhì)量高 因此其電 氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少 這對(duì)于我國(guó)有較大波動(dòng)和高次諧波的 電力供電網(wǎng)來(lái)說(shuō)就略顯不足 再 加上某些人為的因素 難免出現(xiàn)由電源而引起的故障 我們?cè)谠O(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的供電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡量做 到 提供獨(dú)立的配電箱而不與其他 設(shè)備串用 電網(wǎng)供電質(zhì)量較差的地區(qū)應(yīng)配備三相交流穩(wěn)壓裝置 電源始端有良 好的接地 進(jìn)入數(shù)控機(jī)床的三相電源應(yīng)采用三相五線制 中線 N 與接地 PE 嚴(yán)格 分開(kāi) 電柜內(nèi)電器件的布局和交 直流電線的敷設(shè)要相互隔離 2 數(shù)控系統(tǒng)位置 環(huán)故障 位置環(huán)報(bào)警 可能是位置測(cè)量回路開(kāi)路 測(cè)量元件損壞 位置控制建立的接 口信號(hào)不存在等 坐標(biāo)軸在沒(méi)有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng) 可能是漂移過(guò)大 位置環(huán) 或速度環(huán)接成正反饋 反饋 接線開(kāi)路 測(cè)量元件損壞 11 3 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性變差 工件加工質(zhì)量下降 甚至在一定速度下機(jī)床發(fā)生振動(dòng) 這其中有很 大 一種可能是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大甚至磨損嚴(yán)重或者導(dǎo)軌潤(rùn)滑不充分 甚至磨損造成的 對(duì)于電氣控 制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)則可能是速度環(huán) 位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在 最佳匹配狀態(tài) 應(yīng)在機(jī)械故障基本排除后重 新進(jìn)行最佳化調(diào)整 4 機(jī)床坐標(biāo)找不到 零點(diǎn) 可能是零方向在遠(yuǎn)離零點(diǎn) 編碼器損壞或接線開(kāi)路 光柵零點(diǎn)標(biāo) 記 移位 回 零減速開(kāi)關(guān)失靈 5 偶發(fā)性停機(jī)故障 這里有兩種可能的情況 一種情況是如前 所述的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)中的問(wèn) 題造成在某些特定的操作 與功能運(yùn)行組合下的停機(jī)故障 p a g e 8 一般情況下機(jī)床斷電后重新通電便會(huì)消失 另一種情況是由環(huán)境條 件引起的 如強(qiáng) 力干擾 電網(wǎng)或周邊設(shè)備 溫度過(guò)高 濕度過(guò)大等 這種環(huán)境因素往往被人們所忽 視 例如牡丹江三精機(jī)械廠將機(jī)床置于普通廠房甚至靠近敞開(kāi) 的大門(mén)附近 電柜長(zhǎng)時(shí) 間開(kāi)門(mén)運(yùn)行 附近有大量產(chǎn)生粉塵 金屬屑或水霧的設(shè)備等等 這些因素不僅會(huì)造成 故障 嚴(yán)重的還會(huì)損壞系統(tǒng) 與機(jī)床 務(wù)必注意改善 3 維修中應(yīng)注意的事項(xiàng) 1 從整機(jī)上取出某塊線路板時(shí) 應(yīng)注意記錄其相對(duì)應(yīng)的位置 連接的電纜號(hào) 對(duì)于固定安裝 的線路板 還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作記錄 拆卸下的 壓件及螺釘應(yīng)放在專(zhuān)門(mén)的盒內(nèi) 以免丟失 裝配后 盒內(nèi)的東西應(yīng)全部用上 否則裝 配不完整 2 電烙鐵應(yīng)放在順手的前方 遠(yuǎn)離維修線路板 烙鐵頭應(yīng)作適當(dāng)?shù)男?整 以適應(yīng)集成電路的 焊接 并避免焊接時(shí)碰傷別的元器件 3 線路板上大多刷 有阻焊膜 因此測(cè)量時(shí)應(yīng)找到相應(yīng)的焊點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn) 不要鏟除焊膜 有 的板子全部 刷有絕緣層 則只有在焊點(diǎn)處用刀片刮開(kāi)絕緣層 4 測(cè)量線路間的阻值時(shí) 應(yīng)斷 電源 測(cè)阻值時(shí)應(yīng)紅黑表筆互換測(cè)量?jī)纱?以阻值大的為參考 值 5 不應(yīng)隨意切 斷印刷線路 有的維修人員具有一定的家電維修經(jīng)驗(yàn) 習(xí)慣斷線檢查 但數(shù)控 設(shè)備上 的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板 印刷線路細(xì)而密 一旦切斷不易焊接 且切線 時(shí)易切斷相鄰的線 再則有的點(diǎn) 在切斷某一根線時(shí) 并不能使其和線路脫離 需要同時(shí)切斷幾根 線才行 6 更換新的器件 其引腳應(yīng)作適當(dāng)?shù)奶幚?焊接中 不應(yīng)使用酸性焊油 7 不應(yīng)隨意拆換元器件 有的維修人員在沒(méi)有確定故障元件 的情況下只是憑感覺(jué)那一個(gè)元件 壞了 就立即拆換 這樣誤判率較高 拆下的元件人 為損壞率也較高 8 拆卸元件時(shí)應(yīng)使用吸錫器及吸錫繩 切忌硬取 同一焊盤(pán)不 應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱及重復(fù)拆卸 以 免損壞焊盤(pán) 9 記錄線路上的開(kāi)關(guān) 跳線位置 不 應(yīng)隨意改變 進(jìn)行兩極以上的對(duì)照