數(shù)控機床的故障診斷與維修總結

學號 學號 中 州 大 學 機電設備故障診斷與維修技術 數(shù)控機床的故障診斷與維 修總結 專 業(yè) 機械制造與自動化 姓 名 班 級 機 制 一 班 指導教師 評定成績 完成日期 2012 年 12 月 10 日 2 目 錄 前言 3 一 數(shù)控機床 4 1 數(shù)控機床的特點及加工 4 2 數(shù)控機床使用中應注意的事項 4 二 數(shù)控機床故障的特點與類型 5 1 數(shù)控機床故障特點 5 2 數(shù)控機床故障類型 5 三 數(shù)控機床故障診斷方法 5 四 數(shù)控機床故障維修步驟與方法 6 1 數(shù)控機床故障維修步驟 6 2 數(shù)控機床故障維修方法 7 五 心得體會 7 六 參考文獻 8 3 前言 隨著科學技術的發(fā)展 對機械產品提出了高精度 高復雜性的要求 而且產品的更新 換代也在加快 這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求 而且也對其提出了通用性和 靈活性的要求 數(shù)控機床就是針對這種要求而產生的一種新型自動化機床 數(shù)控機床集微 電子技術 計算機技術 自動控制技術及伺服驅動技術 精密機械技術于一體 是高度機 電一體化的典型產品 它本身又是機電一體化的重要組成部分 是現(xiàn)代機床技術水平的重 要標志 數(shù)控機床體現(xiàn)了當前世界機床技術進步的主流 是衡量機械制造工藝水平的重要 指標 在柔性生產和計算機集成制造等先進制造技術中起著重要的基礎核心作用 因此 如何更好的使用數(shù)控機床是一個很重要的問題 但由于數(shù)控機床是一種價格昂貴的精密設 備 因此 其維護更是不容忽視 通過洛拖的實習 見到了各種先進的數(shù)控設備 仔細觀察 了工人師傅的操作及其維護修理過程 參考一些資料 了解到一些數(shù)控機床的故障診斷和維 修方法 做一點總結 為以后的工作奠定一定的基礎 讓自己在機械行業(yè)能更快更好的發(fā) 展 4 一 數(shù)控機床 1 數(shù)控機床的特點及加工 數(shù)控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作 如主軸變速 工件的松開與夾 緊 進刀與退刀 開車與停車 自動關停冷卻液 和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的 代碼表示 通過控制介質 如穿孔紙帶或磁盤等 將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置 數(shù)控裝置對 輸入的信息進行處理與運算 發(fā)出各種控制信號 控制機床的伺服系統(tǒng)或其他驅動元件 使機床自動加工出所需要的工件 所以 數(shù)控加工的關鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取 即數(shù)控編程 數(shù)控機床具有高度柔性 高的加工精度 加工質量的穩(wěn)定與可靠 高的生產效率 并且為機電一體化設備 節(jié)省大量的人力與物力 便于自動化管理等特點 隨著數(shù)控設備 不斷在生產生活中的深入使用 其維護與維修也成了重中之中 因此這就要求維修人員具 有深厚的實踐經驗與熟練的技術 能準確對機床進行故障定位 并且及時解決 防止出現(xiàn) 機器停機 造成經濟損失等 數(shù)控加工一般包括以下幾個內容 1 對圖紙進行分析 確定需要數(shù)控加工的部分 2 利用圖形軟件 如 UG 對需要數(shù)控加工的部分造型 3 根據(jù)加工條件 選擇合適的加工參數(shù) 生成加工軌跡 包括粗加工 半精加工 精 加工軌跡 4 軌跡的仿真檢驗 5 生成 G 代碼 6 傳給機床加工 2 數(shù)控機床使用中應注意的事項 使用數(shù)控機床之前 應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料 以便正確操作使 用機床 并注意以下幾點 1 機床操作 維修人員必須是掌握相應機床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經過技術培訓的人員 且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機床 非專業(yè)人員不得打開電柜門 打開電柜 門前必須確認已經關掉了機床總電源開關 只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門 進行通 電檢修 5 2 除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外 其它系統(tǒng)參數(shù) 主軸參數(shù) 伺服參數(shù)等 用 戶不能私自修改 否則將給操作者帶來設備 工件 人身等傷害 修改參數(shù)后 進行第一 次加工時 機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住 單程序段等方式進行試運行 確 認機床正常后再使用機床 3 機床的 PLC 程序是機床制造商按機床需要設計的 不需要修改 不正確的修改 操作 機床可能造成機床的損壞 甚至傷害操作者 建議機床連續(xù)運行最多 24 小時 如果連續(xù)運 行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機械器件的壽命 從而會影響機床的精度 機床全部連 接器 接頭等 不允許帶電拔 插操作 否則將引起嚴重的后果 二 數(shù)控機床故障的特點與類型 1 數(shù)控機床故障特點 數(shù)控機床故障的特點 數(shù)控機床一般由數(shù)控系統(tǒng) 包含伺服電動機和檢測反饋裝置的 伺服系統(tǒng) 強電控制柜 機床本體和各類輔助裝置組成 數(shù)控機床的復雜性使其故障具有 復雜性和特殊性 引起數(shù)控機床故障的因素又很多 不能只看故障的表像 要透過現(xiàn)象去 檢查引起故障的綜合因素 找到引起故障的根源 采取合理的方法給予排除 2 數(shù)控機床故障類型 1 NC 系統(tǒng)故障 NC 系統(tǒng)故障會引起硬件故障和軟故障 2 伺服系統(tǒng)的故障 由于數(shù)控系統(tǒng)的控制核心是對機床的進給部分盡心數(shù)字控制 而進給是由伺服單元控 制伺服電機 帶動滾珠絲杠來實現(xiàn)的 由旋轉編碼器做位置反饋元件 形成位置控制系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)故障一般是由伺服控制單元 伺服電機 測速電機 編碼器等問題引起的 3 外部故障 由于現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)可靠性越來越高 故障率越來越低 很少發(fā)生故障 大部分故障 都是非系統(tǒng)故障 是由外部原因引起的 三 數(shù)控機床故障的診斷方法 1 系統(tǒng)自診斷 一般 CNC 系統(tǒng)都有較為完備的自診斷系統(tǒng) 無論是華中系統(tǒng)還是西門子系統(tǒng) 上電初 始化時或運行中均能對自身或接口做出有限的自診斷 維修人員應熟悉系統(tǒng)自診斷各種報 6 警信息 根據(jù)說明書進行分析以確定故障范圍 定位故障元器件 對于進口的數(shù)控系統(tǒng)一 般只能定位到板級 2 數(shù)控系統(tǒng)的軟故障診斷 數(shù)控系統(tǒng)的軟故障是指控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件和 PLC 程序 有的系統(tǒng)把它們寫在 EPROM 中插在主機板上 有的駐留在硬盤上 一旦這些軟件出現(xiàn)問題 系統(tǒng)將造成全部或 局部混亂 當分析到確定是軟件故障時 應當使用備用軟 件或備用 EPROM 換上 嚴格按 操作步驟經初始化后試運行 這類故障只要有備份文件一般不難恢復 其難度在于備份軟 件不完備或專用傳送設備不具備或生產廠家操作手段中設置口令保密等因素造成無法恢復 3 利用 PLC 程序定位機床與 CNC 系統(tǒng)接口診斷 現(xiàn)在一般 CNC 控制系統(tǒng)均帶有 PLC 控制器 大多為內置式 PLC 控制 維修人員應根據(jù) 梯形圖對機床控制電器進行分析 在 CRT 上直觀地看出 CNC 系統(tǒng) I O 的狀態(tài) 通過 PLC 程序的邏輯分析 方便地檢查出問題存在部位 如 FANUC 一 OT 系統(tǒng)中自診斷頁面 FANUC 一 7M 系統(tǒng)中的 T 指令等 4 利用數(shù)控系統(tǒng)的 PLC 狀態(tài)顯示功能診斷 許多數(shù)控系統(tǒng)都有 PLC 狀態(tài)顯示功能 如西門子 3 系統(tǒng) PC 菜單下的 PC STATUS 西門 子 810 系統(tǒng) DIAGNOSIS 菜單下的 PLC STATUS 功能等 利用這些功能可顯示 PLC 的輸入 輸 出 定時器 計數(shù)器等的即時狀態(tài)和內容 根據(jù)機床的工作原理和機床廠家提供的電氣原 理圖 通過監(jiān)視相應的狀態(tài) 就可確診一些故障 四 數(shù)控機床故障的維修步驟與方法 1 故障排除步驟 詢問操作者故障發(fā)生的原因 當故障發(fā)生后 維修人員一般不要急于動手 要仔細詢問故障發(fā)生時機床處在什么工 作狀態(tài) 表現(xiàn)形式 產生的后果 是否是誤操作 故障能否再現(xiàn)等 表面與基本供電檢查 主要觀察設備有無異常情況 如機械卡住 電機燒壞 保險熔斷等 首先檢查 AC DC 電源是否正常 盡可能地縮小故障范圍 分析圖紙 確定故障部位 7 根據(jù)圖紙 PLC 梯圖進行分析 以確定故障部位是機械 電器 液壓還是氣動故障 根據(jù)經驗分析 擴大思路 根據(jù)經驗分析 一定要擴大思路 不局限于維修說明書上的范疇 維修資料只提供一 個思路 有時局限性很大 2 故障維修方法 當數(shù)控設備出現(xiàn)故障時 首先要搞清故障現(xiàn)象 向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時的 情況 在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程 觀察故障是在什么情況下發(fā)生的 怎么發(fā)生 的 引起怎樣的后果 只有了解到第一手情況 才有利于故障的排除 把故障過程搞清了 問題就解決一半了 搞清了故障現(xiàn)象 然后根據(jù)機床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理 就可以很快 地確診問題所在并將故障排除 使設備恢復正常使用 下面是一些具體數(shù)控機床故障的解決方法 1 當伺服驅動器出現(xiàn)母線欠電壓警報時 是由主回路斷路器跳閘引起 需重新推好電 閘 2 當主軸驅動器出現(xiàn)電動機的速度不能跟從指令速度 電動機負載轉矩過大 參數(shù) 4082 中的加速度時間不足時 需確認切削條件后減少負載并且修改參數(shù) 4082 3 當主軸切換輸出切換時的切換順序異常 切換用的 MC 的接點狀態(tài)確認信號和指令 不一致時 需確認 修改梯形圖順序 更換用于切換的 MC 4 當電源系統(tǒng)出現(xiàn)主回路直流母線電容不能在規(guī)定的時間內充電時 可能是由于電源 模塊容量不足或直流母線存在短路 充電限流電阻不良引起的 五 維修總結 數(shù)控機床是技術含金量很高的設備 在使用過程中要嚴格遵照使用要求 必須執(zhí)行設 備操作規(guī)程 因為數(shù)控故障大多都是由認為造成的 作為操作人員 為減少設備故障 延 長使用壽命 需做設備的日常維護 盡可能讓機床發(fā)揮它的最大效益 不能還沒有使用就 要壞掉 在維修 公司也應加大為操作人員素質培養(yǎng) 讓他們盡快掌握機床性能 保證設 備運行 在合理的工作狀態(tài)之中 另外 維修人員應做經常性的巡回檢查 如 CNC 系統(tǒng)的 排風扇運行情況 機柜 電機是否發(fā)熱 是否有異常聲音或有異味 壓力表指示是否正常 各管路及接頭有無泄漏 潤滑狀況是否良好等 積極做好故障和事故預防 若發(fā)現(xiàn)異常應 8 及時解決 這樣做才有可能把故障消滅在萌牙 狀態(tài)之中 從而可以減少一切可避免的損失 當設備出現(xiàn)問題后 要及時冷靜地進行故障診斷 尋找合適的方法解決問題 機床修理人 員要注重實