淺談數(shù)控機床的維護(hù)保養(yǎng)與故障排除

1、淺談數(shù)控機床的維護(hù)保養(yǎng)與故障排除文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 【摘 要】 數(shù)控機床是高精度自動化裝備, 價格昂貴, 為了保證機床長期安全平穩(wěn)運行, 發(fā)揮更大效益, 需要注重數(shù)控機床的維護(hù)保養(yǎng)方法和易出現(xiàn)的故障及排除方法。 引 言 近年來, 數(shù)控機床大量用于制造業(yè)中, 成為企業(yè)生 產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備, 帶來很大的效益; 但是數(shù)控機床的先進(jìn) 性、復(fù)雜性、智能化高的特點, 也使數(shù)控機床維護(hù)保養(yǎng) 工作要求較高, 出現(xiàn)的故障種類增多, 診斷較為困難。 1 合理地使用數(shù)控機床 1.1 數(shù)控機床的工作場地選擇 ( 1) 避免陽光的直接照射和其它熱輻射、避免太潮 濕或粉塵過多的場所,盡量在空調(diào)環(huán)境中使用,保持室 溫20左右

2、。由于我國處于溫帶氣候、受季風(fēng)影響、溫 度差異大, 對于精度高、價格貴的數(shù)控機床,應(yīng)置于有 空調(diào)的房間中使用。( 2) 要避免有腐蝕氣體的場所。因 腐蝕氣體易使電子元件變質(zhì),或造成接觸不良,或造成 元件短路,影響機床的正常運行。( 3) 要遠(yuǎn)離振動大的 設(shè)備(如沖床、鍛壓設(shè)備等)。對于高精度的機床還應(yīng)采 用防振措施(如防振溝等)。( 4) 要遠(yuǎn)離強電磁干擾源,使 機床工作穩(wěn)定。 1.2 數(shù)控機床的電源 數(shù)控系統(tǒng)對電源要求較嚴(yán),1般要求工作電壓為220v10%。針對我國供電工況,對于有條件的企業(yè),可 為數(shù)控機床采取專線供電或增設(shè)穩(wěn)壓裝置,以減少供電 品質(zhì)差的影響, 為數(shù)控系統(tǒng)的正常運行提供有力保

3、證。 1.3數(shù)控機床配置合適的自動編程系統(tǒng) 手工編程對于外形不太復(fù)雜或編程量不大的0件 程序, 簡單易行。當(dāng)工件比較復(fù)雜時(如凸輪或多維空 間曲面等),手工編程周期長(數(shù)天或數(shù)周)、精度差、易 出錯。因此,快速、準(zhǔn)確地編制程序就成為提高數(shù)控機 床使用率的重要環(huán)節(jié); 為此, 有條件的用戶最好配置必 要的自動編程系統(tǒng),提高編程效率。 1.4數(shù)控機床配置必要的附件和刀具 為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的加工能力, 必須配備必要 的附件和刀具。切忌花了幾10萬元錢買來1臺數(shù)控機床,因缺少1個幾10元或幾百元的附件或刀具而影響整 機的正常運行。由于單獨簽訂合同購買附件的單價大大 高于隨同主機1起供貨的附件單價,

4、因此, 有條件的企 業(yè)盡量在購買主機時1并購置易損部件及其它附件。 1.5加工前的準(zhǔn)備 加工前要審查工件的數(shù)控加工工藝性, 應(yīng)重視生 產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作(包括工件數(shù)控加工工藝分析、加工程 序編制、工裝與刀具配置、原材料準(zhǔn)備及試切加工等) 以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間,充分提高數(shù)控機床的使用效率。 合理安排適合在數(shù)控機床加工的各種工件, 安排好數(shù) 控機床加工運轉(zhuǎn)所需的節(jié)拍。 1.6為維修保養(yǎng)做好準(zhǔn)備 建立1支高水平的維修隊伍, 保存好設(shè)備的完整 2.數(shù)控機床的常見故障2.1 故障發(fā)生的階段 故障是指設(shè)備或系統(tǒng)因自身原因而喪失規(guī)定功能 的現(xiàn)象。發(fā)生故障具有相同的規(guī)律, 1般分為3個區(qū)域: ( 1) 初期運行區(qū),

5、 故障率較高, 故障曲線呈上升趨勢, 此 區(qū)故障多數(shù)屬于設(shè)計制造和裝配缺陷造成的。( 2) 正常 運行區(qū), 此時故障曲線趨近水平, 故障率低, 此區(qū)故障1 般是由操作和維護(hù)不良造成的偶發(fā)事故。( 3) 衰老區(qū), 此 區(qū)故障率大, 故障曲線上升快, 主要原因是運行過久、機 件老化和磨損過度造成的。 2.2 故障的分類 按結(jié)構(gòu)分為機械和電氣兩類; 按故障源分為機械 故障和控制故障兩類; 就其數(shù)控系統(tǒng)而言分為硬件故 障、軟件故障、干擾故障3類。要判斷是機械方面故障 還是控制系統(tǒng)故障, 其分析方法是: 先檢查控制系統(tǒng), 看程序能否正常運行, 顯示和其它功能鍵是否正常, 有 無報警現(xiàn)象等; 再檢查電機和

6、檢測元件, 是否能正常運 轉(zhuǎn), 有無間歇或抖動現(xiàn)象, 有無定位不準(zhǔn)等問題。如果 沒有上述問題, 則可初步判斷故障原因在機械方面, 著 重檢查傳動環(huán)節(jié)。檢查傳動環(huán)節(jié)時應(yīng)使電機斷電, 用手 動并配合打表檢查機器。 3.數(shù)控系統(tǒng)的常見故障分析 ( 1) 位置環(huán)。這使數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令, 并與位 置檢測系統(tǒng)的反饋值相比較, 進(jìn)1步完成控制任務(wù)的 關(guān)鍵環(huán)節(jié); 它有很高的工作頻度, 并與外設(shè)相聯(lián)接, 容 易發(fā)生故障。常見的故障有: 1) 位控環(huán)報警: 可能是測 量回路開路, 測量系統(tǒng)損壞, 位控單元內(nèi)部損壞。2) 不 發(fā)指令就運動, 可能是漂移過高, 正反饋, 位控單元故 障, 測量元件損壞。3) 測量

7、元件故障, 1般表現(xiàn)為無反 饋值; 機床回不了基準(zhǔn)點; 高速時漏脈沖產(chǎn)生報警, 可 能的原因是光柵或讀頭臟了; 光柵壞了。 ( 2) 伺服驅(qū)動系統(tǒng)。它與電源電網(wǎng)、機械系統(tǒng)等相 關(guān)聯(lián), 工作中1直處于頻繁的啟動和運行狀態(tài), 也是故 障多發(fā)部位。其主要故障有: 1) 系統(tǒng)損壞。1般由網(wǎng)絡(luò)電 壓波動太大或電壓沖擊造成。地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量不好, 會給 機床帶來電壓超限, 尤其是瞬間超限, 若無專門的電壓 監(jiān)控儀, 則很難測到。在查找故障原因時, 要加以注意, 還有1些是由于特殊原因造成的損壞。2) 加工時工件表 面達(dá)不到要求, 走圓弧插補軸換向時出現(xiàn)凸臺, 電機低 速爬行或振動, 這類故障1般是由于伺服系統(tǒng)

8、調(diào)整不 當(dāng), 各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機匹配不合適引起, 解 決辦法是進(jìn)行最佳化調(diào)節(jié)。3) 保險燒斷, 或電機過熱, 以 至燒壞, 這類故障1般是機械負(fù)載過大或卡死。 ( 3) 電源部分。電源失效或故障的直接結(jié)果是造成 系統(tǒng)的停機或毀壞整個系統(tǒng)。1般在歐美國家, 這類問 題較少, 在設(shè)計方面的因素考慮的不多; 但在中國由于 電源波動較大、質(zhì)量差, 還隱藏有高頻脈沖類的干擾, 加上人為的因素( 如突然拉閘斷電等) , 這些原因可造 成電源故障失控或損壞。再者, 數(shù)控系統(tǒng)部分運行數(shù) 據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)以及加工程序等1般存貯在ram存貯器 內(nèi), 系統(tǒng)斷電后依靠電源的后備蓄電池或鋰電池保持。 因而, 停機時

9、間比較長, 拔插電源或存貯器都可能造成 數(shù)據(jù)丟失, 使系統(tǒng)不能運行。 ( 4) 可編程序控制器邏輯接口。數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控 制(如刀庫管理, 液壓啟動等), 主要由plc實現(xiàn), 必須采 集各控制點的狀態(tài)信息 (如斷電器, 伺服閥, 指示燈 等), 它與外界繁多的各種信號源和執(zhí)行元件相連接, 變化頻繁, 發(fā)生故障的可能性較多, 故障類型較多。 ( 5) 其它。由于環(huán)境條件, 例如干擾, 溫度, 濕度超 過允許范圍, 操作不當(dāng), 參數(shù)設(shè)定不當(dāng), 都可能造成停 機或故障。不按操作規(guī)程拔插線路板, 或無靜電防護(hù)措 施等, 也可能造成停機故障甚至毀壞系統(tǒng)。 4 常見故障的排除方法 ( 1) 初始化復(fù)位法。

10、1般情況下, 由于瞬時故障引 起的系統(tǒng)報警, 可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次清 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排 除, 則需進(jìn)行硬件診斷。 ( 2) 參數(shù)更改、程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是系統(tǒng)功能 的依據(jù), 參數(shù)設(shè)定有誤可能造成系統(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, 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, 確保正常運行。 ( 3) 調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)簡單易行的辦法, 可 通過對電位計的調(diào)節(jié), 修正系統(tǒng)故障。通過調(diào)節(jié)速度調(diào) 節(jié)器的比

11、例系數(shù)和積分時間, 可使伺服系統(tǒng)達(dá)到既有 較高的動態(tài)響應(yīng)特性, 又不發(fā)生振蕩的最佳工作狀態(tài)。 在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下, 根據(jù)經(jīng)驗, 先正 向調(diào)節(jié)使電機起振, 然后向反向慢慢調(diào)節(jié), 直到消除震 蕩即可。 ( 4) 備件替換法。采用好的備件替換診斷出的壞線路 板, 并做相應(yīng)的初始化啟動, 使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn), 然后將壞板修理或返修, 這是目前最常用的排故辦法。 ( 5) 改善電源質(zhì)量法。目前1般采用穩(wěn)壓電源, 以 改善電源波動。對于高頻干擾可用電容濾波法, 通過這 些預(yù)防性措施可減少電源板的故障。 ( 6) 維修信息跟蹤法。1些大的制造公司根據(jù)實際 工作中屬于設(shè)計缺陷造成的偶然故障, 可以不斷修改 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), 有利 于正確徹底地排除故障。 礎(chǔ)上已設(shè)計了1套新型應(yīng)力應(yīng)變測試系統(tǒng), 該系統(tǒng)集 數(shù)據(jù)采集和處理功能于1體,減少了中間環(huán)節(jié),操作更 便捷、更簡單且測試結(jié)果更精確22。 結(jié)束語 shpb裝置是研究材料動載特性的理想工具, shpb 測試裝置的發(fā)展是力學(xué)、材料學(xué)、計算機等技術(shù)在應(yīng)用 領(lǐng)域的綜合集成。各學(xué)科的協(xié)同發(fā)展將有力地推動 shpb技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大以及shpb測試技