淺析數(shù)控機床故障診斷技術與維護

精品文檔-下載后可編輯淺析數(shù)控機床故障診斷技術與維護摘要:數(shù)控技術是用數(shù)字信心對機械運動和工作過程控制的技術。數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,更使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征。

關鍵詞:數(shù)控技術數(shù)控機床故障維護

數(shù)控機床是機電一體化緊密結合的典范,是一個龐大的系統(tǒng),涉及機、電、液、氣、電子、光等各項技術,在運行使用中不可避免地要產(chǎn)生各種故障,關鍵的問題是如何迅速診斷,確定故障部位,并及時排除解決,保證正常使用,提高生產(chǎn)效率。

一、數(shù)控機床的維護

對于數(shù)控機床來說,合理的日常維護措施,可以有效的預防和降低數(shù)控機床的故障發(fā)生幾率。

首先,針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養(yǎng)內容以及功能器件和元件的保養(yǎng)周期。

其次,在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物,一旦他們落在數(shù)控系統(tǒng)內的印制線路或電子器件上,很容易引起元器件之間絕緣電阻下降,甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修,一般情況下不允許隨便開啟柜門,更不允許在使用過程中敞開柜門。

另外,對數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓要實行時時監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)超出正常的工作電壓,就會造成系統(tǒng)不能正常工作,甚至會引起數(shù)控系統(tǒng)內部電子部件的損壞。所以配電系統(tǒng)在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監(jiān)視,以及盡量的改善配電系統(tǒng)的穩(wěn)定作業(yè)。

二、數(shù)控機床的故障診斷技術

1、數(shù)控系統(tǒng)自診斷。開機自診斷數(shù)控系統(tǒng)在通電開機后,都要運行開機自診斷程序,對系統(tǒng)中關鍵的硬件和控制軟件進行檢測,并將檢測結果在CRT上顯示出來。運行自診斷運行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常工作時,運行內部診斷程序,對系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試、檢查,并顯示有關狀態(tài)信息和故障信息。

2、在線診斷和離線診斷。在線診斷是指通過數(shù)控系統(tǒng)的控制程序,在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)下,實時自動地對數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服系統(tǒng)、PLC的輸入輸出和其他外部裝置進行自檢,并顯示狀態(tài)信息、故障信息。脫機診斷當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,需要停機進行檢查,這就是脫機診斷。脫機診斷的目的是修復系統(tǒng)的錯誤和定位故障,將故障定位在最小的范圍。

遠程診斷實現(xiàn)遠程診斷的數(shù)控系統(tǒng),必須具備計算機網(wǎng)絡功能。因此,遠程診斷是近幾年發(fā)展起來的一種新型的診斷技術。數(shù)控機床利用數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡功能通過互聯(lián)網(wǎng)連接到機床制造廠家,數(shù)控機床出現(xiàn)故障后,通過機床廠家的專業(yè)人員遠程診斷,快速確診故障。

三、數(shù)控機床故障的實用診斷方法

1、診斷常用的儀器、儀表及工具萬用表――可測電阻、交、直流電壓、電流。相序表――可檢測直流驅動裝置輸入電流的相序。轉速表――可測量伺服電動機的轉速,是檢查伺服調速系統(tǒng)的重要依據(jù)。鉗形電流表-可不斷線檢測電流。測振儀-是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀――可檢測電氣維修中經(jīng)常碰到的短路故障現(xiàn)象。邏輯測試筆――可測量數(shù)字電路的脈沖、電平。IC測試儀――用于數(shù)控系統(tǒng)集成電路元件的檢測和篩選。工具――彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。

2、診斷用技術資料主要有:數(shù)控機床電氣說明書,電氣控制原理圖,電氣連接圖,參數(shù)表,PLC程序,編程手冊,數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊,伺服驅動系統(tǒng)使用說明書等。數(shù)控機床的技術資料非常重要,必須參照機床實物認真仔細地閱讀。一旦機床發(fā)生故障,在進行分析的同時查閱相關資料。

3、故障處理。故障軟故障-由調整、參數(shù)設置或操作不當引起硬故障-由數(shù)控機床(控制、檢測、驅動、液氣、機械裝置)的硬件失效引起。

故障處理對策除非出現(xiàn)影響設備或人身安全的緊急情況,不要立即切斷機床的電源,應保持故障現(xiàn)場。從機床外觀、CRT顯示的內容、主板或驅動裝置報警燈等方面進行檢查?？砂聪到y(tǒng)復位鍵,觀察系統(tǒng)的變化,報警是否消失。如消失,說明是隨機性故障或是由操作錯誤引起的。如不能消失,把可能引起該故障的原因羅列出來,進行綜合分析、判斷,必要時進行一些檢測或試驗,達到確診故障的目的。

4、數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法。直觀法:問-機床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看-CRT報警信息、報警指示燈、電容器等元件變形煙熏燒焦、保護器脫扣等聽-異常聲響聞-電氣元件焦糊味及其它異味摸-發(fā)熱、振動、接觸不良等。參數(shù)檢查法:參數(shù)通常是存放在RAM中,有時電池電壓不足、系統(tǒng)長期不通電或外部干擾都會使參數(shù)丟失或混亂,應根據(jù)故障特征,檢查和校對有關參數(shù)。隔離法:一些故障,難以區(qū)分是數(shù)控部分,還是伺服系統(tǒng)或機械部分造成的,常采用隔離法。同類對調法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板,或將功能相同的模板或單元相互交換。功能程序測試法:將G、M、S、T、功能的全部指令編寫一些小程序,在診斷故障時運行這些程序,即可判斷功能的缺失。

5、故障診斷應遵循的原則。第一,先外部后內部數(shù)控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內部的原則,由外向內逐一進行檢查排除。第二,先機械后電氣首先檢查機械是否正常,行程開關是否靈活,氣動液壓部分是否正常等,在故障檢修之前,首先注意排除機械的故障。第三,先靜后動維修人員本身要做到先靜后動。首先詢問機床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài),查閱機床說明書、圖紙資料,進行分析后,才可動手查找和處理故障。

四、數(shù)控機床故障診斷實例

由于數(shù)控機床的驅動部分是強弱電一體的,是最容易發(fā)生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹:驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器,有電源模塊和驅動模塊兩部分組成,電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流,而驅動部分實際上是個逆變換,將高壓支流轉換為三相交流,并驅動伺服電機,完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數(shù)控機床和802S數(shù)控系統(tǒng)的故障現(xiàn)象為例,主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。

如在數(shù)控機床在加工過程中,主軸有時能回參考點有時不能。在數(shù)控操作面板上,主軸轉速顯示時有時無,主軸運轉正常。分析出現(xiàn)的故障原因得該機床采用變頻調速,其轉速信號是有編碼器提供,所以可排除編碼器損壞的可能,否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現(xiàn)問題。兩方面考慮,一是可能和數(shù)控系統(tǒng)連接的ECU連接松動,二是可能可和主軸的機械連接出現(xiàn)問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題,