數(shù)控機(jī)床故障維修常用方法

數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修方法

2021/6/271故障分類一般來說，數(shù)控機(jī)床的故障分類兩類：機(jī)械故障和電氣故障。所以我們在排出故障時(shí)，首先就應(yīng)分清楚是機(jī)械故障還是電氣故障。2021/6/272機(jī)械故障這類故障主要發(fā)生在機(jī)床主機(jī)部分，還可以分為機(jī)械部件故障、液壓系統(tǒng)故障、氣動(dòng)系統(tǒng)故障和潤滑系統(tǒng)故障等。這些故障一般都比較明顯，如有故障時(shí)，機(jī)床系統(tǒng)也會(huì)有相應(yīng)的提示。2021/6/273電氣故障電氣故障是指電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，主要包括數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服單元、CRT顯示器、電源模塊、機(jī)床控制元件以及檢測開關(guān)的故障等。這部分的故障是數(shù)控機(jī)床的常見故障，應(yīng)該引起足夠的重視。我們重點(diǎn)來講解電氣故障。2021/6/274電氣故障的排出方法為了更好地排出電氣故障，我們最好能夠理解數(shù)控機(jī)床是如何進(jìn)行電氣線路安裝的，能夠分析其電氣原理圖，這樣對故障排出很有幫助。以廣數(shù)980TD為主，來分析下數(shù)控機(jī)床電氣線路安裝。2021/6/275主電路2021/6/276控制部分2021/6/277信號(hào)部分2021/6/278故障排出了解電氣原理圖之后，當(dāng)機(jī)床發(fā)生電氣故障時(shí)，我們就可以有針對性的入手了。比如說刀架不轉(zhuǎn)動(dòng)。那么就重點(diǎn)分析刀架部分的線路。分析故障時(shí)，可以采取逐步排出法。從主電路或控制電路或信號(hào)電路中三個(gè)方向入手。逐步排出。2021/6/279故障排出可通過強(qiáng)壓交流接觸器的銜鐵，觀察刀架是否轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)動(dòng)，則主電路沒有問題。如果不轉(zhuǎn)動(dòng)，則要去檢查主電路，可以通過用萬用表的電壓法去測量。也可以通過觀察直流繼電器，在接受信號(hào)時(shí)，指示燈是否會(huì)亮，如果不亮，則直流繼電器無法接受到系統(tǒng)的信號(hào)。此時(shí)可去測量該信號(hào)線的通斷或是否松焊。2021/6/2710電氣故障排出方法一般來說，正常使用的數(shù)控機(jī)床，不會(huì)出現(xiàn)很大的電氣故障。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)或變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器都會(huì)有對應(yīng)的提示，此時(shí)我們可以參考系統(tǒng)說明書，變頻器的說明和伺服驅(qū)動(dòng)的說明書，找到對應(yīng)的報(bào)警信息，做到有針對性的排出故障。2021/6/2711以下為數(shù)控機(jī)床的常用的故障診斷方法第一節(jié)故障診斷的常用方法1）數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)概述概述數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)特點(diǎn)和必要性2）故障診斷的常用方法故障診斷的常規(guī)步驟2.1調(diào)查故障現(xiàn)場，充分掌握故障信息故障出現(xiàn)后，不要急于動(dòng)手盲目處理，首先要查看故障記錄，向操作人員詢問故障出現(xiàn)的全過程。在確認(rèn)通電對機(jī)床無危險(xiǎn)的情況下，通電親自觀察2021/6/2712

分析故障原因時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

2.21）要在充分調(diào)查現(xiàn)場，掌握第一手材料的基礎(chǔ)上，把故障問題正確地列出來。

2.22）要思路開闊，無論是數(shù)控系統(tǒng)，強(qiáng)電部分，還是機(jī)，液，氣等，都要將有可能的引起故障的原因以及每一種可能解決的方法全部列出來。進(jìn)行綜合定斷和篩選；

2.23）在對故障進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，預(yù)測故障原因并擬定檢查的內(nèi)容和方法2021/6/27132.3故障的檢測和排除在檢查測排除故障應(yīng)掌握以下若干原則：2.31先外部后內(nèi)部2.32先機(jī)械后電氣2.33先靜后動(dòng)2.34先公用后專用2.35先簡單后復(fù)雜2.36先一般后特殊數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷有故障檢測，故障判斷及隔離和故障定位。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，快速確定故障所在部位并能常用方法及時(shí)排除，要求：1）故障檢測應(yīng)簡便，不需要復(fù)雜的操作和指示。2）故障診斷所需要的儀器應(yīng)盡可能少，為些可以采用以下的診斷方法

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問由于機(jī)床發(fā)生故障的前后機(jī)床操作人員都在現(xiàn)場,他們對故障發(fā)生的前因,過程和結(jié)果都是非常清楚的

,所以從他們的回答可以了解到機(jī)床故障的一些重要信息.問題一般有如下要點(diǎn):1)故障發(fā)生的經(jīng)過(何時(shí)發(fā)生,怎樣發(fā)生)2)故障后造成的結(jié)果和現(xiàn)象3)故障是漸發(fā)的,還是突發(fā)的4)以前是否出現(xiàn)過該現(xiàn)象5)維修紀(jì)錄

2021/6/2715例1LK—32+928TC,在切削螺紋時(shí),螺距不準(zhǔn).分析在一系列的提問中得知,該故障已經(jīng)發(fā)生了十多天了,廠家也一直派維修人員維修過XZ軸的機(jī)械傳動(dòng)部件,并更換了系統(tǒng)主板,但故障一直不能排除.既然不是機(jī)械,也不是主板問題,本來懷疑是加工工藝問題,但故障發(fā)生前他們也是這樣加工步驟,所以排除,后經(jīng)問得知在此故障前也出現(xiàn)過失步,但換主板之后失步消失,但切削螺紋功能就不了,因此懷疑維修人員在更換主板時(shí)并沒有恢復(fù)原來機(jī)機(jī)床的參數(shù),由于928TC中的11號(hào)參數(shù)的LINE是選擇編碼器線性的,假如該位參數(shù)設(shè)置不對,是是可能出現(xiàn)上述故障的.LINE為1時(shí)表示該機(jī)床應(yīng)該是配1024的編碼器,為0表示該機(jī)床應(yīng)該是配1200的編碼器,但由于本機(jī)床的編碼器的標(biāo)注已經(jīng)消失,所以只能把該位的參數(shù)改為以原來相反的數(shù),修改后試車,螺紋功能正常.2021/6/2716例2蘭溪數(shù)控銑床,在回零時(shí),X軸一直快速移動(dòng),直到撞機(jī)床.從而系統(tǒng)有X軸報(bào)警.分析經(jīng)詢問該故障是昨天的一次撞機(jī)后出現(xiàn).此可知有可能是在撞機(jī)時(shí)把回零接近開關(guān)撞壞或撞開了,使接近開關(guān)感應(yīng)到減速檔板,使CNC一直沒有接收到減速信號(hào),從而出現(xiàn)上述故障,拆下鈑金發(fā)現(xiàn)回零接近開關(guān)已經(jīng)撞裂,更換調(diào)整后回零正常.2看在維修過程中,有些故障點(diǎn)是可以觀察到的.如下:1)燒焦和打火現(xiàn)象.2)機(jī)械卡死和機(jī)械部件變形.3)接線松動(dòng),斷路,虛焊等.2021/6/27174)故障現(xiàn)象表現(xiàn)特征.例3，廣機(jī)6136+DA98+980，當(dāng)運(yùn)行切削螺紋指令時(shí)，有時(shí)機(jī)床停止不動(dòng)，有時(shí)又正常工作。分析：運(yùn)行切削螺紋時(shí)，也即是當(dāng)系統(tǒng)遇到G92指令時(shí)，系先檢查主軸光電編碼器反饋回來的一轉(zhuǎn)信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，當(dāng)接收到這些數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)才根據(jù)這些數(shù)據(jù)和G92里的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出指令使機(jī)床開始切削。

排除步驟：我們根據(jù)故障現(xiàn)象和切削螺紋的工作原理可知，引起故障可能是編碼器回路某地方接觸不好，使電路時(shí)斷時(shí)通，系統(tǒng)接收到的信號(hào)時(shí)有時(shí)沒，從而出現(xiàn)上述的故障，首先觀察編碼器線兩頭的插座是否虛焊，再檢查系數(shù)接收電路和編碼器內(nèi)部電路，當(dāng)拆開編碼器插頭發(fā)現(xiàn)有引腳焊點(diǎn)已經(jīng)生銹，更換插頭后，一切正常。2021/6/2718例4荊州6136+980+DA98，Z軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，偶爾系統(tǒng)顯示Z軸驅(qū)動(dòng)器報(bào)警，而DA98顯示9號(hào)報(bào)警。工作原理在980T中，驅(qū)動(dòng)器報(bào)警報(bào)警信號(hào)從驅(qū)動(dòng)器發(fā)送過來，一般有高電平和低電平有效兩種選擇，當(dāng)9號(hào)參數(shù)為11時(shí)表示高電平有效，為0時(shí)表示低電平有效，在980T+DA98一般是設(shè)高電平有效，也即是當(dāng)驅(qū)動(dòng)有高電平輸入到系統(tǒng)，系統(tǒng)就顯示報(bào)警。由于驅(qū)動(dòng)也報(bào)警，所示可以排除是系統(tǒng)故障，驅(qū)動(dòng)器9號(hào)報(bào)警是編碼器出錯(cuò)報(bào)警，只要檢查電機(jī)反饋端到驅(qū)動(dòng)接收這一環(huán)就可以，拆下鈑金發(fā)現(xiàn)電機(jī)編碼器已破裂，更換后報(bào)警消除。例5南通銑配990M，手動(dòng)移動(dòng)Z軸時(shí)，套筒不能上下移動(dòng)。分析套筒不能移動(dòng)，有可能是機(jī)械卡死，也有可能是皮帶松動(dòng)打滑，拆下保護(hù)電機(jī)鈑金和Z軸箱蓋發(fā)現(xiàn)皮帶已裂開，更換皮帶后工作正常。2021/6/27193聽聽是根據(jù)聲音來判斷故障原因，在維修過程可以聽的聲音有：1）主軸噪音2）進(jìn)給軸移動(dòng)聲。3）各電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)聲4）繼電器，接觸器動(dòng)作聲等例6德州6140機(jī)床，MST功能不正常，有時(shí)行，有時(shí)不行。分析MST功能不正常，我們可以分三層來分析，首先是系統(tǒng)的MST輸出電路，假如+24V和芯片2803不正常。其次，控制電路控制電壓110V不正常。最后是主電路中的380V電壓不正常。2021/6/2720上述三種都可以引MST功能不正常。我們首先檢查強(qiáng)電柜，當(dāng)打開電柜箱時(shí)，聽到控制變壓器“吱吱”響，而正常是不會(huì)發(fā)出這種聲音的，假如真的是電壓器不正常，就符合第二種推斷。更換同型號(hào)變壓器后MST功能正常。例7武義6132在手動(dòng)移動(dòng)X軸拖板時(shí)，拖板來回振蕩。分析X軸拖板來回振蕩有可能是機(jī)械卡死引起皮帶打滑，也有可能是電機(jī)內(nèi)部卡死或缺相供電。為了區(qū)別是機(jī)械卡死還是電氣故障。把電機(jī)拆下，用鈑手手動(dòng)移動(dòng)拖板，拖板可以來回自由移動(dòng)。排除機(jī)械故障。給拆下的電機(jī)上電使其轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)在來回振蕩，懷疑電機(jī)損壞，更換電機(jī)現(xiàn)象如舊。最后拆開電機(jī)插頭發(fā)現(xiàn)一相接線已脫落，重新焊上工作正常。2021/6/27214嗅和觸摸有時(shí)機(jī)床出故障時(shí)，通過嗅和觸摸也可以定位出故障點(diǎn)，一般有芯片和電線燒焦的糊味，而手摸電器表面感覺溫度，機(jī)械部件的振動(dòng)和反向間隙等。例8廣機(jī)改裝6132+980T，上電開機(jī)時(shí)出現(xiàn)X，Z軸驅(qū)動(dòng)器報(bào)警，而驅(qū)動(dòng)器并沒報(bào)警。分析系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警而驅(qū)動(dòng)器無報(bào)警，有可能是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)錯(cuò)，也有可能是主板出現(xiàn)故障，經(jīng)檢查參數(shù)并沒有設(shè)錯(cuò)，但更換主板故障并沒排除，但在更換主板調(diào)試過程中嗅到一股糊味，后來關(guān)電檢查，發(fā)現(xiàn)這種糊味是從電源盒傳出，懷疑電源盒已燒壞，為了安全把電源盒輸出全斷開，上電用萬用表測得+12V輸出異常，為0V，從報(bào)警接收電路可知（如圖2），如果沒有+12V電壓，報(bào)警信號(hào)一直為低電平而引起報(bào)警。更換電源盒重新上電開機(jī)報(bào)警消失。2021/6/27222021/6/2723例9云南機(jī)床廠6140+980T在上電加工一個(gè)小時(shí)，換刀時(shí)無動(dòng)作，但停機(jī)半小時(shí)再上電時(shí)換刀正常。分析由于故障出現(xiàn)后手動(dòng)換刀時(shí)，強(qiáng)電柜的交流觸接器一直有動(dòng)作，說明系統(tǒng)輸出的刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)是正常的，出現(xiàn)上述故障有可能是刀架的絕緣性不好，當(dāng)工作一段時(shí)間發(fā)熱引起短路跳閘。查強(qiáng)電柜的空氣斷路器肯確已跳閘保護(hù)，后用觸摸刀架電機(jī)明顯發(fā)熱，更換刀架電機(jī)上電工作兩小時(shí)正常，說明推測正確。5互換法在數(shù)控系統(tǒng)中常有型號(hào)完全相同的電路板，模塊，集成電路和其它零部件。我們可將相同部分互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，以快速確定故障部位。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)某個(gè)軸運(yùn)動(dòng)不正常，如爬行，抖動(dòng)，時(shí)動(dòng)時(shí)不動(dòng)，一個(gè)方向另一個(gè)方向不動(dòng)等故障時(shí)。常采互換法來確定故障部位。2021/6/2724例10配980T+DA98系統(tǒng)的LK---32型數(shù)控車床出現(xiàn)X軸進(jìn)給正常，反向不正常。時(shí)動(dòng)時(shí)不動(dòng)。采用手輪進(jìn)給也如此。分析980T系統(tǒng)是以位置，方向脈沖兩路信號(hào)差分式輸出到DA98進(jìn)行運(yùn)算放大，以三相正弦波驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)。由上述故障說明系統(tǒng)輸出的位置脈沖正常，但由于反向失常，有如下的可能：1）系數(shù)方向脈沖不正常。2）也有可能是方向脈沖傳輸線路時(shí)斷時(shí)好。3）驅(qū)動(dòng)方向接收電路失常。4）電機(jī)故障。先把X軸和Z軸信號(hào)線系統(tǒng)端的插頭對調(diào)。也即是把XS30和XS31的插頭對調(diào)。上電在手動(dòng)方式下+Z和-Z來回按住，觀察X軸的拖板會(huì)不會(huì)來回走動(dòng)，若來回走動(dòng)說明是第一種可能。若還是不正常，即X軸和Z軸的信號(hào)線整根對換，若正常，說明是信號(hào)線的問題，若2021/6/2725不正常，對換X軸和Z軸驅(qū)動(dòng)器輸出到電機(jī)的三相電線和電機(jī)反饋回來的信號(hào)線插頭。若X軸正常就明是驅(qū)動(dòng)器故障，若不正常即說明是電機(jī)故障。通過上面的更換法為驅(qū)動(dòng)器故障，更換后工作正常。例11配980T+變頻器的CK6132I數(shù)控切削螺紋時(shí)，重復(fù)切削幾次時(shí)，把牙全部掃平。分析出現(xiàn)上述現(xiàn)象可由多方面原因引起，我們只能一個(gè)個(gè)排除。1）機(jī)床的機(jī)械故障。2）設(shè)置參數(shù)不當(dāng)。3）主板故障。4）編碼器故障。5）編碼器反饋線接觸不好。首先通過更換法來排除，更換編碼器，假如正常，說明編器故障，否則更換編碼器反饋線，若正常，說明編碼器反饋線接觸不好，否則更換主板，正常可能設(shè)置參數(shù)不當(dāng)和主板故障。否則為機(jī)械故障。2021/6/27262021/6/27275隔離法在維修過程中，有些故障是關(guān)系到一個(gè)很長的鏈，如果一個(gè)個(gè)部件排除，既費(fèi)時(shí)，又煩瑣。以某一部件為界隔離一部分后再進(jìn)行排除，有時(shí)起到事半功倍的效果。例12荊州荷花6125+980T+DF3A，在換刀時(shí)出現(xiàn)跳閘。分析由于跳閘是在換刀時(shí)出現(xiàn)的，我們可以得知是刀架控制回路某處漏電引起跳閘保護(hù)。但由于不知某個(gè)部件，假如一個(gè)個(gè)排除不必要，我們可以把強(qiáng)電柜的接線排的刀架三相電斷開，使刀架電機(jī)斷開，然后上電換刀觀察是否跳閘，假如有，即是三相輸入到接線排的線路有漏電現(xiàn)象，否則是接線排到刀架電機(jī)線路有漏電現(xiàn)象。經(jīng)觀察斷開上電換刀并沒跳閘，說明是接線排到刀架電機(jī)線路有漏電現(xiàn)象。2021/6/2728由于機(jī)床的刀架電機(jī)是采用內(nèi)接法，而接線排到刀架電機(jī)的連線點(diǎn)在刀架底下一個(gè)槽內(nèi)。由于加工加冷卻液時(shí)，有冷卻液滲透到槽內(nèi)引起短路。拆下刀架把線取出吹干，用熱縮重新包好，裝進(jìn)槽再用玻璃膠封好。裝好上電換刀正常。例13中星數(shù)控6125+980T+DA98，在加工過程中X軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)4號(hào)報(bào)警。關(guān)機(jī)重新上機(jī)移動(dòng)X軸就出現(xiàn)報(bào)警。分析查驅(qū)動(dòng)器說明書4號(hào)報(bào)警為位置超差報(bào)警。原因有：1）電路板故障。2）電機(jī)U，V，W引線接錯(cuò)。3）編碼器電纜引線接錯(cuò)。4）編碼器故障。4）設(shè)定位置超差檢測范圍太小。5）位置比例增益太小。6）轉(zhuǎn)矩不足。2021/6/2729由于是在加工過程出現(xiàn)報(bào)警，所以2，3，4和5的可能性先排除，余下的1，4和6。1和4的可能是電氣故障，而6的可能是由于機(jī)械卡死而使轉(zhuǎn)矩不足，為了弄清是電氣故障和機(jī)械故障，可以把電機(jī)和絲杠分開，上電移動(dòng)X軸觀察電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，若轉(zhuǎn)動(dòng)則說明是機(jī)械卡死，否則電氣故障。拆下上電觀察電機(jī)是可以轉(zhuǎn)動(dòng)，后來拆下絲杠的鈑金，發(fā)現(xiàn)絲杠的螺母座有很多鐵屑。用鈑手也轉(zhuǎn)不動(dòng)絲杠，說明是機(jī)械卡死。后來把螺母座用汽油清洗一次重新裝好上電一切正常。6自診斷自診斷技術(shù)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的一項(xiàng)十分重要技術(shù)，它是評價(jià)系統(tǒng)性能一項(xiàng)重要技術(shù)的主要指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)自診斷越來越強(qiáng)，從原來的簡單的診斷朝著多功能化的方向發(fā)展，其報(bào)警種類也越來越多。202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當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，借助系統(tǒng)的診斷功能可以迅速，準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位。因此，對維修人員來說，熟悉系統(tǒng)的自診斷功能是十分重要。1）開機(jī)自診斷數(shù)控系統(tǒng)通電后，系統(tǒng)自診斷軟件會(huì)對系統(tǒng)最關(guān)鍵的硬件和控制軟件檢查，如CPU，RAM，ROM等芯片，I/O口及監(jiān)控軟件，如果正常，將進(jìn)入正常操作界面。如檢測不通過，即在液晶上顯示報(bào)警信息或報(bào)警號(hào)。指出哪個(gè)部分發(fā)生了故障，將故障原因定位在一定的范圍內(nèi)，然后通過維修手冊找出造成故障的真正原因，根據(jù)書上的說明進(jìn)行排除。例14配980T的數(shù)控機(jī)床每次開機(jī)會(huì)顯示“未能保持有效型數(shù)據(jù)”。2021/6/2731分析在查維修手冊該報(bào)警為RAM對新設(shè)置的參數(shù)和程序存儲(chǔ)不了，為RAM損壞，更換主板兩片RAM芯片上電開機(jī)一切正常。例15南通銑配990M開機(jī)時(shí)出現(xiàn)“科能報(bào)警”。分析在查維修手冊該報(bào)警為CPU處理出錯(cuò)。一般由于工作電壓偏低或偏高；或是芯片的引腳接觸不良。先用萬用表測電源盒的+5V是否正常。如不正?？梢杂眯÷萁z刀調(diào)節(jié)電源盒的電位器使輸出為+5V。如正常，可把系統(tǒng)的主板拆下，把CPU，CLPD等芯片撥出，然后把IC座的觸頭重新調(diào)整再把芯片插回。2）運(yùn)行自診斷運(yùn)行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常時(shí)，運(yùn)行內(nèi)部診斷程序?qū)ο到y(tǒng)本身，位置伺服單元以及數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測試并顯示有關(guān)信息和故障信號(hào)。2021/6/2732只要系統(tǒng)不斷電，這種診斷將會(huì)反復(fù)進(jìn)行下去，不會(huì)停止。診斷信息有：CNC與機(jī)床之間的I/O接口；CNC內(nèi)部各存儲(chǔ)器的信息；伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息；MDI面板操作面板的狀態(tài)信息等。例16數(shù)銑980M，出現(xiàn)“準(zhǔn)備未緒報(bào)警”。分析系數(shù)