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数控机床疑难故障排除的常用办法

数控机床疑难故障排除的常用办法

点击数:7611 次   录入时间:03-04 11:58:51   整理:http://www.55dianzi.com   机床
数控机床是一种高效的自动化机床,他综合了计算机技术,自动化技术,伺服驱动,精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果,是一门新兴的工业控制技术。由于其经济性能好,生产效益高,在生产上处于越来越重要的地位。为了提高机床的使用率,提高系统的有效度,结合工作实际浅谈一下数控系统故障处置和维修的一般方法。以提高数控机床的维修技术。

     一、直观法

     维修人员通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察,认真察看系统的各个部分,将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。

     例 1 :数控机床加工过程中,突然出现停机。打开数控柜检查发现Y轴电机主电路保险管烧坏,经仔细观察,检查与Y轴有关的部件,最后发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤,损伤处碰到机床外壳上,造成短路烧断保险,更换Y轴电机动力线后,故障消除,机床恢复正常。

     二、自诊断功能法

     数控系统的自诊断功能,已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标,数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因,这是维修中最有效的一种方法。

     例 2 :AX15Z数控车床,配置FANUC1 0TE—F系统,故障显示 :

     FS10TE     1399B

     ROM      TEST:END

     RAM      TEST:

     CRT的显示表明ROM测试通过,RAM测试未能通过。RAM测试未能通过,不一定是RAM故障,可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失,经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良,所以一开机就出现上述故障现象。

     三、功能程序测试法

     功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法,(信息来源:http://www.55dianzi.com)编制成一个功能测试程序,送入数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。

     例 3 :采用FANUC 6M系统的一台数控铣床,在对工件进行曲线加工时出现爬行现象,用自编的功能测试程序,机床能顺利运行完成各种预定动作,说明机床数控系统工作正常,于是对所用曲线加工程序进行检查,发现在编程时采用了G61指令,即每加工一段就要进行 1次到未停止检查,从而使机床出现爬行现象,将G61指令改用G64(连续切削方式 )指令代替之后,爬行现象就消除了

     四、交换法

     所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下,利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。

     例 4:TH63 50加工中心旋转工作台抬起后旋转不止,且无减速,无任何报警信号出现。对这种故障,可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的,为进一步证实故障部位,考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样。于是采用交换法进行检查,交换刀库与转台的位控器后,并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定,交换后,刀库则出现旋转不止,而转台运行正常,证实了故障确实出在转台的位控器上。

     五、原理分析法

     根据CNC组成原理,从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数,从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断,确定故障部位的维修方法。这种方法的运用,要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深的了解,才可能对故障部位进行定位。

     例 5:PNE71 0数控车床出现Y轴进给失控,无论是点动或是程序进给,导轨一旦移动起来就不能停下来,直到按下紧急停止为止。

     根据数控系统位置控制的基本原理,可以确定故障出在X轴的位置环上,并很可能是位置反馈信号丢失,这样,一旦数控装置给出进给量的指令位置,反馈的实际位置始终为零,位置误差始终不能消除,导致机床进给的失控,拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查,发现编码器里灯丝已断,导致无反馈输入信号,更换Y轴编码器后,故障排除。

     六、参数检查法

     数控系统发现故障时应及时核对系统参数,系统参数的变化会直接影响到机床的性能,甚至使机床不能正常工作,出现故障,参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中,一旦外界干扰或电池电压不足,会使系统参数丢失或发生变化而引起混乱现象,通过核对,修正参数,就能排除故障。

     例 6:G1 8CP4数控磨床,数控系统是FANUC1 1M系统,故障现象使机床不能工作,CRT显示器无任何报警信息。

     检查机床各部分,发现CNC装置及CNC与各接口的连接单元都是好的,最后分析是由于外部干扰引起磁泡存储器内存储数据混乱而造成的,因此,对磁泡存储器存储内容进行了全部清除,重新按手册送入数控系统各种参数后,数控机床即恢复正常。除了上面介绍的几种检查方法外,还有测量比较法、敲击法、局部升温法,电压拉编法及开环检测法等,这些方法各有特点,维修时应根据故障现象,常常同时采用几种方法,灵活运用,对故障进行综合分析逐步缩小故障范围,以达到排除故障的目的。

例4:一台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414#和410#报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除,但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路,经修整后此故障排除。
  例5:操作者操作不当也是引起故障的重要原因。如我厂另一台采用840C系统的数控车床,第一天工作时完全正常,而第二天上班时却无论如何也开不了机,工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后,主轴不停,机械手就去抓取工件,后来仔细检查各部位都无毛病,而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以,当有些故障原因不明的报警出现的话,一定要检查各工作方式下的开关位置。
 还有些故障不产生故障报警信息,只是动作不能完成,这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。 对于数控机床的修理,重要的是发现问题。特别是数控机床的外部故障。有时诊断过程比较复杂,但一旦发现问题所在,解决起来比较简单。对外部故障诊断应遵从以下两条原则。首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次,要会利用PLC梯形图。NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态,一般只要遵从以上原则,小心谨慎,一般的数控故障都会及时排除.

故障五:刀号与程序刀号不符故障

故障现象:(一台韩国P U M A 230 数控车床)该数控车床数控车床刀位自动模式下加工中刀位突然不动。
现场调查与检测分析处理:

1,现场察看到CRT上报警号为2023   ,经翻译外文资料所示故障范围,是刀库换刀方面有故障;此信息为刀位加工控制参数有问题。

   2,经试车观察实际故障现象,用手动模式调整该刀位时,刀塔乱动;不定位或刀号与CRT上显程序刀号不符。

   3,按维修手册改动相应参数由“ 0”改为 “1”后,解除报警后故障排除。

故障六:刀库左右摆动找不到刀位

     另一台日本三菱MD 4800 C 加工中心机床   ( 此例故障较为特殊,属密不可分的机电一体化故障)

现场调查:

Z轴在自动加工模式下工进时,刀库在执行换刀程序,当换至第6 把刀位时刀库左右摆动,找不到刀位,停止加工并报警;CRT报警显示为PLC控制侧电路有故障,调查操纵者得知:“几天前偶尔出现俩三次类似故障,但故障较轻,解除报警后,返回原点还能照常加工;什么时间故障再现,没有规律。

故障检测分析验证与处理:

根据报警信息所指引检修方向与故障范围,应先从电气故障入手。

1,验证故障属性,用手动模式指令将刀库换刀,从第一把刀换至第6 把刀位时故障马上再现,刀库左右摆动找不到刀位。

2,调阅相关CAC内置PLC程序与系统参数匀无问题。

3,在强电控制回路行程开关与弱电CNC接口方面下了不少功夫和周折均无问题,故障如初不见好转;浪费较多宝贵时间;使检修一度陷入将局,真是山穷水尽疑无路,这时扩展了检修思路,(信息来源:http://www.55dianzi.com)不能只局限电气故障上;经冷静分析检修前后思路,一般检修数控机床采用先修电气,后修机械液压及其他。可能受此思路的局限和拆卸机械很费事的贯例影响,走了检修弯路。

4,柳暗花明又一村,要打破常规,经拆卸相关机械传动部件,发现[REV TOOL CUP MOTOR]换刀电机转子轴上齿轮有轻微松动,经拆开检查是方形键 磨损变椭圆[俗称滚键],致使刀库左右摆动找不到刀位,经更换同型号键,仔细调整相关齿轮后,试车用手动模式刀库换刀和自动模式加工匀正常,故障检修完毕。

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