Ⅰ 車床常見故障及排除方法
普通車床屬於機械行業中最為常見的裝備,運行中涉及到很多技術,如電機技術、感測技術、自動化技術等,表現出綜合性的特點。雖然普通車床的工作能力強,但是仍舊面臨著故障的干擾。以下是我為你整理的普通車床的常見故障與排除方法,希望能幫到你。
結合車床以及故障原因分析,列舉普通車床運行中常見的故障及相關的排除方法,以此來維護普通車床的運行性能。
1、振動故障及排除
普通車床的振動故障是最為常見的故障類型,車床在加工生產的期間,振動是很難避免的,存在一些振動屬於正常的運行范圍,當振動較為劇烈時,就會影響普通車床的加工精度,降低車床的生產效率,同時還會加重車床的磨損,不利於車床刀具的穩定性。當普通車床出現振動故障時,在陶瓷、硬質合金內,故障的表現最為明顯。
車床發生振動故障時,在實踐中提出幾點排除的措施,輔助普通車床快速恢復到正常的運行狀態,如:
(1)普通車床的故障維護人員,檢查車床上的固定螺栓,如地腳螺栓,保障螺栓安裝的准確性,一旦發現有松動或安裝不正確的螺栓,實行現場處理,立即執行故障排除,擰緊螺栓後,確保螺栓的安裝位置准確;
(2)控制旋轉件的跳動幅度,特別是膠帶構件,實現徑向圓跳動,防止其跳動幅度過大而造成振動;
(3)檢查普通車床的主軸中心,避免存在徑向過大擺動的問題,維護人員可以主動地調整主軸擺動,減小主軸的擺動幅度或者直接採取角度選配法的方式,控制主軸擺動;
(4)校正普通車床的磨削刀具,保持穩定的切削路徑,保持刀尖的位置,稍高於中心位置,排除車床工作時的振動問題。
2、雜訊故障及排除
雜訊故障不僅影響普通車床的運行,同時也會影響車床運行的環境。一般情況下,雜訊是故障發生的前提,當普通車床運行時,出現不符合常規的雜訊,就表示車床出現了故障,維護人員需准確地分析雜訊的來源及成因,以便快速地排除故障。普通車床運行後,雜訊會隨著周期、溫度、負荷的增加而增加,最終導致車床進入不良的運行狀態,干擾正常的運行。
雜訊故障的排除要根據普通車床的實際情況執行。列舉普通車床雜訊故障中,常見的排除方法,如:
(1)維護人員檢查普通車床的運動副,結合運動副反饋出的情況,調整、修復引起雜訊的零件,促使車床的主軸,可以恢復正常,處理雜訊的干擾,保障車床的工作精度;
(2)全面檢查普通車床的管道,杜絕出現管道不通暢的情況,疏通有堵塞的管道;
(3)雜訊故障內,很大一部分是因為相互摩擦,所以定期安排潤滑工作,在適當的位置增加潤滑油,控制潤滑油的用量、位置,保證潤滑油符合相關的規定。
3、發熱故障及排除
普通車床運行時,發熱故障集中在主軸位置,因為主軸連接著滾動、滑動的軸承,構成一體化的運行結構,所以主軸處於高速旋轉狀態時,就會發散出熱量。主軸是普通車床的主要熱源,當熱量無法正常散發出來時,就會造成主軸以及周圍連接裝置過度發熱,車床局部位置的溫度升高,引起熱變形的問題,發熱故障較為嚴重時,會出現主軸、尾架不同高的問題,直接降低車床的加工精度,還會存在燒壞主軸的情況。
主軸發熱故障,可能是主軸與軸承之間,經過長期摩擦而囤積了熱量,導致全負荷車床工作狀態下,主軸的剛度變化,影響了主軸的穩定性。主軸發生故障的排除方法中,在車床運行前,先要主動地調整好主軸與軸承之間的距離,同時安排好潤滑工作,保持油路的暢通性,再控制好主軸的工作量,避免主軸處於超負荷的工作環境中。
4、漏油故障及排除
漏油在普通車床故障中比較常見,增加了車床的油耗,引起了較大的經濟損失,干擾了車床的運行性能。普通車床漏油故障處理需採取日常的檢測方法,安排漏油檢查的相關工作,及時發現漏油問題並處理。
5、軸承故障及排除
普通車床的軸承故障,影響車床加工的傳動工作,影響載荷的運行,屬於故障多發點。軸承故障的排除需採取更換和改進的措施,檢查軸承的性能,選擇恰當的排除措施,一般情況下,軸承零部件損壞,可直接更換零部件,傳動軸承斷裂,就需要改進內部結構,重新布設軸承裝置,以此來解決故障問題。
6、刀架故障及排除
普通車床的刀架故障,表現為卡刀、接觸器燒毀,最終導致刀盤不轉動。刀架故障排除時,需根據具體的故障,逐漸縮小故障的范圍,明確故障的原因後並定位。車床刀位的元件損壞,更換主題的原因,刀盤不到位,需保持刀架鎖緊的狀態,使用扳手鬆動磁鋼盤,對准霍爾元件與磁鋼。
7、手柄故障及排除
車床手柄最容易出現脫開的故障。以普通車床的溜板箱自動進給手柄脫開故障為例,分析排除的方法,如:調整手柄的彈簧壓力,保持手柄在正常負荷下的穩固性,利用焊補的方法修復手柄故障,定位孔出現磨損後,要採用鉚補的方式打孔。
8、床鞍故障及排除
床鞍下沉故障,導致普通車床無法正常的工作,喪失車床的功能。床鞍故障的排除,採取日常修理的方法即可,改善齒輪以及刻度盤的刻度,保障小齒輪和齒條達到穩定的嚙合狀態,恢復床鞍。
機械加工廠內,普通機床在車間內,佔有大部分的影響比重,滲透到機械加工的行業中,行業提高了對普通車床故障的重視度,致力於採取故障排除的方法,保障普通車床的有效性。車床在機械行業中,用於加工各種各樣的回轉表層,如圓面、錐面等,同時也能夠加工螺紋、溝槽等,利用床身、刀架等普通車床的部件,配合普通車床的工作原理,實現主運動、進給運動,在車床車刀、工件的運動過程中,促使毛坯可以加工成指定的幾何尺寸。
普通車床使用中,故障是不可避免的問題,如果不能在第一時間排除車床內的故障,就會干擾車床的運行水平,進而影響到車床加工的精度、速度,不利於車床的高效性。普通機床的故障出現於日常的運行和使用中,為了提高普通車床的工作能力,應該將故障作為首要的監督對象,保護好普通機床的運行過程。普通車床故障中存在一些典型的徵兆,有經驗的操作人員會根據車床故障的徵兆,大概地判斷運行故障,及時把控車床運行中的故障信息,彌補車床運行時的缺陷,進而落實好故障排除的方法。
Ⅱ 數控機床加工尺寸不穩定的原因及解決方案是什麼
數控機床機械原因分析:
1、伺服電機軸與絲杠之間的連接松動,致使絲杠預電機不同步,出現尺寸誤差。檢測時只需在伺服電機與絲杠的聯軸節上作好記號。用較快倍率來回移動工作台(或刀架),由於工作台(或轉塔)的慣性作用,將使聯軸節的兩端出現明顯相對移動。此類故障通常變現為加工尺寸只向一個方向變動,只需將聯軸節螺釘均勻緊固即可排除。
2、滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良,使工作台(或刀架)運動阻力增加,無法完全准確執行移動指令。此類故障通常表現為零件尺寸在幾絲范圍內無規則變動,只需將潤滑改善即可排除故障。
3、機床工作台(或刀架)移動阻力過大,一般為鑲條調整過緊、機床導軌表面潤滑不良所致。該故障現象一般表現為零件尺寸在幾絲范圍內無規則變動,只需將鑲條重新調整並改善導軌潤滑即可。
4、滾動軸承磨損或調整不當,造成運動阻力過大。該故障現象也通常表現為尺寸在幾絲范圍內無規則變動。只需將磨損軸承更換並認真調整,故障即可排除。
5、絲杠間隙或間隙補償量不當,通過調整間隙或改變間隙補償值就可排除故障。
數控機床加工尺寸不穩定類故障判斷維修:
1、工件尺寸准確,表面光潔度差
故障原因:刀具刀尖受損,不鋒利;機床產生共振,放置不平穩;機床有爬行現象;加工工藝不好。
解決方案:刀具磨損或受損後不鋒利,則重新磨刀或選擇更好的刀具重新對刀;機床產生共振或放置不平穩,調整水平,打下基礎,固定平穩;機械產生爬行的原因為拖板導軌磨損厲害,絲杠滾珠磨損或松動,機床應注意保養,上下班之後應清掃鐵絲,並及時加潤滑油,以減少摩擦;選擇適合工件加工的冷卻液,在能達到其他工序加工要求的情況下,盡量選用較高的主軸轉速。
2、工件產生錐度大小頭現象
故障原因:機床放置的水平沒調整好,一高一低,產生放置不平穩;車削長軸時,貢獻材料比較硬,刀具吃刀比較深,造成讓刀現象;尾座頂針與主軸不同心。
解決方案:使用水平儀調整機床的水平度,打下扎實的地基,把機床固定好提高其韌性;選擇合理的工藝和適當的切削進給量避免刀具受力讓刀;調整尾座。
3、驅動器相位燈正常,而加工出來的工件尺寸時大時小
故障原因:機床拖板長期高速運行,導致絲桿和軸承磨損;刀架的重復定位精度在長期使用中產生偏差;拖板每次都能准確回到加工起點,但加工工件尺寸仍然變化。此種現象一般由主軸引起,主軸的高速轉動使軸承磨損嚴重,導致加工尺寸變化。
解決方案:用百分表靠在刀架底部,同時通過系統編輯一個固定循環程序,檢查拖板的重復定位精度,調整絲桿間隙,更換軸承;用百分表檢查刀架的重復定位精度,調整機械或更換刀架;用百分表檢測加工工件後是否准確回到程序起點,若可以,則檢修主軸,更換軸承。
4、工件尺寸與實際尺寸相差幾毫米,或某一軸向有很大變化
故障原因:快速定位的速度太快,驅動和電機反應不過來;在長期摩擦損耗後機械的拖板絲桿和軸承過緊卡死;刀架換刀後太松,鎖不緊;編輯的程序錯誤,頭、尾沒有呼應或沒取消刀補就結束了;系統的電子齒輪比或步距角設置錯誤。
解決方案:快速定位速度太快,則適當調整GO的速度,切削加減速度和時間使驅動器和電機在額定的運行頻率下正常工作;在出現機床磨損後產生拖板、絲桿鶴軸承過緊卡死,則必須重新調整修復;刀架換刀後太松則檢查刀架反轉時間是否滿足,檢查刀架內部的渦輪蝸桿是否磨損,間隙是否太大,安裝是否過松等;如果是程序原因造成的,則必須修改程序,按照工件圖紙要求改進,選擇合理的加工工藝,按照說明書的指令要求編寫正確的程序;若發現尺寸偏差太大則檢查系統參數是否設置合理,特別是電子齒輪和步距角等參數是否被破壞,出現此現象可通過打百分表來測量。
5、加工圓弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因:振動頻率的重疊導致共振;加工工藝;參數設置不合理,進給速度過大,使圓弧加工失步;絲桿間隙大引起的松動或絲桿過緊引起的失步;同步帶磨損。
解決方案:找出產生共振的部件,改變其頻率,避免共振;考慮工件材料的加工工藝,合理編製程序;對於步進電機,加工速率F不可設置過大;機床是否安裝牢固,放置平穩,拖板是否磨損後過緊,間隙增大或刀架松動等;更換同步帶。
6、批量生產中,偶爾出現工件超差
故障原因:必須認真檢查工裝夾具,且考慮到操作者的操作方法,及裝夾的可靠性,由於裝夾引起的尺寸變化,必須改善工裝使工人盡量避免人為疏忽作出誤判現象;數控系統可能受到外界電源的波動或受到干擾後自動產生干擾脈沖,傳給驅動致使驅動接受多餘的脈沖驅動電機奪走或少走現象,了解掌握其規律,盡量採用一些抗干擾的措施,如:強電場干擾的強電電纜與弱電信號的信號線隔離,加入抗干擾的吸收電容和採用屏蔽線隔離,另外,檢查地線是否連接牢固,接地觸點最近,採取一切抗干擾措施避免系統受干擾。
7、工件某一道工序加工有變化,其它各道工序尺寸准確
故障原因:該程序段程序的參數是否合理,是否在預定的軌跡內,編程格式是否符合說明書要求
解決方案:螺紋程序段時出現亂牙,螺距不對,則馬上聯想到加工螺紋的外圍配置(編碼器)和該功能的客觀因素。
8、工件的每道工序都有遞增或遞減的現象
故障原因:程序編寫錯誤;系統參數設置不合理;配置設置不當;機械傳動部件有規律周期性的變化故障
解決方案:檢查程序使用的指令是否按說明書規定的要求軌跡執行,可以通過打百分表來判斷,把百分表定位在程序的起點讓程序結束後拖板是否回到起點位置,再重復執行即便觀察其結果,掌握其規律;檢查系統參數是否設置合理或被認為改動;有關的機床配置在連接計算耦合參數上單計算是否符合要求,脈沖當量是否准確;檢查機床傳動部分有沒有損壞,齒輪耦合是否均勻,檢查是否存在周期性,規律性故障現象,若有則檢查其關鍵部分並給予排除。
9、系統引起的尺寸變化不穩定
故障原因:系統參數設置不合理;工作電壓不穩定;系統受外部干擾,導致系統失步;已加電容,但系統與驅動器之間的阻抗不匹配,導致有用信號丟失;系統與驅動器之間信號傳輸不正常;系統損壞或內部故障。
解決方案:快速速度,加速時間是否過大,主軸轉速,切削速度是否合理,是否操作者的參數修改導致系統性能改變;加裝穩壓設備;接地線並確定已可靠連接,在驅動器脈沖輸出觸點處加抗干擾吸收電容;選擇適當的電容型號;檢查系統與驅動器之間的信號連接線是否帶屏蔽,連接是否可靠,檢查系統脈沖發生信號是否丟失或增加;送廠維修或更換主板。
Ⅲ 數控車床常見故障
首先要明確部分無法換刀屬於無診斷顯示故障,這種故障常常表現為指令正常,而執行時卻不能動作,因此這種故障的排除難度也是最大的。
其次,要查找系統的故障,核對換刀前後的系統參數,如果參數發生了變化,則系統認為換刀不能結束,也就無法正常結束換刀,系統也就無法繼續向下執行。通過確認換刀前後的參數,也就可以斷定系統程序是否正常。
另外,還要查找信號聯絡線的故障,具體的就要看下線路是否有斷路或者虛接的現象。為了排除偶然性,可以將排號順序不同的刀具聯絡線進行互換這樣就可以判斷是否是線路的問題。
Ⅳ 數控機床加工精度異常都有哪些故障原因
生產中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導致此類故障的原因主要有以下方面:
1)機床進給單位被改動或變化。
2)機床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)異常。
3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。
4)電機運行狀態異常,即電氣及控制部分故障。
5)此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導致加工精度異常。
1、系統參數發生變化或改動
系統參數主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控系統,其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理,常常影響到零點偏置和間隙的變化,故障處理完畢應作適時地調整和修改;另一方面,由於機械磨損嚴重或連結松動也可能造成參數實測值的變化,需對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。
2、機械故障導致的加工精度異常
一台THM6350卧式加工中心,採用FANUC0i-MA數控系統。一次在銑削汽輪機葉片的過程中,突然發現Z軸進給異常,造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調查中了解到:故障是突然發生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常,且回參考點正常;無任何報警提示,電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認為,主要應對以下幾方面逐一進行檢查。
(1)檢查機床精度異常時正運行的加工程序段,特別是刀具長度補償、加工坐標系(G54~G59)的校對及計算。
(2)在點動方式下,反復運動Z軸,經過視、觸、聽對其運動狀態診斷,發現Z向運動聲音異常,特別是快速點動,雜訊更加明顯。由此判斷,機械方面可能存在隱患。
(3)檢查機床Z軸精度。用手脈發生器移動Z軸,(將手脈倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機進給0.1mm),配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常後作為起始點的正向運動,手脈每變化一步,機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm,說明電機運行良好,定位精度良好。而返回機床實際運動位移的變化上,可以分為四個階段:①機床運動距離d1>d=0.1mm(斜率大於1);②表現出為d=0.1mm>;d2>d3(斜率小於1);③機床機構實際未移動,表現出zui標準的反向間隙;④機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等於1),恢復到機床的正常運動。
無論怎樣對反向間隙(參數1851)進行補償,其表現出的特徵是:除第③階段能夠補償外,其他各段變化仍然存在,特別是第①階段嚴重影響到機床的加工精度。補償中發現,間隙補償越大,第①段的移動距離也越大。
分析上述檢查,數控技工培訓認為存在幾點可能原因:一是電機有異常;二是機械方面有故障;三是存在一定的間隙。為了進一步診斷故障,將電機和絲杠完全脫開,分別對電機和機械部分進行檢查。電機運行正常;在對機械部分診斷中發現,用手盤動絲杠時,返回運動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下,應能感覺到軸承有序而平滑的移動。經拆檢發現其軸承確已受損,且有一顆滾珠脫落。更換後機床恢復正常。
3、機床電氣參數未優化電機運行異常
一台數控立式銑床,配置FANUC0-MJ數控系統。在加工過程中,發現X軸精度異常。檢查發現X軸存在一定間隙,且電機啟動時存在不穩定現象。用手觸摸X軸電機時感覺電機抖動比較嚴重,啟停時不太明顯,JOG方式下較明顯。
分析認為,故障原因有兩點,一是機械反向間隙較大;二是X軸電機工作異常。利用FANUC系統的參數功能,對電機進行調試。首先對存在的間隙進行了補償;調整伺服增益參數及N脈沖抑制功能參數,X軸電機的抖動消除,機床加工精度恢復正常。
4、機床位置環異常或控制邏輯不妥
一台TH61140鏜銑床加工中心,數控系統為FANUC18i,全閉環控制方式。加工過程中,發現該機床Y軸精度異常,精度誤差zui小在0.006mm左右,zui大誤差可達到1.400mm.檢查中,機床已經按照要求設置了G54工件坐標系。在MDI方式下,以G54坐標系運行一段程序即「G90G54Y80F100;M30;」,待機床運行結束後顯示器上顯示的機械坐標值為「-1046.605」,記錄下該值。然後在手動方式下,將機床Y軸點動到其他任意位置,再次在MDI方式下執行上面的語句,待機床停止後,發現此時機床機械坐標數顯值為「-1046.992」,同*次執行後的數顯示值相比相差了0.387mm.按照同樣的方法,將Y軸點動到不同的位置,反復執行該語句,數顯的示值不定。用百分表對Y軸進行檢測,發現機械位置實際誤差同數顯顯示出的誤差基本一致,從而認為故障原因為Y軸重復定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查,重新作補償,均無效果。因此懷疑光柵尺及系統參數等有問題,但為什麼產生如此大的誤差,卻未出現相應的報警信息呢?進一步檢查發現,該軸為垂直方向的軸,當Y軸松開時,主軸箱向下掉,造成了超差。
對機床的PLC邏輯控製程序做了修改,即在Y軸松開時,先把Y軸使能載入,再把Y軸松開;而在夾緊時,先把軸夾緊後,再把Y軸使能去掉。調整後機床故障得以解決。
Ⅳ 普通車床常見故障怎麼處理解決
車床是生產中常見的機械生產加工裝備,它集電力電子技術、電機技術、自動化控制技術、感測技術、自動檢測技術、計算機控制技術、機床、液壓及氣壓傳動技術和加工工藝等於一體,是機電一體化的典型產品。
作為自動化設備,它性能優越,具有高精度、率和高適應性的特點,但也十分容易發生故障。一般而言,車床在機械加工車間約占機床總數的一半,這主要是因為它的應用范圍很廣,可以加工各種回轉表面,包括端面、外圓、內圓、錐面等,它甚至還可以加工螺紋、回轉溝槽、回轉成型面和滾花等。車床結構簡單,主要組成部件一般有床身、床頭箱、變速箱、進給箱、光桿、絲桿、溜板箱、刀架、床腿和尾架等部分,它的工作原理主要是依靠主運動和進給運動,通過車刀和工件的相對運動,使被加工的部件毛坯被切削成具備一定幾何形狀、尺寸和表面質量的零件。然而,在普通車床在使用過程中,很可能會出現一些故障,若不及時排除就會直接影響生產的進行,並使車床的精度和使用壽命迅速下降。
因此,對車床進行故障診斷與維修是非常重要的。我們發現,導致車床發生故障的因素主要有以下幾種:機械銹蝕、機械磨損失效、電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動、溫度變化、機床本身有隱患或灰塵等。為了提高車床的使用效率,我們有必要認真分析、總結其發生故障的原因,摸索排除故障的方法,並做好車床的保養工作。
一、造成車床使用故障的原因
故障的表現形式是多種多樣的,發生的原因也常常由很多因素綜合形成。普通車床使用過程中常見的故障,就其性質大概可以分為車床本身運轉不正常與車床加工工件產生缺陷2大類。造成車床使用故障的原因具體可以分為以下幾種:
(一)零部件質量問題:車床本身的機械部件、電器元件等因自身質量原因而在工作中失靈,或者有些零件發生嚴重磨損,精度超差甚至已經損壞。
(二)安裝和裝配精度較差:車床安裝、裝配主要涉及溜板刮配,床身裝配,溜板箱、進給箱及主軸箱的安裝等,任何部分出現差錯就有可能降低車床的精度。
(三)日常維護和保養不當:車床維護、保養的好壞可以直接影響工件的加工質量和生產效率。保養的內容主要是清潔、潤滑和進行必要的調整,維護則是使車床保持良好狀態、延長使用壽命、提高生產效率所必須進行的日常工作。
(四)使用不合理:不同的車床有著不同的技術參數,反映了其不同的加工范圍和加工能力。如果在使用過程中沒有嚴格按車床的加工范圍和本工種操作規程來操作,就不能保證車床的合理使用。
二、車床使用故障的類型及解決方法
車床的故障類型很多,按發生故障的部件不同可分為主機故障和電氣故障;按性質的不同可分為車床本身運轉不正常和加工零件產生缺陷;按發生故障的系統部位不同,通常可分為電氣系統故障、機械繫統故障、液壓(氣壓與液壓大致相同)系統故障等等。下面就幾類常見的車床故障及其排除方法進行簡要的敘述。
(一)軸承類故障
傳動軸是車床實現機械加工的核心部件,它在工作時承載著主要的載荷,所以是最容易發生故障的車床部件之一。如果車床主軸上單向推力球軸承等零部件產生損壞,機床用戶可以准確地診斷並很快更換。如果傳動軸斷裂,機床用戶一般可採用改大其直徑尺寸、改進其內部結構、針對現場機床轉速不同重新布局齒輪等方法來解決問題。
(二)主軸發熱導致故障
在車床上,主軸一般都與滾動軸承或滑動軸承組裝成一體,並以很高的轉速旋轉,從而產生較大熱量。主軸軸承是主軸箱內的主要熱源,如果它製造的熱量沒有及時排出,將導致軸承過熱,使車床相應部位溫度升高,從而產生熱變形,嚴重時會使主軸與尾架不等高。這不僅影響車床本身精度和加工精度,而且會把軸承甚至主軸燒壞。主軸過熱的原因可歸納為:主軸軸承間隙過小使摩擦力和摩擦熱增加;在長期的全負荷車削中,主軸剛性降低,發生彎曲,傳動不平穩而發熱。排除該故障時應注意:要調整主軸軸承間隙使之合適;應控制潤滑油的供給,疏通油路;盡量避免車床承擔長期負荷。
(三)車床振動導致故障
車床在加工過程中產生振動是不可避免的,但是當振動十分劇烈時,不僅會降低被加工物品的加工精度,影響生產率,還可能加劇車床磨損,使刀具耐用度下降,這對硬質合金、陶瓷等製作的脆性刀具尤為明顯。車床振動的原因有:工作時螺栓松動,安裝不正確;膠帶等旋轉件的跳動太大,引起車床振動;主軸中心線的徑向擺動過大。排除該故障時應注意:調整並緊固地腳螺栓;磨削刀具以保持切削性能;校正刀尖安裝位置,使其略高於工作中心;校正膠帶輪等旋轉件的徑向圓跳動;設法調整減小主軸擺動,若無法調整,可採用角度選配法來減小主軸擺動。
(四)噪音劇烈導致故障
噪音是車床發生故障的先兆,因此正確分析噪音產生的原因,對迅速找出故障並排除至關重要。車床開動之後,由於各運動副之間作旋轉或往復直線運動,周期性地接觸和分開,所以它們之間因相互運動會產生一定的振動。一般而言,噪音會隨著溫度的升高、負荷和磨損的增大、潤滑不良等而增大。該故障的排除方法:可按運動副的接觸情況調整、修復或更換零部件,使軸恢復應有的精度等;檢查並疏通不暢通的管道,使需要潤滑的部位有適量、清潔、符合規定要求的潤滑油等。
(五)刀架出現常見故障
對於刀架的常見故障,如果刀盤不動,可能出現的問題是機械卡阻、刀架電機燒壞或接觸器、控制繼電器損壞。現場應逐步排查故障原因,縮小故障范圍,最後准確定位故障。如果刀盤上某刀位連續回轉不停,一般是某刀位對應的霍爾元件損壞所致,將其更換即可解決。如果刀盤換刀時不到位或過位,一般是磁鋼位置在圓周方向相對霍爾元件太靠前或太靠後所致,可在刀架鎖緊狀態下用內六方扳手先松開磁鋼盤,再轉動適當角度,使磁鋼與霍爾元件位置相對即可。
(六)溜板箱自動進給手柄容易脫開的故障
導致溜板箱自動進給手柄容易脫開的原因有:脫落蝸桿的彈簧壓力不夠;蝸桿托架上的控制板與杠桿的傾角改變,迫使進給箱的移動手柄跳開或交換齒輪脫開。相應故障的排除方法:調整脫落蝸桿的彈簧壓力,使脫落蝸桿在正常負荷下不脫落;焊補控制板並將掛鉤處修銳;調整彈簧,若定位孔磨損可鉚補後重新打孔。
(七)床鞍下沉故障
普通車床經過較長時間使用後,常常會發生床鞍下沉的現象,導致車床工作不正常,嚴重影響車床工作效率,甚至造成車床完全喪失工作能力。造成床鞍下沉的原因主要有:床身導軌面磨損,床鞍下導軌面磨損。在日常修理及床鞍下沉不嚴重時,無需修復機床導軌,通常可改變縱走刀小齒輪技術參數及溜板箱上縱向移動刻度盤刻度,以改善縱走刀小齒輪與床身齒條的嚙合狀況。這種方法具有簡便易操作、技術難度較小、修理周期較短等優點,不過其修理效果是有限的。在床鞍下沉嚴重或機床大修時,應採用恢復床鞍高度的方法。
(八)機械漏油故障
漏油同樣是日常工作中經常出現的車床故障之一,它不僅會浪費油料,造成直接經濟損失,還會影響車床的工作性能。同時,長期滲漏對車床的安裝也會帶來不良後果,甚至影響日後的工作。出現這種問題應該盡快處理,以免造成嚴重後果。
三、車床的維護保養策略
為了保證車床在工作時正常運轉,有效預防和減少車床各類故障的發生,車床的維護保養成為必不可少的日常工作之一。
(一)應定期檢修車床極易發生故障或故障發生率較高的零部件、系統,比如潤滑系統等等,盡量在早期發現故障的端倪,並及時檢修維護,從而將故障消除於無形,保障車床的正常運行。
(二)技術人員在日常的維護保養中,不僅僅要檢查有可能發生故障的零部件,更重要的是要及時對車床的各個子系統、子模塊進行功能測試,並進行系統地清理和維護,以提高各個零部件的工作可靠性,從日常維護保養做起,實現車床服役壽命的最大化。
(三)技術員要做好維護保養及故障檢修的記錄工作,應詳細記錄從故障發生、分析判斷到排除全過程中出現的各種問題及採取的所有措施,還要記錄涉及到的相關參數和軟體。
四、結語
綜上所述,車床故障原因及其排除方法是在長期實踐中總結出來的,又經實踐證明具有良好的經濟和社會效益,因而十分切實可行。普通車床常見的機械故障在各種工作中經常會發生,工作人員只有熟練地掌握了車床的工作原理,具有豐富的現場經驗,才能較快地找到故障,從而判斷原因,並在最短的時間內將其排除。技術人員還應對自己的工作進行總結,並嘗試摸索、學習自主修復和保養車床,從而將故障診斷與預防式檢修相結合,最終真正實現車床服役壽命的最大化。
Ⅵ 數控機床故障診斷的常用方法和手段是什麼
數控機床,是一種技術含量很高的機、電、儀一體化的復雜的自動化機床,機床在運行過程中,零部件不可避免地會發生不同程度、不同類型的故障,因此,熟悉機械故障的特徵,掌握數控機床機械故障診斷的常用方法和手段,對確定故障的原因和排除有著重大的作用。
一、數控機床故障診斷原則與基本要求
所謂數控機床系統發生故障(或稱失效)是指數控機床系統喪失了規定的功能。故障可按表現形式、性質、起因等分為多種類型。但不論哪種故障類型,在進行診斷時,都可遵循一些原則和診斷技巧。
1.1、排障原則。
主要包括以下幾個方面:1)充分調查故障現象,首先對操作者的調查,詳細詢問出現故障的全過程,有些什麼現象產生,採取過什麼措施等。然後要對現場做細致的勘測;2)查找故障的起因時,思路要開闊,無論是集成電器,還是和機械、液壓,只要有可能引起該故障的原因,都要盡可能全面地列出來。然後進行綜合判斷和優化選擇,確定最有可能產生故障的原因;3)先機械後電氣,先靜態後動態原則。在故障檢修之前,首先應注意排除機械性的故障。再在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電後會發生破壞性故障的,必須先排除危險後,方可通電。
1.2、故障診斷要求。
除了豐富的專業知識外,進行數控故障診斷作業的人員需要具有一定的動手能力和實踐操作經驗,要求工作人員結合實際經驗,善於分析思考,通過對故障機床的實際操作分析故障原因,做到以不變應萬變,達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少,常用工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵等,常用檢測儀表如萬用表、示波器、信號發生器等。除此以外,工作人員還需要准備好必要的技術資料,如數控機床電器原理圖紙、結構布局圖紙、數控系統參數說明書、維修說明書、安裝、操作、使用說明書等。
二、故障處理的思路
不同數控系統設計思想千差萬異,但無論那種系統,它們的基本原理和構成都是十分相似的。因此在機床出現故障時,要求維修人員必須有清晰的故障處理的思路:調查故障現場,確認故障現象、故障性質,應充分掌握故障信息,做到「多動腦,慎動手」避免故障的擴大化。根據所掌握故障信息明確故障的復雜程度,並列出故障部位的全部疑點。准備必要的技術資料,比如機床說明書,電氣控制原理圖等,以此為基礎分析故障原因,制定排除故障的方案,要求思路開闊,不應將故障局限於機床的某一部分。在確定故障排除方案後,利用示萬用表、示波器等測量工具,用試驗的方法驗證並檢測故障,逐級定位故障部位,確認出故障屬於電氣故障還是機械故障,是系統性的還是隨機性的,是自身故障還是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因後問題會馬上迎刃而解。
三、故障處理方法
數控機床的數控系統是數控機床的核心所在,它的可靠運行,直接關繫到整個設備運行的正常與否。下面總結提煉出一些判斷與排除數控機床故障的方法。
3.1、充分利用數控系統硬體、軟體報警功能。
在現代數控系統中均設置有眾多的硬體報警指示裝置,設置硬體報警指示裝置有利於提高數控系統的可維護性。數控機床的CNC系統都具有自診斷功能。在數控系統工作期間,能夠適時使用自診斷程序對系統進行快速診斷。一旦檢測到故障,就會立即將故障以報警的方式顯示在CRT上或點亮面板上報警指示燈。而且這種自診斷功能還能夠將故障分類報警。
3.2、數控機床簡單故障報警處理的方法。
通常,數控機床具有較強的自警功能,能夠隨時監控系統硬體和軟體的工作狀態,數控機床的大部分故障能夠出現報警提示,可以根據故障提示,確定機床的故障,及時處理、排除故障,提高機床完好率和使用效率。
3.3、直接觀察法。
直接觀察法就是利用人的感覺器官注意發生故障時(或故障發生後)的各種外部現象並判斷故障的可能部位的方法。這是處理數控系統故障首要的切入點,往往也是最直接、最行之有效的方法,對於一般情況下「簡單」故障通過這種直接觀察,就能解決問題。
3.4、利用狀態顯示診斷功能判斷故障的方法。
現代數控系統不但能夠將故障診斷信息顯示出來,而且還能夠以診斷地址和診斷數據的形式,提供診斷的各種狀態。
3.5、發生故障及時核對數控系統參數判斷故障的方法。
數控機床的數控系統的參數變化,會直接影響到數控機床的性能,使數控機床發生故障,甚至整機不能正常工作。因此,在對故障的分析診斷過程中,盡管採取了一些措施,仍然不能解決問題、排除故障,或者對故障出處不夠明朗的話,應該改變思路,從人們所說的「軟」故障著手。檢查核對數控系統的參數,是否是因為數控系統參數變化所導致的故障,往往是一絲異常,便是症結所在。
四、故障舉例
4.1、數控機床排屑器故障分析及其改進。
經現場工作人拆下電機並對其進行試運行,結果顯示運轉正常,因此可排除電機故障原因,同時可觀察到電動機傳動軸上的鍵並未在鍵槽上,因此可初步診斷故障的直接原因為電機軸與排屑螺旋桿脫離,進一步分析,由於傳動鍵受到負載瞬時不斷變化的力,若此時把傳動鍵進行分割,這時就可以把分割的每一部分看成一個橫梁,因此可對其進行振動分析。
經過受力情況的分析,傳動鍵具備了微動磨損產生的條件因此傳動鍵磨損屬於微動磨損,而且搜尋發現鍵已脫落到螺旋桿管孔內,可以得出鍵完好只有些微小磨損,因此可排除鍵壓潰以及鍵磨損原因,最後可斷定此次故障的直接原因為鍵脫落,造成螺旋排屑桿與電機軸脫離失去傳動力。將鍵裝上並將電機重新裝配後,故障排除工作正常。
4.2、數控機床的振動爬行處理。
數控系統的振盪現象已成為數控全閉環系統的共同性問題。系統振盪時會造成機床產生爬行與振動故障,機床的振盪故障通常發生在機械部分和進給伺服系統。產生振盪的原因有很多,陳了機械方面存在不可消除的傳動間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外,伺服系統的有關參數的影響也是重要的一方面。有時數控系統會因擴械上某些振盪原因產生反饋信號中含有高頻諧波,這使輸出轉矩里不桓定,從而產生振動。對於這種高頻振盪情況,可在速度環上加入一階低通濾波環節,即為轉矩濾波器。
速度指令與速度反饋信號經速度控制器轉化為轉矩信號,轉矩信號通過一階濾波環節將高頻成分截止,從而得到有效的轉矩控制信號。通過調節參數可將機械產生的100Hz以上的頻率截止,從而達到消除高頻振盪的效果。
五、故障排除的確認及善後工作
故障排除以後,維修工作還不能算完成,尚需從技術與管理兩方面分析故障產生的深層次原因,採取適當措施避免故障再次發生。必要時可根據現場條件使用成熟技術對設備進行改造與改進。故障排除的確認,故障處理完畢。整理好線路,把機床的所有動作均試運轉一遍,正常可交付使用,同時讓操作工繼續做好運行觀察。一段時間後,詢問一下操作工機床的運行狀況,並再次對故障點進行全面檢查。最後做維修記錄,詳細記錄維修的整個過程,包括維修時間、更換件型號規格及故障原因分析等。從排除故障過程中發現自己欠缺的知識,制定學習計劃,最終充實自己。
Ⅶ 數控機床常見機械故障及防範措施有哪些
數控機床常見機械故障及防範措施:
一、主軸部件故障
由於使用調速電機,數控機床主軸箱結構比較簡單,容易出現故障的部位是主軸內部的刀具自動夾緊機構、自動調速裝置等。為保證在工作中或停電時刀夾不會自行松脫,刀具自動夾緊機構採用彈簧夾緊,並配行程開關發出夾緊或放鬆信號。若刀具夾緊後不能松開,則考慮調整松刀液壓缸壓力和行程開關裝置或調整碟形彈簧上的螺母,減小彈簧壓合量。此外,主軸發熱和主軸箱雜訊問題,也不容忽視,此時主要考慮清洗主軸箱,調整潤滑油量,保證主軸箱清潔度和更換主軸軸承,修理或更換主軸箱齒輪等。
二、進給傳動鏈故障
在數控機床進給傳動系統中,普遍採用滾珠絲杠副、靜壓絲杠螺母副、滾動導軌、靜壓導軌和塑料導軌。所以進給傳動鏈有故障,主要反映是運動質量下降。如:機械部件未運動到規定位置、運行中斷、定位精度下降、反向間隙增大、爬行、軸承雜訊變大(撞車後)等。
對於此類故障可以通過以下措施預防:
(1)提高傳動精度調節各運動副預緊力,調整松動環節,消除傳動間隙,縮短傳動鏈和在傳動鏈中設置減速齒輪,也可提高傳動精度。
(2)提高傳動剛度。調節絲杠螺母副、支承部件的預緊力及合理選擇絲杠本身尺寸,是提高傳動剛度的有效措施。剛度不足還會導致工作台或拖板產生爬行和振動以及造成反向死區,影響傳動准確性。
(3)提高運動精度。在滿足部件強度和剛度的前提下,盡可能減小運動部件的質量,減小旋轉零件的直徑和質量,以減小運動部件的慣性,提高運動精度。
(4)導軌滾動導軌對贓物比較敏感,必須要有良好的防護裝置,而且滾動導軌的預緊力選擇要恰當,過大會使牽引力顯著增加。靜壓導軌應有一套過濾效果良好的供油系統。
三、自動換刀裝置故障
自動換刀裝置故障主要表現在:刀庫運動故障、定位誤差過大、機械手夾持刀柄不穩定、機械手運動誤差較大等。故障嚴重時會造成換刀動作卡住,機床被迫停止工作。
1、刀庫運動故障
若連接電機軸與蝸桿軸的聯軸器松動或機械聯接過緊等機械原因,會造成刀庫不能轉動,此時必須緊固聯軸器上的螺釘。若刀庫轉動不到位,則屬於電機轉動故障或傳動誤差造成。若出現刀套不能夾緊刀具,則需調整刀套上的調節螺釘,壓緊彈簧,頂緊卡緊銷當出現刀套上/下不到位時,應檢查撥叉位置或限位開關的安裝與調整情況。
2、換刀機械手故障
若刀具夾不緊、掉刀,則調整卡緊爪彈簧,使其壓力增大,或更換機械手卡緊銷若刀具夾緊後松不開,應調整松鎖彈簧後的螺母,使zui大載荷不超過額定值。若刀具交換時掉刀,則屬於換刀時主軸箱沒有回到換刀點或換刀點漂移造成,應重新操作主軸箱,使其回到換刀位置,重新設定換刀點。
四、各軸運動位置行程開關壓合故障
在數控機床上,為保證自動化工作的可靠性,採用了大量檢測運動位置的行程開關機床。經過長期運行,運動部件的運動特性發生變化,行程開關壓合裝置的可靠性及行程開關本身品質特性的改變,對整機性能產生較大影響。一般要適時檢查和更換行程開關,可消除因此類開關不良對機床的影響。
五、配套輔助裝置故障
1、液壓系統
液壓泵應採用變數泵,以減少液壓系統的發熱油箱內安裝的過濾器,應定期用汽油或超聲波振動清洗。常見故障主要是泵體磨損、裂紋和機械損傷此時一般必須大修或更換零件。
2、氣壓系統
用於刀具或工件夾緊、安全防護門開關以及主軸錐孔吹屑的氣壓系統中,分水濾氣器應定時放水,定期清洗,以保證氣動元件中運動零件的靈敏性。閥心動作失靈、空氣泄漏、氣動元件損傷及動作失靈等故障均由潤滑不良造成,故油霧器應定期清洗。此外,還應經常檢查氣動系統的密封性。
3、潤滑系統
包括對機床導軌、傳動齒輪、滾珠絲杠、主軸箱等的潤滑。潤滑泵內的過濾器需定期清洗、更換,一般每年應更換一次。
4、冷卻系統
它對刀具和工件起冷卻和沖屑作用。冷卻液噴嘴應定期清洗。
5、排屑裝置
排屑裝置是具有獨立功能的附件,主要保證自動切削加上順利進行和減少數控機床的發熱。因此排屑裝置應能及時自動排屑,其安裝位置一般應盡可能靠近刀具切削區域。
Ⅷ 怎麼排除數控機床的常見故障
數控系統故障維修通常按照:現場故障的診斷與分析、故障的測量維修排除、系統的試車這三大步進行。
1、數控機床故障診斷
在故障診斷時應掌握以下原則:
1.1 先外部後內部
現代數控系統的可靠性越來越高,數控系統本身的故障率越來越低,而大部分故障的發生則是非系統本身原因引起的。由於數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度、降低性能。系統外部的故障主要是由於檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問題而引起的。
1.2 先機械後電氣
一般來說,機械故障較易發覺,而數控系統及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障。
1.3 先靜態後動態
先在機床斷電的靜止狀態,通過了解、觀察、測試、分析,確認通電後不會造成故障擴大、發生事故後,方可給機床通電。在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電後會發生破壞性故障的,必須先排除危險後,方可通電。
1.4 先簡單後復雜
當出現多種故障互相交織,一時無從下手時,應先解決容易的問題,後解決難度較大的問題。往往簡單問題解決後,難度大的問題也可能變得容易。
2、數控機床的故障診斷技術
數控系統是高技術密集型產品,要想迅速而正確的查明原因並確定其故障的部位,要藉助於診斷技術。隨著微處理器的不斷發展,診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發展。診斷能力的強弱也是評價CNC數控系統性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統的診斷技術大致可分為以下幾類:
2.1 起動診斷
起動診斷是指CNC系統每次從通電開始,系統內部診斷程序就自動執行診斷。診斷的內容為系統中最關鍵的硬體和系統控制軟體,如 CPU、存儲器、I/O 等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之後,整個系統才能進入正常運行的准備狀態。否則,將在CRT畫面或發光二極體用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束,系統無法投入運行。
2.2 在線診斷
在線診斷是指通過CNC系統的內裝程序,在系統處於正常運行狀態時對CNC系統本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統不停電,在線診斷就不會停止。
在線診斷一般包括自診斷功能的狀態顯示有上千條,常以二進制的0、1來顯示其狀態。對正邏輯來說,0表示斷開狀態,1表示接通狀態,藉助狀態顯示可以判斷出故障發生的部位。常用的有介面狀態和內部狀態顯示,如利用I/O介面狀態顯示,再結合PLC梯形圖和強電控制線路圖,用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現。一般可分為以下幾大類:過熱報警類;系統報警類;存儲報警類;編程/設定類;伺服類;行程開關報警類;印刷線路板間的連接故障類。
2.3 離線診斷
離線診斷是指數控系統出現故障後,數控系統製造廠家或專業維修中心利用專用的診斷軟體和測試裝置進行停機(或離線)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內,如縮小到某個功能模塊、某部分電路,甚至某個晶元或元件,這種故障定位更為精確。
2.4 現代診斷技術
隨著電信技術的發展,IC和微機性價比的提高,近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。
(1) 通信診斷
也稱遠程診斷,即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統和專業維修中心的專用通訊診斷計算機通過連接進行測試診斷。如西門子公司在CNC系統診斷中採用了這種診斷功能,用戶把CNC系統中專用的「通信介面」連接在普通電話線上,而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機的「數據電話」也連接到電話線路上,然後由計算機向 CNC系統發送診斷程序,並將測試數據輸回到計算機進行分析並得出結論,隨後將診斷結論和處理辦法通知用戶。
通訊診斷系統還可為用戶作定期的預防性診斷,維修人員不必親臨現場,只需按預定的時間對機床作一系列運行檢查,在維修中心分析診斷數據,可發現存在的故障隱患,以便及早採取措施。當然,這類CNC系統必須具備遠程診斷介面及聯網功能。
(2) 自修復系統
就是在系統內設置有備用模塊,在CNC系統的軟體中裝有自修復程序,當該軟體在運行時一旦發現某個模塊有故障時,系統一方面將故障信息顯示在CRT上,同時自動尋找是否有備用模塊,如有備用模塊,則系統能自動使故障離線,而接通備用模塊使系統能較快地進入正常工作狀態。這種方案適用於無人管理的自動化工作場合。
需要注意的是:機床在實際使用中也有些故障既無報警,現象也不是很明顯,對這種情況,處理起來就不那樣簡單了。另外有此設備出現故障後,不但無報警信息,而且缺乏有關維修所需的資料。對這類故障的診斷處理,必須根據具體情況仔細檢查,從現象的微小之處進行分析,找出它的真正原因。要查清這類故障的原因,首先必須從各種表面現象中找山它的真實故障現象,再從確認的故障現象中找出發生的原因。全面地分析一個故障現象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前,首先必須了解以下情況:故障是在正常工作中出現還是剛開機就出現的;山現的次數是第一次還是已多次發生;確認機床加工程序的正確性;是否有其他人
3、數控機床的常見故障排除方法
由於數控機床故障比較復雜,同時數控系統自診斷能力還不能對系統的所有部件進行測試,往往是一個報警號指示出眾多的故障原因,使人難以入手。下面介紹維修人員任生產實踐中常用的排除故障方法。
3.1直觀檢查法
直觀檢查法是維修人員根據對故障發生時的各種光、聲、味等異常現象的觀察,確定故障范圍,可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上,然後再進行排除。一般包括:
a.詢問:向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障後果等;
b.目視:總體查看機床各部分工作狀態是否處於正常狀態,各電控裝置有無報警指示,局部查看有無保險燒斷,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等;
c.觸摸:在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線的聯接狀況以及用手摸並輕搖元器件,尤其是大體積的阻容、半導體器件有無松動之感,以此可檢查出一些斷腳、虛焊、接觸不良等故障;
d.通電:是指為了檢查有無冒煙、打火,有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電,一旦發現立即斷電分析。如果存在破壞性故障,必須排除後方可通電。
例:一台數控加工中心在運行一段時間後,CRT顯示器突然出現無顯示故障,而機床還可繼續運轉。停機後再開又一切正常。觀察發現,設備運轉過程中,每當發生振動時故障就可能發生。初步判斷是元件接觸不良。當檢查顯示板時,CRT顯示突然消失。檢查發現有一晶振的兩個引腳均虛焊松動。重新焊接後,故障消除。
3.2 初始化復位法
一般情況下,由於瞬時故障引起的系統報警,可用硬體復位或開關系統電源依次來清除故障。若系統工作存貯區由於掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化後故障仍無法排除,則進行硬體診斷。
例:一台數控車床當按下自動運行鍵,微機拒不執行加工程序,也不顯示故障自檢提示,顯示屏幕處於復位狀態(只顯示菜單)。有時手動、編輯功能正常,檢查用戶程序、各種參數完全正確;有時因記憶電池失效,更換記憶電池等,系統顯示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最(顯示尺寸超過機床實斤能加工的最大尺寸或超過系統能夠認可的最大尺寸)。排除方法:採用初始化復位法使系統清零復位(一般要用特殊組合健或密碼)。3.3 自診斷法
數控系統已具備了較強的自診斷功能,並能隨時監視數控系統的硬體和軟體的工作狀態。利用自診斷功能,能顯示出系統與主機之間的介面信息的狀態,從而判斷出故障發生在機械部分還是數控部分,並顯示出故障的大體部位(故障代碼)。
a.硬體報警指示:是指包括數控系統、伺服系統在內的各電氣裝置上的各種狀態和故障指示燈,結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法;
b.軟體報警指示:系統軟體、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示,依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及排除方法。
功能程序測試法是將數控系統的G、M、S、T、F功能用編程法編成一個功能試驗程序,並存儲在相應的介質上,如紙帶和磁帶等。在故障診斷時運行這個程序,可快速判定故障發生的可能起因。
功能程序測試法常應用於以下場合:
a.機床加工造成廢品而一時無法確定是編程操作不當、還是數控系統故障引起;
b. 數控系統出現隨機性故障,一時難以區別是外來干擾,還是系統穩定性個好;
c. 閑置時間較長的數控機床在投入使用前或對數控機床進行定期檢修時。
例:一台FANUC9系統的立式銑床在自動加工某一曲線零件時出現爬行現象,表面粗糙度極差。在運行測試程序時,直線、圓弧插補時皆無爬行,由此確定原因在編程方面。對加工程序仔細檢查後發現該曲線由很多小段圓弧組成,而編程時又使用了正確定位外檢查C61指令之故。將程序中的G61取消,改用G64後,爬行現象消除。
3.5 備件替換法
用好的備件替換診斷出壞的線路板,即在分析出故障大致起因的情況下,維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路晶元或元器件替換有疑點的部分,從而把故障范圍縮小到印刷線路板或晶元一級。並做相應的初始化起動,使機床迅速投入正常運轉。
對於現代數控的維修,越來越多的情況採用這種方法進行診斷,然後用備件替換損壞模塊,使系統正常工作。盡最大可能縮短故障停機時間,使用這種方法在操作時注意一定要在停電狀態下進行,還要仔細檢查線路板的版本、型號、各種標記、跨接是否相同,若不一致則不能更換。拆線時應做好標志和記錄。
一般不要輕易更換CPU板、存儲器板及電地,否則有可能造成程序和機床參數的丟失,使故障擴大。
例:一台採用西門子SINUMERIK SYSTEM 3系統的數控機床,其PLC采川S5—130w/B,一次發生故障時,通過NC系統PC功能輸入的R參數,在加工中不起作用,不能更改加上程序中R參數的數值。通過對NC系統工作原理及故障現象的分析,認為PLC的主板有問題,與另一台機床的主板對換後,進一步確定為PLC主板的問題。經專業廠家維修,故障被排除。
3.6 交叉換位法
當發現故障板或者個能確定是否是故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查,例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換,從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意,不僅要硬體接線的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,否則不僅達不到目的,反而會產生新的故障造成思維混亂,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬體交換方案,准確無誤再行交換檢查。
例:一台數控車床出現X向進給正常,Z向進給出現振動、噪音大、精度差,採用手動和手搖脈沖進給時也如此。觀察各驅動板指示燈亮度及其變化基本正常,疑是Z軸步進電動機及其引線開路或Z軸機械故障。遂將Z軸電機引線換到X軸電機上,X軸電機運行正常,說明Z軸電動機引線正常;又將X軸電機引線換到Z軸電機上,故障依舊;可以斷定是Z軸電動機故障或Z軸機械故障。測量電動機引線,發現一相開路。修復步進電動機,故障排除。
3.7 參數檢查法
系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。發生故障時應及時核對系統參數,參數一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的 CMOS RAM中,一旦電池電量不足或由於外界的干擾等因素,使個別參數丟失或變化,發生混亂,使機床無法正常工作。此時,可通過核對、修正參數,將故障排除。
例:一台數控銑床上採用了測量循環系統,這一功能要求有一個背景存貯器,調試時發現這一功能無法實現。檢查發現確定背景存貯器存在的數據位沒有設定,經設定後該功能正常。
又如:一台數控車床數控刀架換對突然出現故障,系統無法自動運行,在手動換刀時,總要過一段時間才能再次換刀。遂對刀補等參數進行檢查,發現一個手冊上沒有說明的參數P20變為20,經查有關資料P20是刀架換刀時間參數,將其清零,故障排除。
有時由於用戶程序和參數錯誤亦可造成故障停機,對此可以採用系統的程序自診斷功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。
3.8 測量比較法
CNC系統生產廠在設計印刷線路板時,為了調整和維修方便,在印刷線路板上設計了一些檢測端子。維修人員通過測量這些檢測端子的電壓或波形,可檢查有關電路的工作狀態是否正常。但利用檢測端子進行測量之前,應先熟悉這些檢測端子的作用及有關部分的電路或邏輯關系。
3.9 敲擊法
當系統故障表現為有時正常有時不正常時,基本可以斷定為元器件接觸不良或焊點開焊,利用敲擊法檢查時,當敲擊到虛焊或接觸不良的故障部位時,故障就會出現。
3.10 局部升溫法
數控系統經過長期運行後元件均要老化,性能變壞。當它們尚未完全損壞時,出現的故障就會時有時無。這時用電烙鐵或電吹風對被懷疑的元件進行局部加溫,會使故障快速出現。操作時,要注意元器件的溫度參數等,注意不要損壞好的元器件。
3.11 原理分析法
根據數控系統的組成原理,可從邏輯上分析各點的邏輯電平和特性參數,如電壓值和波形,使用儀器儀表進行測量、分析、比較,從而確定故障部位。
除以上常用的故障檢測方法之外,還可以採用拔插板法、電壓拉偏法、開環檢測法等。總之,根據不同的故障現象,可以同時選用幾個方法靈活應用、綜合分析,才能逐步縮小故障范圍,較快地排除故障。
4、數控機床維修後的開機調試
機床的故障排除後通常分兩大步進行通電試車:
4.1 自動狀態試驗
將機床鎖住,用編制的程序進行空運轉試驗,驗證程序的正確性,然後放開機床,分別將進給倍率開關、快速超凋開關、主軸速度超調開關進行多種變化,使機床在上述各開關的多種變化的情況下進行充分地運行,後將各超調開關置於100%處,使機床充分運行,觀察整機的工作情況是否正常。
4.2 正常加工試驗
夾裝好工件按正常程序進行加工,加工後檢查工件的加工精度是否符合標准要求
5、維修調試後的技術處理
在現場維修結束後,應認真填寫維修記錄,列出有關必備的備件清單,建立用戶檔案。對於故障時間、現象、分析診斷方法、採用排故方法,如果有遺留問題應詳盡記錄,這樣不僅使每次故障都有據可查,而且也可以不斷積累維修經驗。
Ⅸ 數控機床常見外部故障都有哪些處理解決措施
由於現代的數控系統可變性越來越高,故障率越來越低,很少發生故障。大部分故障都是非系統故障,是由外部原因引起的。
1、現代的數控設備都是機電一體化的產品,結構比較復雜,保護措施完善,自動化程度非常高。有些故障並不是硬體損壞引起的,而是由於操作、調整、處理不當引起的。這類故障在設備使用初期發生的頻率較高,這時操作人員和維護人員對設備都不特別熟悉。
例一、一台數控銑床,在剛投入使用的時候,旋轉工作台經常出現不旋轉的問題,經過對機床工作原理和加工過程進行分析,發現這個問題與分度裝置有關,只有分度裝置在起始位置時,工作台才能旋轉。
例二、另一台數控銑床發生打刀事故,按急停按鈕後,換上新刀,但工作台不旋轉,通過PLC梯圖分析,發現其換刀過程不正確,計算機認為換刀過程沒有結束,不能進行其它操作,按正確程序重新換刀後,機床恢復正常。
例三、有幾台數控機床,在剛投入使用的時候,有時出現意外情況,操作人員按急停按鈕後,將系統斷電重新啟動,這時機床不回參考點,必須經過一番調整,有時得手工將軸盤到非干涉區。後來吸取教訓,按急停按鈕後,將操作方式變為手動,松開急停按鈕,把機床恢復到正常位置,這時再操作或斷電,就不會出現問題。
2、由外部硬體損壞引起的故障
這類故障是數控機床常見故障,一般都是由於檢測開關、液壓系統、氣動系統、電氣執行元件、機械裝置等出現問題引起的。有些故障可產生報警,通過報答信息,可查找故障原因。
例一、一台數控磨床,數控系統採用西門子SINUMERIKSYSTEM3,出現故障報警F31「SPINDLECOOLANTCIRCUIT」,指示主軸冷卻系統有問題,而檢查冷卻系統並無問題,查閱PLC梯圖,這個故障是由流量檢測開關B9.6檢測出來的,檢查這個開關,發現開關已損壞,更換新的開關,故障消失。
例二、一台採用西門子SINUMERIK810的數控淬火機床,一次出現6014「FAULTLEVELHARDENINGLIQUID」機床不能工作。報警信息指示,淬火液面不夠,檢查液面已遠遠超出最低水平,檢測液位開關,發現是液位開關出現問題,更換新的開關,故障消除。
有些故障雖有報警信息,但並不能反映故障的根本原因。這時要根據報警信息、故障現象來分析。
例三、一台數控磨床,E軸在回參考點時,E軸旋轉但沒有找到參考點,而一直運動,直到壓到極限開關,NC系統顯示報警「EAXISATMAX.TRAVEL」。根據故障現象分析,可能是零點開關有問題,經確認為無觸點零點開關損壞,更換新的開關,故障消除。
例四、一台專用的數控銑床,在零件批量加工過程中發生故障,每次都發生在零件已加工完畢,Z軸後移還沒到位,這時出現故障,加工程序中斷,主軸停轉,並顯示F97號報警「SPINDLESPEEDNOTOKSTATION2」,指示主軸有問題,檢查主軸系統並無問題,其它問題也可導致主軸停轉,於是我們用機外編程器監視PLC梯圖的運行狀態,發現刀具液壓卡緊壓力檢測開關F21.1,在出現故障時,瞬間斷開,它的斷開表示銑刀卡緊力不夠,為安全起見,PLC使主軸停轉。經檢查發現液壓壓力不穩,調整液壓系統,使之穩定,故障被排除。
還有些故障不產生故障報警,只是動作不能完成,這時就要根據維修經驗,機床的工作原理,PLC的運行狀態來判斷故障。
例五、一台數控機床一次出現故障,負載門關不上,自動加工不能進行,而且無故障顯示。這個負載門是由氣缸來完成開關的,關閉負載門是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來實現的。用NC系統的PC功能檢查PLCQ2.0的狀態,其狀態為1,但電磁閥卻沒有得電。原來PLC輸出Q2.0通過中間繼電器控制電磁閥Y2.0,中間繼電器損壞引起這個故障,更換新的繼電器,故障被排除。
例六、一台數控機床,工作台不旋轉,NC系統沒有顯示故障報警。根據工作台的動作原理,工作台旋轉第一步應將工作台氣動浮起,利用機外編程器,跟蹤PLC梯圖的動態變化,發現PLC這個信號並未發出,根據這個線索繼續查看,最後發現反映二、三工位分度頭起始位置檢測開關I9.7、I10.6動作不同步,導致了工作台不旋轉。進一步確認為三工位分度頭產生機械錯位,調整機械裝置,使其與二工位同步,這樣使故障消除。
發現問題是解決問題的第一步,而且是最重要的一步。特別是對數控機床的外部故障,有時診斷過程比較復雜,一旦發現問題所在,解決起來比較輕松。對外部故障的診斷,我們總結出兩點經驗,首先應熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯圖,利用NC系統的狀態顯示功能或用機外編程器監測PLC的運行狀態,根據梯圖的鏈鎖關系,確定故障點,只要做到以上兩點,一般數控機床的外部故障,都會被及時排除。
Ⅹ 數控機床常見故障分類及處理方法是什麼
由於數控機床自動化程度高,結構復雜,所以故障率也較普通機床設備高,維修難度也較大,同時對數控機床維修人員的素質要求也越來越高,要求機床出現故障後,能盡快排除。數控機床維修技術不僅能夠保障數控設備正常運行,而且對數控技術的發展和完善也有一定的推動作用,因此,研究和診斷數控機床故障,以及常規處理是具有非常意義的。
一、前言
為了使數控機床應有的功效發揮出來,數控機床的正常運行佔主導地位,在數控設備出現問題時,及時去排除故障就顯得特別重要。但是相對於接觸機床不多的維修人員來說,機床出現故障,往往不知從何下手,而延誤維修時間。這時如果我們藉助數控系統本身具備的自診斷功能的話,對我們的維修會產生很大幫助。同時,作為維修人員當數控機床發生故障後,我們需要向操作者了解故障發生的具體症狀,產生的道程序及時間,操作方法正確與否,才能及時發現問題,以免隱患過大,造成不必要的損失。還有就是要檢查按鈕、熔斷器,接線端子等元件,在接線時螺釘、航空插頭和插座、電路板上的插頭是否擰緊,每個撥把開關,操作方式是否正確等。還要根據機械故障較易察覺的特點,當發生機床過載或者過熱報警時,應首先檢查滑板的鑲條是否裝過緊,滑板和床身導軌之間摩擦力是否增大,從而使電機運轉難度大,還有滾珠絲杠和托架之間是否同心,如絲杠中滾珠磨損造成絲杠過緊,也可使電機過載、過熱,從而導致電氣故障。因此我們在數控機床的正常維修當中,認真做好上面幾項工作,共同配合,就可以少走彎路,較快排除故障,減少數控機床的停機時間,增強數控機床的使用率,使生產實踐得以順利進行,完成學生實習的進度。
二、常見故障的分類
數控機床由於自身原因不能正常工作,就是產生了故障。產生的原因也比較復雜,但很大一部分故障是由於操作人員操作機床不當引起的。
機床故障可分為以下幾種類型。
(一)系統故障和隨機故障
按故障的出現的必然性和偶然性,分為系統性故障和隨機性故障。系統性故障是指機床和系統在某一特定條件下必定會出現的故障,隨機性故障是指偶然出現的故障。因此,隨機性故障的分析和排除比系統性故障困難的多。通常隨機性故障往往會因為機械結構局部松動、錯位、控制系統中元器件出現工作特性飄移,電器元件工作可靠性下降等原因造成,需經反復試驗和綜合判斷才能排除。
(二)診斷顯示故障和無診斷顯示故障
按故障出現時有無自診斷顯示,可以分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障兩種。如今的數控系統有比較豐富的自診斷功能,出現故障時會停機、報警而且會自動顯示相應報警的參數號,這樣可以讓維護人員很快找到故障原因。而無診斷顯示故障,一般是機床停在某一位置不能動,手動操作也沒法,維護人員只能根據出現故障前後現象來分析判斷,排除故障難度就比較大。
(三)破壞性故障和非破壞性故障
以故障有無破壞性,分為破壞性故障和非破壞性故障。對於破壞性故障就像伺服失控造成撞車,短路燒斷熔絲等,維護難度較大,有一定危險,修後這些現象是不能重復出現的。而非破壞性故障可經過多次反復試驗至排除,就不會對機床造成危害。
(四)機床運動特性質量故障
此類故障發生後,機床會照常運行,不會有報警顯示,但加工出的工件不合格。對於這些故障,必須在檢測儀器配合下,對機械、控制系統、伺服系統等採取一些綜合措施。
(五)硬體故障和軟體故障
按發生故障的部位分為硬體故障和軟體故障。硬體故障只要通過更換某些元器件就可以排除,但是軟體故障是編程錯誤導致的,因此需要修改程序內容或修訂機床參數來排除。
(六)數控機床常見的操作故障
1、防護門未關,機床不能運轉。2、機床未回參考點。3、主軸轉速S超過最高轉速限定值。4、程序內沒有設置F或S值。5、進給修調F%或主軸修調S%開關設為空擋。6、回參考點時離零點太近或參考點速度太快,引起超程。7、程序中G00位置超過限定值。8、刀具補償測量設定錯誤。9、刀具換刀位置不正確。10、G40撤銷不當,引起刀具切入已加工表面。11、程序中使用了非法代碼。12、刀具半徑補償方向錯誤。13、切入、切出方式不當。14、切削用量太大。15、刀具鈍化。16、工件材質不均勻,引起振動。17、機床被鎖定(工作台不動)。18、工件未夾緊。19、對刀位置不正確,工件坐標系設置錯誤。20、使用了不合理的G功能指令。21、機床處於報警狀態。22、斷電後或報過警的機床,沒有重新回參考點或復位。
三、故障常規處理方法
加工中心出現故障,除少量自診斷功能可以顯示故障外(如存儲器報警,動力電源電壓過高報警等),大部分故障是由綜合因素引起,往往不能確定其具體原因。
數控機床出現故障後,不能盲目處理,首先要檢查故障記錄,向操作人員了解故障出現的全過程。在確認通電對機床和系統無危險的情況下再進行觀察,特別要確定以下故障信息:
1、故障發生時,報警號和報警提示是什麼?哪盞指示燈或發光管發光?提示的警報內容是什麼?2、如無報警,系統處於何種工作狀態?系統的工作方式診斷結果是什麼?3、故障發生在哪個程序段?執行何種指令?故障發生前執行了何種操作?4、故障發生在何種速度下?軸處於什麼位置?與指令值的誤差量有多大?5、以前是否發生過類似故障?現場是否有異常情況?故障是否重復發生?我們可以採用歸納法和演繹法,對上面的5個部分故障信息進行有效的歸納與演繹。歸納法是從故障原因出發,摸索其功能,調查原因對結果的影響,也就是說根據可能產生該種故障的原因分析,看最後是否與故障現象的符合程度來確定故障點。演繹法是指從現象出發,對故障現象原因進行分割分析法。即從故障現象開始,根據故障機理,列出該故障產生的種種原因,然後,對這些原因逐點進行分析,排除不正確的,最後確定故障點。
同時,在故障診斷過程中通常要按先外後內、先機後電、先靜後動、現公用後專用、先簡單後復雜、先一般後特殊的原則進行。
在分析好以上5個部分的故障之後,一般可以按以下步驟進行常規處理:
(一)充分調查故障現場
機床發生故障後,維護人員應仔細觀察寄存器和緩沖工作寄存器尚存內容,了解已執行程序內容,向操作者了解現場情況和現象。當有診斷顯示報警時,打開電器櫃觀察印製電路板上有無相應報警紅燈顯示。做完這些調查後,就可以按動數控機床上的復位鍵,觀察系統復位後報警是否消除,消除的話屬於軟體故障,否則即為硬體故障。對於非破壞性故障,可讓機床再重新運行,仔細觀察故障是否再現。
(二)將可能造成故障的原因全部列出
加工中心上造成故障的原因多種多樣,有機械的、電氣的、控制系統的等等。此時,要將可能發生的故障原因全部列出來,以便排查。
(三)逐步選擇確定故障產生的原因
根據故障現象,參考機床有關維修使用手冊羅列出的因素,經過選擇及綜合判斷,找出導致故障的確定因素。
(四)故障的排除
找到造成故障的確切原因後,就可以「對症下葯」修理、調整和更換有關原件。
四、常見機械故障的排除
(一)進給傳動鏈故障
由於導軌普遍採用滾動摩擦副,因此運動質量下降是導致進給傳動故障的重要因素,如機械部件沒有達到規定位置、運行中斷、定位精度下降、反向間隙過大等,出現這些都是可調整各運動副預緊力、調整松動環節、提高運動精度及調整補償環節。
(二)機床回零故障
機床在返回基準點時發生超程報警,無減速運動。此類故障一般是減速信號沒有輸入到CNC系統,一般可檢查限位擋塊及信號線。
(三)自動換刀裝置故障
此類故障較為常見,故障表現為:刀鋸庫運動故障、定位誤差大、換刀動作不到位、換到動作卡位、整機停止工作等,此類故障的排除一般可通過檢查氣缸壓力、調整各限位開關位置、檢查反饋信號線、調整與換刀動作相關的機床參數來排除。
(四)機床不能運動或加工精度差
這是一些綜合故障,出現此類故障時,可通過重新調整和改變間隙補償、檢查軸進給時有無爬行等方法來排除。
五、數控機床的安全操作
數控機床的操作,一定要做到規范操作,以避免發生人身、設備、刀具等的安全事故。為此,數控機床在操作的過程中一定要嚴格按照數控機床的規范操作來完成,防止機床故障,從而保證機床正常運行。
主要體現在以下四個方面:
1、操作前的安全工作。
2、機床操作過程中的安全操作。
3、與編程相關的安全操作。
4、關機時的注意事項。