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怎么让机床出现小故障

发布时间:2023-03-02 09:58:28

Ⅰ 车床常见故障及排除方法

普通车床属于机械行业中最为常见的装备,运行中涉及到很多技术,如电机技术、传感技术、自动化技术等,表现出综合性的特点。虽然普通车床的工作能力强,但是仍旧面临着故障的干扰。以下是我为你整理的普通车床的常见故障与排除方法,希望能帮到你。

车床常见故障及排除

结合车床以及故障原因分析,列举普通车床运行中常见的故障及相关的排除方法,以此来维护普通车床的运行性能。

1、振动故障及排除

普通车床的振动故障是最为常见的故障类型,车床在加工生产的期间,振动是很难避免的,存在一些振动属于正常的运行范围,当振动较为剧烈时,就会影响普通车床的加工精度,降低车床的生产效率,同时还会加重车床的磨损,不利于车床刀具的稳定性。当普通车床出现振动故障时,在陶瓷、硬质合金内,故障的表现最为明显。

车床发生振动故障时,在实践中提出几点排除的措施,辅助普通车床快速恢复到正常的运行状态,如:

(1)普通车床的故障维护人员,检查车床上的固定螺栓,如地脚螺栓,保障螺栓安装的准确性,一旦发现有松动或安装不正确的螺栓,实行现场处理,立即执行故障排除,拧紧螺栓后,确保螺栓的安装位置准确;

(2)控制旋转件的跳动幅度,特别是胶带构件,实现径向圆跳动,防止其跳动幅度过大而造成振动;

(3)检查普通车床的主轴中心,避免存在径向过大摆动的问题,维护人员可以主动地调整主轴摆动,减小主轴的摆动幅度或者直接采取角度选配法的方式,控制主轴摆动;

(4)校正普通车床的磨削刀具,保持稳定的切削路径,保持刀尖的位置,稍高于中心位置,排除车床工作时的振动问题。

2、噪声故障及排除

噪声故障不仅影响普通车床的运行,同时也会影响车床运行的环境。一般情况下,噪声是故障发生的前提,当普通车床运行时,出现不符合常规的噪声,就表示车床出现了故障,维护人员需准确地分析噪声的来源及成因,以便快速地排除故障。普通车床运行后,噪声会随着周期、温度、负荷的增加而增加,最终导致车床进入不良的运行状态,干扰正常的运行。

噪声故障的排除要根据普通车床的实际情况执行。列举普通车床噪声故障中,常见的排除方法,如:

(1)维护人员检查普通车床的运动副,结合运动副反馈出的情况,调整、修复引起噪声的零件,促使车床的主轴,可以恢复正常,处理噪声的干扰,保障车床的工作精度;

(2)全面检查普通车床的管道,杜绝出现管道不通畅的情况,疏通有堵塞的管道;

(3)噪声故障内,很大一部分是因为相互摩擦,所以定期安排润滑工作,在适当的位置增加润滑油,控制润滑油的用量、位置,保证润滑油符合相关的规定。

3、发热故障及排除

普通车床运行时,发热故障集中在主轴位置,因为主轴连接着滚动、滑动的轴承,构成一体化的运行结构,所以主轴处于高速旋转状态时,就会发散出热量。主轴是普通车床的主要热源,当热量无法正常散发出来时,就会造成主轴以及周围连接装置过度发热,车床局部位置的温度升高,引起热变形的问题,发热故障较为严重时,会出现主轴、尾架不同高的问题,直接降低车床的加工精度,还会存在烧坏主轴的情况。

主轴发热故障,可能是主轴与轴承之间,经过长期摩擦而囤积了热量,导致全负荷车床工作状态下,主轴的刚度变化,影响了主轴的稳定性。主轴发生故障的排除方法中,在车床运行前,先要主动地调整好主轴与轴承之间的距离,同时安排好润滑工作,保持油路的畅通性,再控制好主轴的工作量,避免主轴处于超负荷的工作环境中。

4、漏油故障及排除

漏油在普通车床故障中比较常见,增加了车床的油耗,引起了较大的经济损失,干扰了车床的运行性能。普通车床漏油故障处理需采取日常的检测方法,安排漏油检查的相关工作,及时发现漏油问题并处理。

5、轴承故障及排除

普通车床的轴承故障,影响车床加工的传动工作,影响载荷的运行,属于故障多发点。轴承故障的排除需采取更换和改进的措施,检查轴承的性能,选择恰当的排除措施,一般情况下,轴承零部件损坏,可直接更换零部件,传动轴承断裂,就需要改进内部结构,重新布设轴承装置,以此来解决故障问题。

6、刀架故障及排除

普通车床的刀架故障,表现为卡刀、接触器烧毁,最终导致刀盘不转动。刀架故障排除时,需根据具体的故障,逐渐缩小故障的范围,明确故障的原因后并定位。车床刀位的元件损坏,更换主题的原因,刀盘不到位,需保持刀架锁紧的状态,使用扳手松动磁钢盘,对准霍尔元件与磁钢。

7、手柄故障及排除

车床手柄最容易出现脱开的故障。以普通车床的溜板箱自动进给手柄脱开故障为例,分析排除的方法,如:调整手柄的弹簧压力,保持手柄在正常负荷下的稳固性,利用焊补的方法修复手柄故障,定位孔出现磨损后,要采用铆补的方式打孔。

8、床鞍故障及排除

床鞍下沉故障,导致普通车床无法正常的工作,丧失车床的功能。床鞍故障的排除,采取日常修理的方法即可,改善齿轮以及刻度盘的刻度,保障小齿轮和齿条达到稳定的啮合状态,恢复床鞍。

普通车床分析

机械加工厂内,普通机床在车间内,占有大部分的影响比重,渗透到机械加工的行业中,行业提高了对普通车床故障的重视度,致力于采取故障排除的方法,保障普通车床的有效性。车床在机械行业中,用于加工各种各样的回转表层,如圆面、锥面等,同时也能够加工螺纹、沟槽等,利用床身、刀架等普通车床的部件,配合普通车床的工作原理,实现主运动、进给运动,在车床车刀、工件的运动过程中,促使毛坯可以加工成指定的几何尺寸。

普通车床使用中,故障是不可避免的问题,如果不能在第一时间排除车床内的故障,就会干扰车床的运行水平,进而影响到车床加工的精度、速度,不利于车床的高效性。普通机床的故障出现于日常的运行和使用中,为了提高普通车床的工作能力,应该将故障作为首要的监督对象,保护好普通机床的运行过程。普通车床故障中存在一些典型的征兆,有经验的操作人员会根据车床故障的征兆,大概地判断运行故障,及时把控车床运行中的故障信息,弥补车床运行时的缺陷,进而落实好故障排除的方法。

Ⅱ 数控机床加工尺寸不稳定的原因及解决方案是什么

数控机床机械原因分析:
1、伺服电机轴与丝杠之间的连接松动,致使丝杠预电机不同步,出现尺寸误差。检测时只需在伺服电机与丝杠的联轴节上作好记号。用较快倍率来回移动工作台(或刀架),由于工作台(或转塔)的惯性作用,将使联轴节的两端出现明显相对移动。此类故障通常变现为加工尺寸只向一个方向变动,只需将联轴节螺钉均匀紧固即可排除。
2、滚珠丝杠与螺母之间润滑不良,使工作台(或刀架)运动阻力增加,无法完全准确执行移动指令。此类故障通常表现为零件尺寸在几丝范围内无规则变动,只需将润滑改善即可排除故障。
3、机床工作台(或刀架)移动阻力过大,一般为镶条调整过紧、机床导轨表面润滑不良所致。该故障现象一般表现为零件尺寸在几丝范围内无规则变动,只需将镶条重新调整并改善导轨润滑即可。
4、滚动轴承磨损或调整不当,造成运动阻力过大。该故障现象也通常表现为尺寸在几丝范围内无规则变动。只需将磨损轴承更换并认真调整,故障即可排除。
5、丝杠间隙或间隙补偿量不当,通过调整间隙或改变间隙补偿值就可排除故障。
数控机床加工尺寸不稳定类故障判断维修:
1、工件尺寸准确,表面光洁度差
故障原因:刀具刀尖受损,不锋利;机床产生共振,放置不平稳;机床有爬行现象;加工工艺不好。
解决方案:刀具磨损或受损后不锋利,则重新磨刀或选择更好的刀具重新对刀;机床产生共振或放置不平稳,调整水平,打下基础,固定平稳;机械产生爬行的原因为拖板导轨磨损厉害,丝杠滚珠磨损或松动,机床应注意保养,上下班之后应清扫铁丝,并及时加润滑油,以减少摩擦;选择适合工件加工的冷却液,在能达到其他工序加工要求的情况下,尽量选用较高的主轴转速。
2、工件产生锥度大小头现象
故障原因:机床放置的水平没调整好,一高一低,产生放置不平稳;车削长轴时,贡献材料比较硬,刀具吃刀比较深,造成让刀现象;尾座顶针与主轴不同心。
解决方案:使用水平仪调整机床的水平度,打下扎实的地基,把机床固定好提高其韧性;选择合理的工艺和适当的切削进给量避免刀具受力让刀;调整尾座。
3、驱动器相位灯正常,而加工出来的工件尺寸时大时小
故障原因:机床拖板长期高速运行,导致丝杆和轴承磨损;刀架的重复定位精度在长期使用中产生偏差;拖板每次都能准确回到加工起点,但加工工件尺寸仍然变化。此种现象一般由主轴引起,主轴的高速转动使轴承磨损严重,导致加工尺寸变化。
解决方案:用百分表靠在刀架底部,同时通过系统编辑一个固定循环程序,检查拖板的重复定位精度,调整丝杆间隙,更换轴承;用百分表检查刀架的重复定位精度,调整机械或更换刀架;用百分表检测加工工件后是否准确回到程序起点,若可以,则检修主轴,更换轴承。
4、工件尺寸与实际尺寸相差几毫米,或某一轴向有很大变化
故障原因:快速定位的速度太快,驱动和电机反应不过来;在长期摩擦损耗后机械的拖板丝杆和轴承过紧卡死;刀架换刀后太松,锁不紧;编辑的程序错误,头、尾没有呼应或没取消刀补就结束了;系统的电子齿轮比或步距角设置错误。
解决方案:快速定位速度太快,则适当调整GO的速度,切削加减速度和时间使驱动器和电机在额定的运行频率下正常工作;在出现机床磨损后产生拖板、丝杆鹤轴承过紧卡死,则必须重新调整修复;刀架换刀后太松则检查刀架反转时间是否满足,检查刀架内部的涡轮蜗杆是否磨损,间隙是否太大,安装是否过松等;如果是程序原因造成的,则必须修改程序,按照工件图纸要求改进,选择合理的加工工艺,按照说明书的指令要求编写正确的程序;若发现尺寸偏差太大则检查系统参数是否设置合理,特别是电子齿轮和步距角等参数是否被破坏,出现此现象可通过打百分表来测量。
5、加工圆弧效果不理想,尺寸不到位
故障原因:振动频率的重叠导致共振;加工工艺;参数设置不合理,进给速度过大,使圆弧加工失步;丝杆间隙大引起的松动或丝杆过紧引起的失步;同步带磨损。
解决方案:找出产生共振的部件,改变其频率,避免共振;考虑工件材料的加工工艺,合理编制程序;对于步进电机,加工速率F不可设置过大;机床是否安装牢固,放置平稳,拖板是否磨损后过紧,间隙增大或刀架松动等;更换同步带。
6、批量生产中,偶尔出现工件超差
故障原因:必须认真检查工装夹具,且考虑到操作者的操作方法,及装夹的可靠性,由于装夹引起的尺寸变化,必须改善工装使工人尽量避免人为疏忽作出误判现象;数控系统可能受到外界电源的波动或受到干扰后自动产生干扰脉冲,传给驱动致使驱动接受多余的脉冲驱动电机夺走或少走现象,了解掌握其规律,尽量采用一些抗干扰的措施,如:强电场干扰的强电电缆与弱电信号的信号线隔离,加入抗干扰的吸收电容和采用屏蔽线隔离,另外,检查地线是否连接牢固,接地触点最近,采取一切抗干扰措施避免系统受干扰。
7、工件某一道工序加工有变化,其它各道工序尺寸准确
故障原因:该程序段程序的参数是否合理,是否在预定的轨迹内,编程格式是否符合说明书要求
解决方案:螺纹程序段时出现乱牙,螺距不对,则马上联想到加工螺纹的外围配置(编码器)和该功能的客观因素。
8、工件的每道工序都有递增或递减的现象
故障原因:程序编写错误;系统参数设置不合理;配置设置不当;机械传动部件有规律周期性的变化故障
解决方案:检查程序使用的指令是否按说明书规定的要求轨迹执行,可以通过打百分表来判断,把百分表定位在程序的起点让程序结束后拖板是否回到起点位置,再重复执行即便观察其结果,掌握其规律;检查系统参数是否设置合理或被认为改动;有关的机床配置在连接计算耦合参数上单计算是否符合要求,脉冲当量是否准确;检查机床传动部分有没有损坏,齿轮耦合是否均匀,检查是否存在周期性,规律性故障现象,若有则检查其关键部分并给予排除。
9、系统引起的尺寸变化不稳定
故障原因:系统参数设置不合理;工作电压不稳定;系统受外部干扰,导致系统失步;已加电容,但系统与驱动器之间的阻抗不匹配,导致有用信号丢失;系统与驱动器之间信号传输不正常;系统损坏或内部故障。
解决方案:快速速度,加速时间是否过大,主轴转速,切削速度是否合理,是否操作者的参数修改导致系统性能改变;加装稳压设备;接地线并确定已可靠连接,在驱动器脉冲输出触点处加抗干扰吸收电容;选择适当的电容型号;检查系统与驱动器之间的信号连接线是否带屏蔽,连接是否可靠,检查系统脉冲发生信号是否丢失或增加;送厂维修或更换主板。

Ⅲ 数控车床常见故障

首先要明确部分无法换刀属于无诊断显示故障,这种故障常常表现为指令正常,而执行时却不能动作,因此这种故障的排除难度也是最大的。
其次,要查找系统的故障,核对换刀前后的系统参数,如果参数发生了变化,则系统认为换刀不能结束,也就无法正常结束换刀,系统也就无法继续向下执行。通过确认换刀前后的参数,也就可以断定系统程序是否正常。
另外,还要查找信号联络线的故障,具体的就要看下线路是否有断路或者虚接的现象。为了排除偶然性,可以将排号顺序不同的刀具联络线进行互换这样就可以判断是否是线路的问题。

Ⅳ 数控机床加工精度异常都有哪些故障原因

生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。导致此类故障的原因主要有以下方面:
1)机床进给单位被改动或变化。
2)机床各轴的零点偏置(NULLOFFSET)异常。
3)轴向的反向间隙(BACKLASH)异常。
4)电机运行状态异常,即电气及控制部分故障。
5)此外,加工程序的编制、刀具的选择及人为因素,也可能导致加工精度异常。
1、系统参数发生变化或改动
系统参数主要包括机床进给单位、零点偏置、反向间隙等等。例如SIEMENS、FANUC数控系统,其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理,常常影响到零点偏置和间隙的变化,故障处理完毕应作适时地调整和修改;另一方面,由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化,需对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。
2、机械故障导致的加工精度异常
一台THM6350卧式加工中心,采用FANUC0i-MA数控系统。一次在铣削汽轮机叶片的过程中,突然发现Z轴进给异常,造成至少1mm的切削误差量(Z向过切)。调查中了解到:故障是突然发生的。机床在点动、MDI操作方式下各轴运行正常,且回参考点正常;无任何报警提示,电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为,主要应对以下几方面逐一进行检查。
(1)检查机床精度异常时正运行的加工程序段,特别是刀具长度补偿、加工坐标系(G54~G59)的校对及计算。
(2)在点动方式下,反复运动Z轴,经过视、触、听对其运动状态诊断,发现Z向运动声音异常,特别是快速点动,噪声更加明显。由此判断,机械方面可能存在隐患。
(3)检查机床Z轴精度。用手脉发生器移动Z轴,(将手脉倍率定为1×100的挡位,即每变化一步,电机进给0.1mm),配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动,手脉每变化一步,机床Z轴运动的实际距离d=d1=d2=d3…=0.1mm,说明电机运行良好,定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上,可以分为四个阶段:①机床运动距离d1>d=0.1mm(斜率大于1);②表现出为d=0.1mm>;d2>d3(斜率小于1);③机床机构实际未移动,表现出zui标准的反向间隙;④机床运动距离与手脉给定值相等(斜率等于1),恢复到机床的正常运动。
无论怎样对反向间隙(参数1851)进行补偿,其表现出的特征是:除第③阶段能够补偿外,其他各段变化仍然存在,特别是第①阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现,间隙补偿越大,第①段的移动距离也越大。
分析上述检查,数控技工培训认为存在几点可能原因:一是电机有异常;二是机械方面有故障;三是存在一定的间隙。为了进一步诊断故障,将电机和丝杠完全脱开,分别对电机和机械部分进行检查。电机运行正常;在对机械部分诊断中发现,用手盘动丝杠时,返回运动初始有非常明显的空缺感。而正常情况下,应能感觉到轴承有序而平滑的移动。经拆检发现其轴承确已受损,且有一颗滚珠脱落。更换后机床恢复正常。
3、机床电气参数未优化电机运行异常
一台数控立式铣床,配置FANUC0-MJ数控系统。在加工过程中,发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙,且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较严重,启停时不太明显,JOG方式下较明显。
分析认为,故障原因有两点,一是机械反向间隙较大;二是X轴电机工作异常。利用FANUC系统的参数功能,对电机进行调试。首先对存在的间隙进行了补偿;调整伺服增益参数及N脉冲抑制功能参数,X轴电机的抖动消除,机床加工精度恢复正常。
4、机床位置环异常或控制逻辑不妥
一台TH61140镗铣床加工中心,数控系统为FANUC18i,全闭环控制方式。加工过程中,发现该机床Y轴精度异常,精度误差zui小在0.006mm左右,zui大误差可达到1.400mm.检查中,机床已经按照要求设置了G54工件坐标系。在MDI方式下,以G54坐标系运行一段程序即“G90G54Y80F100;M30;”,待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为“-1046.605”,记录下该值。然后在手动方式下,将机床Y轴点动到其他任意位置,再次在MDI方式下执行上面的语句,待机床停止后,发现此时机床机械坐标数显值为“-1046.992”,同*次执行后的数显示值相比相差了0.387mm.按照同样的方法,将Y轴点动到不同的位置,反复执行该语句,数显的示值不定。用百分表对Y轴进行检测,发现机械位置实际误差同数显显示出的误差基本一致,从而认为故障原因为Y轴重复定位误差过大。对Y轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查,重新作补偿,均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等有问题,但为什么产生如此大的误差,却未出现相应的报警信息呢?进一步检查发现,该轴为垂直方向的轴,当Y轴松开时,主轴箱向下掉,造成了超差。
对机床的PLC逻辑控制程序做了修改,即在Y轴松开时,先把Y轴使能加载,再把Y轴松开;而在夹紧时,先把轴夹紧后,再把Y轴使能去掉。调整后机床故障得以解决。

Ⅳ 普通车床常见故障怎么处理解决

车床是生产中常见的机械生产加工装备,它集电力电子技术、电机技术、自动化控制技术、传感技术、自动检测技术、计算机控制技术、机床、液压及气压传动技术和加工工艺等于一体,是机电一体化的典型产品。
作为自动化设备,它性能优越,具有高精度、率和高适应性的特点,但也十分容易发生故障。一般而言,车床在机械加工车间约占机床总数的一半,这主要是因为它的应用范围很广,可以加工各种回转表面,包括端面、外圆、内圆、锥面等,它甚至还可以加工螺纹、回转沟槽、回转成型面和滚花等。车床结构简单,主要组成部件一般有床身、床头箱、变速箱、进给箱、光杆、丝杆、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运动和进给运动,通过车刀和工件的相对运动,使被加工的部件毛坯被切削成具备一定几何形状、尺寸和表面质量的零件。然而,在普通车床在使用过程中,很可能会出现一些故障,若不及时排除就会直接影响生产的进行,并使车床的精度和使用寿命迅速下降。
因此,对车床进行故障诊断与维修是非常重要的。我们发现,导致车床发生故障的因素主要有以下几种:机械锈蚀、机械磨损失效、电子元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、机床本身有隐患或灰尘等。为了提高车床的使用效率,我们有必要认真分析、总结其发生故障的原因,摸索排除故障的方法,并做好车床的保养工作。
一、造成车床使用故障的原因
故障的表现形式是多种多样的,发生的原因也常常由很多因素综合形成。普通车床使用过程中常见的故障,就其性质大概可以分为车床本身运转不正常与车床加工工件产生缺陷2大类。造成车床使用故障的原因具体可以分为以下几种:
(一)零部件质量问题:车床本身的机械部件、电器元件等因自身质量原因而在工作中失灵,或者有些零件发生严重磨损,精度超差甚至已经损坏。
(二)安装和装配精度较差:车床安装、装配主要涉及溜板刮配,床身装配,溜板箱、进给箱及主轴箱的安装等,任何部分出现差错就有可能降低车床的精度。
(三)日常维护和保养不当:车床维护、保养的好坏可以直接影响工件的加工质量和生产效率。保养的内容主要是清洁、润滑和进行必要的调整,维护则是使车床保持良好状态、延长使用寿命、提高生产效率所必须进行的日常工作。
(四)使用不合理:不同的车床有着不同的技术参数,反映了其不同的加工范围和加工能力。如果在使用过程中没有严格按车床的加工范围和本工种操作规程来操作,就不能保证车床的合理使用。
二、车床使用故障的类型及解决方法
车床的故障类型很多,按发生故障的部件不同可分为主机故障和电气故障;按性质的不同可分为车床本身运转不正常和加工零件产生缺陷;按发生故障的系统部位不同,通常可分为电气系统故障、机械系统故障、液压(气压与液压大致相同)系统故障等等。下面就几类常见的车床故障及其排除方法进行简要的叙述。
(一)轴承类故障
传动轴是车床实现机械加工的核心部件,它在工作时承载着主要的载荷,所以是最容易发生故障的车床部件之一。如果车床主轴上单向推力球轴承等零部件产生损坏,机床用户可以准确地诊断并很快更换。如果传动轴断裂,机床用户一般可采用改大其直径尺寸、改进其内部结构、针对现场机床转速不同重新布局齿轮等方法来解决问题。
(二)主轴发热导致故障
在车床上,主轴一般都与滚动轴承或滑动轴承组装成一体,并以很高的转速旋转,从而产生较大热量。主轴轴承是主轴箱内的主要热源,如果它制造的热量没有及时排出,将导致轴承过热,使车床相应部位温度升高,从而产生热变形,严重时会使主轴与尾架不等高。这不仅影响车床本身精度和加工精度,而且会把轴承甚至主轴烧坏。主轴过热的原因可归纳为:主轴轴承间隙过小使摩擦力和摩擦热增加;在长期的全负荷车削中,主轴刚性降低,发生弯曲,传动不平稳而发热。排除该故障时应注意:要调整主轴轴承间隙使之合适;应控制润滑油的供给,疏通油路;尽量避免车床承担长期负荷。
(三)车床振动导致故障
车床在加工过程中产生振动是不可避免的,但是当振动十分剧烈时,不仅会降低被加工物品的加工精度,影响生产率,还可能加剧车床磨损,使刀具耐用度下降,这对硬质合金、陶瓷等制作的脆性刀具尤为明显。车床振动的原因有:工作时螺栓松动,安装不正确;胶带等旋转件的跳动太大,引起车床振动;主轴中心线的径向摆动过大。排除该故障时应注意:调整并紧固地脚螺栓;磨削刀具以保持切削性能;校正刀尖安装位置,使其略高于工作中心;校正胶带轮等旋转件的径向圆跳动;设法调整减小主轴摆动,若无法调整,可采用角度选配法来减小主轴摆动。
(四)噪音剧烈导致故障
噪音是车床发生故障的先兆,因此正确分析噪音产生的原因,对迅速找出故障并排除至关重要。车床开动之后,由于各运动副之间作旋转或往复直线运动,周期性地接触和分开,所以它们之间因相互运动会产生一定的振动。一般而言,噪音会随着温度的升高、负荷和磨损的增大、润滑不良等而增大。该故障的排除方法:可按运动副的接触情况调整、修复或更换零部件,使轴恢复应有的精度等;检查并疏通不畅通的管道,使需要润滑的部位有适量、清洁、符合规定要求的润滑油等。
(五)刀架出现常见故障
对于刀架的常见故障,如果刀盘不动,可能出现的问题是机械卡阻、刀架电机烧坏或接触器、控制继电器损坏。现场应逐步排查故障原因,缩小故障范围,最后准确定位故障。如果刀盘上某刀位连续回转不停,一般是某刀位对应的霍尔元件损坏所致,将其更换即可解决。如果刀盘换刀时不到位或过位,一般是磁钢位置在圆周方向相对霍尔元件太靠前或太靠后所致,可在刀架锁紧状态下用内六方扳手先松开磁钢盘,再转动适当角度,使磁钢与霍尔元件位置相对即可。
(六)溜板箱自动进给手柄容易脱开的故障
导致溜板箱自动进给手柄容易脱开的原因有:脱落蜗杆的弹簧压力不够;蜗杆托架上的控制板与杠杆的倾角改变,迫使进给箱的移动手柄跳开或交换齿轮脱开。相应故障的排除方法:调整脱落蜗杆的弹簧压力,使脱落蜗杆在正常负荷下不脱落;焊补控制板并将挂钩处修锐;调整弹簧,若定位孔磨损可铆补后重新打孔。
(七)床鞍下沉故障
普通车床经过较长时间使用后,常常会发生床鞍下沉的现象,导致车床工作不正常,严重影响车床工作效率,甚至造成车床完全丧失工作能力。造成床鞍下沉的原因主要有:床身导轨面磨损,床鞍下导轨面磨损。在日常修理及床鞍下沉不严重时,无需修复机床导轨,通常可改变纵走刀小齿轮技术参数及溜板箱上纵向移动刻度盘刻度,以改善纵走刀小齿轮与床身齿条的啮合状况。这种方法具有简便易操作、技术难度较小、修理周期较短等优点,不过其修理效果是有限的。在床鞍下沉严重或机床大修时,应采用恢复床鞍高度的方法。
(八)机械漏油故障
漏油同样是日常工作中经常出现的车床故障之一,它不仅会浪费油料,造成直接经济损失,还会影响车床的工作性能。同时,长期渗漏对车床的安装也会带来不良后果,甚至影响日后的工作。出现这种问题应该尽快处理,以免造成严重后果。
三、车床的维护保养策略
为了保证车床在工作时正常运转,有效预防和减少车床各类故障的发生,车床的维护保养成为必不可少的日常工作之一。
(一)应定期检修车床极易发生故障或故障发生率较高的零部件、系统,比如润滑系统等等,尽量在早期发现故障的端倪,并及时检修维护,从而将故障消除于无形,保障车床的正常运行。
(二)技术人员在日常的维护保养中,不仅仅要检查有可能发生故障的零部件,更重要的是要及时对车床的各个子系统、子模块进行功能测试,并进行系统地清理和维护,以提高各个零部件的工作可靠性,从日常维护保养做起,实现车床服役寿命的最大化。
(三)技术员要做好维护保养及故障检修的记录工作,应详细记录从故障发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题及采取的所有措施,还要记录涉及到的相关参数和软件。
四、结语
综上所述,车床故障原因及其排除方法是在长期实践中总结出来的,又经实践证明具有良好的经济和社会效益,因而十分切实可行。普通车床常见的机械故障在各种工作中经常会发生,工作人员只有熟练地掌握了车床的工作原理,具有丰富的现场经验,才能较快地找到故障,从而判断原因,并在最短的时间内将其排除。技术人员还应对自己的工作进行总结,并尝试摸索、学习自主修复和保养车床,从而将故障诊断与预防式检修相结合,最终真正实现车床服役寿命的最大化。

Ⅵ 数控机床故障诊断的常用方法和手段是什么

数控机床,是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的复杂的自动化机床,机床在运行过程中,零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,因此,熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段,对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
一、数控机床故障诊断原则与基本要求
所谓数控机床系统发生故障(或称失效)是指数控机床系统丧失了规定的功能。故障可按表现形式、性质、起因等分为多种类型。但不论哪种故障类型,在进行诊断时,都可遵循一些原则和诊断技巧。
1.1、排障原则。
主要包括以下几个方面:1)充分调查故障现象,首先对操作者的调查,详细询问出现故障的全过程,有些什么现象产生,采取过什么措施等。然后要对现场做细致的勘测;2)查找故障的起因时,思路要开阔,无论是集成电器,还是和机械、液压,只要有可能引起该故障的原因,都要尽可能全面地列出来。然后进行综合判断和优化选择,确定最有可能产生故障的原因;3)先机械后电气,先静态后动态原则。在故障检修之前,首先应注意排除机械性的故障。再在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
1.2、故障诊断要求。
除了丰富的专业知识外,进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验,要求工作人员结合实际经验,善于分析思考,通过对故障机床的实际操作分析故障原因,做到以不变应万变,达到举一反三的效果。完备的维修工具及诊断仪表必不可少,常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等,常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。除此以外,工作人员还需要准备好必要的技术资料,如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
二、故障处理的思路
不同数控系统设计思想千差万异,但无论那种系统,它们的基本原理和构成都是十分相似的。因此在机床出现故障时,要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路:调查故障现场,确认故障现象、故障性质,应充分掌握故障信息,做到“多动脑,慎动手”避免故障的扩大化。根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度,并列出故障部位的全部疑点。准备必要的技术资料,比如机床说明书,电气控制原理图等,以此为基础分析故障原因,制定排除故障的方案,要求思路开阔,不应将故障局限于机床的某一部分。在确定故障排除方案后,利用示万用表、示波器等测量工具,用试验的方法验证并检测故障,逐级定位故障部位,确认出故障属于电气故障还是机械故障,是系统性的还是随机性的,是自身故障还是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后问题会马上迎刃而解。
三、故障处理方法
数控机床的数控系统是数控机床的核心所在,它的可靠运行,直接关系到整个设备运行的正常与否。下面总结提炼出一些判断与排除数控机床故障的方法。
3.1、充分利用数控系统硬件、软件报警功能。
在现代数控系统中均设置有众多的硬件报警指示装置,设置硬件报警指示装置有利于提高数控系统的可维护性。数控机床的CNC系统都具有自诊断功能。在数控系统工作期间,能够适时使用自诊断程序对系统进行快速诊断。一旦检测到故障,就会立即将故障以报警的方式显示在CRT上或点亮面板上报警指示灯。而且这种自诊断功能还能够将故障分类报警。
3.2、数控机床简单故障报警处理的方法。
通常,数控机床具有较强的自警功能,能够随时监控系统硬件和软件的工作状态,数控机床的大部分故障能够出现报警提示,可以根据故障提示,确定机床的故障,及时处理、排除故障,提高机床完好率和使用效率。
3.3、直接观察法。
直接观察法就是利用人的感觉器官注意发生故障时(或故障发生后)的各种外部现象并判断故障的可能部位的方法。这是处理数控系统故障首要的切入点,往往也是最直接、最行之有效的方法,对于一般情况下“简单”故障通过这种直接观察,就能解决问题。
3.4、利用状态显示诊断功能判断故障的方法。
现代数控系统不但能够将故障诊断信息显示出来,而且还能够以诊断地址和诊断数据的形式,提供诊断的各种状态。
3.5、发生故障及时核对数控系统参数判断故障的方法。
数控机床的数控系统的参数变化,会直接影响到数控机床的性能,使数控机床发生故障,甚至整机不能正常工作。因此,在对故障的分析诊断过程中,尽管采取了一些措施,仍然不能解决问题、排除故障,或者对故障出处不够明朗的话,应该改变思路,从人们所说的“软”故障着手。检查核对数控系统的参数,是否是因为数控系统参数变化所导致的故障,往往是一丝异常,便是症结所在。
四、故障举例
4.1、数控机床排屑器故障分析及其改进。
经现场工作人拆下电机并对其进行试运行,结果显示运转正常,因此可排除电机故障原因,同时可观察到电动机传动轴上的键并未在键槽上,因此可初步诊断故障的直接原因为电机轴与排屑螺旋杆脱离,进一步分析,由于传动键受到负载瞬时不断变化的力,若此时把传动键进行分割,这时就可以把分割的每一部分看成一个横梁,因此可对其进行振动分析。
经过受力情况的分析,传动键具备了微动磨损产生的条件因此传动键磨损属于微动磨损,而且搜寻发现键已脱落到螺旋杆管孔内,可以得出键完好只有些微小磨损,因此可排除键压溃以及键磨损原因,最后可断定此次故障的直接原因为键脱落,造成螺旋排屑杆与电机轴脱离失去传动力。将键装上并将电机重新装配后,故障排除工作正常。
4.2、数控机床的振动爬行处理。
数控系统的振荡现象已成为数控全闭环系统的共同性问题。系统振荡时会造成机床产生爬行与振动故障,机床的振荡故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。产生振荡的原因有很多,陈了机械方面存在不可消除的传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等诸多因素外,伺服系统的有关参数的影响也是重要的一方面。有时数控系统会因扩械上某些振荡原因产生反馈信号中含有高频谐波,这使输出转矩里不桓定,从而产生振动。对于这种高频振荡情况,可在速度环上加入一阶低通滤波环节,即为转矩滤波器。
速度指令与速度反馈信号经速度控制器转化为转矩信号,转矩信号通过一阶滤波环节将高频成分截止,从而得到有效的转矩控制信号。通过调节参数可将机械产生的100Hz以上的频率截止,从而达到消除高频振荡的效果。
五、故障排除的确认及善后工作
故障排除以后,维修工作还不能算完成,尚需从技术与管理两方面分析故障产生的深层次原因,采取适当措施避免故障再次发生。必要时可根据现场条件使用成熟技术对设备进行改造与改进。故障排除的确认,故障处理完毕。整理好线路,把机床的所有动作均试运转一遍,正常可交付使用,同时让操作工继续做好运行观察。一段时间后,询问一下操作工机床的运行状况,并再次对故障点进行全面检查。最后做维修记录,详细记录维修的整个过程,包括维修时间、更换件型号规格及故障原因分析等。从排除故障过程中发现自己欠缺的知识,制定学习计划,最终充实自己。

Ⅶ 数控机床常见机械故障及防范措施有哪些

数控机床常见机械故障及防范措施:
一、主轴部件故障
由于使用调速电机,数控机床主轴箱结构比较简单,容易出现故障的部位是主轴内部的刀具自动夹紧机构、自动调速装置等。为保证在工作中或停电时刀夹不会自行松脱,刀具自动夹紧机构采用弹簧夹紧,并配行程开关发出夹紧或放松信号。若刀具夹紧后不能松开,则考虑调整松刀液压缸压力和行程开关装置或调整碟形弹簧上的螺母,减小弹簧压合量。此外,主轴发热和主轴箱噪声问题,也不容忽视,此时主要考虑清洗主轴箱,调整润滑油量,保证主轴箱清洁度和更换主轴轴承,修理或更换主轴箱齿轮等。
二、进给传动链故障
在数控机床进给传动系统中,普遍采用滚珠丝杠副、静压丝杠螺母副、滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。所以进给传动链有故障,主要反映是运动质量下降。如:机械部件未运动到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙增大、爬行、轴承噪声变大(撞车后)等。
对于此类故障可以通过以下措施预防:
(1)提高传动精度调节各运动副预紧力,调整松动环节,消除传动间隙,缩短传动链和在传动链中设置减速齿轮,也可提高传动精度。
(2)提高传动刚度。调节丝杠螺母副、支承部件的预紧力及合理选择丝杠本身尺寸,是提高传动刚度的有效措施。刚度不足还会导致工作台或拖板产生爬行和振动以及造成反向死区,影响传动准确性。
(3)提高运动精度。在满足部件强度和刚度的前提下,尽可能减小运动部件的质量,减小旋转零件的直径和质量,以减小运动部件的惯性,提高运动精度。
(4)导轨滚动导轨对赃物比较敏感,必须要有良好的防护装置,而且滚动导轨的预紧力选择要恰当,过大会使牵引力显著增加。静压导轨应有一套过滤效果良好的供油系统。
三、自动换刀装置故障
自动换刀装置故障主要表现在:刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定、机械手运动误差较大等。故障严重时会造成换刀动作卡住,机床被迫停止工作。
1、刀库运动故障
若连接电机轴与蜗杆轴的联轴器松动或机械联接过紧等机械原因,会造成刀库不能转动,此时必须紧固联轴器上的螺钉。若刀库转动不到位,则属于电机转动故障或传动误差造成。若出现刀套不能夹紧刀具,则需调整刀套上的调节螺钉,压紧弹簧,顶紧卡紧销当出现刀套上/下不到位时,应检查拨叉位置或限位开关的安装与调整情况。
2、换刀机械手故障
若刀具夹不紧、掉刀,则调整卡紧爪弹簧,使其压力增大,或更换机械手卡紧销若刀具夹紧后松不开,应调整松锁弹簧后的螺母,使zui大载荷不超过额定值。若刀具交换时掉刀,则属于换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移造成,应重新操作主轴箱,使其回到换刀位置,重新设定换刀点。
四、各轴运动位置行程开关压合故障
在数控机床上,为保证自动化工作的可靠性,采用了大量检测运动位置的行程开关机床。经过长期运行,运动部件的运动特性发生变化,行程开关压合装置的可靠性及行程开关本身品质特性的改变,对整机性能产生较大影响。一般要适时检查和更换行程开关,可消除因此类开关不良对机床的影响。
五、配套辅助装置故障
1、液压系统
液压泵应采用变量泵,以减少液压系统的发热油箱内安装的过滤器,应定期用汽油或超声波振动清洗。常见故障主要是泵体磨损、裂纹和机械损伤此时一般必须大修或更换零件。
2、气压系统
用于刀具或工件夹紧、安全防护门开关以及主轴锥孔吹屑的气压系统中,分水滤气器应定时放水,定期清洗,以保证气动元件中运动零件的灵敏性。阀心动作失灵、空气泄漏、气动元件损伤及动作失灵等故障均由润滑不良造成,故油雾器应定期清洗。此外,还应经常检查气动系统的密封性。
3、润滑系统
包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杠、主轴箱等的润滑。润滑泵内的过滤器需定期清洗、更换,一般每年应更换一次。
4、冷却系统
它对刀具和工件起冷却和冲屑作用。冷却液喷嘴应定期清洗。
5、排屑装置
排屑装置是具有独立功能的附件,主要保证自动切削加上顺利进行和减少数控机床的发热。因此排屑装置应能及时自动排屑,其安装位置一般应尽可能靠近刀具切削区域。

Ⅷ 怎么排除数控机床的常见故障

数控系统故障维修通常按照:现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。

1、数控机床故障诊断

在故障诊断时应掌握以下原则:

1.1 先外部后内部

现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障率越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。

1.2 先机械后电气

一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障。

1.3 先静态后动态

先在机床断电的静止状态,通过了解、观察、测试、分析,确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后,方可给机床通电。在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。

1.4 先简单后复杂

当出现多种故障互相交织,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。

2、数控机床的故障诊断技术

数控系统是高技术密集型产品,要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位,要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展,诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类:

2.1 起动诊断

起动诊断是指CNC系统每次从通电开始,系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如 CPU、存储器、I/O 等单元模块,以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后,整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则,将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。

2.2 在线诊断

在线诊断是指通过CNC系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电,在线诊断就不会停止。

在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条,常以二进制的0、1来显示其状态。对正逻辑来说,0表示断开状态,1表示接通状态,借助状态显示可以判断出故障发生的部位。常用的有接口状态和内部状态显示,如利用I/O接口状态显示,再结合PLC梯形图和强电控制线路图,用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。故障信息大都以报警号形式出现。一般可分为以下几大类:过热报警类;系统报警类;存储报警类;编程/设定类;伺服类;行程开关报警类;印刷线路板间的连接故障类。

2.3 离线诊断
离线诊断是指数控系统出现故障后,数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机(或脱机)检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内,如缩小到某个功能模块、某部分电路,甚至某个芯片或元件,这种故障定位更为精确。

2.4 现代诊断技术

随着电信技术的发展,IC和微机性价比的提高,近年来国外已将一些新的概念和方法成功地引用到诊断领域。

(1) 通信诊断

也称远程诊断,即利用电话通讯线把带故障的CNC系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。如西门子公司在CNC系统诊断中采用了这种诊断功能,用户把CNC系统中专用的“通信接口”连接在普通电话线上,而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上,然后由计算机向 CNC系统发送诊断程序,并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论,随后将诊断结论和处理办法通知用户。

通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断,维修人员不必亲临现场,只需按预定的时间对机床作一系列运行检查,在维修中心分析诊断数据,可发现存在的故障隐患,以便及早采取措施。当然,这类CNC系统必须具备远程诊断接口及联网功能。

(2) 自修复系统

就是在系统内设置有备用模块,在CNC系统的软件中装有自修复程序,当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时,系统一方面将故障信息显示在CRT上,同时自动寻找是否有备用模块,如有备用模块,则系统能自动使故障脱机,而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。

需要注意的是:机床在实际使用中也有些故障既无报警,现象也不是很明显,对这种情况,处理起来就不那样简单了。另外有此设备出现故障后,不但无报警信息,而且缺乏有关维修所需的资料。对这类故障的诊断处理,必须根据具体情况仔细检查,从现象的微小之处进行分析,找出它的真正原因。要查清这类故障的原因,首先必须从各种表面现象中找山它的真实故障现象,再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在查找故障原因前,首先必须了解以下情况:故障是在正常工作中出现还是刚开机就出现的;山现的次数是第一次还是已多次发生;确认机床加工程序的正确性;是否有其他人

3、数控机床的常见故障排除方法

由于数控机床故障比较复杂,同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试,往往是一个报警号指示出众多的故障原因,使人难以入手。下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。

3.1直观检查法

直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察,确定故障范围,可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上,然后再进行排除。一般包括:

a.询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等;

b.目视:总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态,各电控装置有无报警指示,局部查看有无保险烧断,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等;

c.触摸:在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件,尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障;

d.通电:是指为了检查有无冒烟、打火,有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障,必须排除后方可通电。

例:一台数控加工中心在运行一段时间后,CRT显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转。停机后再开又一切正常。观察发现,设备运转过程中,每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时,CRT显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后,故障消除。

3.2 初始化复位法

一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。

例:一台数控车床当按下自动运行键,微机拒不执行加工程序,也不显示故障自检提示,显示屏幕处于复位状态(只显示菜单)。有时手动、编辑功能正常,检查用户程序、各种参数完全正确;有时因记忆电池失效,更换记忆电池等,系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最(显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸)。排除方法:采用初始化复位法使系统清零复位(一般要用特殊组合健或密码)。3.3 自诊断法

数控系统已具备了较强的自诊断功能,并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能,能显示出系统与主机之间的接口信息的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分,并显示出故障的大体部位(故障代码)。

a.硬件报警指示:是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法;
b.软件报警指示:系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。

功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上,如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。

功能程序测试法常应用于以下场合:

a.机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是数控系统故障引起;

b. 数控系统出现随机性故障,一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性个好;

c. 闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
例:一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象,表面粗糙度极差。在运行测试程序时,直线、圆弧插补时皆无爬行,由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成,而编程时又使用了正确定位外检查C61指令之故。将程序中的G61取消,改用G64后,爬行现象消除。

3.5 备件替换法

用好的备件替换诊断出坏的线路板,即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器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。并做相应的初始化起动,使机床迅速投入正常运转。

对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间,使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行,还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同,若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。

一般不要轻易更换CPU板、存储器板及电地,否则有可能造成程序和机床参数的丢失,使故障扩大。

例:一台采用西门子SINUMERIK SYSTEM 3系统的数控机床,其PLC采川S5—130w/B,一次发生故障时,通过NC系统PC功能输入的R参数,在加工中不起作用,不能更改加上程序中R参数的数值。通过对NC系统工作原理及故障现象的分析,认为PLC的主板有问题,与另一台机床的主板对换后,进一步确定为PLC主板的问题。经专业厂家维修,故障被排除。

3.6 交叉换位法

当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换,从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅要硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。

例:一台数控车床出现X向进给正常,Z向进给出现振动、噪音大、精度差,采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常,疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上,X轴电机运行正常,说明Z轴电动机引线正常;又将X轴电机引线换到Z轴电机上,故障依旧;可以断定是Z轴电动机故障或Z轴机械故障。测量电动机引线,发现一相开路。修复步进电动机,故障排除。

3.7 参数检查法

系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数,参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 CMOS RAM中,一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素,使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,可通过核对、修正参数,将故障排除。

例:一台数控铣床上采用了测量循环系统,这一功能要求有一个背景存贮器,调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定,经设定后该功能正常。

又如:一台数控车床数控刀架换对突然出现故障,系统无法自动运行,在手动换刀时,总要过一段时间才能再次换刀。遂对刀补等参数进行检查,发现一个手册上没有说明的参数P20变为20,经查有关资料P20是刀架换刀时间参数,将其清零,故障排除。

有时由于用户程序和参数错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的程序自诊断功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。

3.8 测量比较法

CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测端子。维修人员通过测量这些检测端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。

3.9 敲击法

当系统故障表现为有时正常有时不正常时,基本可以断定为元器件接触不良或焊点开焊,利用敲击法检查时,当敲击到虚焊或接触不良的故障部位时,故障就会出现。

3.10 局部升温法

数控系统经过长期运行后元件均要老化,性能变坏。当它们尚未完全损坏时,出现的故障就会时有时无。这时用电烙铁或电吹风对被怀疑的元件进行局部加温,会使故障快速出现。操作时,要注意元器件的温度参数等,注意不要损坏好的元器件。

3.11 原理分析法
根据数控系统的组成原理,可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数,如电压值和波形,使用仪器仪表进行测量、分析、比较,从而确定故障部位。

除以上常用的故障检测方法之外,还可以采用拔插板法、电压拉偏法、开环检测法等。总之,根据不同的故障现象,可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析,才能逐步缩小故障范围,较快地排除故障。

4、数控机床维修后的开机调试

机床的故障排除后通常分两大步进行通电试车:

4.1 自动状态试验

将机床锁住,用编制的程序进行空运转试验,验证程序的正确性,然后放开机床,分别将进给倍率开关、快速超凋开关、主轴速度超调开关进行多种变化,使机床在上述各开关的多种变化的情况下进行充分地运行,后将各超调开关置于100%处,使机床充分运行,观察整机的工作情况是否正常。

4.2 正常加工试验

夹装好工件按正常程序进行加工,加工后检查工件的加工精度是否符合标准要求

5、维修调试后的技术处理

在现场维修结束后,应认真填写维修记录,列出有关必备的备件清单,建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法,如果有遗留问题应详尽记录,这样不仅使每次故障都有据可查,而且也可以不断积累维修经验。

Ⅸ 数控机床常见外部故障都有哪些处理解决措施

由于现代的数控系统可变性越来越高,故障率越来越低,很少发生故障。大部分故障都是非系统故障,是由外部原因引起的。
1、现代的数控设备都是机电一体化的产品,结构比较复杂,保护措施完善,自动化程度非常高。有些故障并不是硬件损坏引起的,而是由于操作、调整、处理不当引起的。这类故障在设备使用初期发生的频率较高,这时操作人员和维护人员对设备都不特别熟悉。
例一、一台数控铣床,在刚投入使用的时候,旋转工作台经常出现不旋转的问题,经过对机床工作原理和加工过程进行分析,发现这个问题与分度装置有关,只有分度装置在起始位置时,工作台才能旋转。
例二、另一台数控铣床发生打刀事故,按急停按钮后,换上新刀,但工作台不旋转,通过PLC梯图分析,发现其换刀过程不正确,计算机认为换刀过程没有结束,不能进行其它操作,按正确程序重新换刀后,机床恢复正常。
例三、有几台数控机床,在刚投入使用的时候,有时出现意外情况,操作人员按急停按钮后,将系统断电重新启动,这时机床不回参考点,必须经过一番调整,有时得手工将轴盘到非干涉区。后来吸取教训,按急停按钮后,将操作方式变为手动,松开急停按钮,把机床恢复到正常位置,这时再操作或断电,就不会出现问题。
2、由外部硬件损坏引起的故障
这类故障是数控机床常见故障,一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置等出现问题引起的。有些故障可产生报警,通过报答信息,可查找故障原因。
例一、一台数控磨床,数控系统采用西门子SINUMERIKSYSTEM3,出现故障报警F31“SPINDLECOOLANTCIRCUIT”,指示主轴冷却系统有问题,而检查冷却系统并无问题,查阅PLC梯图,这个故障是由流量检测开关B9.6检测出来的,检查这个开关,发现开关已损坏,更换新的开关,故障消失。
例二、一台采用西门子SINUMERIK810的数控淬火机床,一次出现6014“FAULTLEVELHARDENINGLIQUID”机床不能工作。报警信息指示,淬火液面不够,检查液面已远远超出最低水平,检测液位开关,发现是液位开关出现问题,更换新的开关,故障消除。
有些故障虽有报警信息,但并不能反映故障的根本原因。这时要根据报警信息、故障现象来分析。
例三、一台数控磨床,E轴在回参考点时,E轴旋转但没有找到参考点,而一直运动,直到压到极限开关,NC系统显示报警“EAXISATMAX.TRAVEL”。根据故障现象分析,可能是零点开关有问题,经确认为无触点零点开关损坏,更换新的开关,故障消除。
例四、一台专用的数控铣床,在零件批量加工过程中发生故障,每次都发生在零件已加工完毕,Z轴后移还没到位,这时出现故障,加工程序中断,主轴停转,并显示F97号报警“SPINDLESPEEDNOTOKSTATION2”,指示主轴有问题,检查主轴系统并无问题,其它问题也可导致主轴停转,于是我们用机外编程器监视PLC梯图的运行状态,发现刀具液压卡紧压力检测开关F21.1,在出现故障时,瞬间断开,它的断开表示铣刀卡紧力不够,为安全起见,PLC使主轴停转。经检查发现液压压力不稳,调整液压系统,使之稳定,故障被排除。
还有些故障不产生故障报警,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,PLC的运行状态来判断故障。
例五、一台数控机床一次出现故障,负载门关不上,自动加工不能进行,而且无故障显示。这个负载门是由气缸来完成开关的,关闭负载门是PLC输出Q2.0控制电磁阀Y2.0来实现的。用NC系统的PC功能检查PLCQ2.0的状态,其状态为1,但电磁阀却没有得电。原来PLC输出Q2.0通过中间继电器控制电磁阀Y2.0,中间继电器损坏引起这个故障,更换新的继电器,故障被排除。
例六、一台数控机床,工作台不旋转,NC系统没有显示故障报警。根据工作台的动作原理,工作台旋转第一步应将工作台气动浮起,利用机外编程器,跟踪PLC梯图的动态变化,发现PLC这个信号并未发出,根据这个线索继续查看,最后发现反映二、三工位分度头起始位置检测开关I9.7、I10.6动作不同步,导致了工作台不旋转。进一步确认为三工位分度头产生机械错位,调整机械装置,使其与二工位同步,这样使故障消除。
发现问题是解决问题的第一步,而且是最重要的一步。特别是对数控机床的外部故障,有时诊断过程比较复杂,一旦发现问题所在,解决起来比较轻松。对外部故障的诊断,我们总结出两点经验,首先应熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次要熟练运用厂方提供的PLC梯图,利用NC系统的状态显示功能或用机外编程器监测PLC的运行状态,根据梯图的链锁关系,确定故障点,只要做到以上两点,一般数控机床的外部故障,都会被及时排除。

Ⅹ 数控机床常见故障分类及处理方法是什么

由于数控机床自动化程度高,结构复杂,所以故障率也较普通机床设备高,维修难度也较大,同时对数控机床维修人员的素质要求也越来越高,要求机床出现故障后,能尽快排除。数控机床维修技术不仅能够保障数控设备正常运行,而且对数控技术的发展和完善也有一定的推动作用,因此,研究和诊断数控机床故障,以及常规处理是具有非常意义的。
一、前言
为了使数控机床应有的功效发挥出来,数控机床的正常运行占主导地位,在数控设备出现问题时,及时去排除故障就显得特别重要。但是相对于接触机床不多的维修人员来说,机床出现故障,往往不知从何下手,而延误维修时间。这时如果我们借助数控系统本身具备的自诊断功能的话,对我们的维修会产生很大帮助。同时,作为维修人员当数控机床发生故障后,我们需要向操作者了解故障发生的具体症状,产生的道程序及时间,操作方法正确与否,才能及时发现问题,以免隐患过大,造成不必要的损失。还有就是要检查按钮、熔断器,接线端子等元件,在接线时螺钉、航空插头和插座、电路板上的插头是否拧紧,每个拨把开关,操作方式是否正确等。还要根据机械故障较易察觉的特点,当发生机床过载或者过热报警时,应首先检查滑板的镶条是否装过紧,滑板和床身导轨之间摩擦力是否增大,从而使电机运转难度大,还有滚珠丝杠和托架之间是否同心,如丝杠中滚珠磨损造成丝杠过紧,也可使电机过载、过热,从而导致电气故障。因此我们在数控机床的正常维修当中,认真做好上面几项工作,共同配合,就可以少走弯路,较快排除故障,减少数控机床的停机时间,增强数控机床的使用率,使生产实践得以顺利进行,完成学生实习的进度。
二、常见故障的分类
数控机床由于自身原因不能正常工作,就是产生了故障。产生的原因也比较复杂,但很大一部分故障是由于操作人员操作机床不当引起的。
机床故障可分为以下几种类型。
(一)系统故障和随机故障
按故障的出现的必然性和偶然性,分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指机床和系统在某一特定条件下必定会出现的故障,随机性故障是指偶然出现的故障。因此,随机性故障的分析和排除比系统性故障困难的多。通常随机性故障往往会因为机械结构局部松动、错位、控制系统中元器件出现工作特性飘移,电器元件工作可靠性下降等原因造成,需经反复试验和综合判断才能排除。
(二)诊断显示故障和无诊断显示故障
按故障出现时有无自诊断显示,可以分为有诊断显示故障和无诊断显示故障两种。如今的数控系统有比较丰富的自诊断功能,出现故障时会停机、报警而且会自动显示相应报警的参数号,这样可以让维护人员很快找到故障原因。而无诊断显示故障,一般是机床停在某一位置不能动,手动操作也没法,维护人员只能根据出现故障前后现象来分析判断,排除故障难度就比较大。
(三)破坏性故障和非破坏性故障
以故障有无破坏性,分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障就像伺服失控造成撞车,短路烧断熔丝等,维护难度较大,有一定危险,修后这些现象是不能重复出现的。而非破坏性故障可经过多次反复试验至排除,就不会对机床造成危害。
(四)机床运动特性质量故障
此类故障发生后,机床会照常运行,不会有报警显示,但加工出的工件不合格。对于这些故障,必须在检测仪器配合下,对机械、控制系统、伺服系统等采取一些综合措施。
(五)硬件故障和软件故障
按发生故障的部位分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件就可以排除,但是软件故障是编程错误导致的,因此需要修改程序内容或修订机床参数来排除。
(六)数控机床常见的操作故障
1、防护门未关,机床不能运转。2、机床未回参考点。3、主轴转速S超过最高转速限定值。4、程序内没有设置F或S值。5、进给修调F%或主轴修调S%开关设为空挡。6、回参考点时离零点太近或参考点速度太快,引起超程。7、程序中G00位置超过限定值。8、刀具补偿测量设定错误。9、刀具换刀位置不正确。10、G40撤销不当,引起刀具切入已加工表面。11、程序中使用了非法代码。12、刀具半径补偿方向错误。13、切入、切出方式不当。14、切削用量太大。15、刀具钝化。16、工件材质不均匀,引起振动。17、机床被锁定(工作台不动)。18、工件未夹紧。19、对刀位置不正确,工件坐标系设置错误。20、使用了不合理的G功能指令。21、机床处于报警状态。22、断电后或报过警的机床,没有重新回参考点或复位。
三、故障常规处理方法
加工中心出现故障,除少量自诊断功能可以显示故障外(如存储器报警,动力电源电压过高报警等),大部分故障是由综合因素引起,往往不能确定其具体原因。
数控机床出现故障后,不能盲目处理,首先要检查故障记录,向操作人员了解故障出现的全过程。在确认通电对机床和系统无危险的情况下再进行观察,特别要确定以下故障信息:
1、故障发生时,报警号和报警提示是什么?哪盏指示灯或发光管发光?提示的警报内容是什么?2、如无报警,系统处于何种工作状态?系统的工作方式诊断结果是什么?3、故障发生在哪个程序段?执行何种指令?故障发生前执行了何种操作?4、故障发生在何种速度下?轴处于什么位置?与指令值的误差量有多大?5、以前是否发生过类似故障?现场是否有异常情况?故障是否重复发生?我们可以采用归纳法和演绎法,对上面的5个部分故障信息进行有效的归纳与演绎。归纳法是从故障原因出发,摸索其功能,调查原因对结果的影响,也就是说根据可能产生该种故障的原因分析,看最后是否与故障现象的符合程度来确定故障点。演绎法是指从现象出发,对故障现象原因进行分割分析法。即从故障现象开始,根据故障机理,列出该故障产生的种种原因,然后,对这些原因逐点进行分析,排除不正确的,最后确定故障点。
同时,在故障诊断过程中通常要按先外后内、先机后电、先静后动、现公用后专用、先简单后复杂、先一般后特殊的原则进行。
在分析好以上5个部分的故障之后,一般可以按以下步骤进行常规处理:
(一)充分调查故障现场
机床发生故障后,维护人员应仔细观察寄存器和缓冲工作寄存器尚存内容,了解已执行程序内容,向操作者了解现场情况和现象。当有诊断显示报警时,打开电器柜观察印制电路板上有无相应报警红灯显示。做完这些调查后,就可以按动数控机床上的复位键,观察系统复位后报警是否消除,消除的话属于软件故障,否则即为硬件故障。对于非破坏性故障,可让机床再重新运行,仔细观察故障是否再现。
(二)将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种多样,有机械的、电气的、控制系统的等等。此时,要将可能发生的故障原因全部列出来,以便排查。
(三)逐步选择确定故障产生的原因
根据故障现象,参考机床有关维修使用手册罗列出的因素,经过选择及综合判断,找出导致故障的确定因素。
(四)故障的排除
找到造成故障的确切原因后,就可以“对症下药”修理、调整和更换有关原件。
四、常见机械故障的排除
(一)进给传动链故障
由于导轨普遍采用滚动摩擦副,因此运动质量下降是导致进给传动故障的重要因素,如机械部件没有达到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙过大等,出现这些都是可调整各运动副预紧力、调整松动环节、提高运动精度及调整补偿环节。
(二)机床回零故障
机床在返回基准点时发生超程报警,无减速运动。此类故障一般是减速信号没有输入到CNC系统,一般可检查限位挡块及信号线。
(三)自动换刀装置故障
此类故障较为常见,故障表现为:刀锯库运动故障、定位误差大、换刀动作不到位、换到动作卡位、整机停止工作等,此类故障的排除一般可通过检查气缸压力、调整各限位开关位置、检查反馈信号线、调整与换刀动作相关的机床参数来排除。
(四)机床不能运动或加工精度差
这是一些综合故障,出现此类故障时,可通过重新调整和改变间隙补偿、检查轴进给时有无爬行等方法来排除。
五、数控机床的安全操作
数控机床的操作,一定要做到规范操作,以避免发生人身、设备、刀具等的安全事故。为此,数控机床在操作的过程中一定要严格按照数控机床的规范操作来完成,防止机床故障,从而保证机床正常运行。
主要体现在以下四个方面:
1、操作前的安全工作。
2、机床操作过程中的安全操作。
3、与编程相关的安全操作。
4、关机时的注意事项。

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