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数控机床故障排除的一般办法经验总结及举例
相关内容: 办法 经验 总结 举例 一般 排除 故障 数控机床
    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,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
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进给驱动系统故障的处理的一般方法
相关内容: 一般 处理 方法 故障 系统 驱动
   根据统计,这部分的故障率约占数控机床全部故障率的l/3左右。故障现象大致分三类:
•软件报警现象:包括有伺服进给系统出错报警(大多是速度控制单元故障引起或是主控印刷线路板内与位置控制或伺服信号有关部分发生故障)、检测元件(如测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器等)故障、检测信号引起故障、过热报警(包括伺服单元过热、变压器过热及伺服电机过热〉等情况。
•硬件报警现象:包括高压报警(电网电压不稳定)、大电流报警(晶闸管损坏)、电压过低报警(大多为输入电压低于额定值的85%或电源线联结不良)、过载报警(机械负载过大)、速度反馈断线报警、保护开关动作有误等。这些故障在处理中应按具体情况分别对待。

•无报警显示的故障现象:包括机床失控、机床振动、机床过冲(参数设置不当)、噪声过大(电机方面有故障)、快进时不稳定等现象。这些故障要从检查速度控制单元,参数设置、传动副间隙、异物浸人、电机轴向窜动、电刷接触不良等方面去查找故障源
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数控机床故障排除的一般方法
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     当数控系统出现报警发生故障时,维修人员不要急于动手处理,而应多进行观察和试验。

  1.充分调查故障现场

  这是维修人员取得第一手材料的一个重要手段。一方面要向操作者调查,详细询问出现故障的全过程,查看故障记录单,了解发生过什么现象,曾采取过什么措施等;另一方面,要对现场要做细致的勘查。从系统的外观到系统内部各印刷线路板都应细心地察看是否有异常之处。在确认系统通电无危险有情况下,方可通电,观察系统有何异常,CRT显示的内容等

2.认真分析产生故障的起因

  当前的CNC系统智能化程度都比较低,系统尚不能自动诊断出发生故障的确切原因。往往是同一报警号可以有多种起因,不可能将故障缩小到具体的某一部件。因此,在分析故障的起因时,一定要思路开阔。往往有这种情况,自诊断出系统的某一部分有故障,但究其起源,却不在数控系统,而是在机械部分。所以,无论是CNC系统,机床强电,还是机械、液压、气路等,只要有可能引起该故障的原因,都要尽可能全面地列出来,进行综合判断和筛选,然后通过必要的试验,达到确诊和最终排除故障的目的。
  造成数控系统故障而又不易发现的另一个重要原因是干扰。根据经验,大致有下面几种原因。
(1)机床生产厂的装配工艺问题
  装配工艺不好反映在干扰方面的表现大致有如下几点。①没有采用一点接地法。有些机床生产为了图省事,到处就近接地,结果造成多点接地,形成地环流。②由于接地点选择不当或接触不良,甚至虚焊造成接地电阻变大而引起噪声干扰。③CNC系统与主机的信号通讯,有许多是采用屏蔽线连接的,若对屏蔽地处理不当,没有按照规定连接(如有的屏蔽地按规定只许接在系统侧,而不能接在机床侧,如图4.3—1所示)也是造成干扰的一种因素。
(2)强电干扰
  数控机床的强电柜中的接触器、继电器等电磁部件均是CNC系统的干扰源 。交流接触器,交流电机的频繁起动、停止时,其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰或波涌等噪声,干扰系统的正常工作。因此,一定要对这些电磁干扰采取措施,予以消除。
  通常是采用在交流接触器线圈的两端或交流电机的三相输入端并联RC网络,而在直流接触器或在直流电磁阀的线圈两端反相并入一个续流二极管等的办法来抑制这些电器产生的干扰噪声(如图4.3—2所示)。但要注意一点,这些并入的吸收网络的连线不应大于20cm,否则,其效果就不理想。
  同时,查CNC系统的控制电路的输入电源部分,也要采取措施。一般多用浪涌吸收器并联在电源线间,如图4.3—3所示,从而可有效地吸收电网中的尖峰电压,起到一定的保护作用。
(3)供电线路的干扰
  由于我国局部地区电力不足和供电频率不稳和用户厂电网分配不合理等因素造成供电线路的干扰。现象可归纳为超压、欠压、频率和相位漂移、谐波失真、共模噪声及常模噪声等原因。为养活供电电线路干扰可采取下列措施。
①在电网电压变化较大的地区,应在CNC系统的输入电源前增加电子稳压器,以养活电网电压波动。如果能加入电源调节器,则效果更好,但切不可串入自耦变压器。
②用户厂的供电线路的容量应能满足数控机床电器容量的要求。
③数控机床避免与电火花设备以及大功率的起、停频繁的设备共用一干线,以免这些设备的干扰通过供电线串入到CNC系统中。
④数控机床设备安置时应远离中频炉、高频感应炉等变频设备。
3.动手修复
  一旦故障部位已找到,但手头却无可更换的备件时,可用移植借用办法,作为应急措施来解决。例如某一组件坏了(如与非门或触发器等),但损坏的往往只是组件中的某一路,其它几部分还是好的。而在印刷线路板的设计中,又往往只是用了组件中的一部分,没有全部用满。此时,可将没有使用的富余部分取来作为应急用。具体的作法是,切断已损坏部分的插脚(包括输入和输出脚),然后由区线将信号输入、输出线引至富余的组件插脚上即可。

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数控机床故障诊断与维修的一般方法 数控机床故障诊断一般包括三个步骤
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数控机床故障诊断一般包括三个步骤:第一步骤是故障检测;第二步骤是故障判定及隔离;第三步骤是故障定位。数控机床故障诊断一般采用追踪法、自诊断、参数检查、替换法、测量法。

1.追踪法

追踪法是指在故障诊断和维修前,维修人员要先对故障发生的时间、机床的运行状态和故障类型进行详细的了解,然后寻找产生故障的各种迹象。

追踪法检查是一种基本的检查故障的方法,发向故障后要查找引起故障的根源,采取合理的方法给与排除。

2.自诊断功能

现代数控系统尤其是全功能数控系统具有很强的自诊断功能,通过随时监控系统各部分的工作,及时判断故障并立刻在CRT上显示报警信息。有时当硬件发生故障而不能发出报警信息时,就要通过发光二极管的闪烁来指示故障的大致起因。自诊断一般分为现代数控系统尤其是全功能数控系统具有很强的自诊断功能,通过随时监控系统各部分的工作,及时判断故障并立刻在CRT上显示报警信息。有时当硬件发生故障而不能发出报警信息时,就要通过发光二极管的闪烁来指示故障的大致起因。自诊断一般分为启动自诊断、在线自诊断和离线自诊断。

启动诊断是指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。

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。

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。

3.参数检查

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。

4.替换法

替换法是在数控系统出现故障时,利用备用电路板、模块、集成电路芯片及其他元器件代替有疑点的部位,观察故障点的转移情况,确定故障点的位置,是一种快速而简便的找出故障点的方法。当无备用板时,也可以用同型号系统上的元器件来代替。

5.测量法

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。

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数控装置故障的一般处理
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1.现场人员作好数控装置故障的详细记录:

应对出现放障时的数控装置工作方式作详细地记录,如现象、部位、报警内容及报警号,还有,当时面板上各种开关及工作键的状态等。

2.及时与维修专业部门联系:

维护现场,禁止盲目拆卸及非维修人员的乱调试。主要是防止造成更多、更大的故障与损失。

3.维修专业人员在获得详细报告后,作好现场检测、维修、调试工作准备,包括工具及资料的准备。

·对故障的判断应是综合判断,如采用直观法,硬件报警功能的利用与妥善处理,充分利用软件报警功能,如存储器报警、设定错误报警、程序错误报警、误操作报警、过热报警、伺服部分报警、各种行程开关报警、连接松动报警等。分析这些报警并判断故障出现的部位。

·可以利用状态显示的诊断功能,如系统与机床之间的接口输入/输出.信号状态,或PLC与CNC之间的接口信号状态,也就是说可以利用CRT显示器画面的状态显示,去检查CNC装置是否将信号输出给机床,或机床的开关信号是否已输入给CNC装置,以便将故障区分开,究竟是在机床一侧还是在数控一侧,这样可以有效地缩小机床检查范围。

·在故障处理时要及时核对机床参数,系统参数的变化会影响机床的性能,甚至发生机床停止工作的现象。在数控系统的设计与制造中虽然己考虑到系统可靠性问题,但也不能绝对排除外界的干扰,而这些干扰有可能引起存储器内个别参数设置的变化。检测时要尽量利用印刷线路板上的检测端子,这些端子是专供检测波形与电路电压用的。

4.实例

例1:WY203型自动换箱数控组合机床Z轴一启动,即出现跟随误差过大报警而停机。经检查发现位置控制环反馈元件光栅电缆由于运动中受力而拉伤断裂、造成丢失反馈信号。

例2:TC1000型加工中心启动即报警114号。经检查发现,Y轴光栅适配器电缆插头松脱。

例3:WY203型自动换箱数控组合机床一次X轴报警跟随误差太大。经检查发现,受冷却水及油污染,光栅标尺栅和指示栅都变脏。清洗之,故障消失。

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切削用量的一般选择
相关内容: 用量 切削 一般 选择
合理地选择切削用量是指在工件材料、刀具材料和几何角度及其他切削条件已经确定的情况下,选择合理的切削用量三要素来进行切削加工,这对保证加工质量、提高生产效率和经济效益,都具有很重要的意义。
(1)粗车时切削用量的选择
粗车时的加工余量大,主要考虑提高生产效率和保证必要的刀具寿命。原则上应选较大的切削用量,但又不能同时将切削用量三要索都增大。 合理的选择方法是如下。 首先,选用较大的背吃刀量,以减少走刀次数,若有可能,最好一次将粗车余量全部切除。若余量太大一次无法切除时,可分两次或三次车削,但第一次的背吃刀量要尽可能大一些。对于切削表层有硬皮的铸件毛坯尤其要这样,以防止刀尖过早磨损。 其次,为缩短进给时间应选择较大的进给量。当背吃刀量和进给量确定之后,在保证车刀寿命的前提下选择一个相对大且合理的切削速度。
(2)半精车、精车时切削用量的选择
 半精车、精车时,加工余量较小,主要应考虑保证加工精度和表面质量。半精车、精车时进给量应选得小一些.切削速度则应根据刀具材料选择,高速钢车刀应选较低的切削速度,硬质合金车刀应选择较高的切削速度。表1—2和表l—3分别给出了半精车、精车时切削用量选择的参考值。

查阅全文... http://sk.28xl.com/29/9436/1.htm


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