数控机床的故障排除方法及故障诊断方法

发布时间:2019-05-25  发布者:禹创重工机械
数控机床的故障排除:
(1)初始化复位法:一般情况下,由于瞬时故障引起的系统警报,可用硬件复位或开关系统电源依次来祛除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化祛除,祛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。
(2)参数更改,程序更正法: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。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
(3)调节,较好化调整法:调节是一种简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某厂维修中,其系统显 示器画面混乱,经调节后正常。如在某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。目前我国正处于工业化中期,即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变,从脱贫向致富转变,煤炭,汽车,钢铁,房地产,建材,机械,电子,化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是阀门专用机床的巨大需求。据毕马威会计事务所分析,我国已经超过德国,成为世界大机床市场,2005年市场销售额将达到70亿美元。阀门专用机床已成为机床消费的主流。我国未来阀门专用机床市场巨大,预计2010年阀门专用机床消费仍将超过60亿美元,台数将超过10万台。专家指出,档次较高阀门专用机床的比例会大幅增加,经济型阀门专用机床的比例不会有太大变化,而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。
阀门专用机床的重要组成部分有数控系统,刀库和机械手,数控刀架和转台,主轴单元(含电主轴),滚珠丝杠副和滚动导轨副,防护罩和数控刀具等功能部件,这些功能部件的性能已成为整机性能的决定因素。数控系统由显 示器,伺服控制器,伺服电机和各种开关,传感器构成。当然,普通机床发展到阀门专用机床不只是加装系统这么简单,例如:从铣床发展到加工中心,机床结构发生变化,主要的是加了刀库,还大幅度提高了精度。加工中心主要的功能是铣,镗,钻的功能。
普通机床从诞生到现在,从由单轴式集体驱动转变为单台电动机或多台电动机驱动一台机床,由台钻到龙门刨床,都是由强电(继电器、接触器)控制电动机运转来实现的。因此,故障诊断也比较直观,检测仪器也比较简单,而万用表是必不可少的检测仪器,问、看、嗅、听、量是一般通用的诊断程序。故障诊断的水平也就是维修者经验的积累度的大小,这时的故障诊断水平是处在初级阶段。
1、数控机床故障的分类
数控设备的故障是多种多样的,可以从不同角度对其进行分类。
从故障发生的性质上看,数控系统故障可分为软件故障、硬件故障和干扰故障三种。其中,软件故障是指由程序编制错误、阀门专用机床操作失误、参数设定不正确等引起的故障。软件故障可通过认真消化、理解随机资料、掌握正确的操作方法和编程方法,就可避免和消除。硬件故障是指由CNC电子元器件、润滑系统、换刀系统、限位机构、机床本体等硬件因素造成的故障。干扰故障则表现为内部干扰和外部干扰,是指由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生的。从数控机床的结构来看,可大体分为机床本体故障、电气故障与数控装置系统故障。
随着集成电路规模的日益扩大,光缆通信技术应用于数控装置中,使其体积日益缩小,价格逐年下降,可靠性显著提高,功能也更加完善,数控装置的故障已从数控机床总的故障次数中占主导地位降到了很次要的地位,约占整个故障的5.5%。数控机床本体故障约占整个故障的57%,包括主轴箱故障,导轨副和丝杆螺母副的配合故障,润滑及支承的预紧故障,液压和气动装置故障。电子控制系统故障约占整个故障的37.5%,包括伺服系统故障,检测元件故障,机床电器故障,执行电器及各种电机故障。
2、数控机床自诊断技术
自诊断系统的思想是:向被诊断的部件或装置写入一串成为测试码的数据,然后观察系统相应的输出数据(称为校验码),根据事先已知的测试码、校验码与故障的对应关系,通过对观察结果的分析以确定故障。系统开机后,自动诊断整个硬件系统,为系统的正常工作做好准备;另外就是在运行或输入加工程序过程中,一旦发现错误,则数控系统自动进入自诊断状态,通过故障检测,定位并发出故障警报信息。
故障自诊断技术是当今数控系统一项十分重要的技术,它的强弱是评价数控系统性能的一个重要指标。随着微处理器技术的发展,数控系统的自诊断能力越来越强,从原来简单的诊断朝着多功能和智能化的方向发展。
现在的数控系统都有较丰富的自诊断功能,百余种的警报信号都可显 示出来。其中大部分是CNC系统自身的故障报瞥,有的是数控机床制造厂利用操作者信息,将机床的故障也显 示在显 示器上。根据报瞥信号能比较容易地找到故障和排除故障,但大部分针对电气故障,而机械故障常常难以判断。本文主要研究的就是数控机床的机械类故障。
3、数控机床机械故障诊断方法
机床在运行过程中,机械零部件受到力、热、摩擦以及磨损等多种因素的作用,运行状态不断变化,一旦发生故障,往往会导致不良后果。因此,必须在机床运行过程中,对机床的运行状态及时做出判断并采取相应的措施。
数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。通过对数控机床机械装置的某些特征参数,如振动、噪声和温度等进行测定,将测定值与规定的正常值进行比较,以判断机械装置的工作状态是否正常,若对机械装置进行定期或连续监测,便可获得机械装置状态变化的趋势性规律,从而对机械装置的运行状态进行预测和预报。在诊断技术上,既有传统的“简易方法”,又有利用先进测试手段的“现代诊断方法”。
其中利用振动信号进行不解体故障诊断是较常见的故障诊断方法,设备在工作时产生振动是不可避免的,内部工作零部件的性能状态信息通过一定的传递路径反映到其表面振动信号中。因此,振动信号中包含着振源信息及系统状态等信息,通过对振动信号的分析,就可以知道内部的性能状况。
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