数控机床故障的诊断与维修

数控机床故障的诊断与维修摘要数控机床是现代制造业的关键设备,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,本文结合工作实际,为提高数控机床的维修技术对数控机床故障处置和维修的一般方法进行了阐述。关键词系统报警;常规检查法;特殊处理法中图分类号TG659文献标识码A文章编号1674-6708(2010)22-0137-02数控维修技术是运用科学的思路、行之有效的方法迅速判断故障的原因并迅速排除故障保障系统正常运行的前提,是保障数控机床安全可靠高效的运行,提高设备利用率的有力保证。为增加经验提高诊断维修水平,本文探讨了一些数控机床故障诊断与维修的常见问题。1首先谈谈数控系统电气故障的诊断方法与维修建议电气故障是指电气控制系统出现的故障,主要包括数控装置、PLC控制器、伺服单元、CRT显示器、电源模块、机床控制元件以及检测开关故障等。这部分的故障是数控机床的常见故障,应该引起足够的重视。当数控机床系统发生电气故障时首先要进行综合的判断和分析,然后通过必要的实验与测试,达到确认和排除故障的目的。故障的诊断与处理可以分成3个步骤来进行,即故障检测、故障判断及分离和故障分析与定位。1.1电源故障电源故障是数控机床维修过程中经常遇到的故障之一,有些系统电源控制线路比直接电源加入型系统要复杂。对照原理图进行维修是最有效、最可靠的方法。在某些机床上,由于机床互锁的需要,使用了外部电源切断信号,这时应根据机床电气原理图,综合分析故障原因,排除外部电源切断的因素,才能起动。1.2系统有报警显示故障1.2.1软件报警显示的故障软件报警显示通常是指数控系统显示器上显示出的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能,一旦检查出故障,即按故障的级别进行处理,同时在显示器上显示报警号和报警信息。软件报警又可分为NC报警和PLC报警,前者为数控部分的故障报警,可通过报警号,在《数控系统维修手册》上找到这个报警的原因与怎样处理方面的内容,从而确定可能产生故障的原因;后者的PLC报警的报警信息来自机床制造厂家编制的报警文本,大多属于机床侧的故障报警,遇到这类故障,可根据报警信息,或者PLC用户程序确诊故障。1.2.2硬件报警显示的故障硬件报警显示通常是指各单元装置上的指示灯的报警指示。在数控系统中有许多用以指示故障部位的指示灯,如控制系统操作面板、CPU主板、伺服控制单元等部位,一旦数控系统的这些指示灯指示故障状态后,根据相应部位上的指示灯的报警含义,均可以大致判断故障发生的部位和性质,这无疑会给故障分析与诊断带来极大好处。因此,维修人员在日常维护和故障维修时应注意检查这些指示灯的状态是否正常。1.3系统无报警显示的故障这类故障发生时没有任何硬件及软件报警显示,因此分析诊断起来比较困难。一般来说没有报警显示的故障,大多是由硬件故障引起的,除公共电源外一般是由连接不良造成,所以要重点检查系统与显示器的连接电缆及显示器本身,显示混乱或显示不正常通常是因系统的软件出错造成。但是具体问题还是要具体分析,具体的情况一定要根据具体的故障现象、机床工作原理、数控系统工作原理、PLC梯形图以及维修经验来诊断故障。1.4数控装置故障1.4.1数控装置软件故障有些机床故障是由于加工程序编制出现错误造成的,有些故障是由于机床数据设置不当引起的,这类故障属于软件故障,只要将故障原因找到并修改后,这类故障就会排除。1.4.2数控装置硬件故障有些机床故障是因为控制系统硬件出现问题,这类故障必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。1.5PLC部分故障1.5.1PLC部分软件故障由于PLC用户程序编制有问题,在数控机床运行时满足一定的条件即可发生故障。另外,PLC用户程序编制的不好,经常会出现一些无报警的机床侧故障,所以PLC用户程序要编制的尽量完善。1.5.2PLC部分软件故障由于PLC输人输出模块出现问题而引起的故障属于硬件故障。有时个别输入输出口出现故障,可以通过修改PLC程序,使用备用接口替代出现故障的接口,从而排除故障。2略谈数控检测元件的故障诊断与维修检测元件是数控机床伺服系统的重要组成部分,它起着检测各控制轴的位移和速度的作用,它把检测到的信号反馈回去,构成闭环系统。当机床出现如下故障现象时,应从其以下几个方面着手考虑和处理:1)机械振荡(加/减速时),则有以下几种可能:(1)脉冲编码器出现故障,此时检查速度单元上的反馈线端子电压是否在某几点电压下降,如有下降表明脉冲编码器不良,更换编码器。(2)脉冲编码器十字联轴节可能损坏,导致轴转速与检测的速度不同步更换联轴节。(3)测速发电机出现故障,修复,更换测速机。2)机械暴走(飞车)。在检查位置控制单元和速度控制单元的情况下,应检查:(1)脉冲编码器接线是否错误,检查编码器接线是否为正反馈,A相和B相是否接反。(2)脉冲编码器联轴节是否损坏,更换联轴节。(3)检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。3)伺服系统的报警号。如FAUNUC6ME系统的伺服报警:416、426、436、446、456。SIEMENS880系统的伺服报警:1364SIEMENS8系统的伺服报警:114、104等。当出现如上报警号时,有可能是:(1)轴脉冲编码器反馈信号断线,短路和信号丢失,用示波器测A相、(2)编码器内部受到污染、太脏、信号无法正确接收。4)检测元件是一种极其精密和容易受损的器件,一定要注意从下面几个方面入手,进行正确的使用和维护保养。(1)不能受到强烈振动和摩擦以免损伤代码板,不能受到灰尘油污的污染,以免影响正常信号的输出。(2)工作环境周围温度不能超标,额定电源电压一定要满足,以便于集成电路片子的正常工作。(3)要保证反馈线电阻,电容的正常,保证正常信号的传输。(4)防止外部电源、噪声干扰,要保证屏蔽良好,以免影响反馈信号。(5)安装方式要正确,如编码器联接轴要同心对正,防止轴超出允许的载重量,以保证其性能的正常。总之,在数控设备的故障中,检测元件的故障比例是比较高的,只要正确的使用并加强维护保养,对出现的问题进行深入分析,就一定能降低故障率,并能迅速解决故障,保证设备的正常运行。3结论在实际工作中上述诊断方法可能用一种就可排除故障,或者可能需要多种方法结合运用。在今后的长期实践工作中我们要努力透过故障的表象,结合故障产生的过程来仔细分析可能导致故障的原因,从而摸索出数控机床故障诊断与维修技术的规律,并不断地取长补短总结经验,以挖掘积累出更多、更好、更高效的诊断故障、排除故障的方法。参考文献[1]郑小年,杨克冲.数控机床故障诊断与维修.[2]朱自勤.数控机床电气控制技术.