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数控机床维修故障的诊断.

作者:湖北机床维修厂家发布时间:2019-05-14 10:42

一、数控机床维修发生故障的分类: 
(1)数控机床发生故障的部件分类 :
①机械故障:主体部分主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等装置。 主机故障常见有:因机械安装、调试、操作员操作不当而等引起的机械传动故障与导轨运动摩擦过大故障。故障现象是传动的噪声大,加工的精度不好,运行阻力大。 
②电气故障:电弱的故障和电强的故障
  电弱的部分主要指CNC装置、PLC控制器、CRT显示器以及伺服单元、输入输出装置等电路,这部分又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障主要指上述各装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分离元件、接插件以及外部连接组件 等发生的故障。
  电强的部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电器元件以及所组成的电路。

(2)数控机床维修发生的故障的性质分类: 
①机床的系统故障:一般是达到一定的条件或超出某某处的设定的限度, 工作中的数控机床一定会发生各种故障。
例如: 机床的液压系统出现故障的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时 , 液压系统一定会报警使系统断电停机 
②机床的随机性问题:一般是指数控机床在工作时偶尔发生一次或两次的问题故障。这类故障和安装质量、组件排列、参数设定元器件的质量、操作失误、维护不当以及工作环境影响等因素有关。
例如:接插件与连接组件因疏忽未加锁定,印刷电路板上的元件松动变形或焊点虚脱,继电器触点,各类开关触点因污染锈蚀以及直流电动机电刷不良等造成的接触不可靠等。

(3)当出现报警后,有没有报警显示:
①有报警显示:分为硬件报警显示与软件报警显示两种。
   Ⅰ硬件报警显示的故障,通常是指各单元装置的警示等(一般由LED发光管或小型指示灯组成)的指示。
   Ⅱ软件报警显示故障,通常是指在CRT上显示出来的报警号和报警信息,由于数控系统具有自诊断功能,一旦检测到故障,即按故障的级别进行处理,同时在CRT上以报警号形式显示该故障信息。 
②无报警显示:例如:机床通电后,在手动方式或自动方式运行时X轴出现爬行,无任何报警显示。

(4)故障发生的原因分类:
①数控机床自身故障:这类故障发生是由于数控机床自身的原因引起的,与外部使用条件无关。
②数控机床外部故障:这类故障是由外部原因造成的。例如:数控机床的供电电压过低,波动过大,相序不对或三相电压不平衡;周围环境温度过高,有害气体、潮气、粉尘侵入等。
③按故障发生时有无破坏性来分,可分为破坏性故障和非破坏性故障;按故障发生的部位分,可分为数控装置故障,进给伺服系统故障,主轴系统故障,刀架、刀库、工作台故障等。

二、数控机床维修发生故障的诊断原则
      在故障检测过程中,应充分利用数控系统的自诊断功能,如系统的开机诊断,运行诊断,PLC的监控功能。同时在检测故障过程中还应掌握以下原则:
(1)先外后内部。数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,即当数控机床发生故障后,维修人员应先用望、听、闻等方法,由外向内逐一进行检查。
(2)先机械后电气。先机械后电气就是在数控机床的维修中,首先检查机械部分是否正常,行程开关是否灵活,气动液压部分是否正常等。在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。
(3)先静后动。维修人员本身要做到先静后动,不可盲目动手,应先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,阅读机床说明书,图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。
(4)先公用后专用。只有先解决影响一大片的主要矛盾,局部的、次要的矛盾才可迎刃而解。 
(5)先简单后复杂。应首先解决容易的问题,后解决难度较大的问题,常常在解决简单故障过程中,难度大的问题也可变得容易,或者在排除简易故障时受到启发,对复杂的故障的认识更为清晰,从而也有了解决办法。
(6)先一般后特殊。在排除某一故障时,要首先考虑最常见的可能原因,然后在分析很少发生的特殊原因。

三、数控机床维修发生故障的诊断步骤
       当机床出现故障时,从管理的角度,应使操作者停止机床运行、保留现场、除非系统电气严重的故障(如短路,元件烧毁)都不应切断机床的电源。由维修人员到现场分析机床当时的运行状态,对故障进行确认,在此过程中应注意以下的故障信息:
(1)故障发生时报警号和报警提示是什么?哪些指示灯和发光管指示了什么报警?
(2)如无报警,系统处于何种状态?系统的工作方式诊断结果是什么?
(3)故障发生在哪一个程序段?执行何种指令?故障发生前进行了何种操作?
(4)故障发生在何种速度下?轴处于什么位置?与指令的误差量有多大?
(5)以前是否发生过类似故障?现场有无异常现象?故障是否重复发生?
(6)有无其他偶然因素,如突然停电,外线电压波动较大,某部位进水等。在调查故障现象,掌握第一手材料的基础上分析故障的起因。

四、数控机床维修发生故障的诊断方法
(1)观察检查法:它指检查机床的硬件的外观,特性连接等直观及易测的部分,检查软件的参数数据等。
(2)PLC程序法:借助PLC程序分析机床故障,这要求维修人员必须掌握数控机床的PLC程序的基本指令和功能指令及接口信号的含义。  
(3)接口信号法:要求维修人员掌握数控系统的接口信号含义及功能,PLC和NC信号交换的知识。
(4)试探交换法:适用对某单元,模块进行故障判断时,要求维修人员确定插拔这些单元和模块可能造成的后果(如参数丢失等),事先采取措施,确定更换部件的设定,交换后应将设定设置的与交换前一致。

五.利用PLC进行数控机床维修的故障检测
1.与PLC有关的故障的特点
(1)与PLC有关的故障首先确认PLC的运行状态,判断是自动运行方式还是停止方式在PLC正常运行情况下,分析与PLC相关的故障时,应先定位不正常的输出结果,定位了不正常的结果即故障查找的开始。
(2)大多数有关PLC的故障是外围接口信号故障,所以在维修时,只要PLC有些部分控制的动作正常,都不应该怀疑PLC程序。如果通过诊断确认运算程序有输出,而PLC的物理接口没有输出,则为硬件接口电路故障。 
(3)硬件故障多于软件故障,例如当程序执行M07(冷却液开) ,而机床无此动作,大多是由外部信号不满足,或执行元件故障,而不是CNC与PLC接口信号的故障。
2.PLC有关故障检测的思路和方法 
(1)根据故障号诊断故障
机床厂家编制的动作顺序,以及报警文本,对控制过程进行监控,当出现异常情况,会发出相应报警。例:曲轴线西拐磨床,出现F164报警:LUBoilresover EMPTY。查阅报警信息为润滑油箱没有油。于是检查润滑油箱内的液面,已看不到油位,同时观察到油位检测开关E11.5亮红灯处理方法:给润滑油箱加油。加油后故障消失。
(2)根据动作顺序诊断故障
数控机床的动作都是按照一定的顺序来完成的,因此,观察机械装置的运动过程,比较正常和故障时的情况,就可发现疑点,诊断出故障的原因。

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