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1、数控机床故障诊断与维修初探摘要:本文分类对数控机床在实际生产中遇到的常见故障现象进行了具体分析。一方面描述诊断过程,另一方面分析故障原因,最后总结出解决办法。 关键词:数控机床故障分类诊断故障排除 :TH12:A:1007-9416(2010)08-0163-02 数控机床是一种高效的生产设备,在许多行业中,数控机床往往是关键岗位的关重设备。其出现故障后若不能及时找到故障的原因和部位,不能迅速使其恢复生产,将会给企业带来巨大的损失。为了便于故障的分析和处理,故对数控机床故障的部位与性质及成因进行分类,并结合数控机床的自诊断功能采取正确的故障诊断方法,及时排除
2、故障,使生产尽快得到恢复。 1按故障发生的部位来分 数控机床的机床本体故障。数控机床的机床本体部分:包括机械、液压、润滑、冷却、排屑、防护等装置组成。一般是因为机床使用过程中的老化、磨损。或因机械安装,调试及操作使用不当等原因而引起机械传动故障和导轨副摩擦过大故障。通常会表现为传动噪声大,加工精度差,运行阻力大等现象。 例1:数控成型磨齿机YK7332在加工过程中Z轴出现异常振动,断电重启;在JOG方式下移动Z轴依然出现该现象,而且当Z轴停止移动后振动依然继续数控系统无任何报警。分析故障:该机床Z轴采用全闭环控制,实际的位置会由光栅尺来修正。所以怀疑是Z轴机
3、械传动系统出现了故障,用手盘动该轴的丝杆发现很松动。收紧Z轴丝杆两端轴承后,通电移动Z轴,振动消除。综合分析该故障时由于使用一段时间以后Z轴丝杆两端的轴承的预紧力不适,而全闭环系统要修正Z轴的实际位置,致使就Z轴坐标开始动作后就在很小的一个范围了来回振动造成该故障。 例2:一台JCS-018立式加工中心在加工过程中Z轴突然出现异常的振动声,终止加工程序,断电重启;然后JOG方式下移动Z轴依然出现该现象。该机床Z轴是半闭环控制;将伺服电机与丝杆脱开,通电移动Z轴,仍然有振动。由此可以判断振动与该机床的机械结构无关。更换Z轴伺服驱动器,振动依然,由此诊断为伺服电机故障,
4、更换伺服电机后,异常振动声消失,故障排除。 电气控制柜、数控系统故障;电气故障则分为弱电故障和强电故障。强电故障则包括接触器、熔断器、开关、电源变压器、部分行程开关等元器件,以及由其所组成的电路发生的故障这些电气元件可能因为使用的寿命、环境等条件引起自身的性能下降造成的故障。比如交流接触器使用时间久造成某组触点不能完全接通而造成的输入电压缺相而导致的电机发热故障。这类故障在数控机床中发生的几率较高,特别是使用了一定年限的数控机床中十分常见,应特别引起重视。 例1:瑞士AZA砂轮蜗杆磨齿机在使用过程中出现砂轮电机运行一分钟左右其热保护开关就会自动断开。根据此现象分析
5、应该是砂轮电机缺相运行所致。将连接砂轮电机的动力线脱开,测量电机定子绕组三相平衡且未出现断路。然后检查控制该砂轮电机的交流接触器,通电后发现该接触器下端头有两相电压只有140V。该故障是交流接触器老化而造成的电机缺相运行。更换接触器后故障排除。 例2:一台配置为FANUC0iMATE-TC的数控车床出现L.MOTOROVERLOAD(QM2)报该报警为冷却电机过载报警QM2跳闸。检查发现该冷却]泵未出现阻塞或卡死现象,电机三项平衡,对壳也未出现短路现象。和上QM2热保护开关后启动冷却电机又出现该报警。则可能是接触器到到冷却电机的线路出现了短路现象。检查线路发现是连接
6、控制冷却电机的交流接触器和冷却电机之间的航空插头出现了内部短路造成的该故障,更换该航空插头后故障排除。 弱电部分故障主要包括C装置,PLC控制器、CRT显示器以及伺服单元,输入输出装置等出现的故障。 例1:一台使用圣维SKX4-CA的数控铣床在突然断电后出现出现了Z轴只能往负方向移动,往正方向移动一动很小一段距离就会出现正软限位报警。此现象应该是由于突然断电所引起的参数丢死。根据此现象首先解除该机床软限位,解除方法为:进入监控操作,选择从机监控,按F3然后按下键,退出系统后按CTRL+ALT+X。重启后在用户参数里选择Z正软限位值,填入+9999.990,然后进行
7、回零操作,回零完毕后,将该参数改为原始参数即可。对于其他的数控系统,只要找到对应的参数,也可以用大致同样的方法进行参数修改解决故障。 2按故障现的必然性和偶然性分类 系统性故障是指只要满足某一定的条件,机床或数控系统就必然出现的故障。比如X络电压过低或过高,系统就会产生电压过高或过低的报警。又如液压、润滑、冷却系统由于管路泄露或者自然消耗所引起的油位过低产生的液位报警等。 例1:如台湾产CHEVALIERFCL-2552VMC加工中心配置为FANUC0i-MC系统在使用过程中出现1070LUBRICATIONOILLOENS810D数控系统
