數(shù)控機(jī)床常見故障及排除方法

前言 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)含量很高的機(jī)、電、儀一體化的高效的自動化機(jī)床，綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、伺服驅(qū)動、精密測量和精密機(jī)械等各個領(lǐng)域的新的技術(shù)成果，是一門新興的工業(yè)控制技術(shù)。不同的數(shù)控系統(tǒng)雖然在結(jié)構(gòu)和性能上有所區(qū)別，但在故障診斷上有它的共性，現(xiàn)結(jié)合工作實(shí)際談一下數(shù)控系統(tǒng)故障分析和維修的一般方法。 數(shù)控系統(tǒng)故障維修通常按照：現(xiàn)場故障的診斷與分析、故障的測量維修排除、系統(tǒng)的試車這三大步進(jìn)行。 1、數(shù)控機(jī)床故障診斷 在故障診斷時應(yīng)掌握以下原則： 1.1 先外部后內(nèi)部 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則會擴(kuò)大故障，使機(jī)床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關(guān)、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。 1.2 先機(jī)械后電氣 一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先注意排除機(jī)械性的故障。 1.3 先靜態(tài)后動態(tài) 先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過了解、觀察、測試、分析，確認(rèn)通電后不會造成故障擴(kuò)大、發(fā)生事故后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行動態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測試，查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的，必須先排除危險后，方可通電。 1.4 先簡單后復(fù)雜 當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織，一時無從下手時，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。 2、數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù) 數(shù)控系統(tǒng)是高技術(shù)密集型產(chǎn)品，要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位，要借助于診斷技術(shù)。隨著微處理器的不斷發(fā)展，診斷技術(shù)也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發(fā)展。診斷能力的強(qiáng)弱也是評價CNC數(shù)控系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術(shù)大致可分為以下幾類： 2.1 起動診斷 起動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如 CPU、存儲器、I/O 等單元模塊，以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機(jī)、軟盤單元等裝置或外部設(shè)備。只有當(dāng)全部項(xiàng)目都確認(rèn)正確無誤之后，整個系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀態(tài)。否則，將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結(jié)束，系統(tǒng)無法投入運(yùn)行。 2.2 在線診斷 在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。 在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進(jìn)制的0、1來顯示其狀態(tài)。對正邏輯來說，0表示斷開狀態(tài)，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)顯示，如利用I/O接口狀態(tài)顯示，再結(jié)合PLC梯形圖和強(qiáng)電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點(diǎn)所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現(xiàn)。一般可分為以下幾大類：過熱報警類；系統(tǒng)報警類；存儲報警類；編程/設(shè)定類；伺服類；行程開關(guān)報警類；印刷線路板間的連接故障類。 2.3 離線診斷 離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或?qū)�業(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進(jìn)行停機(jī)（或脫機(jī)）檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi)，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。 2.4 現(xiàn)代診斷技術(shù) 隨著電信技術(shù)的發(fā)展，IC和微機(jī)性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領(lǐng)域。 1 通信診斷 也稱遠(yuǎn)程診斷，即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統(tǒng)和專業(yè)維修中心的專用通訊診斷計算機(jī)通過連接進(jìn)行測試診斷。如西門子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能，用戶把CNC系統(tǒng)中專用的“通信接口”連接在普通電話線上，而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機(jī)的“數(shù)據(jù)電話”也連接到電話線路上，然后由計算機(jī)向 CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序，并將測試數(shù)據(jù)輸回到計算機(jī)進(jìn)行分析并得出結(jié)論，隨后將診斷結(jié)論和處理辦法通知用戶。 通訊診斷系統(tǒng)還可為用戶作定期的預(yù)防性診斷，維修人員不必親臨現(xiàn)場，只需按預(yù)定的時間對機(jī)床作一系列運(yùn)行檢查，在維修中心分析診斷數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患，以便及早采取措施。當(dāng)然，這類CNC系統(tǒng)必須具備遠(yuǎn)程診斷接口及聯(lián)網(wǎng)功能。 2 自修復(fù)系統(tǒng) 就是在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有備用模塊，在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復(fù)程序，當(dāng)該軟件在運(yùn)行時一旦發(fā)現(xiàn)某個模塊有故障時，系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上，同時自動尋找是否有備用模塊，如有備用模塊，則系統(tǒng)能自動使故障脫機(jī)，而接通備用模塊使系統(tǒng)能較快地進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這種方案適用于無人管理的自動化工作場合。 需要注意的是：機(jī)床在實(shí)際使用中也有些故障既無報警，現(xiàn)象也不是很明顯，對這種情況，處理起來就不那樣簡單了。另外有此設(shè)備出現(xiàn)故障后，不但無報警信息，而且缺乏有關(guān)維修所需的資料。對這類故障的診斷處理，必須根據(jù)具體情況仔細(xì)檢查，從現(xiàn)象的微小之處進(jìn)行分析，找出它的真正原因。要查清這類故障的原因，首先必須從各種表面現(xiàn)象中找山它的真實(shí)故障現(xiàn)象，再從確認(rèn)的故障現(xiàn)象中找出發(fā)生的原因。全面地分析一個故障現(xiàn)象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前，首先必須了解以下情況：故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開機(jī)就出現(xiàn)的；山現(xiàn)的次數(shù)是第一次還是已多次發(fā)生；確認(rèn)機(jī)床加工程序的正確性；是否有其他人 3、數(shù)控機(jī)床的常見故障排除方法 由于數(shù)控機(jī)床故障比較復(fù)雜，同時數(shù)控系統(tǒng)自診斷能力還不能對系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測試，往往是一個報警號指示出眾多的故障原因，使人難以入手。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實(shí)踐中常用的排除故障方法。 3.1直觀檢查法 直觀檢查法是維修人員根據(jù)對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異�，F(xiàn)象的觀察，確定故障范圍，可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上，然后再進(jìn)行排除。一般包括： a.詢問:向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果等； b.目視：總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)，各電控裝置有無報警