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數(shù)控機(jī)床的電氣維修相關(guān)技術(shù)工作人員需要有良好的技能、科學(xué)高效維修方法且掌握比較廣的數(shù)控機(jī)床的專業(yè)知識(shí)。下面主要從以下幾個(gè)方面談?wù)剶?shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)。
一、現(xiàn)場(chǎng)維修
1.詢問調(diào)查
首先應(yīng)要求操作者盡量保持故障狀態(tài),不做任何處理,這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時(shí)仔細(xì)詢問故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況,依此做出初步判斷。
2.故障分析并確定原因
根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型,從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的,對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)和使用說明書,可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。
二、電氣故障的常用診斷方法
1.直觀檢查法。這是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的檢查。通過目測(cè)故障板,仔細(xì)檢查有無保險(xiǎn)絲燒斷,元器件燒焦,煙熏,開裂現(xiàn)象。以此可判斷板內(nèi)有無過流,過壓,短路等問題。手摸并輕搖元器件,尤其是阻容,半導(dǎo)體器件有無松動(dòng)之感,以此可檢查出一些斷腳,虛焊等問題。
2.儀器檢查法。使用常規(guī)電工儀表,對(duì)各組交、直流電源電壓,對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量,從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況,及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量,用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無,用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3.信號(hào)與報(bào)警指示分析法。通過硬件報(bào)警指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明獲知指示內(nèi)容及故障原因;通過系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障報(bào)警顯示,對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊(cè)獲知可能的故障原因。
4.接口狀態(tài)檢查法?,F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中,而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào),又要熟悉PLC編程器的應(yīng)用。
5.參數(shù)調(diào)整法。參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī),對(duì)此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯(cuò)誤,以確保其正常運(yùn)行。
6.備件置換法?,F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì),初步判斷出可能的故障模塊,用診斷備件將其替換,使用這種方法在操作時(shí)一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行,在更換前要仔細(xì)檢查線路板的版本,型號(hào),各種標(biāo)記,跨接是否相同,對(duì)于有關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)和電位計(jì)的位置應(yīng)做好記錄,拆線時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志。
7.初始化復(fù)位法。有時(shí)數(shù)控系統(tǒng)死機(jī),對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理,比如整機(jī)斷電,稍作停頓后再開機(jī),有時(shí)則可能將故障消除。有時(shí),由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電,拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄。
三、常見電氣故障
1.電源故障。電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng)。由于電源波動(dòng)較大,質(zhì)量差,還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等)。這些原因可造成電源故障。
2.開關(guān)故障。膠殼刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)、組合/轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、位置行程、限位開關(guān),觸點(diǎn)接觸不良、接線的連接不良或動(dòng)斷觸頭短路,造成電路不通或被控電器不動(dòng)作。機(jī)構(gòu)不良(彈簧失效或卡住)與損壞,安裝欠妥、松動(dòng)或移位、污染、接地不良與絕緣不良會(huì)造成漏電與開關(guān)短路。
3.低壓斷路器故障。斷路器手動(dòng)操作時(shí)不能閉合(不能接通或不能啟動(dòng))、動(dòng)作延時(shí)過長(zhǎng)、欠壓脫扣器不能分?jǐn)?、電?dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)立即分?jǐn)嗟裙收显斐刹粍?dòng)作或誤動(dòng)作。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;自診斷技術(shù);故障分析
一、現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床CNC故障自診斷技術(shù)
數(shù)控機(jī)床故障自診斷能力是數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)十分重要的指標(biāo),自診斷技術(shù)是評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)是先進(jìn)技術(shù)密集型設(shè)備,技術(shù)員要迅速而準(zhǔn)確地確定其故障部位并查明故障原因,必須借助于自診斷技術(shù)。自診斷技術(shù)也開始朝著智能化、多功能的高級(jí)診斷方向發(fā)展。目前CNC控制系統(tǒng)都裝有故障自診斷系統(tǒng),并能隨時(shí)監(jiān)視加工過程中數(shù)控系統(tǒng)軟件和硬件的工作狀態(tài),CNC控制系統(tǒng)有較強(qiáng)的自診斷功能。只要系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障,顯示系統(tǒng)和顯示裝置就會(huì)顯示報(bào)警信息,通過系統(tǒng)珍斷號(hào)判斷故障發(fā)生在數(shù)控部分、電氣部分還是機(jī)械部分,判斷產(chǎn)生故障的具體部位。自診斷與維修實(shí)例:FANUC-Oi伺服不能就緒報(bào)警“401”報(bào)警號(hào)。1.系統(tǒng)檢測(cè)原理(圖1):開機(jī)后系統(tǒng)開始自動(dòng)檢測(cè),如果系統(tǒng)沒有報(bào)警和急停,系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出MCON信號(hào)給伺服系統(tǒng),伺服系統(tǒng)接收到MCON信號(hào)后,自動(dòng)接通主繼電器,并送回DRDY信號(hào),檢測(cè)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果沒有收到DRDY信號(hào),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出“401”報(bào)警號(hào)。2.故障的診斷方法。(1)工作人員檢查各插頭接觸是否良好,主要包括主控回路的連接、控制面板以及電源與主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)的連接。(2)查看LED發(fā)光二極管是否顯示,如果LED沒有顯示,可能是電源回路斷路或控制板沒有通電。檢查直流電源輸出到24V電源線路連接是否正常,檢查控制板上的直流電源電路接線是否良好,檢查伺服放大器交流電壓3相220V輸入是否正常。(3)采用信號(hào)短接的方法來判別故障的部位,把伺服模塊JV1B(JV2B)的8-10短接后系統(tǒng)上電,如果伺服放大器LED顯示“00”則故障可能在軸板或系統(tǒng)主板;如果伺服放大器顯示“--”則故障可能在伺服放大器本身。(4)檢查急停ESP和MCC回路,ESP短接,伺服放大器顯示“--”,應(yīng)為伺服裝置的繼電器MCC控制回路或線圈本身故障。
二、FANUC數(shù)控機(jī)床換刀故障———示波器觀察時(shí)序故障診斷
數(shù)控刀架故障比較常見。換刀過程:刀架松開旋轉(zhuǎn)和選刀鎖緊。實(shí)例:一臺(tái)數(shù)控車床(FANUC0TC)配備12工位電動(dòng)刀架,在換刀中旋轉(zhuǎn)不停,故障現(xiàn)象為找不到刀號(hào)報(bào)警。1.刀架換刀過程中旋轉(zhuǎn)不停故障分析。圖2刀位信號(hào)由PMC輸入,X20.3、X20.2、X20.1、X20.0有刀架主軸后面的絕對(duì)編碼器檢測(cè)。電動(dòng)刀架找不到刀位故障,可能是絕對(duì)編碼器刀位沒有輸出。先松開急停再松開刀架,圖3用示波器觀察刀位時(shí)序,如果能從1號(hào)依次變到12號(hào)刀位,說明刀位輸出正常。絕對(duì)編碼器輸出刀位信號(hào)同時(shí)還輸出選通X20.5和奇偶檢驗(yàn)X20.4,換刀時(shí)輸出時(shí)序如圖3。2.故障診斷。查看換刀絕對(duì)編碼器的時(shí)序(圖3),X20.5上升延時(shí),當(dāng)前與目標(biāo)刀號(hào)對(duì)比。比較后刀號(hào)一致,選刀電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),預(yù)分度電磁鐵得電吸合,電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊刀架。正常工作每選取一次工作刀位X20.5會(huì)發(fā)生一次電平變化(高低高)。本機(jī)床換刀中出現(xiàn)X20.5信號(hào)沒有變化,說明數(shù)控系統(tǒng)沒有完成目標(biāo)和當(dāng)前刀號(hào)對(duì)比,在設(shè)定時(shí)間內(nèi)找不到目標(biāo)刀號(hào)系統(tǒng)就報(bào)警。通過分析故障是選通信號(hào)X20.5沒有輸出。更換同型號(hào)絕對(duì)編碼器。
三、FANUC數(shù)控機(jī)床
PMC故障實(shí)例與維修1.故障現(xiàn)象:一臺(tái)臥式加工中心數(shù)控系統(tǒng)配置FANUC0i-M。工作臺(tái)交換時(shí),按下“手/自動(dòng)”啟動(dòng)按鈕后,托板架沒有上升、托板內(nèi)工作臺(tái)升起,無法實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的交換。2.故障分析與診斷:首先檢查液壓系統(tǒng)的壓力,再查看控制托板架上升的電磁閥是否得電。電磁閥由繼電器常開KA13控制,PMC輸出點(diǎn)Y1004.1直接提供24V給繼電器KA13的線圈。通過PMC梯形圖檢查Y1004.1,執(zhí)行前后Y1004.1始終為“0”沒信號(hào),此故障為某一輸入條件未得到滿足使機(jī)床處于等待。從Y1004.1輸出入手,利用梯形圖動(dòng)態(tài)顯示診斷故障。圖4看出手動(dòng)時(shí)交換工作臺(tái)條件是R68.3、R62.0和Y1003.5導(dǎo)通,R68.3的導(dǎo)通條件是R68.2和R62.0導(dǎo)通,R62.0由外部繼電器控制。動(dòng)態(tài)顯示X1004.5導(dǎo)通后,X1006.3沒有信號(hào)。檢查X1006.3確定為托板上升到位信號(hào)。檢查發(fā)現(xiàn)24V直流斷路,維修后恢復(fù)正常。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文用實(shí)例闡述了數(shù)控系統(tǒng)的維修方法,指出了自診斷技術(shù)朝著多功能和智能化發(fā)展的方向;介紹了運(yùn)用PMC進(jìn)行故障診斷的方向,為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;電氣故障;診斷;維修
1.數(shù)控機(jī)床常見電氣故障分類
數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類。
(1)以故障發(fā)生的部位,分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞,這是需要修理甚至更換才可排除的故障。
(2)以故障出現(xiàn)時(shí)有無指示,分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有完美的自診斷程序,時(shí)實(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件性能,一旦發(fā)現(xiàn)故障則會(huì)立即報(bào)警或者還有簡(jiǎn)要文字說明在屏幕上顯示出來,結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊(cè)不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位,而且還有排除的方法提示這類故障則要依靠對(duì)產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果,并依靠維修人員對(duì)機(jī)床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分析、排除。
(3)以故障出現(xiàn)時(shí)有無破壞性,分為破壞性故障和非破壞性故障。對(duì)于破壞性故障,損壞工件甚至機(jī)床的故障,維修時(shí)不允許重演,這時(shí)只能根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析來排除之,技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險(xiǎn)。如果可能會(huì)損壞工件,則可卸下工件,試著重現(xiàn)故障過程,但應(yīng)十分小心。
(4)以故障出現(xiàn)的或然性,分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會(huì)產(chǎn)生的確定的故障;而隨機(jī)性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障,這類故障的分析較為困難,通常多與機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)錯(cuò)位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高有關(guān)。此類故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、綜合判斷才可能排除。
(5)以機(jī)床的運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性來衡量,則是機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性下降的故障。在這種情況下,機(jī)床雖能正常運(yùn)轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機(jī)床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標(biāo)運(yùn)行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測(cè)儀器確診產(chǎn)生誤差的機(jī)、電環(huán)節(jié),然后通過對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來排除。
2.數(shù)控機(jī)床電氣故障的維護(hù)
數(shù)控機(jī)床種類多,各類數(shù)控機(jī)床因其功能,結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同,各具不同的特性。其維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色,具體應(yīng)根據(jù)其機(jī)床種類、型號(hào)及實(shí)際使用情況,并參照機(jī)床使用說明書要求,制訂和建立必要的定期、定級(jí)保養(yǎng)制度。以下是一些常見的日常維護(hù)保養(yǎng)。
2.1機(jī)床精度的維護(hù)
定期進(jìn)行機(jī)床水平和機(jī)械精度檢查并校正。機(jī)械精度的校正方法有軟硬兩種。所謂的軟方法主要是通過系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償,如絲杠反向間隙補(bǔ)償、各坐標(biāo)定位精度定點(diǎn)補(bǔ)償、機(jī)床回參考點(diǎn)位置校正等;而所謂的硬方法一般要在機(jī)床大修時(shí)進(jìn)行,如進(jìn)行導(dǎo)軌修刮等。
2.2提高數(shù)控機(jī)床的利用率
數(shù)控機(jī)床如果較長(zhǎng)時(shí)間閑置不用,當(dāng)需要使用時(shí),首先機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)會(huì)由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)性能,降低機(jī)床精度。所以應(yīng)當(dāng)提高數(shù)控機(jī)床的使用率和利用率。
2.3定期更換存儲(chǔ)用電池
一般數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)對(duì)存儲(chǔ)器件設(shè)有可充電電池維護(hù)電路,以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲(chǔ)器的內(nèi)容。在一般情況下,即使尚未失效,也應(yīng)每年更換一次,以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行,以防更換時(shí)信息丟失。
3.機(jī)床電氣故障的診斷及維修
數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。
3.1參數(shù)檢查法
數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配,而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。造成機(jī)床運(yùn)行異常、程序中斷、停機(jī)。此時(shí),可通過校對(duì)、修正相關(guān)參數(shù),甚至清除重新再輸入的方法,使機(jī)床恢復(fù)正常工作。當(dāng)然此法的前提條件是對(duì)數(shù)控機(jī)床的參數(shù)做了備份。另外,數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后,由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件磨損,電器元件性能變化等原因,也需要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。有些機(jī)床的故障往往就是由于未及時(shí)修改某些不適應(yīng)的參數(shù)所致。
3.2儀器檢查法
使用常規(guī)電工儀表,對(duì)各組交、直流電源電壓,對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量,從中尋找可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量,用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位的有無,用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3.3接口狀態(tài)檢查法
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中,而CNC與 PLC 之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān)的,這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡(jiǎn)單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的接口信號(hào)都可以用 PLC 編程器調(diào)出.這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào),又要熟悉 PLC編程器的應(yīng)用。
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關(guān)鍵詞:數(shù)控維修;教學(xué);虛擬機(jī)床
前言
數(shù)控市場(chǎng)對(duì)人才的需求已不僅僅局限于數(shù)控操作、數(shù)控編程,對(duì)技術(shù)含量更高的數(shù)控維修人才越來越重視,數(shù)控技術(shù)涉及到機(jī)械、液壓、電氣、計(jì)算機(jī)、編程等多個(gè)領(lǐng)域,不僅要求具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),并且要有熟練的操作技能,而維修水平的高低在一定程度上也決定了機(jī)床的利用率和使用壽命,應(yīng)用到數(shù)控技術(shù)的模具、汽車、裝備制造、航空航天等行業(yè)對(duì)數(shù)控人才更是求賢若渴。在這一發(fā)展背景下,傳統(tǒng)的數(shù)控維修教學(xué)方法也要適當(dāng)做以調(diào)整,不僅要及時(shí)對(duì)新技術(shù)加以研究,更要加大對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)操教學(xué)的力度,增加實(shí)踐機(jī)會(huì),鞏固理論知識(shí),提高動(dòng)手能力。此時(shí),虛擬數(shù)控機(jī)床的發(fā)展為數(shù)控維修教學(xué)帶來了新的生機(jī),使用虛擬技術(shù)解決了因機(jī)床不足而致使的教學(xué)實(shí)踐難的問題,無論對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生實(shí)訓(xùn)還是提高教學(xué)效果,都是不可忽視的有效助力。
1.當(dāng)前數(shù)控維修教學(xué)中存在的問題
1.1數(shù)控系統(tǒng)落后我國(guó)高校的數(shù)控機(jī)床平臺(tái)配置的多為國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)型、普及型的數(shù)控系統(tǒng),缺乏高端系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)的類型相對(duì)單一,隨著數(shù)控行業(yè)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床越來越復(fù)雜化,中、高檔數(shù)控機(jī)床逐漸應(yīng)用推廣,由此教學(xué)現(xiàn)用的數(shù)控系統(tǒng)顯出其劣勢(shì),已不能滿足當(dāng)前數(shù)控行業(yè)發(fā)展的教學(xué)需要,數(shù)控系統(tǒng)的多樣化以及機(jī)床功能的復(fù)合化是未來數(shù)控教學(xué)應(yīng)當(dāng)注意的重點(diǎn)。1.2設(shè)備配置短缺數(shù)控維修教學(xué)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生實(shí)際操作,這需要學(xué)校建立相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)室,提供機(jī)床、功能部件等實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材,配備實(shí)驗(yàn)室需要場(chǎng)地較大,功能部件的種類又相對(duì)繁多,價(jià)格也不低,對(duì)于資金的需求很大,如果學(xué)校沒有雄厚的資金支持,那么建立實(shí)驗(yàn)室就成為空談,硬性設(shè)備配置不足,在很大程度上會(huì)影響實(shí)訓(xùn)教學(xué),制約了學(xué)生實(shí)踐能力的提升。1.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)不足①拆裝實(shí)訓(xùn)不足。目前許多高校實(shí)訓(xùn)課程都有教授機(jī)床部件的拆裝,但是拆裝實(shí)訓(xùn)課程中所用的部件多是淘汰下來的或者是有故障的產(chǎn)品,并且部件較為滯后,品種也不多,這樣一來學(xué)生所接觸到的機(jī)床部件與實(shí)際市場(chǎng)發(fā)展中應(yīng)用的部件相差甚遠(yuǎn),即使學(xué)生學(xué)會(huì)了課程上的部件拆裝,走出學(xué)校后也無法實(shí)際應(yīng)用于工作崗位,那么這種實(shí)訓(xùn)對(duì)于學(xué)生來說其實(shí)是沒有任何實(shí)際意義的;②電氣連接實(shí)訓(xùn)不足。數(shù)控機(jī)床技術(shù)需要學(xué)生熟悉掌握電氣技術(shù),在實(shí)訓(xùn)操作中,數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的連接需要反復(fù)插拔電纜,多次的反復(fù)插拔極易對(duì)電纜連接處造成影響,甚至?xí)绊懙綌?shù)控系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性,并且反復(fù)插拔還會(huì)造成導(dǎo)線等相關(guān)材料的過度消耗,造成資源浪費(fèi),并且維修起來也需要大量的時(shí)間和工具,一一進(jìn)行排查,這些都在一定程度上影響了學(xué)生的動(dòng)手操作率;③傳感檢測(cè)器實(shí)驗(yàn)不足。目前高校的數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)室多用作數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的調(diào)試方面,而對(duì)于數(shù)控機(jī)床的傳感檢測(cè)涉獵甚少,偶爾有學(xué)校涉及到這方面,也尚處在論證和建設(shè)階段,機(jī)床的傳感檢測(cè)元器件是機(jī)床精度的重要保證,也是故障頻發(fā)的一個(gè)源頭,因此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于機(jī)床傳感檢測(cè)器的培訓(xùn)勢(shì)在必行。
2.虛擬數(shù)控機(jī)床概述
虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)就是借助于計(jì)算機(jī)虛擬制造的執(zhí)行單元。這種技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)上以仿真加工的形式模擬真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境,通過計(jì)算機(jī)的屏幕將機(jī)床全面、逼真的顯現(xiàn)出來,讓學(xué)生更直觀的理解和掌握機(jī)床系統(tǒng)模式、生產(chǎn)流程、加工環(huán)境,并且虛擬數(shù)控能夠及時(shí)捕捉故障信息和生產(chǎn)疏漏,以便于對(duì)加工工藝的合理性、穩(wěn)定性、加工精度進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估和預(yù)測(cè),降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),提高生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床相較于真實(shí)機(jī)床對(duì)于數(shù)控維修教學(xué)來說具有很大優(yōu)勢(shì),能夠有效降低傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床操作的危險(xiǎn)性,并且成本耗費(fèi)小,微元處理可行性高,其仿真功能所呈現(xiàn)出的效果并不亞于真實(shí)化模擬,并且教學(xué)方式靈活貼切,學(xué)生也樂于主動(dòng)深入研究。
3.虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用
3.1輔助理論教學(xué)數(shù)控機(jī)床的功能日益復(fù)合化,這類中高檔的機(jī)床構(gòu)件、工作原理、裝配也日益復(fù)雜,傳統(tǒng)的教學(xué)課件以及flas已經(jīng)不能滿足清晰展現(xiàn)機(jī)床的需要,這對(duì)于學(xué)生理解掌握理論基礎(chǔ)帶來了一定的困難,而虛擬數(shù)控機(jī)床以及功能部件可以通過計(jì)算機(jī)來以任何角度旋轉(zhuǎn)、展示,進(jìn)行逼真的三維動(dòng)畫解析,能夠讓學(xué)生充分觀察機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握。3.2輔助拆裝實(shí)訓(xùn)機(jī)床部件的實(shí)際拆裝實(shí)訓(xùn)需要大量、多種類的零部件,實(shí)際的拆裝操作對(duì)于部件的損毀風(fēng)險(xiǎn)較高,對(duì)學(xué)校來說也是不小的資金壓力,而虛擬拆裝可以通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行機(jī)床整體、零部件的拆裝模擬,并且可以反復(fù)強(qiáng)化,不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)也降低了拆裝實(shí)訓(xùn)的成本投入。3.3輔助電氣連接實(shí)訓(xùn)機(jī)床電氣連接的實(shí)訓(xùn)主要是完成電器柜的連接,通過虛擬數(shù)控機(jī)床,學(xué)生可以自行完成電氣布局規(guī)劃,選擇元器件,連接導(dǎo)線完成電氣連接,并且虛擬系統(tǒng)還設(shè)置了虛擬的萬用表和示波器,學(xué)生在完成電氣連接后可以檢測(cè)線路是否正常以及進(jìn)行電氣故障排查。虛擬電氣連接能夠有效緩解實(shí)訓(xùn)中電氣耗材量大,資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。3.4輔助機(jī)床故障診斷故障診斷是數(shù)控維修教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),一般情況下在故障診斷中需要利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查,由計(jì)算機(jī)顯示診斷信息,學(xué)生可以通過分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息及時(shí)找到機(jī)床的故障之處并加以診斷和維修,并且通過虛擬機(jī)床可以對(duì)機(jī)床的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試,提高學(xué)生對(duì)機(jī)床的維護(hù)、維修能力。總之,隨著虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展,虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中應(yīng)用也越來越普遍,基于其便捷性以及可操作性,對(duì)于學(xué)生來說通過虛擬機(jī)床能夠強(qiáng)化理論知識(shí),加深對(duì)機(jī)床構(gòu)造、原理、功能的掌握,提高實(shí)踐動(dòng)手能力,這對(duì)于數(shù)控維修教學(xué)是十分必要的。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床維修;素質(zhì)要求;專業(yè)課
2015年3月5日,國(guó)務(wù)院審議通過了《中國(guó)制造2025》,提出通過三步走實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中機(jī)器代人和數(shù)字化加工是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)不可或缺的重要組成部分。2011-2014年我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量分別為27.2萬、30.6萬34.7萬和39.1萬臺(tái),數(shù)控機(jī)床的保有量呈逐漸增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著數(shù)控機(jī)床保有量的提高數(shù)控機(jī)床的維修變得越來越重要了。作為輸送操作制造人才重要基地的技師學(xué)院,必然要加大數(shù)控機(jī)床維修專業(yè)的培養(yǎng)力度。該專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握,數(shù)控設(shè)備故障診斷能力與數(shù)控設(shè)備維修能力為目標(biāo)根據(jù)該類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),本文從社會(huì)需要的實(shí)際情況出發(fā),對(duì)學(xué)好專業(yè)應(yīng)具備的幾點(diǎn)基本素質(zhì)和課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段和實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革等方面提出了一些想法和建議。
一人員素質(zhì)的基本要求
數(shù)控機(jī)床是綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密側(cè)量和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品,因其控制系統(tǒng)涉及范圍廣、系統(tǒng)價(jià)格較貴,因此它對(duì)維修人員素質(zhì)提出了比普通機(jī)床更高的技術(shù)要求,這些要求主要包含以下幾點(diǎn):(一)知識(shí)面要廣數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣等于一體的加工設(shè)備,組成機(jī)床的各部分之間協(xié)調(diào)作業(yè)互相作用,任何一部分發(fā)生故障都會(huì)影響其他部分以及機(jī)床整體的正常作業(yè)。為盡快更好的判別機(jī)床故障的真正原因與故障部位,前期必須要學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣傳動(dòng)及控制、機(jī)電一體化、數(shù)控加工技術(shù)、流體傳動(dòng)及控制、機(jī)床概論等課程。只有掌握了機(jī)械、電氣的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論,熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)思想、數(shù)控機(jī)床的性能等,才能迅速找出故障原因,判斷故障出處。(二)重視實(shí)踐累積數(shù)控機(jī)床的維修速度除了具備基本的理論知識(shí)以外,在很大程度上還要依靠經(jīng)驗(yàn)的積累。數(shù)控機(jī)床維修中有很大一部分是常見的故障,如進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障、主軸部件故障、自動(dòng)換刀裝置(ATC)故障、用于檢測(cè)各軸運(yùn)動(dòng)位置的行程開關(guān)壓合故障、配套附件的故障等。對(duì)這些基本的故障維修人員可根據(jù)以前的維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷和維修。因此維修人員解決過的問題、維修過的故障越多,也就是實(shí)踐越豐富維修經(jīng)驗(yàn)也就越豐富。因此數(shù)控機(jī)床的維修應(yīng)該細(xì)心觀察同行技術(shù)人員或?qū)<揖S修解決問題的方法,認(rèn)真記錄,日積月累,必然能夠達(dá)到提高自身水平與素質(zhì)的目的。(三)勤動(dòng)腦,慎動(dòng)手?jǐn)?shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在某些場(chǎng)合故障反映的現(xiàn)象不一定是產(chǎn)生故障的根本原因。作為維修人員必須透過現(xiàn)象看本質(zhì),通俗地講,數(shù)控機(jī)床的維修人員從某種意義上說應(yīng)“勤動(dòng)腦,慎動(dòng)手”,切忌草率下結(jié)論。例如現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床有很強(qiáng)的自診斷功能,常見的基本故障機(jī)床基本能直接指出故障點(diǎn)。所以我們故障診斷中要充分利用自診斷這個(gè)特點(diǎn)?!扒趧?dòng)腦”還要勤于學(xué)習(xí)。數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)說明書內(nèi)容通常都較多,有操作、編程、連接、安裝調(diào)試、維修手冊(cè)、功能說明等,一定要勤于學(xué)習(xí)注重分析與積累,根據(jù)實(shí)際需要,精讀某些與維修有關(guān)的重點(diǎn)章節(jié),理清思路、把握重點(diǎn),切忌眉毛胡子一把抓導(dǎo)致真正維修時(shí)無從下手。慎動(dòng)手不是不動(dòng)手,對(duì)于維修數(shù)控機(jī)床這樣精密、關(guān)鍵設(shè)備,動(dòng)手必須有明確的目的、完整的思路、細(xì)致的操作。動(dòng)手前應(yīng)邊觀察紀(jì)錄、邊仔細(xì)思考,找準(zhǔn)切入點(diǎn)。比如電氣元件的安裝位置、導(dǎo)線標(biāo)記、機(jī)床設(shè)置參數(shù)值等都要做好紀(jì)錄,以便維修后恢復(fù)。(四)具備一定的英語(yǔ)能力我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量呈現(xiàn)每年遞增的態(tài)勢(shì),但國(guó)內(nèi)高檔系統(tǒng)的自給率不到10%,約90%依賴進(jìn)口。其配套的說明書、資料紙質(zhì)版有中文版,但數(shù)控操作系統(tǒng)的報(bào)警文本顯示基本以英語(yǔ)居多。具備一定的語(yǔ)言能力可以幫助維修人員迅速根據(jù)系統(tǒng)的提示與機(jī)床說明書中所提供信息,確認(rèn)故障產(chǎn)生的原因,加快維修進(jìn)程。
二教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
根據(jù)職業(yè)教育的特點(diǎn),課程的教學(xué)內(nèi)容主要圍繞知識(shí)、能力、素質(zhì)來進(jìn)行,提高學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手能力。課程設(shè)置的特點(diǎn)有基礎(chǔ)性、實(shí)用性、時(shí)效性和新穎性。在課程設(shè)置方面,突出技能訓(xùn)練的針對(duì)性和實(shí)用性原則,實(shí)踐以企業(yè)的需要為導(dǎo)向,理論以“必需、夠用”為度,建設(shè)和完善以專業(yè)理論課程、技能課程、德育課程三個(gè)系統(tǒng)相互支撐的課程體系、開展“模塊化”教學(xué)。以寧波第二技師學(xué)院教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為例。我院開設(shè)了專業(yè)基礎(chǔ)課:機(jī)械制圖及CAD、機(jī)械基礎(chǔ)、金屬切屑原理與刀具、現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備、機(jī)床電氣控制與PLC、CAD/CAM、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、公差配合及測(cè)量、金屬材料與熱處理等9門課程,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。開設(shè)專業(yè)課程:傳感技術(shù)、機(jī)床電器裝調(diào)、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修、機(jī)床機(jī)械構(gòu)件與部件、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)、交流伺服與變頻技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試等7門課程,加強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知和理解。開設(shè)課設(shè)技能訓(xùn)練課:鉗工基本操作技能訓(xùn)練、電工基本操作技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床操作技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床操作與編程、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技能訓(xùn)練等6門課程,提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。開設(shè)綜合課程:企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、綜合能力考核、技能鑒定,綜合檢測(cè)學(xué)生在校的所學(xué)所練。在校期間,我們注重理論教學(xué),關(guān)注實(shí)踐操作。在課程中,基本以理實(shí)一體化課程方式推進(jìn),聘請(qǐng)企業(yè)師傅和教師同堂上課。在課程中由師傅主導(dǎo),教師輔助。讓學(xué)生在學(xué)校就能體驗(yàn)工廠師傅帶徒,在學(xué)校就知道實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題。課程中,我們采用真機(jī)床教學(xué),真機(jī)床練習(xí),實(shí)打?qū)嵉闹噩F(xiàn)機(jī)床報(bào)警,手把手教學(xué),幫助學(xué)生排除機(jī)床故障。校企合作,學(xué)生走進(jìn)企業(yè),體驗(yàn)真實(shí)的維修場(chǎng)景,體驗(yàn)未來工作。在崗位中,遇到的問題不一定是學(xué)校學(xué)過的,機(jī)床型號(hào)不一定是課上見過的,如何處理這類問題,如何通過機(jī)床廠自帶的一些資料,尋找維修的方法。在沒有資料時(shí)如何通過網(wǎng)絡(luò)、同行解決問題,是我們校企合作中學(xué)生的主要學(xué)習(xí)點(diǎn)。
三結(jié)語(yǔ)
數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化設(shè)備,對(duì)于數(shù)控設(shè)備維修人才的綜合素質(zhì)有較高的要求,因此數(shù)控維修人才的培養(yǎng)也應(yīng)該是綜合性的。在提高維修人員綜合素質(zhì)的前提下,注重理論和實(shí)踐的互相協(xié)調(diào),注重培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)必將是未來培養(yǎng)高級(jí)數(shù)控維修人才必修之路。
參考文獻(xiàn)
[1]智妍數(shù)據(jù)中心.2015年中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及分析展望[N].中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2015.12
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;故障;維護(hù);維修
前言
數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數(shù)字表示,通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào),控制機(jī)床的動(dòng)作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動(dòng)地將零件加工出來。高效率、省時(shí)、省工是其本身性能優(yōu)點(diǎn),但在日常生產(chǎn)工作當(dāng)中,由于人們不注意操作,使機(jī)器超時(shí)疲勞,會(huì)出現(xiàn)多種多樣的問題,今天我們就系統(tǒng)的分析一下,并闡述一下針對(duì)這些病狀如何展開維護(hù)與維修。
1 數(shù)控機(jī)床在日常工作當(dāng)中的故障
數(shù)控機(jī)床的故障分為數(shù)控系統(tǒng)故障和機(jī)床本體故障兩大類.前者包括 CNC 系統(tǒng)故障、伺服系統(tǒng)故障、編碼器故障、超程故障和 PMC 故障等,由 CNC 控制軟件進(jìn)行自診斷。后者包括機(jī)床故障和操作信息等,由 PMC 控制程序進(jìn)行自診斷.伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)通常有 3 種表現(xiàn)形式: 一是在 CRT 上顯示報(bào)警內(nèi)容或報(bào)警信息,判斷這種故障較容易,因?yàn)閺膱?bào)警信息內(nèi)容上可以得到一些簡(jiǎn)單的提示;二是在驅(qū)動(dòng)裝置上用報(bào)警燈或數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)裝置的故障;三是工作雖然不正常,但無任何報(bào)警信息,對(duì)這類故障,則要求維修人員根據(jù)故障表現(xiàn)特點(diǎn),綜合各方面因素分析和判斷,這一類伺服故障往往也是比較難以排除的。一般都是由伺服控制單元、伺服電機(jī)、測(cè)速電機(jī)、編碼器等出現(xiàn)問題引起的.而有些則是由機(jī)械、液壓、油污等其他因素或環(huán)境不宜引起伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障。下面我們具體分析一下:
(1)惡劣使用環(huán)境引起的故障。數(shù)控機(jī)床是比較精密的自動(dòng)控制設(shè)備,安裝時(shí)應(yīng)盡可能地避免灰塵大、易傳導(dǎo)振動(dòng)、濕度大、靠近熱源或者陽(yáng)光直射的地方。比如將常規(guī)數(shù)控機(jī)床與磨削類機(jī)床混合排列,磨床的磨粒易造成機(jī)床導(dǎo)軌磨損和電路板短路損壞。濕度高的環(huán)境往往易造成電路板短路,特別是夏秋交替的時(shí)節(jié),空氣中濕度特別高,這也是數(shù)控機(jī)床故障的高發(fā)期。電網(wǎng)質(zhì)量差以及強(qiáng)烈的電子干擾也是此類故障的另一個(gè)重要的原因之一。
(2)用戶錯(cuò)誤的使用方法引起的故障。這類故障一般來講是比較嚴(yán)重的故障,主要是由用戶錯(cuò)誤的操作和維護(hù)方法造成的,其結(jié)果往往損壞機(jī)床功能部件甚至造成重大人身傷害。如機(jī)床操作不當(dāng)造成撞車、加工時(shí)工件裝卡不緊造成工件飛出或者移位、進(jìn)刀量過大造成刀具損壞甚至主軸損壞。高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)不平衡工件在機(jī)床上易引起附加彎矩,破壞主軸等部件。機(jī)床維護(hù)人員未按機(jī)床維護(hù)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行機(jī)床維護(hù)也會(huì)造成機(jī)床嚴(yán)重故障。
(3)設(shè)備或零部件的自然損耗形成的故障數(shù)控機(jī)床由數(shù)以千計(jì)分離元器件組成,每個(gè)部件都會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常工作帶來影響。而任何器件、零部件都是具有生命周期的,隨著時(shí)間的增加,其使用壽命在逐步減少。如電池具有一定的使用期限、油液會(huì)隨時(shí)間而變質(zhì)老化、電器元件會(huì)隨時(shí)間或動(dòng)作次數(shù)而逐步失效、機(jī)械移動(dòng)部件會(huì)逐漸因磨損而損壞等等。液壓油的污染變質(zhì)是數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)故障的主要原因之一,它會(huì)造成閥芯堵塞、活塞泄漏等故障,造成機(jī)床誤動(dòng)作,甚至?xí)?duì)機(jī)床產(chǎn)生更大的破壞; 電子元件的溫漂、高壓擊穿、系統(tǒng)接插件松動(dòng)。
2 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)
(1)數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)A規(guī)范操作規(guī)程與日常維護(hù)。B保持?jǐn)?shù)控裝置內(nèi)部的清潔。C定期清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)D輸入/輸出裝置的定期維護(hù)E直流電動(dòng)機(jī)電刷的定期檢查和更換F定期更換存儲(chǔ)用電池G備用電路板的維護(hù)
(2)機(jī)械部件的維護(hù)A主傳動(dòng)鏈的維護(hù)B滾珠絲杠螺紋副的維護(hù)C刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)
(3)液壓、氣壓系統(tǒng)維護(hù)。做到定期清洗、更換以及檢查。
(4)機(jī)床精度的維護(hù)。對(duì)系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償和對(duì)機(jī)床進(jìn)行大修。
(5)提高故障診斷技術(shù)數(shù)??貦C(jī)床全部或部分地喪失了機(jī)床規(guī)定的功能就稱為數(shù)控機(jī)床故障。故障診斷技術(shù)就是在機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí),掌握機(jī)床現(xiàn)行狀態(tài)的信息,查明產(chǎn)生故障部位和原因,或預(yù)知機(jī)床的異常和故障動(dòng)向,并采取必要的措施和對(duì)策的技術(shù),防止故障的產(chǎn)生。診斷的目的就是要確定故障的原因和部位,以便機(jī)床維修人員或操作人員盡快地進(jìn)行故障的修復(fù)。
3 數(shù)控機(jī)床的維修
3.1 數(shù)控機(jī)床故障維修的特點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床故障維修一般分機(jī)械故障維修和數(shù)控系統(tǒng)故障維修兩部分。
機(jī)械故障維修的顯著特點(diǎn)是先簡(jiǎn)后精,即先簡(jiǎn)易維修后精密維修。
(1)簡(jiǎn)易維修是由現(xiàn)場(chǎng)維修人員使用一般的檢查工具或通過感覺器官的問、看、聽、摸、嗅等對(duì)機(jī)床進(jìn)行故障診斷。例如,可以使用最常用的萬用表檢測(cè)電路的通斷。簡(jiǎn)易診斷能快速測(cè)定故障部位,監(jiān)測(cè)劣化趨勢(shì),選擇有疑難問題的故障進(jìn)行精密診斷。
(2)精密是維修根據(jù)簡(jiǎn)易診斷中提出的疑難故障,由專職維修人員利用先進(jìn)測(cè)試乎段進(jìn)行精確的定量檢測(cè)與分析,找出故障位置、原因和數(shù)據(jù),以確定最合理的修理方法。
3.2 數(shù)控系統(tǒng)故障維修的特點(diǎn)
(1)先機(jī)械后電氣。即首先檢查機(jī)械部分是否正常,行程開關(guān)是否靈活,氣動(dòng)、液壓部分是否存在阻塞現(xiàn)象等等。然后再檢查電氣部分。
(2)先外部后內(nèi)部。即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后,維修人員應(yīng)先采用問、看、聽、摸等方法,由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。
(3)先簡(jiǎn)單后復(fù)雜。先簡(jiǎn)單后復(fù)雜,當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時(shí)無從下手時(shí),應(yīng)先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。常常在解決簡(jiǎn)單故障的過程中,難度大的問題也可能變得容易,或者在排除簡(jiǎn)單故障時(shí)受到啟發(fā),從而有了解決復(fù)雜故障的辦法。
(4)先一般后特殊。在排除某一故障時(shí),要先考慮最常見的可能原因,然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。
3.3 智能化維修
由于現(xiàn)代化加工生產(chǎn)設(shè)備的普及使用以及現(xiàn)代加工技術(shù)的復(fù)雜多變性,使專業(yè)維修人員都很難把握維修過程?,F(xiàn)代化加工生產(chǎn)設(shè)備的智能維修不僅降低了維修成本,還提高了維修效率和設(shè)備的可靠性。但智能化維修還未近成熟,故其目前應(yīng)用的廣度和深度還非常有限。
3.4 網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同維修
網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)模式是生產(chǎn)過程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)模式通過網(wǎng)絡(luò)使有分散性特點(diǎn)的維修資源在維修過程中得以合理調(diào)整。
4 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)控機(jī)床在日常工作中的故障多種多樣,筆者只是簡(jiǎn)單的例舉了一些常發(fā)的事項(xiàng)以及一些重點(diǎn)注意的地方,如果想處理好日常機(jī)床的維護(hù)與維修,就必須從細(xì)節(jié)入手,勤加養(yǎng)護(hù)規(guī)范操作,務(wù)必使機(jī)床保持一個(gè)良好的工作環(huán)境,才能有效的提高效率,避免故障的發(fā)生。希望通過本文可以使大家有一個(gè)系統(tǒng)的了解,對(duì)日后的生產(chǎn)工作有所幫助。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床;故障分析;維修
中圖分類號(hào):TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 淺析數(shù)控機(jī)床調(diào)試
1.1 數(shù)控機(jī)床安裝完成后,進(jìn)行正確全面的調(diào)試是非常重要的。我就數(shù)控的調(diào)試過程及其內(nèi)容做了總結(jié)、歸納,以期讓大家在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床調(diào)試時(shí)節(jié)省時(shí)間、全面到位,減少故障、防止意外事故的發(fā)生,正常發(fā)揮機(jī)床的各項(xiàng)性能,保證機(jī)床的正常使用壽命。
步驟1:機(jī)床電氣檢查。打開機(jī)床電氣控制柜,檢查繼電器、接觸器、伺服驅(qū)動(dòng)器插頭等有無松動(dòng),如有松動(dòng),將其恢復(fù)至正常狀態(tài),有鎖緊機(jī)構(gòu)的將其鎖緊。
步驟2:CNC操作箱檢查。打開操作箱門,檢查各種插頭(如指令線、手搖輪、LCD插座等)一定將其插好,不然會(huì)給調(diào)試帶來不必要的麻煩!
步驟3:接線質(zhì)量檢查。包括所有接線端子(包括強(qiáng)弱電部分),各端子一定要擰緊。
步驟4:電磁閥檢查。所有電磁閥用手推動(dòng)幾下,防止長(zhǎng)時(shí)間不用造成的動(dòng)作不良。
步驟5:限位開關(guān)檢查。檢查所有限位開關(guān)靈活性及固定的是否牢靠。
步驟6:地線檢查。一定要有良好的接地,用來保證人身安全及機(jī)床良好的抗干擾性。
步驟7:電源的相序檢查。保證與機(jī)床的要求一致。
步驟8:接通機(jī)床總電源。(主要以廣數(shù),華中為例自帶PLC)依照?qǐng)D紙,重點(diǎn)檢查+24V與L-是否短路,依次送入強(qiáng)電,注意,萬用表測(cè)強(qiáng)電時(shí)注意量程是否合,檔位是否準(zhǔn)確。檢查電箱、主軸電機(jī)冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向是否正確。,冷卻,液壓等處是否正常。
步驟9:特別注意提供給CNC裝置及伺服單元的電壓
步驟10:觀察有無漏油現(xiàn)象,特別注意觀察主軸卡盤卡緊等處的液壓管是否擰緊,防止有油時(shí)濺到身上
步驟11:按CNC電源通電按鈕,觀察屏幕上的顯示直到出現(xiàn)正常畫面。如有報(bào)警,及時(shí)查找故障原因并排除。
步驟12:若相應(yīng)參數(shù)都已設(shè)好,機(jī)床已無報(bào)警,將狀態(tài)選擇開關(guān)打在JOG(手動(dòng))狀態(tài),進(jìn)行各坐標(biāo)軸的正、負(fù)方向運(yùn)動(dòng),可以用手按各軸對(duì)應(yīng)的超程保護(hù)開關(guān),看其動(dòng)作是否正常。然后進(jìn)行慢速超程試驗(yàn)驗(yàn)證限位檔塊安裝位置的正確性。
步驟13:將狀態(tài)選擇開關(guān)放在回零狀態(tài),觀察回零狀態(tài)的正確性
步驟14:將狀態(tài)選擇開關(guān)放在JOG(手動(dòng))或MDI狀態(tài),進(jìn)行變速、換檔、及正反轉(zhuǎn)試驗(yàn),驗(yàn)證主軸運(yùn)動(dòng)和速度顯示情況,逐步升速到最高速度,觀察轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性。
步驟15:看導(dǎo)軌有無良好。若不好,看是管路問題還是電氣問題。
步驟16:逐漸變化快速移動(dòng)倍率按鈕及進(jìn)給倍率旋鈕,隨意點(diǎn)動(dòng)刀架,觀察動(dòng)作的正確性
步驟17:進(jìn)行主軸調(diào)速試驗(yàn),測(cè)量主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速,觀察主軸速度顯示值。如果誤差過大,可對(duì)變頻器或主軸參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
步驟18:進(jìn)行刀具選擇試驗(yàn),檢驗(yàn)刀架正反轉(zhuǎn)和定位的正確性。
步驟19:功能試驗(yàn)。進(jìn)行各種功能指令的輸入及運(yùn)行,觀察其執(zhí)行情況。
步驟20:在該狀態(tài)下,編制程序,盡可能多的使用各種功能指令在機(jī)床接近行程范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
步驟21:編輯一段程序,先打上單段,驗(yàn)證程序正確后,然后讓機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行,并配合主軸倍率旋鈕、進(jìn)給倍率旋鈕、快速倍率等進(jìn)行多種變化,觀察機(jī)床工作情況是否正常。 全部調(diào)試完成,并驗(yàn)證正確后,將機(jī)床參數(shù)及程全部傳出,保存起來,以備后用。
1.2 數(shù)控機(jī)床維修的意義
數(shù)控機(jī)床技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ),是制造業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有力保障。數(shù)控設(shè)備維修技術(shù)不僅是保障正常運(yùn)行的前提,對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動(dòng)作用。數(shù)控機(jī)床任何部分的故障與失效,都會(huì)使機(jī)床停機(jī),從而造成生產(chǎn)停頓。因此,維修對(duì)于原理復(fù)雜數(shù)、結(jié)構(gòu)精密的數(shù)控系統(tǒng)就顯得十分的必要了。
2 FANUC數(shù)控機(jī)床常見故障分析極其維修技術(shù)
眾所周知,數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)是十分的復(fù)雜的。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成,工作原理和特點(diǎn),筆者總結(jié)出以下幾點(diǎn)常見故障和維修 技術(shù)。
2.1 伺服驅(qū)動(dòng)側(cè)的故障分析及其維修
伺服系統(tǒng)接收來自CNC系統(tǒng)的指令,將其譯碼,通過一系列的轉(zhuǎn)換機(jī),變成可以調(diào)節(jié)的電流或電壓,進(jìn)而控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)或刀架的運(yùn)動(dòng)。從上我們可以看出,伺服系統(tǒng)與電源電網(wǎng),機(jī)械系統(tǒng)等是相關(guān)聯(lián)的,而且在工作中一直處于頻繁的啟動(dòng)和運(yùn)行狀態(tài),因此,伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障在數(shù)控機(jī)床故障中是比較常見的。其主要故障大概有如下幾種。
1)系統(tǒng)損壞。這個(gè)故障一般是由于網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)太大,或電壓沖擊造成的。因?yàn)槲覈?guó)的大部分地區(qū)的電網(wǎng)質(zhì)量不好,會(huì)給機(jī)床帶來電壓超限,尤其是瞬間超限,這個(gè)是很難預(yù)測(cè)到的。因此這個(gè)要特別注意維護(hù)電網(wǎng)的質(zhì)量,以此來減少系統(tǒng)損壞故障的發(fā)生。
2)無控制指令,而電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這種故障的原因是速度環(huán)開環(huán)或正反饋。
3)加工時(shí)工件表面達(dá)不到要求,走圓弧插補(bǔ)軸換向時(shí)出現(xiàn)凸臺(tái),或者電機(jī)低速爬行或振動(dòng),這類故障在工作當(dāng)中也是經(jīng)常出現(xiàn),它一般是由于伺服系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng),各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機(jī)匹配不合適引起的,解決辦法就是對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)節(jié)。
4)保險(xiǎn)絲燒斷、或者電機(jī)過熱影響電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),甚至是燒壞,這類故障很大程度上是機(jī)械負(fù)載過大或者卡死致使的。
2.2 CNC數(shù)控系統(tǒng)側(cè)故障分析及其維修
CNC系統(tǒng)故障發(fā)生的概率不是很高,并且它的發(fā)生要受環(huán)境因素的影響,筆者將CNC系統(tǒng)故障及其維修歸納如下。
1)環(huán)境因素。在機(jī)床運(yùn)作當(dāng)中,溫度、濕度超過允許范圍,操作不當(dāng),參數(shù)設(shè)定不當(dāng)?shù)纫部赡茉斐赏C(jī)或CNC系統(tǒng)故障。比如說有一工廠的數(shù)控設(shè)備,開機(jī)后不久便失去了數(shù)控準(zhǔn)備好的信號(hào),導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作,經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)機(jī)體溫度過高,原因是通氣過濾網(wǎng)已經(jīng)堵死,從而引起溫度傳感器動(dòng)作。這類故障維修比較簡(jiǎn)單,就是更換過濾網(wǎng),讓機(jī)體恢復(fù)正常運(yùn)作溫度就可以了。這里還要提一點(diǎn)的就是不安操作規(guī)程拔插線路板,或者沒有靜電防護(hù)措施等,都有可能導(dǎo)致停機(jī)等故障,因此,在操作的時(shí)候一定要按章行事。
2)硬件故障。系統(tǒng)硬件要是發(fā)生故障,就會(huì)立即停機(jī)工作,也會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的各個(gè)動(dòng)作停止。對(duì)于這類故障的維修就比較棘手了,這個(gè)要求維修人員要了解系統(tǒng)的運(yùn)作原理以及相應(yīng)的電路板的功能特點(diǎn),根據(jù)故障發(fā)生的規(guī)律予以排除。如果條件允許的話,可以采用備件交換法來確定故障硬件。
3)軟件故障。就一般而言,F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)的軟件包括系統(tǒng)軟件及用戶軟件兩大類。系統(tǒng)軟件用來控制刀具軌跡、插補(bǔ)計(jì)算、圖形模擬、速度位置處理等。用戶軟件主要有控制機(jī)床動(dòng)作及信號(hào)的PMC、用戶程序及相關(guān)參數(shù)。軟件故障發(fā)生的故障較小,一般多為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng),這樣的話可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)床運(yùn)行不平穩(wěn)或者出現(xiàn)報(bào)警。維修的方法就是重新修改系統(tǒng)參數(shù)。對(duì)于一些參數(shù)修改過大或參數(shù)大量丟失的數(shù)控系統(tǒng),可以考慮將備份參數(shù)重新導(dǎo)入而不必一一查閱說明書。
2.3 數(shù)控機(jī)床安裝完成后,進(jìn)行正確全面的調(diào)試是非常重要的。我就數(shù)控的調(diào)試過程及其內(nèi)容做了總結(jié)、歸納,以期讓大家在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床調(diào)試時(shí)節(jié)省時(shí)間、全面到位,減少故障、防止意外事故的發(fā)生,正常發(fā)揮機(jī)床的各項(xiàng)性能,保證機(jī)床的正常使用壽命。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)制造業(yè)的迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)各大企業(yè)均引進(jìn)了世界先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造術(shù)的典型應(yīng)用,培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)控人才是當(dāng)下機(jī)械制造業(yè)最重要的任務(wù)。數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性是十分明顯的,它給機(jī)械制造行業(yè)帶來的利益也是相當(dāng)巨大的,但是,它的故障限制性也是很常見的,這就需要機(jī)械工作人員在平時(shí)認(rèn)真負(fù)責(zé)地對(duì)待每一項(xiàng)操作,這樣才能更好地利用數(shù)控機(jī)床的特性,為機(jī)械企業(yè)帶來更多的利益。
參考文獻(xiàn)
[1]陳子銀.數(shù)控機(jī)床電氣控制[M].北京理工大學(xué)出版社,2006.
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床 故障診斷 維修 機(jī)械 電子
數(shù)控機(jī)床是一種集自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、微電子、伺服驅(qū)動(dòng)、精密機(jī)械等技術(shù)于一身的高技術(shù)產(chǎn)物。一旦系統(tǒng)的某些部分出現(xiàn)故障,就勢(shì)必使機(jī)床停機(jī),影響生產(chǎn)。所以,如何正確維護(hù)設(shè)備和出現(xiàn)故障時(shí)迅速診斷,確定故障部位,及時(shí)排除解決,保證正常使用,是保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的必不可少的工作。
1 數(shù)控機(jī)床故障診斷原則
1.1 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床,故其故障的發(fā)生也會(huì)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(huì)擴(kuò)大故障,使機(jī)床大傷元?dú)?,喪失精度,降低性能?/p>
1.2 先靜后動(dòng)
先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài),通過了解、觀察測(cè)試、分析確認(rèn)為非破壞性故障后,方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行工況下,進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試,查找故障。而對(duì)破壞性故障,必須先排除危險(xiǎn)后,方可通電。
1.3 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜
當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋,一時(shí)無從下手時(shí),應(yīng)先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。往往簡(jiǎn)單問題解決后,難度大的問題也可能變得容易。
1.4 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)故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前,首先注意排除機(jī)械性的故障,往往可達(dá)到事半功倍的效果。
2 數(shù)控機(jī)床常見故障分析
根據(jù)數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成,工作原理和特點(diǎn),將常見的故障部位及故障現(xiàn)象分析如下。
2.1 數(shù)控系統(tǒng)故障
2.1.1 位置環(huán) 這是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令,并與位置檢測(cè)系統(tǒng)的反饋值相比較,進(jìn)一步完成控制任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它具有很高的工作頻度,并與外部設(shè)備相聯(lián)接,容易發(fā)生故障。
常見的故障有:
①位控環(huán)報(bào)警:可能是測(cè)量回路開路;測(cè)量系統(tǒng)損壞,位控單元內(nèi)部損壞。
②不發(fā)指令就運(yùn)動(dòng),可能是漂移過高,正反饋,位控單元故障;測(cè)量元件損壞。
③測(cè)量元件故障,一般表現(xiàn)為無反饋值;機(jī)床回不了基準(zhǔn)點(diǎn);高速時(shí)漏脈沖產(chǎn)生報(bào)警的可能原因是光柵或讀頭臟了;光柵壞了。
2.1.2 電源部分 電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng)。
由于中國(guó)電源波動(dòng)較大,還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等)。這些原因可造成電源故障監(jiān)控或損壞。另外,數(shù)控系統(tǒng)部分運(yùn)行數(shù)據(jù),設(shè)定數(shù)據(jù)以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內(nèi),系統(tǒng)斷電后,靠電源的后備蓄電池或鋰電池來保持。因而,停機(jī)時(shí)間比較長(zhǎng),拔插電源或存貯器都可能造成數(shù)據(jù)丟失,使系統(tǒng)不能運(yùn)行。
2.1.3 可編程序控制器邏輯接口 數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制,如刀庫(kù)管理,液壓?jiǎn)?dòng)等,主要由PLC來實(shí)現(xiàn),要完成這些控制就必須采集各控制點(diǎn)的狀態(tài)信息,如斷電器,伺服閥,指示燈等。因而它與外界種類繁多的各種信號(hào)源和執(zhí)行元件相連接,變化頻繁,所以發(fā)生故障的可能性就比較多,而且故障類型亦千變?nèi)f化。
2.1.4 其他 由于環(huán)境條件,如干擾,溫度,濕度超過允許范圍,操作不當(dāng),參數(shù)設(shè)定不當(dāng),亦可能造成停機(jī)或故障。
2.2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障
進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障報(bào)警現(xiàn)象有三種:一是利用軟件診斷程序在CRT上顯示報(bào)警信息;二是利用伺服系統(tǒng)上的硬件(如發(fā)光二極管、保險(xiǎn)絲熔斷等)顯示報(bào)警;三是沒有任何報(bào)警指示。
2.2.1 軟件報(bào)警形式
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)都具有對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、報(bào)警的能力。在CRT上顯示進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的報(bào)警信號(hào)大致可分為三類:
①伺服進(jìn)給系統(tǒng)出錯(cuò)報(bào)警 這類報(bào)警的起因,大多是速度控制單元方面的故障引起的,或是主控制印刷線路板內(nèi)與位置控制或伺服信號(hào)有關(guān)部分的故障。
②檢測(cè)出錯(cuò)報(bào)警 指檢測(cè)元件(測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器或脈沖編碼器)或檢測(cè)信號(hào)方面引起的故障。
③過熱報(bào)警。
2.2.2 硬件報(bào)警形式
硬件報(bào)警包括速度單元上的報(bào)警指示燈和保險(xiǎn)絲熔斷以及各種保護(hù)用的開關(guān)跳開等報(bào)警。報(bào)警指示燈的含義隨速度控制單元設(shè)計(jì)上的差異也有所不同。一般有下述幾種。
①電流報(bào)警 此時(shí)多為速度控制單元上的功率驅(qū)動(dòng)模塊損壞。檢查方法是在切斷電源的情況下,用萬用表測(cè)量模塊集電極和發(fā)射極之間的阻值,與正常值相比較,以確認(rèn)該模塊是否損壞。
②高電壓報(bào)警 原因是由于輸入的交流電源電壓超過了額定值的10%,或是電動(dòng)機(jī)絕緣能力下降,或是速度控制單元的印刷線路板接觸不良。
③電壓過低報(bào)警 由于輸入電壓低于額定值的85%或是電源連接不良引起的。
④速度反饋斷線報(bào)警 多是由伺服電動(dòng)機(jī)的速度或位置反饋線不良或連接器接觸不良引起的。
⑤保護(hù)開關(guān)動(dòng)作 此時(shí)應(yīng)首先分清是何種保護(hù)開關(guān)動(dòng)作,然后再采取相應(yīng)的措施解決。如伺服單元上熱繼電器動(dòng)作,應(yīng)先檢查熱繼電器的設(shè)定是否有誤,然后再檢查機(jī)床工作時(shí)的切削條件是否太苛刻或機(jī)床摩擦力矩是否太大。
⑥過載報(bào)警 造成過載報(bào)警的原因有機(jī)械負(fù)載不正常,或是速度控制單元上電動(dòng)機(jī)電流的上限值設(shè)定的太低。
2.2.3 無報(bào)警顯示的故障
這類故障多以機(jī)床處于不正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的形式出現(xiàn),故障的根源在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;故障診斷;維修
數(shù)控機(jī)床具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn):自動(dòng)化、高效率。它是結(jié)合電子計(jì)算機(jī)的技術(shù)、自動(dòng)化性能的技術(shù)、驅(qū)動(dòng)以及精密勘測(cè)等多個(gè)類別的最新研究成果的一種新型的用于機(jī)械類加工制造的設(shè)施。在生產(chǎn)還有生活的諸多領(lǐng)域數(shù)控機(jī)床備受親睞最大的原因是其生產(chǎn)效率非常高,自身性能優(yōu)。但對(duì)比一下傳統(tǒng)老式的機(jī)床產(chǎn)品,數(shù)控機(jī)床的故障診斷就比較專業(yè)也是比較高端的。對(duì)數(shù)控機(jī)床故障的診斷和進(jìn)行維修管理方面的總結(jié),在實(shí)際工作運(yùn)行中是非常有指導(dǎo)意義的。
一、數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)分析
利用到數(shù)控原理的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床,等待進(jìn)行加工的幾何數(shù)據(jù)信息通過固定的語(yǔ)言錄入模式導(dǎo)入數(shù)控體系系統(tǒng),相對(duì)應(yīng)的數(shù)控體制系統(tǒng)衍生對(duì)主軸和進(jìn)給的軸與輔助的加工配件操控的指令進(jìn)行加工制造。硬件和控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的兩大系統(tǒng)。組合不同,控制模式以及加工精密級(jí)別也就不同。正因如此,針對(duì)數(shù)控機(jī)床的診證修理不僅要借鑒普通的機(jī)床故障診斷原理,還要融合個(gè)案實(shí)例情況。數(shù)控機(jī)床的硬、軟件設(shè)置都包括多個(gè)部分,詳細(xì)情況可以參照下圖。
有關(guān)數(shù)控機(jī)床硬件系統(tǒng)相關(guān)示意圖
有關(guān)數(shù)控機(jī)床中軟件系統(tǒng)示意圖(如下圖)
二、故障分類
數(shù)控機(jī)床這種新型的技術(shù)設(shè)施,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因一旦產(chǎn)生故障,究其原因都相對(duì)的困難,這在排查的時(shí)候常常遇到一些為難。為了確保工作人員能夠更精準(zhǔn)以及縮短不必要的時(shí)間找到故障原因,可以簡(jiǎn)單地做以下的分類:
(一)按故障部件劃分
可以分開做機(jī)械類故障和電氣類的故障。機(jī)械類的故障是由于不正確的操作導(dǎo)致的機(jī)械在傳動(dòng)方面的問題和導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的摩擦力比較巨大的故障。噪音大,阻力大都是其顯著特征。電氣的故障分成強(qiáng)、弱電的故障。電源開關(guān),接觸等元件帶來的電路故障是強(qiáng)電方面的故障;CNC、PLC以及單元輸入輸出的電路故障是弱點(diǎn)故障。
(二)依據(jù)性質(zhì)劃分
系統(tǒng)里的故障和任意性故障。系統(tǒng)的故障就是在一定的情況下,數(shù)據(jù)機(jī)床百分之百會(huì)有的故障,譬如高溫預(yù)警導(dǎo)致的系統(tǒng)體制癱瘓。任意性的故障指的就是突然出現(xiàn)的極其偶然的問題。譬如零件老化、接觸不好、變活動(dòng)、腐蝕等等。
(三)按照故障的原因劃分
按照原因可以分為機(jī)床本身的故障和外部條件造成的故障。本身的故障多由于數(shù)控機(jī)床自身引發(fā)的,外界的環(huán)境條件不起作用。很大一部分的機(jī)床都出現(xiàn)過這類故障;而外部的故障就不是自身簡(jiǎn)單能引起的,一定是收了外部的刺激或者其他的因素導(dǎo)致。譬如電波不穩(wěn),溫度異常等等。
(四)有沒有預(yù)警劃分
有預(yù)警的顯示的故障類型里面有可以細(xì)化為軟件和硬件的預(yù)報(bào)顯示。每一個(gè)部分裝置的提示燈在出現(xiàn)故障的時(shí)候都會(huì)有反應(yīng),這是硬件的預(yù)報(bào)顯示故障。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問題在顯示器出現(xiàn)報(bào)告警示的內(nèi)容,這種類型是軟件預(yù)警。有這種預(yù)報(bào)的顯然要比沒有的警覺性強(qiáng),排查便利。相反的,沒有預(yù)警顯示的問題性故障無論是硬件還是軟件都沒有任何顯示,這種故障診斷起來相對(duì)比較困難。
三、數(shù)控機(jī)床常見的故障診斷法
(一)感官直面應(yīng)對(duì)
在出現(xiàn)故障的時(shí)候,用我們的五官感覺判斷事故的類型尋找可能出現(xiàn)問題的方位??梢砸罁?jù)不同的氣味,熱度縮小范圍,延長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)搶救時(shí)長(zhǎng)。這種方法也是最普遍最明了的方法。
(二)自我診斷預(yù)警
遇到故障時(shí),自我診斷體制會(huì)作出預(yù)警,并在CRT上有所體現(xiàn),這種方法在修理中非常有用。一般的數(shù)控機(jī)床都系統(tǒng)攜帶這項(xiàng)功能。
(三)模式測(cè)試法
在數(shù)控設(shè)施操作異常的時(shí)候,把數(shù)控設(shè)備常用到的功能以及獨(dú)有的性能利用編程的方法,手工自動(dòng)皆可,繪制成為一個(gè)測(cè)試模式。當(dāng)數(shù)控設(shè)備進(jìn)入到這個(gè)模式中,通過判斷的精準(zhǔn)度和可信賴指數(shù),尋找故障發(fā)生原因。
(四)備用元件替換
在存在備用元件的基礎(chǔ)上,盡快找到故障的起因,利用事先的備份,刻制電路板、電路芯片等存在疑點(diǎn)的配備,排除故障解救問題,節(jié)約時(shí)間把損失降到最低化。
數(shù)控參數(shù)是直接影響數(shù)控機(jī)床的功能的原因,嚴(yán)重時(shí)影響工作運(yùn)行。所以應(yīng)及時(shí)校正數(shù)控體制內(nèi)的參數(shù)發(fā)生變化與否,憑借這樣的方法辨別數(shù)控參數(shù)變動(dòng)導(dǎo)致故障發(fā)生的可信度。
(六)邏輯分析
依照數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理,從邏輯的角度剖析邏輯電平和與之相關(guān)的特征參數(shù)。從配件的工作原理做一個(gè)詳細(xì)的分析,找到真正的故障的原因。只有檢測(cè)的同仁全面了解把握數(shù)控系統(tǒng)的每一部分以及各個(gè)零件的性能,才能實(shí)現(xiàn)有效地運(yùn)用這種方法。
四、維修與管理
數(shù)控機(jī)床的維修,除了對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)行合理的診治以外,還要求擁有一套完備的維修管理體系。維修和保養(yǎng)工作做的到位,不僅在預(yù)防故障這一部分加分,對(duì)于使用數(shù)控機(jī)床的大客戶的益處更是不言而喻。主要涵蓋以下三大層面:
(一)預(yù)防做到位
預(yù)防做到位就是指創(chuàng)設(shè)一整套適應(yīng)企業(yè)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)體系制度,定期的針對(duì)數(shù)控機(jī)床做不同程度不一等級(jí)的維護(hù)管理措施,確保數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行時(shí)保持在最佳狀態(tài),實(shí)現(xiàn)最大效益。期間需要確認(rèn)保養(yǎng)范圍、詳盡的流程計(jì)劃、實(shí)時(shí)的設(shè)配狀態(tài),這是預(yù)防事故的前提準(zhǔn)備也是參考依據(jù)。
(二)資料管理做到位
及時(shí)穩(wěn)步的對(duì)已經(jīng)做了設(shè)備維修故障診斷的數(shù)控機(jī)床歸檔梳理,作為以后可以借鑒的歷史資料不僅有真實(shí)的現(xiàn)實(shí)依據(jù),也有助于為后期陸續(xù)的保養(yǎng)管理的人員提供總結(jié),提高的機(jī)會(huì)。一次性的資源投入巨大、技術(shù)專業(yè)度高、維修難度系數(shù)高說的都是數(shù)控機(jī)床這一高價(jià)值的穩(wěn)定固有資產(chǎn),想要徹底的發(fā)揮其商業(yè)使用價(jià)值為企業(yè)帶來最高化的收益,一定需要數(shù)控機(jī)床的工作員工以及相應(yīng)的人員儲(chǔ)備不斷積累對(duì)其的各項(xiàng)認(rèn)識(shí),有比較專業(yè)細(xì)致的管理體驗(yàn)錄。資料管理做的到位游刃有余,達(dá)成目標(biāo)不會(huì)太難。
(三)備用件管理
擁有具有企業(yè)賣點(diǎn)的備用件管理對(duì)于提高數(shù)控機(jī)床的維保使用率十分必須。及時(shí)的布置備用件的供給計(jì)劃,獲悉具體的市場(chǎng)價(jià)格,開拓采購(gòu)路徑渠道,對(duì)庫(kù)存和消耗了解的要全面。這樣不僅可以一定程度上對(duì)于一些不可預(yù)見的市場(chǎng)因素進(jìn)行有效地規(guī)避,降低風(fēng)險(xiǎn)性,也于無形中節(jié)約了產(chǎn)量成本。
五、故障實(shí)例
一臺(tái)數(shù)控機(jī)床(840D),十一結(jié)束后再次啟動(dòng)運(yùn)行,各個(gè)給進(jìn)軸沒有絲毫反應(yīng),但是顯示燈一直處于亮的狀態(tài)。分析得出:該機(jī)床三維進(jìn)給軸可以一起運(yùn)動(dòng)。技術(shù)鑒定后,三軸不運(yùn)作不會(huì)是單一的機(jī)械部分和控制軟件的部分故障,極大可能是總控制位置且位于電氣的不正常引發(fā)的。工作人員將電氣柜打開,內(nèi)部的板面有明顯的預(yù)警和低壓的顯示。初次推斷是電源的電壓出現(xiàn)問題。接下來利用萬用表勘察,逐一檢測(cè)三軸的電壓,發(fā)現(xiàn)表一明顯不及表二、三電壓。隨后對(duì)表一進(jìn)行深入處理,表一接線位置不牢固。進(jìn)行故障處理:接洽固定,加固其他電氣連接位置,重新加工,系統(tǒng)正?;謴?fù)。
一數(shù)控機(jī)床(FANUC6ME),在進(jìn)行產(chǎn)品加工時(shí),Z軸振動(dòng),定位不精準(zhǔn)。分析可知:系統(tǒng)能夠在操控下完成加工的任務(wù)可見電氣運(yùn)行正常也不存在指令錯(cuò)誤,那么也許存在的問題就是機(jī)械部分。拆開傳動(dòng)箱查證,齒輪沒有明顯間隙沒有任何異樣,但細(xì)致觀察發(fā)現(xiàn)尺座的螺釘有晃動(dòng),所以有移位錯(cuò)位的現(xiàn)象。處理:把螺釘固定牢靠,重啟無阻礙。
操作過程中,突遇暫停且預(yù)警閃爍顯示,數(shù)控機(jī)床停運(yùn)。分析得到:數(shù)控機(jī)床的體系有狀態(tài)監(jiān)控的性能,控制指令。而發(fā)生超出常規(guī)的模式有如下的可能性:
1.油數(shù)量不夠造成的開關(guān)自行關(guān)閉和預(yù)警。
2.油路下漏。
3.壓力的開關(guān)不敏感了。
4.油路閉塞。
5.其泵電機(jī)的過量加載。
處理方案:首先對(duì)油路的開關(guān)即壓力開關(guān),進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其并不存在任何的積壓或者器械損耗情況,可以實(shí)現(xiàn)正常操控。再次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在油箱到被的部位,油不能通暢地被使用,此時(shí)發(fā)現(xiàn)油管道內(nèi)部有不明的物體堵塞,動(dòng)手清除后,數(shù)控機(jī)床可以正常進(jìn)行生產(chǎn)任務(wù)了。
一數(shù)控機(jī)床在運(yùn)作時(shí),測(cè)出其主軸,如果旋轉(zhuǎn)時(shí)速低于430r/min就會(huì)產(chǎn)生異樣的聲響,此時(shí)的功率也起伏比較大。但是一旦主軸在1200r/min時(shí),不會(huì)出現(xiàn)該聲響且沒有預(yù)報(bào)警示。分析該現(xiàn)象,主軸的控制器、電機(jī)、變速箱等故障都有可能是這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。處理步驟:出于對(duì)排查任務(wù)量的考慮,首先檢測(cè)控制器進(jìn)行排查,并沒有問題,其次是電路板,依然沒有任何的故障。因此可以斷定不是控制器內(nèi)的問題。然后檢查機(jī)械部分。主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度在300r/min時(shí)仍然存在,給到2100r/min時(shí)再次沒有了,由此看出問題故障也不在于機(jī)床內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)。可以明確機(jī)械的傳動(dòng)部分是癥結(jié)。隨后專心查看傳動(dòng)部分,在速度較低的時(shí)候300r/min以及高的速度的時(shí)候2100r/min的時(shí)候,電動(dòng)機(jī)都是按照同一的時(shí)速轉(zhuǎn)動(dòng),唯獨(dú)在較低的時(shí)速時(shí),位于變速箱內(nèi)部的齒輪發(fā)生減速的運(yùn)作,由此看出故障就是出現(xiàn)在變速箱里面。推斷得出,齒輪在低速的狀態(tài)產(chǎn)生故障。替換新的變速箱后再次試運(yùn)行,一切恢復(fù)正常。
一臺(tái)數(shù)控機(jī)床(840C),在運(yùn)作的時(shí)候,CRT顯示數(shù)據(jù)指示,沒有拾起工件預(yù)警,依據(jù)此信息對(duì)工件進(jìn)行排查,確認(rèn)抓件設(shè)備已經(jīng)將工件拾起,那么依舊出現(xiàn)預(yù)警訊號(hào)原因就不得而知了。分析過程,細(xì)致針對(duì)PLC的梯形形狀圖進(jìn)行分析辨別,發(fā)現(xiàn)問題經(jīng)由感應(yīng)部分的開關(guān)引起。解決步驟:對(duì)運(yùn)行機(jī)械的人員崗位進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)是人員的工作的程序不正確,沒有將負(fù)責(zé)感應(yīng)的開關(guān)徹底地按下去,隨后局部調(diào)整設(shè)備人員的夾緊力度,問題迎刃而解。
六、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于數(shù)控機(jī)床的相關(guān)故障診斷以及維修管理,不僅要運(yùn)用到專業(yè)的邏輯原理分析還需要成熟的實(shí)踐。與此同時(shí),完善的維修體系和管理創(chuàng)建診斷的相關(guān)文檔,對(duì)于數(shù)控機(jī)床的長(zhǎng)期運(yùn)作以及數(shù)控企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展極具意義。
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