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中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)96-0181-02
0 引言
随着电子行业的日益更新,当今数控理论的调整发展,使得数控技术也在不断地跟着进步,数控系统的结构因此变得更加地复杂,智能化程度也是越来越高,数控技术在生产中的实践运用,维护等技术,也在不断地变化着。因此,对于数控机床的控制和维修,形成一套完整的理论系统体系,是大多数控技术人员的期望。希望借助这个理论体系,让控制和维修人员,能够更加快速地掌握数控的操作和维护技术。
1 数控机床控制技术
1.1 概念
数据机床控制是指通过数控程序,对数控机床下达工作指令,让数控机床按照预定的工作程序,对需要加工的零件进行自动化操作的过程。其操作前,需要先确定零件在机床的安装位置,刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。机器操作的路线,切削规格等参数等。掌握这些参数之后,才由程序员编制加工的数控操作程序单。然后让电脑按照制定的程序,进行规范的操作的一种深加工过程。
1.2 数控机床的电气控制
数控机床的电气控制主要由电流、位置、速度三个控制环利用串联的原理组成的。
1)电流环的功能是为伺服电机,提供其所需要的转矩电路。通常情况下,其与电动机之间的匹配调节,是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。其反馈信号也在制造时,已经在伺服系统内联接好了。因此不需要事后进行接线与调整;
2)速度环的功能是控制电机的转速,也就是坐标轴在工作时的运行速度的电路。速度调节器其P、I调整值,都是根据骚动坐标轴负载量,或者是机械转动的刚度与间隙等特性来决定的。一旦这些特性发生了变化,就需要对机械的传动系统进行检查和修复,然后再正确调整数控设备速度环的PI调节器;
3)位置环是对各坐标轴按照程序设备的指令进行工作,用于精确定位它位置的控制环节。位置环的正确运行与否,直接影响到坐标轴的工作精度。位置环的工作包括两部分。
其一,位置环是测量元件的精度是否与CNC系统脉冲当量匹配。测量元件每次移动的距离,外部倍频电路是否与系统庙宇的分辨率相符。测量元件与分辨率肪冲比必须达到100倍频方,才算合格。比如,位置测量时,元件脉冲次数10/mm,那么系统的分辨率应为0.001mm才算匹配。
其二,对位置环KV值的设定和调节。KV值一般是被当作机床数据进行设置的,数控系统中,对KV值的数值单位和设置地位都进行指定。速度环在进行最佳化调节后。KV值则是鉴定机床性能好坏,工作精度是否准确的重要因素。KV值体现了机床运动坐标,运动时性能的优势程度。关于KV值的设置,需要参考和符合以下公式:
KV=V/其中KV即位置环增益系数 V即坐标运行速度,m/min 即跟踪误差,mm 注意不同的单位,数据参数代表的涵义也不一样。
2 数控机床维修方法
2.1 故障检查
首先要对进行进行检查,查找机床究竟问题出在哪里,先可对机器的使用人员进行询问,再进行目测,触摸机器的各个线路是否完好,检查是否短路。再通电进行检测,如果不行,再利用进行检查,对机器的信号与报警装置,接口状态,参数调整等各种方法,直到查出机床的问题为止。故障检查这一步就算结束了。它是机床维修前的基础工作。只有正确地发现其问题,才能有针对性地对其进行修理。
2.2 维修方法
故障排查出来之后,再进行机床的维修,这里给大家介绍几种常见的机床障维修方法。
1)电源:电源是整个机床是否能够顺利工作的能量来源,它的损坏轻则会导致程序数据丢失,产生停机现象。重者可能毁坏整个系统。在我国,由于电力系统不是很充沛,所以经常导致电源的损坏,电源损坏应及时维修。然而做好提前的准备,才是预防电源损坏的根源。因此我们在设计机床的供电系统时,就尽量为它提供单独的配电箱,在电网供电质量不良的地方,三相交流稳压装置,也是必须事先配备的。接入数控机订的电源中线与接地线一定要分开,并且使用三相五线制等;
2)位置环故障:首先,位置环报警可能产生的原因是位置测量回路开路、测量元件已经损坏、接口信号损坏等。其次,坐标轴在脱离指令下运动,可是造成的原因是漂移可能过大;位置环或速度环接成正反馈;元件损坏等;
3)机床坐标查找不到零点。可能造成的原因是零方向与零点远离;编码器损坏光栅零点标、回零差事开关失灵等;
4)机床动态性差:其中原因可能是机械传动系统磨损严重,或者间隙过大造成的。或者是导轨工作做得不充分。对于电气控制系统,造成这样的问题可能原因是速度、位置环和相关参数,已经不处于最佳匹配状态。应在故障排除后,及时进行调整,使得达到最佳效果。
诸如此类等等问题,故障在查出之后,立即根据相关的维修方案进行正确地修理,对各种电路,参数,控制系统,电源等问题,进行仔细确认,然后针对性地调整维护方案,并且把每次维修的记录地都记载下来,以便下一次遇到同样的情况,好迅速地作出处理。
3 结论
根据以上依据,我们可以得知,数控机床的控制与维修技术,在我国虽然还没有形成非常完善的理论体系。但是只要我们仔细地摸索排查,利用自己和别人总结出来的经验,记载下来,对我国未来制定完整的数控机床控制技术和机床维修技术,无疑有着重大的借鉴意义。
参考文献
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在市场经济发展背景下,中职院校对数控人才的培养能够满足学生就业以及企业渴望人才的需求。无论在基本操作与编程技术,或其他维修与调试等方面技能都成为学生应掌握的重点内容。然而实际教学过程中受有限的教学设备以及实训教学的缺乏等因素影响,使学生综合能力无法满足社会需求。因此,分析虚拟数控机床在数控维修教学中的应用具有十分重要的意义。
1虚拟数控机床的基本概述
虚拟数控机床的技术主要利用计算机仿真加工技术进行环境的模拟,以此使应用者在其中可进行实际的操作与决策。通过计算机平台,数控机床的实际加工流程与所处环境都可清晰地显示出来,并在发生故障的情况下能够进行预警信息提示,对生产效率的提高以及实际工作风险的减弱具有很重要的作用。相比真实数控机床,虚拟数控机床的功能主要体现在:首先,结构相似。在实践操作过程中由于虚拟数控机床的界面与功能与真实数控机床较为接近,学生利用其能够解决数据失真问题,而且虚拟数控机床在模块上呈颗粒性特征,管理与操作极为便利。其次,具备图形结构。图形信息与相关运行参数都会在计算机中显示出来,为促进学生实现人机结合提供条件。再次,数据格式较为标准。应用过程中可进行相关数据信息的处理与存储,并有效地获取外界资源。最后,仿真功能。由于学生在运用虚拟数控机床中所采用的为真实数据,操作时会以3D立体形式显示出来,能够帮助学生发现数控操作中存在的问题并予以纠正。
2中职院校数控维修教学现状
尽管近年来,中职院校数控维修教学已取得突破性的成就,而且根据市场对人才的需求已开始注重对学生实践能力的培养。但在实际数控维修教学过程中仍存在一定的不足之处,其具体表现在数控系统、电气连接、功能部件的装拆以及传感检测器等方面。
2.1从数控系统角度
现阶段,中职院校数控维修教学中需配备的基础设施主要为数控机床电子、装拆以及综合实验室。但大多中职院校所具备的多集中在综合实验室方面,而且实验平台中的数控系统主要为FAUNC等类型,缺少比较高端的数控系统。这与市场经济环境中多样化的数控系统相脱离,对许多档次较高的数控系统涉及极少,导致学生实践能力无法得到有效提高。
2.2从电气连接角度
当前,中职院校数控维修教学为使学生能够掌握数控机床技术,已开始注重电气连接的教学。但实践操作过程中,由于电器元件具有较多类型且在进行伺服系统连接数控系统过程中需较多重复操作,很容易使材料如端子或导线的大量消耗并为电缆连接处产生一定的影响。这对学生在大量工作量掌握基本技能带来极大难题,使电气连接教学效果受到影响。
2.3从功能部件拆装角度
功能部件拆装相关课程是数控机床维修教学的重要内容。但教学过程中教师讲授的重点多集中在简单机床部件方面,学生手中的部件大部分为具有故障或生产中淘汰的旧产品,不仅在数量上表现不足,许多功能部件如液压站或机械手等也比较滞后,很难满足学生实训需求。特别在市场环境中新型功能部件的快速发展,其相比传统机床在结构方面更为复杂。若在教学中完全依托于老旧部件进行拆装训练,学生在工作岗位中将无法胜任机床维修工作。
2.4从传感检测器角度
作为保障机床精度的重要部分,传感检测器在应用中很容易出现故障。而在中职院校中关于传感检测器的相关教学或实验课程仍处于建设阶段,实验室中的操作主要侧重于机床测试与系统测试,使学生在传感检测器应用技能方面缺失。
3中职院校数控维修教学中虚拟数控机床的应用策略
3.1重视虚拟数控机床理论教学的辅助作用
在电子技术飞速发展的背景下,许多档次较高的数控机床无论从工作原理、功能部件以及综合性能等方面更加复杂,若完全依靠传统教学中多媒体教学方式如Flas等进行相关理论内容的传授,数控装配关系及其他相关知识很难为学生所掌握,教师的讲解难度也随之增加。因此需充分发挥虚拟数控机床的作用,在计算机中通过构建三维动画使其个功能部件以及结构特征演示出来,帮助学生理论基础知识的强化。
3.2虚拟数控机床在电气连接中的应用
传统教学中的电气连接问题也是影响数控维修教学质量的关键内容。通过虚拟数控机床系统的引入,使电气连接中所涉及的线槽布置以及元器件选择等内容更为学生所熟知。尤其在虚拟系统中进行电气布局规划过程中能够充分利用虚拟数控机床的优势,教师只需在实训过程中引导学生如何对电气连接做出合理规划,在完成元器件选择的基础上利用导线进行电气柜的连接。此外,教师可引导学生充分利用系统中的虚拟示波器或万用表等以检测自身的操作是否正确,在连接无误的情况下便可进行上机调试。而且虚拟电气连接的应用也可使实际操作中存在的资源过多浪费问题得以解决,所以学生对其应熟练掌握。
3.3虚拟数控机床在装拆中的应用
中职院校数控为学教学过程中,针对功能部件装拆存在的问题,可利用虚拟3D交互式的形式完成装拆。例如,在虚拟数控机床应用的条件下进行铣床整机的安装,此时教师可引导学生利用系统所提供的工具与零部件,这样便为学生营造良好的装拆实训环境。其中所设置的装拆工具库,为学生的实践操作操作提供了极大的便利,有效地提高学生的实践动手能力。此外,由前文可知,传统教学过程中学生装拆所利用的部件等多为淘汰旧部件且数量不足,加上大多中职院校很难进行实验室建设大量资金的投入。对此应充分利用虚拟数控机床在装拆教学中的应用,为学生提供更多当前市场环境中的新型功能部件,在教师的引导下,学生可在不断练习过程中掌握数据机床的基本结构,并了解功能部件的装配关系。这样解决传统装拆教学中损坏率过高的情况,并将部件资源有限以及实验室建设的现状得以改善,很大程度上为中职院校减轻了财政负担,而且在提高学生动手能力的同时促进教学质量的提高。
3.4虚拟数控机床在故障诊断方面的应用
故障诊断是中职院校数控维修教学的关键内容,实际故障诊断过程中往往以数控机床与其相应的计算机共同使用,并把握其中的每个操作细节。这就要求在故障诊断教学中利用虚拟数控机床时,需以操作界面所提供的参数为标准,教师可引导学生可在短时间内从数据信息中发现存在的故障问题。通过虚拟数控机床的引用,教师可引导学生利用PLC程序进行调试,通过计算机中所显示的故障信息等采取适当的维修措施。因此,实训过程中学生将了解更多的机床故障情况,并掌握相关的调试技巧,以此促进数控维修能力的提高。
4结论
【关键词】数控机床,电气维修;经济效益
0.引言
近年来,我国工业发展规模不断扩大,对工业生产效率要求也在不断提高。数控机床作为现代工业生产不可或缺的一部分,在数控机电气运行过程中,受多种因素的影响,会造成设备出现故障,进而影响到数控机床电气系统运行效率,不利于生产效率的提高。电气维修技术作为数控机床电气系统安全、稳定运行的保障,加大数控机床电气维修技术的应用可以有效地提高数控机床电气设备运行效率,为企业带来更好的经济效益。
1.数控机床的电气维修的重要性
随着经济、科技的不断发展,我国工业事业得到了飞速发展。数控机床设备作为现代工业发展不可或缺的一部分,数控机床是一种高效率的自动化自创,数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下,经济效益是企业生存的保障,而企业为了更好地生存,就会加大生产,加重数控机床设备的负荷,而在数控机床设备运行过程中,由于过量的操作,长时间运行,会造成电气发热,导致一些性能交差的原件经不住考验而出现故障,对于数控机床设备而言,它本身比较昂贵,而企业不合理的加工工序,长时间的使用数控机床,很容易就会造成数控机床出现故障,使得运行过程合纵数控机床失效,造成工作的停顿,影响到生产进度和效率。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障,只有做好数控机床电气维修工作,才能降低数控机床设备故障,保障数控机床设备在生命周期内正常运行,发挥其功效,继而不断提高生产效率,为企业带来更好的经济效益[1]。
2.数控机床电气故障分类
2.1硬件故障
数控机床设备一种电气化的设备,在运行过程中,很容易出现数控机床电气硬件故障,如电子故障、电器件故障、线路故障、接插件故障等,这些故障的发生会影响到数控机床运行效率。
2.2PLC故障
PLC 作为一种重要的工作装置,它是以计算机为核心技术,对工业电器系统中的继电器进行逻辑编辑控制。然而在数控机床电气运行过程中,受多种因素的影响,会造成PLC装置出现故障,一旦PLC装置出现故障,就会影响到整个电气系统的运行。
3.电气继电保护的维修技术
3.1观察法
数控机床作为一种机械设备,而在这个就讲究效益的社会环境下,企业就会批量的加工生产,进而使得数控机床设备出现超负荷运行,电气设备就会因过压而出现短路、烧坏线等问题。针对这类的故障,往往会有明显的外部现象,如烧焦、电气装置发热、冒烟等。此时,通过眼睛直接观察,就可以判定出故障的所在。如果观察到电气装置内部发黄、有烧焦气味散出,则就可以断定为继电装置出现故障,进而维修人员就要基础更换已经损坏的元件,确保系统运行稳定。
3.2对比法
对比法就是通过两台型号、性能相同的装置进行比较,通过测试两台电气设备的性能才找出故障的所在。在数控机床电气设备运行过程中,当电气设备出现故障时,可以利用一台与该故障设备型号、性能相同的设备进行比较,让两台装置在相同情况下运行,通过观察两台仪表测到的信号来进行对比,进而判断故障所在。
3.3故障分析
数控机床电气设备发生故障后,首先要确定设备类型,然后以当前的显示参数为依据,迅速判断设备的具体故障,设备故障分析与检修的前提必须是足够了解电力运行相关参数及其他相关理论知识,检修前应向工作人员询问生产过程当中的工艺情况以及故障前的参数变化,查询装置运行记录等工作[2]。
3.4备件置换法
当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。设备的更换必须是在断电情况下进行,确保维修技术人员的人身安全。另外,针对一些特殊的元件,必须严格按照操作说明进行,如,电路板,在更换电路板的时候,一定要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设定,否则会产生报警而不能工作[3]。
3.5数控系统的控制
数控机床系统的安全性、稳定性、可靠性直接关系到了数控机床电气运行效率。为了给企业创造更多的价值,就必须做好数控系统的管理[4]。首先,利用先进的科学技术,建立开放式的数控系统,通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制,它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量,实现数控机床电气的自动化控制;其次,要安排专业的技术人员,对数控机床电气设备进行日常管理,做好日常记录工作和技术分析,确保电气设备的正常运行。
3.6电源线路的选择
电源是提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。在数控机床电气运行过程中,电源是数控机床运作的基础,电源线路的好坏直接关系到数控机床运作的连续性、稳定性。在电气系统中,变频器的工作方式是先将系统中导入的交流电转换为直流电,再将直流电变为交流电,在数控机床电气控制系统中,电气控制系统通过调节电源模块,将进入系统中的交流电通过调频器转换为一定的直流电,从而满足电气系统的用电需求,同时通过对电源线路的优化设计,在系统断电之后,机床信号可以得到归零,在系统通电后,机床信号就会自行恢复,从而保障了数控系统的可行性[5]。
3.结语
在这个竞争日益激烈的市场环境下,企业参与市场竞争的手段就是经济效益。对于加工生产企业来说,企业的经济效益与数控机床电气有着直接的关联。数控机床作为一种自动化的电气设备,为了确保数控机床电气稳定运行,就必须做好数控机床电气维修工作,采用有效的维修技术,做好数控机床电气系统管理,进而不断提高数控机床电气生产效率,为企业带来更好的经济效益。
参考文献
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[2]何云. 数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨[J]. 电子制作,2013,10:232.
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关键词:数控机床;故障;诊断维修
中图分类号:C35文献标识码: A
数控设备是一种过程控制设备, 这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效,都会使机床停机,带来较大的经济损失。本文根据生产中经常遇到实际问题介绍几种常用数控机床故障诊断和维修技术。
一、数控机床的故障诊断分析
1、检查。
如果数控设备无法正常工作,要先确定出故障的位置,分析故障产生的原因,然后再进行维修。切莫在故障没有确诊的情况下盲目地进行拆卸,以免造成人为二次故障,增加数控机床的维修难度和成本增加。故障诊断的时候,要先摸查容易产生故障的部位,如因为电流过大导致的熔丝熔断就是常见故障。对于电路问题,电子元件的烧损也是常见问题,可以通过目测电路板上电子元件的管脚有无黑焦、断脚的现象,可以通过鼻子闻看有无烧焦的味道,进而缩小诊断范围,快速完成数控设备的故障诊断。
2、系统自诊断。
数控机床带有自诊断功能,按照实时监控的数据系统能够自动辨别一些故障信息,并通过有规律地闪烁发光二极管指示故障大概范围,比较现代化的系统则是将故障信息直接显示在液晶显示器屏幕上。随着自诊断技术的不断发展,出现了接口诊断技术,接口诊断技术是利用 JTAG 边界扫描技术对最复杂的装配进行测试、调试和在系统设备编程,并且诊断出硬件问题。
3、功能程序测试法。
功能程序测试是利用在数控系统中嵌入的测试程序对数控机床的关键运行部位进行功能测试,从而确定数控机床某部位的运行情况良好与否,为故障诊断提供方向性指示。
4、接口信号检查。
通过接口信号检查,将检测信息与接口手册标准标号进行比对,能够反映出一定范围内的故障信息,为数控机床故障诊断提供依据。
5、诊断备件替换法。
因为数控机床结构复杂,故障原因错综复杂,故障诊断难度较大。往往故障涉及到机电液,诊断过程需要大量的时间。在数控机床的故障诊断过程中,在配件充足、缺少诊断设备工具或诊断缺乏思路时,根据实际情况采用换件法,即用好件替换怀疑零件,能够迅速诊断出故障部位。
二、维修技术原理
1、先机械后电气
由于数控机床是一种自动化程度技术复杂的先进机械加工设备,一般来讲,机械设备的故障较易察觉。而数控系统故障的诊断则难度要大些,先机械后电气就是在数控机床的检修中,首先检查机械部分是否正常,行程开关是否灵活,气动液动部分是否正常等,从经验来看,数控机床的故障中有很大部分是从机械动作失灵引起的。所以,在故障检修前先注意排除机械性的故障,往往可以达到事半功倍的效果。
2、先外部后内部
数控机床是机械液压电气一体化的机床,故其故障的发生必然会从机械、液压、电气三方面综合反映出来。当数控机床出现故障时,维修人员应先采用望、闻、听、问、摸等方法由外向内逐一检查。
3、先简单后复杂
当出现多种故障相交织掩盖,一时无从下手时,应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的过程中,难度大的问题也可能变的容易,或者在排除简易故障时得到启发,对复杂故障的认识更清晰从而得到解决办法。
4、先静后动
维修人员本身要做到先静后动,不可盲目动手。应先询问机床操作工人故障的发生过程和状态。阅读机床说明书,资料图样后方可动手查找和处理故障。其次,对有故障的机床也要本着先静后动的原则,先在机床断电的静止状态,通过观察分析确认为非恶性循环性故障或非破坏性故障,方可给机床通电在运行状态下进行动态的观察检验测试,查找故障。然而对恶性的循环性故障,必须排除危险后方可通电在运行状态下进行动态诊断。
5、先公用后专用
公用性的问题往往会影响全局,而专用性的问题只影响到局部。如机床的几个进给轴都不能转动,这是应先检查和排除各轴公用的 CNC PLC 电源液压等公用部分的故障。然后再设法排除某轴的局部问题。
三、数控机床故障维修方法
1、上电重启法
在机床不能正常启动时,如果出现 910、912(RAM 奇偶校验报警)、920(系统监控报警)、930(CPU 异常报警)等报警时,经常可以通过重新上电启动或者多次重新启动的方法排除故障,这是因为数控系统为弱电系统,容易受到外界干扰。 但是当通过重新上电的方法系统即可恢复正常时,应该详细的检查数控系统的接地线和控制信号线布置是否合理,采取更有效的屏蔽措施,还要检查机床外部干扰源,对干扰采取合理的措施。
2、重装系统
由于瞬时故障引起的系统报警,可以通过硬件复位或用开关系统的方法来清除故障,但是系统工作区由于掉电、系统软件不良或者电池欠压造成混乱时,则必须对系统进行初始化,初始化之前应注意做好数据备份,数据备份一般在机床安装调试好后在机床参考点处进行,尤其是采用绝对编码器无挡块返回参考点的机床,否则将会出现绝对位置丢失的报警.对于有刀库的加工中心,数据回装时还要修改刀库数据表。系统初始化包括系统参数初始化、主轴参数初始化和伺服参数初始化,系统参数初始化是全部清除 SRAM 的数据(系统上电的同时按下RESET + DELET),然后把备份的机床数据回装.数据回装是在系统开机的同时按下系统操作软件的最右边两个键,直到系统出现引导画面的主菜单进行的。
3、置换法
由于数控机床采用模块化设计,集成化程度高,每个模块又由多个功能板组成,要把故障落实于某个功能板甚至某一元件上非常困难。为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查、修复板件。当不能确定故障确切所在功能板时,可以将系统相同的两台机床的功能板对调,通过观察故障是否转移来判定故障的具体部位.在用置换法更换功能板时要注意:更换任何板件必须在断电的情况下进行;更换板件前要记录原来的开关状态和设定状态、必要的参数,更换后要做好相应的设定,否则会出现新的故障报警或丢失参数。
4、屏蔽法
当报警不易确定故障原因时,可根据情况屏蔽局部来判断故障部位,如某数控机床进给采用全闭环控制,加工过程出现位置反馈信号断线报警,经分析,故障原因可能是光栅尺本身断线、系统内部检查电路故障、伺服故障或者机械传动间隙过大,通过重新设定系统控制功能参数,将系统原来的全闭环控制改为半闭环控制(通过参数封锁了光栅尺,FANUC-0iMC 系统是将 1815#1 设为“0”),报警解除,从而可以判断为光栅尺本身故障,经检测发现为
光栅尺有油污导致。数控系统的各模块就绪状态与系统信号一一对应,如 FANUC系统α系列模块通过 JX1B 发出就绪的使能信号,当发生故障的部位难以确定时,根据具体情况可采用使能信号短接屏蔽故障的方法来进行诊断。当电源模块不能就绪时,故障原因可能是电源
模块本身,也可能是后续的伺服模块,当 JX1B 终端盒插在电源模块的 JX1B 时,电源模块就绪,说明电源模块后续模块故障,否则是电源模块本身故障,当把 JX1B 终端盒插在 Y 轴伺服模块的 JX1B 后,电源模块启动就绪,说明为 Z 轴伺服模块故障。
结语
在面对数控机床的故障诊断维修问题上,要做好数控机床操作人员的技术培训,掌握正确的设备操作步骤和方法,避免出现人为性故障的发生。还要做好数控机床的日常维护保养,定期合理维护才能够最大限度地控制数控机床故障发生几率,防患于未然。对于数控机床维修技术人员,要注重对数控机床的技术资料的存档,注重对维修资料的收集和维修经验的总结、维修技术的培训。
参考文献
关键词:数控机床 故障诊断
中图分类号:TG519 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0119-01
1 数控机床的概念
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的金属切削机床,为了延长元器件的寿命和零部件的磨损周期,预防各种故障,同时掌握数控基础在其它行业的运用。
2 数控机床的特点
(1)具有高度柔性。
在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序。直接影响到零件的加工精度;而且功率大小、回转速度影响到加工的效率;其同步运行、自动变速及定向准停等要求,影响到机床的自动化程度。
(2)加工精度高。
数控机床的加工精度一般可达到0.005mm~0.1mm,是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量,而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高。
(3)可靠加工同一批零件,齿轮传动等机构外,数控机床已在原普通机床传动链的基础上,作了大幅度的简化。
(4)在执行过程中,其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置,以便经处理后发出新的执行命令,而且减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。
(5)改善劳动条件。
数控机床操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,数控机床一般带有固定刀位的自动转位刀架,零件的检验等工作,劳动趋于智力型工作,另外,工作环境清洁,安全。
(6)利于生产管理现代化。
3 数控机床故障维修的意义及特点
数控机床及时地诊断和维修可以确保系统安全运行,保证企业的经济效益。作为一种机、电、液、气、光高度一体化的产物,其维修侧重于电子、机械、液、气及光学的交叉点上,因而对维修的人才提出了更高的要求。
4 数控系统故障诊断方法
4.1 诊断步骤和要求
(1)故障诊断及判断、故障定位;(2)故障诊断要求:①故障检测方法简便有效。②使用的诊断仪器少而实用。③故障诊断的所需的时间尽可能短。
4.2 常用故障诊断方法
(1)直观法:(望闻问切)问—机床的故障现象、加工状况等;看—CRT报警信息、报警指示灯、元器件烟熏烧焦、电容器变形、开裂、保护器脱扣、触点火花等;听—异常声响;闻—电气元件焦糊味及其它异味;摸—发热、振动、接触不良等。
(2)CNC系统的自诊断功能:开机自诊断程序通电后执行对CPU、存储器、总线和模块及功能板、CRT、软盘等设备进行功能测试,确定主要硬件能正常工作。运行中的故障在CRT上报警信息,确定故障原因及排除方法。
(3)数据和状态检查:CNC系统的自诊断不但能在CRT上显示故障报警信息,而且还能以多页“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状态信息;接口诊断功能可将所有开关量信号的状态显示在CRT上,“1”表示通,“0”表示断。利用状态显示可以检查数控系统是否将信号输出到机床侧,机床侧的开关信号是否已输入到系统,从而确定故障是在机床侧还是在系统侧;数控机床的参数是经一系列的试验和调整而获得的重要参数,是机床正常运行的保证,包括有增益、加速度、轮廓监控及各种补偿值等。
(4)报警指示灯显示故障除CRT软报警外,还有许多“硬件”报警指示灯,分布在电源、主轴驱动、伺服驱动I/O装置上,由此可判断故障的原因。
(5)备板置换法(替换法):用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模版,或者将功能相同的模版或单元相互交换,观察故障的转移情况,就能快速判断故障的部位。敲击法:数控系统是由各种电路板组成,电路板上、接插件等处有虚焊或接口槽接触不良都会引起故障。可用绝缘物轻轻敲打疑点处,敲击处很可能就是故障部位。
(6)升温法:设备运行较长时间或环境温度较高时,机床就会出现故障,可用电吹风、红外灯照射可疑的元件或组件,确定故障点。
(7)功能程序测试法:当数控机床加工造成废品而无法确定是编程、操作不当还是数控系统故障时,或是闲置时间较长的数控机床重新投入使用时。将G、M、S、T、F功能的全部指令编写一个试验程序并运行在这台机床,可快速判断哪个功能不良或丧失。
(8)隔离法:隔离法是将某些控制回路断开,从而达到缩小查找故障区域的目的。
(9)测量比较法:为了检测方便,在模板或单元上设有检测端子,用万用表、示波器等仪器对这些端子的电平或波形进行测试,将测试值与正常值进行比较,可以分析和判断故障的原因及故障的部位。工件尺寸检测装置又分为机内尺寸检测装置和机外尺寸检测装置两种。工件尺寸检测装置仅在少量的高档数控机床上配用。
5 结语
随着数控技术的飞速发展,数控设备已大量使用。在数控机床维修中推广应用新技术、新工艺、新材料,做好数控的技术改造和局部改装设计管理工作,搞好数控机床维修用工、检、量具的管理,搞好数控设备维修的质量管理等工作。数控柜、操作面板及显示监控器是数控机床特有的部件。即使对于机械部件,数控机床和普通机床也是具有很大的区别的。从而保障企业生产的顺利运行。
参考文献
[1] 郑小年,杨克冲.数控机床故障诊断与维修[M].武汉:华中科技大学出版社.