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机床设备电气系统故障的排除方法有哪些?
数控机床电气故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位三个阶段。第一阶段的故障检测就是对数控机床进行测试,判断是否存在故障;第二阶段是判定故障性质,并分离出故障的部件或模块;第三阶段是将故障定位到可以更换的模块或印制线路板,以缩短修理时间。为了及时发现系统出现的故障,快速确定故障所在部位并能及时排除,可以采用以下的诊断方法:
一、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。
二、数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。
三、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。
四、机床动态特性变差,工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。
五、偶发性停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。
以上就是机床设备常见的电气系统故障产生的原因和解决方法,机床设备的电气系统故障通常和机床加工工艺、人员操作、环境因素等方面有关,一些细微的问题往往被人们所忽视,经过长时间的累积这些因素不仅会造成故障,严重的还会损坏系统与机床,所以在使用机床设备时应当严格遵守操作规程,制定完善的维护保养制度。
数控车床出现故障怎么处理?
数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并发挥了良好的经济效果。机床在运行过程中,零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,因此熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段,对确定故障的原因和排除有着重大的作用。下面简单介绍下数控机床故障的排除方法:
一、数控机床故障诊断原则与基本要求
(1)排障原则主要包括以下几个方面:1)充分调查故障现象,首先对操作者的调查,详细询问出现故障的全过程,有些什么现象产生,采取过什么措施等。然后要对现场做细致的勘测;2)查找故障的起因时思路要开阔,无论是集成电器还是和机械、液压,只要有可能引起该故障的原因,都要尽可能全面地列出来。然后进行综合判断和优化选择,确定最有可能产生故障的原因;3)先机械后电气,先静态后动态原则。在故障检修之前,首先应注意排除机械性的故障。再在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后方可通电。
(2)故障诊断的基本要求
除了丰富的专业知识外,进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验,要求工作人员结合实际经验善于分析思考,通过对故障机床的实际操作分析故障原因,做到以不变应万变达到举一反三的效果。完备的维修工具及诊断仪表必不可少,常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等,常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。除此以外,工作人员还需要准备好必要的技术资料,如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
二、故障处理的思路
不同数控系统设计思想千差万异,但无论那种系统它们的基本原理和构成都是十分相似的。因此在机床出现故障时,要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路:调查故障现场,确认故障现象、故障性质,应充分掌握故障信息,做到“多动脑,慎动手”避免故障的扩大化。根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度,并列出故障部位的全部疑点。准备必要的技术资料,比如机床说明书,电气控制原理图等,以此为基础分析故障原因,制定排除故障的方案,要求思路开阔,不应将故障局限于机床的某一部分。
在确定故障排除方案后,利用示万用表、示波器等测量工具,用试验的方法验证并检测故障,逐级定位故障部位,确认出故障属于电气故障还是机械故障,是系统性的还是随机性的,是自身故障还是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后问题会马上迎刃而解。
三、故障处理方法
数控机床的数控系统是数控机床的核心所在,它的可靠运行,直接关系到整个设备运行的正常与否。下面总结提炼出一些判断与排除数控机床故障的方法。
(1)直观法。主要采用目测、手摸、通电等方法,维修人员在故障诊断时首先使用的方法是直观检查法。
(2)自诊断功能法。利用数控系统的自诊断功能,给出报警信息,指示故障的大致起因。
(3)交换法。将相同的模块和单元互相交换,观察故障转移的情况,从而快速确定故障的部位。
(4)仪器测量比较法。当系统发生故障后,采用常规电工检测仪器,对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测,将正常值与故障时的值相比较,可以分析出故障的原因与所在部位。仪器检查法是使用常规的电工仪表,对相关直流及脉冲信号及各组交、直流电源电压等进行测量,从而找出可能的故障问题。
(5)敲击法。数控系统由各种电路板组成,每块电路板上有很多焊点,任何虚焊或接触不良都可能出现故障可用绝缘物轻轻敲打有虚焊或接触不良的疑点处,若故障出现,则故障很可能就在敲击的部位。
四、故障排除的确认及善后工作
故障排除以后,维修工作还不能算完成,尚需从技术与管理两方面分析故障产生的深层次原因,采取适当措施避免故障再次发生。必要时可根据现场条件使用成熟技术对设备进行改造与改进。
一段时间后,询问一下操作工机床的运行状况,并再次对故障点进行全面检查。最后做维修记录,详细记录维修的整个过程,包括维修时间、更换件型号规格及故障原因分析等。从排除故障过程中发现自己欠缺的知识,制定学习计划,最终充实自己。
以上就是数控机床设备的故障处理方法,专业化的检测流程和维修方法可以快速的解决设备问题。制定严谨的流程、完善的日常维护保养制度、使用专用的零部件和原材料可以有效的避免故障的产生。
如何排除数控机床的故障-排除数控机床常见故障七大方法
如何排除数控机床的故障-排除数控机床常见故障七大方法
数控机床是一种高效的自动化机床,综合了计算机技术自动化技术伺服控制精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果。下面,我为大家提供排除数控机床常见故障七大方法,希望对大家有所帮助!
初始化复位法
一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
例:一台数控车床当按下自动运行键,微机拒不执行加工程序,也不显示故障自检提示,显示屏幕处于复位状态(只显示菜单)。有时手动、编辑功能正常,检查用户程序、各种参数完全正确;有时因记忆电池失效,更换记忆电池等,系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最(显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸)。排除方法:采用初始化复位法使系统清零复位(一般要用特殊组合健或密码)。
自诊断法
数控系统已具备了较强的自诊断功能,并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能,能显示出系统与主机之间的接口信息的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分,并显示出故障的大体部位(故障代码)。
A.硬件报警指示:是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法;
B.软件报警指示:系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。
直观检查法
直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察,确定故障范围,可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上,然后再进行排除。一般包括:
A.询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等;
B.目视:总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态,各电控装置有无报警指示,局部查看有无保险烧断,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等;
C.触摸:在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件,尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障;
D.通电:是指为了检查有无冒烟、打火,有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障,必须排除后方可通电。
例:一台数控加工中心在运行一段时间后,CRT显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转。停机后再开又一切正常。观察发现,设备运转过程中,每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时,CRT显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后,故障消除。
功能程序测试法
功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上,如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。
功能程序测试法常应用于以下场合:
A.机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是数控系统故障引起;
B.数控系统出现随机性故障,一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性个好;
C.闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
例:一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象,表面粗糙度极差。在运行测试程序时,直线、圆弧插补时皆无爬行,由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成,而编程时又使用了正确定位外检查C61指令之故。将程序中的G61取消,改用G64后,爬行现象消除。
交叉换位法
当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换,从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅要硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。
例:一台数控车床出现X向进给正常,Z向进给出现振动、噪音大、精度差,采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常,疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上,X轴电机运行正常,说明Z轴电动机引线正常;又将X轴电机引线换到Z轴电机上,故障依旧;可以断定是Z轴电动机故障或Z轴机械故障。测量电动机引线,发现一相开路。修复步进电动机,故障排除。
参数检查法
系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数,参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的CMOSRAM中,一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素,使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,可通过核对、修正参数,将故障排除。
例:一台数控铣床上采用了测量循环系统,这一功能要求有一个背景存贮器,调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定,经设定后该功能正常。
备件替换法
用好的备件替换诊断出坏的.线路板,即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。并做相应的初始化起动,使机床迅速投入正常运转。
对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间,使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行,还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同,若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。
一般不要轻易更换CPU板、存储器板及电地,否则有可能造成程序和机床参数的丢失,使故障扩大。
例:一台采用西门子SINUMERIKSYSTEM3系统的数控机床,其PLC采川S5—130W/B,一次发生故障时,通过NC系统PC功能输入的R参数,在加工中不起作用,不能更改加上程序中R参数的数值。通过对NC系统工作原理及故障现象的分析,认为PLC的主板有问题,与另一台机床的主板对换后,进一步确定为PLC主板的问题。经专业厂家维修,故障被排除。
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数控车床主轴常见故障的分析排除方法
数控车床,又称为CNC车床,即计算机数字控制车床,是我国使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。那么数控车床变频器修理方法呢?以下是我为您整理的有关数控车床变频器修理方法的资料,希望对你有帮助。
数控车床主轴常见故障的分析排除
一、不带变频的主轴不转
1)机械传动故障引起
处理方法:检查数控车床皮带传动有无断裂或机床是不是挂了空档。
2)供给主轴的三相电源缺相或反相
处理方法:检查电源,调换任两条电源线。
3)电路连接错误
处理方法:参阅电路连接手册,确保连线正确。
4)系统无相应的主轴控制信号输出
处理方法:用万用表量系统信号输出端,若无主轴控制信号输出,需更换相关IC元件或送厂维修。
5)系统有相应的主轴信号输出,但电源供给线路及控制信号输出线路存在断路或是元器件损坏
处理方法:用万用表检查系统与主轴电机之间的电源供给回路,信号控制回路是不是存在断路;各连线的触点是不是接触不良;交流接触器,直流继电器是不是损坏;检查热继电器是不是过流;检查保险是不是烧毁等。
二、带变频器的主轴不转
1)机械传动引起
处理方法:检查皮带传动有无断裂或机床是不是了空挡。
2)供给主轴的三相电源缺相
处理方法:检查电源,调换两条电源线。
3)控系统的变频器控制参数未打开
处理方法:查阅参数说明书,了解变频参数并更改。
4)系统与变频器的线路连接错误
处理方法:查阅系统与变频器的连线说明书确保连线正确。
5)模拟电压输出不正常
处理方法:用万能表检查系统的模拟电压是不是正常,检查模拟电压信号线连接是不是正确或接触不良,变频接收的模拟电压是不是匹配。
6)强电控制部分断路或元器件损坏
处理方法:检查主轴供电这一线路各触点连接是不是可靠,线路有没有断路,直流继电器是不是损坏,保险管是不是烧坏。
7)变频器参数未调好
处理方法:变频器内含有控制方式选择,分为变频器面板控制主轴方式,NC系统控制主轴方式等,若不选择NC系统控制方式,则无法用系统控制主轴,修改这一参数;查相关参数设置是不是合理。
三、带电磁耦合的主轴不转
1)电磁离合器线圈没有电压供给,使传动齿轮无法闭合,导致主轴不能转动;线圈短路,断路同样可能导致主轴不能正常工作。
处理方法:检查离合器线圈供电是不是正常;保险管是不是损坏;检查离合器线圈是不是损坏,更换符合规格的元器件。
四、带抱闸线圈的主轴不转
1)主轴的频繁起停,使制动也频繁起停,导致控制制动的交流接触器损坏,使制动线圈一直通电抱死主轴电机使主轴无法转动。
处理方法:更换控制抱闸的交流接触器。
五、变频器控制的主轴转速不受控
1)所用主板无变频功能
处理方法:更换带变频功能的主板。
2)系统模拟电压无输出或是与变频器连接存在断路
处理方法:先检查系统有无模拟电压输出,若无,则为系统故障,若有,则检查线路是不是存在断路。
3)系统与变频器连线错误
处理方法:查阅连接说明书,检查连线。
4)系统参数或变频器参数未设置好
处理方法:打开系统变频参数,调整变频器参数。
5)由于系统软件引起的轴转速显示不正确
处理方法:当变频器从S500变到S800,但显示还是S500,需要在编程时使用G04延时,有待系统软件改善。
六、不带变频的主轴(换档主轴)转速不受控
1)系统无S01-S02的控制信号输出
处理方法:检查系统有无换档控制输出,无为系统故障,更换IC或送厂维修。
2)连接线故障
处理方法:系统有换档控制信号输出,检查各连线是不是存在断路或接触不良,检查直流电器或交流接触器是不是损坏。
3)主轴电机损坏或短路
处理方法:检查主轴电机。
4)机床未挂档
处理方法:挂好档。
七、主轴无制动
1)制动电路异常或强电路元件损坏
处理方法:检查桥堆,熔断器,交流接触器是不是损坏;检查强电回路是不是断路。
2)制动时间不够长
处理方法:调系统或变频器的制动时间参数。
3)系统无制动信号输出
处理方法:更换内部元件或送厂维修。
4)变频器控制参数未调好
处理方法:查变频器使用说明书,正确设置变频器参数。
八、主轴启动后立即停止
1)系统输出脉冲时间不够
处理方法:调系统的M代码输出时间。
2)变频器处于点动状态
处理方法:参阅变频器的说明书,调好参数。
3)主轴线路的控制元件损坏
处理方法:检查电路上各接触点接触是不是良好,检查直流继电器,交流继电器是不是损坏,造成触头不自锁。
4)主轴电机短路造成热继电器保护
处理方法:查找短路原因,使热继电器复位。
5)主轴控制回路没带自锁电路,而把参数设置为脉冲信号输出,使主轴不能正常运转
处理方法:把系统控制主轴的启停参数改为电平控制方式。
九、主轴转动不能停止
1)交流接触器或直流继电器损坏,长时间吸合,无法控制。
处理方法:更换交流接触器或直流继电器。
十、系统一上电,主轴立即转动
1)系统内部IC2803击穿
处理方法:更换IC2803或主板。
CK6180型数控车床
数控车床编程技巧
科学技术的发展,导致产品更新换代的加快和人们需求的多样化,产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化。为适应这一变化,数控(NC)设备在企业中的作用愈来愈大。作为国家级重点职校,为顺应时代潮流,重点建设数控专业,选购了BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床。它与普通车床相比,一个显著的优点是:对零件变化的适应性强,更换零件只需改变相应的程序,对刀具进行简单的调整即可做出合格的零件,为节约成本赢得先机。但是,要充分发挥数控机床的作用,不仅要有良好的硬件,(如:优质的刀具、机床的精度等),更重要的是软件:编程,即根据不同的零件的特点,编制合理、高效的加工程序。通过多年的编程实践和教学,我摸索出一些编程技巧。
数控车床虽然加工柔性比普通车床优越,但单就某一种零件的生产效率而言,与普通车床还存在一定的差距。因此,提高数控车床的效率便成为关键,而合理运用编程技巧,编制高效率的加工程序,对提高机床效率往往具有意想不到的效果。
灵活设置参考点
BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床共有二根轴,即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点,各刀接近棒料时,坐标值减小,称之为进刀;反之,坐标值增大,称为退刀。当退到刀具开始时位置时,刀具停止,此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念,每执行完一次自动循环,刀具都必须返回到这个位置,准备下一次循环。因此,在执行程序前,必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而,参考点的实际位置并不是固定不变的,编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置,缩短刀具的空行程。从而提高效率。
化零为整法
在低压电器中,存在大量的短销轴类零件,其长径比大约为2~3,直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小,普通仪表车床难以装夹,无法保证质量。如果按照常规方法编程,在每一次循环中只加工一个零件,由于轴向尺寸较短,造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复,弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后,便会造成机床导轨局部过度磨损,影响机床的加工精度,严重的甚至会造成机床报废。而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作,则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题,必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构的动作间隔,同时不能降低生产率。由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件,则主轴送进长度为单件零件长度的数倍 ,甚至可达主轴最大运行距离,而弹簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是,原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上,每个零件的辅助时间大为缩短,从而提高了生产效率。为了实现这一设想,我电脑到电脑程序设计中主程序和子程序的概念,如果涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中,而有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中,每加工一个零件时,由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序,加工完成后,跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序,十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了,便于修改、维护。值得注意的是,由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变,而主轴的坐标时刻在变化,为与主程序相适应,在子程序中必须采用相对编程语句。
减少刀具空行程
在BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床中,刀具的运动是依靠步进电动机来带动的,尽管在程序命令中有快速点定位命令G00,但与普通车床的进给方式相比,依然显得效率不高。因此,要想提高机床效率,必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程,就可以提高刀具的运行效率。(对于点位控制的数控车床,只要求定位精度较高,定位过程可尽可能快,而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。)在机床调整方面,要刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面,要根据零件的结构,使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散,在很接近棒料时彼此就不会发生干涉;另一方面,由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化,必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改,使之与实际情况相符,与此同时再配合快速点定位命令,就可以刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。
优化参数,平衡刀具负荷,减少刀具磨损
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