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    技術(shù)文章

    數(shù)控機(jī)床維護(hù)檢修

    閱讀:1627          發(fā)布時(shí)間:2013-6-25
      數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床(Computernumericalcontrolmachinetools)的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(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,控制機(jī)床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、能的自動化機(jī)床,代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
      
      維護(hù)檢修
      
      延長元器件的壽命和零部件的磨損周期,預(yù)防各種故障,提高數(shù)控機(jī)床的平均*工作時(shí)間和使用壽命。
      
      使用注意
      
      1、數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境:對于數(shù)控機(jī)床使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動較大的設(shè)備(如沖床)和有電磁干擾的設(shè)備;
      
      2、電源要求;
      
      3、數(shù)控機(jī)床應(yīng)有操作規(guī)程:進(jìn)行定期的維護(hù)、保養(yǎng),出現(xiàn)故障注意記錄保護(hù)現(xiàn)場等;
      
      4、數(shù)控機(jī)床不宜長期封存,長期會導(dǎo)致儲存系統(tǒng)故障,數(shù)據(jù)的丟失;
      
      5、注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員
      
      維護(hù)章程
      
      數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)
      
      1、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度
      
      2、防止灰塵進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi):漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。
      
      3、定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)
      
      4、經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓:電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%~110%。
      
      5、定期更換存儲器用電池
      
      6、數(shù)控系統(tǒng)長期不用時(shí)的維護(hù):經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行溫機(jī)程序。
      
      7、備用電路板的維護(hù)機(jī)械部件的維護(hù)
      
      機(jī)械部件的維護(hù)
      
      1、刀庫及換刀機(jī)械手的維護(hù)
      
      1)用手動方式往刀庫上裝刀時(shí),要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;
      
      2)嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,防止機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞;
      
      3)采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號是否與所需刀具一致,防止換錯刀具導(dǎo)致事故發(fā)生;
      
      4)注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;
      
      5)經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位,并及時(shí)調(diào)整,否則不能完成換刀動作;
      
      6)開機(jī)時(shí),應(yīng)先使刀庫和機(jī)械手空運(yùn)行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動作。
      
      2、滾珠絲杠副的維護(hù)
      
      1)定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;
      
      2)定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動以及支撐軸承是否損壞。如有以上問題要及時(shí)緊固松動部位,更換支撐軸承;
      
      3)采用潤滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠,每天機(jī)床工作前加油一次;
      
      4)注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進(jìn)入絲杠防護(hù)罩和工作過程中碰擊防護(hù)罩,防護(hù)裝置一有損壞要及時(shí)更換。
      
      3、主傳動鏈的維護(hù)
      
      1)定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度;
      
      2)防止各種雜質(zhì)進(jìn)入油箱。每年更換一次潤滑油;
      
      3)保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時(shí)調(diào)整液壓缸和活塞的位移量;
      
      4)要及時(shí)調(diào)整配重。
      
      4、液壓系統(tǒng)維護(hù)
      
      1)定期過濾或更換油液;
      
      2)控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度;
      
      3)防止液壓系統(tǒng)泄漏;
      
      4)定期檢查清洗油箱和管路;
      
      5)執(zhí)行日常點(diǎn)檢查制度。
      
      5、氣動系統(tǒng)維護(hù)
      
      1)清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分;
      
      2)檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量;
      
      3)保持系統(tǒng)的密封性;
      
      4)注意調(diào)節(jié)工作壓力;
      
      5)清洗或更換氣動元件、濾芯;
      
      故障檢修
      
      在數(shù)控機(jī)床中,大部分的故障都有資料可查,但也有一些故障,提供的報(bào)警信息較含糊甚至根本無報(bào)警,或者出現(xiàn)的周期較長,無規(guī)律,不定期,給查找分析帶來了很多困難。對這類機(jī)床故障,需要對具體情況分析,進(jìn)行耐心的查找,而且檢查時(shí)特別需要機(jī)械、電氣、液壓等方面的綜合知識,不然就很難快速、正確地找到故障的真正原因。
      
      加工精度異常故障:系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動、機(jī)械故障、機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行異常、機(jī)床位置環(huán)異常或控制邏輯不妥,是生產(chǎn)中數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障的常見原因,找出相關(guān)故障點(diǎn)并進(jìn)行處理,機(jī)床均可恢復(fù)正常。生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)、診斷難度大。
      
      導(dǎo)致此類故障的原因主要有五個方面:
      
      1、機(jī)床進(jìn)給單位被改動或變化;
      
      2、機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置(NULLOFFSET)異常;
      
      3、軸向的反向間隙(BACKLASH)異常;
      
      4、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常,即電氣及控制部分故障;
      
      5、機(jī)械故障,如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件。
      
      此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導(dǎo)致加工精度異常。
      
      機(jī)械故障導(dǎo)致的加工精度異常,主要應(yīng)對以下幾方面逐一進(jìn)行檢查。
      
      1、檢查機(jī)床精度異常時(shí)正運(yùn)行的加工程序段,特別是刀具長度補(bǔ)償、加工坐標(biāo)系(G54~G59)的校對及計(jì)算。
      
      2、在點(diǎn)動方式下,反復(fù)運(yùn)動Z軸,經(jīng)過視、觸、聽對其運(yùn)動狀態(tài)診斷,發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動聲音異常,特別是快速點(diǎn)動,噪聲更加明顯。由此判斷,機(jī)械方面可能存在隱患。
      
      故障排除
      
      1、初始化復(fù)位法:一般情況下,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,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
      
      2、參數(shù)更改,程序更正法:系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機(jī),對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運(yùn)行。
      
      3、調(diào)節(jié),*化調(diào)整法:調(diào)節(jié)是一種zui簡單易行的辦法。通過對電位計(jì)的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)故障。如某廠維修中,其系統(tǒng)顯示器畫面混亂,經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。如在某廠,其主軸在啟動和制動時(shí)發(fā)生皮帶打滑,原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大,而驅(qū)動裝置的斜升時(shí)間設(shè)定過小,經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。
      
      *化調(diào)整是系統(tǒng)地對伺服驅(qū)動系統(tǒng)與被拖動的機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)*匹配的綜合調(diào)節(jié)方法,其辦法很簡單,用一臺多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器,分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系。通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間,來使伺服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動態(tài)響應(yīng)特性,而又不振蕩的*工作狀態(tài)。在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),即調(diào)節(jié)使電機(jī)起振,然后向反向慢慢調(diào)節(jié),直到消除震蕩即可。
      
      4、備件替換法:用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應(yīng)的初始化啟動,使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn),然后將壞板修理或返修,這是zui常用的排故辦法。
      
      5、改善電源質(zhì)量法:一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。
      
      6、維修信息跟蹤法:一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。以此做為故障排除的依據(jù),可正確*地排除故障。
      
      診斷方法
      
      數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷有故障檢測、故障判斷及隔離和故障定位三個階段。*階段的故障檢測就是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行測試,判斷是否存在故障;第二階段是判定故障性質(zhì),并分離出故障的部件或模塊;第三階段是將故障定位到可以更換的模塊或印制線路板,以縮短修理時(shí)間。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,快速確定故障所在部位并能及時(shí)排除,要求故障診斷應(yīng)盡可能少且簡便,故障診斷所需的時(shí)間應(yīng)盡可能短。為此,可以采用以下的診斷方法:
      
      1、直觀法
      
      利用感覺器官,注意發(fā)生故障時(shí)的各種現(xiàn)象,如故障時(shí)有無火花、亮光產(chǎn)生,有無異常響聲、何處異常發(fā)熱及有無焦煳味等。仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊印制線路板的表面狀況,有無燒毀和損傷痕跡,以進(jìn)一步縮小檢查范圍,這是一種zui基本、zui常用的方法。
      
      2、CNC系統(tǒng)的自診斷功能
      
      依靠CNC系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)的能力,對出錯部位進(jìn)行多路、快速的信號采集和處理,然后由診斷程序進(jìn)行邏輯分析判斷,以確定系統(tǒng)是否存在故障,及時(shí)對故障進(jìn)行定位。現(xiàn)代CNC系統(tǒng)自診斷功能可以分為以下兩類:
      
      1)開機(jī)自診斷開機(jī)自診斷是指從每次通電開始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止,系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序自動執(zhí)行對CPU、存儲器、總線、I/O單元等模塊、印制線路板、CRT單元、光電閱讀機(jī)及軟盤驅(qū)動器等設(shè)備運(yùn)行前的功能測試,確認(rèn)系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工作。
      
      2)故障信息提示當(dāng)機(jī)床運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí),在CRT顯示器上會顯示編號和內(nèi)容。根據(jù)提示,查閱有關(guān)維修手冊,確認(rèn)引起故障的原因及排除方法。一般來說,數(shù)控機(jī)床診斷功能提示的故障信息越豐富,越能給故障診斷帶來方便。但要注意的是,有些故障根據(jù)故障內(nèi)容提示和查閱手冊可直接確認(rèn)故障原因;而有些故障的真正原因與故障內(nèi)容提示不相符,或一個故障顯示有多個故障原因,這就要求維修人員必須找出它們之間的內(nèi)在,間接地確認(rèn)故障原因。
      
      3、數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查
      
      CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報(bào)警信息,而且能以多頁的“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息,常見的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。
      
      1)參數(shù)檢查數(shù)控機(jī)床的機(jī)床數(shù)據(jù)是經(jīng)過一系列試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù),是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。這些數(shù)據(jù)包括增益、加速度、輪廓監(jiān)控允差、反向間隙補(bǔ)償值和絲杠螺距補(bǔ)償值等。當(dāng)受到外部干擾時(shí),會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂,機(jī)床不能正常工作。
      
      2)接口檢查CNC系統(tǒng)與機(jī)床之間的輸入/輸出接口信號包括CNC系統(tǒng)與PLC、PLC與機(jī)床之間接口輸入/輸出信號。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上,用“1”或“0”表示信號的有無,利用狀態(tài)顯示可以檢查CNC系統(tǒng)是否已將信號輸出到機(jī)床側(cè),機(jī)床側(cè)的開關(guān)量等信號是否已輸入到CNC系統(tǒng),從而可將故障定位在機(jī)床側(cè)或是在CNC系統(tǒng)。
      
      4、報(bào)警指示燈顯示故障
      
      現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)內(nèi)部,除了上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報(bào)警外,還有許多“硬件”報(bào)警指示燈,它們分布在電源、伺服驅(qū)動和輸入/輸出等裝置上,根據(jù)這些報(bào)警燈的指示可判斷故障的原因。
      
      5、備板置換法
      
      利用備用的電路板來替換有故障疑點(diǎn)的模板,是一種快速而簡便的判斷故障原因的方法,常用于CNC系統(tǒng)的功能模塊,如CRT模塊、存儲器模塊等。需要注意的是,備板置換前,應(yīng)檢查有關(guān)電路,以免由于短路而造成好板損壞,同時(shí),還應(yīng)檢查試驗(yàn)板上的選擇開關(guān)和跨接線是否與原模板一致,有些模板還要注意模板上電位器的調(diào)整。置換存儲器板后,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求,對存儲器進(jìn)行初始化操作,否則系統(tǒng)仍不能正常工作。
      
      6、交換法
      
      在數(shù)控機(jī)床中,常有功能相同的模塊或單元,將相同模塊或單元互相交換,觀察故障轉(zhuǎn)移的情況,就能快速確定故障的部位。這種方法常用于伺服進(jìn)給驅(qū)動裝置的故障檢查,也可用于CNC系統(tǒng)內(nèi)相同模塊的互換。
      
      7、敲擊法
      
      CNC系統(tǒng)由各種電路板組成,每塊電路板上會有很多焊點(diǎn),任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點(diǎn)的電路板、接插件或電器元件時(shí),若故障出現(xiàn),則故障很可能就在敲擊的部位。
      
      8、測量比較法
      
      為檢測方便,模塊或單元上設(shè)有檢測端子,利用萬用表、示波器等儀器儀表,通過這些端子檢測到的電平或波形,將正常值與故障時(shí)的值相比較,可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于數(shù)控機(jī)床具有綜合性和復(fù)雜性的特點(diǎn),引起故障的因素是多方面的。上述故障診斷方法有時(shí)要幾種同時(shí)應(yīng)用,對故障進(jìn)行綜合分析,快速診斷出故障的部位,從而排除故障。同時(shí),有些故障現(xiàn)象是電氣方面的,但引起的原因是機(jī)械方面的;反之,也可能故障現(xiàn)象是機(jī)械方面的,但引起的原因是電氣方面的;或者二者兼而有之。因此,對它的故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機(jī)械方面,而必須加以綜合,地進(jìn)行考慮。

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