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數(shù)控機床是綜合應(yīng)用計算機、自動控制、精密測量及現(xiàn)代化機械制造等多種*技術(shù)的機電一體化產(chǎn)品 , 是現(xiàn)代化制造技術(shù)*的生產(chǎn)工具. 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與排除是數(shù)控機床使用中重要的組成部分 , 也是目前保證數(shù)控機床發(fā)揮作用的因素之一[1 ]. 本文結(jié)合教學(xué)及工作實際 , 探討數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與排除的一般方法.

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1 　 直觀法

直觀法是在數(shù)控機床維, 也是應(yīng)使用的方法. 即利用人的手、眼、耳、鼻等感覺器官 , 通過對機床的各種光、聲、味等異常現(xiàn)象的分析和判斷 , 來尋找故障原因.

故障現(xiàn)象: 一臺立式數(shù)控加工中心 , 在工件切削過程中 , 監(jiān)視器突然出現(xiàn)無顯示故障 , 而機床還可以繼續(xù)工作 , 停機再開又一切正常 , 而在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中也常出現(xiàn)這一問題.

故障診斷與維修: 采用直觀法進行檢查 , 發(fā)現(xiàn)每當(dāng)車間上方的門式起重機經(jīng)過時 , 往往會出現(xiàn)此故障 , 由此初步判斷是元器件接觸不良. 檢查顯示板 , 用手觸動板上元件 , 當(dāng)觸動某一集成塊管腳時 , 顯示屏上顯示會消失 , 檢查發(fā)現(xiàn) , 管腳沒有*插入到插座中 , 另外 , 發(fā)現(xiàn)此集成塊旁邊有一個引腳沒有焊錫.

故障排除: 將管腳插緊 , 焊好焊錫 , 兩種異常狀況被排除后 , 故障消除 , 系統(tǒng)恢復(fù)正常.

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2 　 自診斷功能法

現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都是全功能數(shù)控系統(tǒng), 都具有很強的自診斷功能 , 即通過隨時監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài) , 及時判斷故障 , 同時立刻在 CRT上顯示報警信息. 有時當(dāng)硬件發(fā)生故障而不能發(fā)出報警信息時 ,也可以通過發(fā)光二極管的閃爍來指示故障的大致起因. 自診斷一般分為啟動自診斷、在線自診斷和離線自診斷[2 ]

故障現(xiàn)象: 某臺 KT610B - 01型數(shù)控火焰切割機床 , 采用 FANUC6M系統(tǒng) , 系統(tǒng)通電啟動后 , 進入自診斷時 , 監(jiān)視屏上出現(xiàn)“SYSTEM ERRER 901”, 主板上4 位發(fā)光二極管的狀態(tài)為:“3 3 30”(正常狀態(tài)應(yīng)為 3 3 3 3) , 數(shù)控系統(tǒng)不能進入正常的工作狀態(tài).

故障診斷與維修: 根據(jù)維修手冊可知: 900～908報警信號為磁泡驅(qū)動器故障 , 其中901報警信號表示開啟電源后 , 系統(tǒng)沒有立即檢測磁泡初始點.

故障排除: 這時不要急于調(diào)整BMU磁泡存儲器電路板 , 先對磁泡存儲器重新進行初始化. 按維修手冊中規(guī)定的磁泡存儲器初始化步驟 , 進行重新初始化操作 , 初始化操作以后 , 系統(tǒng)重新開機診斷時 , 不再出現(xiàn)901報警信號. 磁泡存儲器初始化之后所有內(nèi)容已丟失 , 因此需要將原設(shè)定參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、宏指令程序及零件程序等進行重新的測定和輸入 , 輸入后系統(tǒng)恢復(fù)正常.

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3 　 功能程序測試法

功能程序測試法是將數(shù)控系統(tǒng)的 G、M、S、T、F等所有功能指令 , 使用手工或自動方式編成一個整體的檢測程序 , 輸入數(shù)控系統(tǒng). 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題需要進行故障診斷的時候 , 數(shù)控系統(tǒng)運行這個檢測程序 ,

借以檢驗機床執(zhí)行這一程序時各項功能動作的準(zhǔn)確性和可靠性 , 進而判斷出故障發(fā)生的可能原因.

功能程序測試法常用于以下場合:

(1) 在機床加工中出現(xiàn)廢品 , 無法確定是由于加工程序錯誤、操作不當(dāng) , 還是數(shù)控系統(tǒng)本身的故障引起.

(2) 數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機性故障 , 難以辨別是外來干擾還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好引起的.

(3) 閑置時間較長的數(shù)控機床恢復(fù)使用時和對數(shù)控機床進行定期檢修時.

故障現(xiàn)象: 某臺配備 FANUC6數(shù)控系統(tǒng)的車床 , 在進行自動加工某種工件的時候 , 當(dāng)加工到曲線部位時 , 出現(xiàn)爬行現(xiàn)象 , 表面光澤度較差.

故障診斷與維修: 運行功能程序進行測試 , 發(fā)現(xiàn)直線、圓弧加工均沒出現(xiàn)爬行現(xiàn)象 , 機床順利完成各種規(guī)定動作 , 說明機床控制系統(tǒng)工作正常 , 由此確定問題可能出現(xiàn)在編程. 對曲線加工程序進行檢查 , 發(fā)現(xiàn)在編程中使用了 G61指令 , 即每加工一段時間就進行一次停止檢查 , 從而使機床出現(xiàn)爬行現(xiàn)象.

故障排除: 將 G61指令用 G64 (連續(xù)切削方式) 指令代替之后 , 爬行現(xiàn)象消失 , 機床加工恢復(fù)正常工作.

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4 　 參數(shù)檢查法

數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是經(jīng)過試驗和調(diào)整而取得的重要數(shù)據(jù), 通常存放在磁泡存儲器或電池供電的 RAM中.系統(tǒng)參數(shù)的變化會直接影響到機床的性能 , 甚至使機床不能正常工作. 當(dāng)電池電壓不足、數(shù)控裝置受到外界干擾或數(shù)控系統(tǒng)長期不通電 , 都會造成數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)丟失或出錯. 當(dāng)出現(xiàn)這些問題時 , 應(yīng)及時核對系統(tǒng)參數(shù)并修正參數(shù) , 就能排除故障[3 ]

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故障現(xiàn)象: 某臺配備了 FANUC7M系統(tǒng)的數(shù)控立式銑床出現(xiàn) X 軸伺服電機溫升過高現(xiàn)象 , 而無任何報警.故障診斷與維修: 檢查機械、電動機、伺服驅(qū)動單元等其他部件皆* , 檢查有關(guān)參數(shù) , 發(fā)現(xiàn) 22號參數(shù) (速度指令值) 數(shù)值顯示的閃爍頻率比其他軸的數(shù)值閃爍頻率快 , 另外查到6號參數(shù) (反向間隙補償量) 的補償值高達0125 mm.故障排除: 適當(dāng)減小 X 軸的反向間隙補償之后 , 電動機過熱現(xiàn)象消失 , 機床恢復(fù)正常.

5 　 交換法

交換法是在數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時, 利用同型號、同規(guī)格的備用電路板、模塊、集成電路芯片等元器件代替可疑點的元器件 , 觀察故障點的轉(zhuǎn)移情況 , 確定故障點的位置 , 是一種快速而簡便的找出故障點的方法. 當(dāng)無備用板時 , 也可以用同型號系統(tǒng)上的元器件來代替[4 ]

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故障現(xiàn)象: 某臺配備了 TOSNUC - 60OM系統(tǒng)的數(shù)控銑床 , 開機后監(jiān)視器上出現(xiàn)NC8 - 012 (伺服 CPU1板故障) 、NC8 - 013 (伺服 CPU2 故障) 、NC8 - 016 (反饋檢測裝置故障) 等報警信號 , 機床不能正常工作.

故障診斷與維修: 按報警提示 , 調(diào)換伺服 CPU模塊 ZSU2和 ZSU22板后 , 故障仍存在 , 可見故障原因不在伺服 CPU板上 , 在主板的6塊電路板中 , 主 CPU板對伺服 CPU來說重要. ZPUI主板 CPU與原板同類型 , 用 ZPUI主板 CPU調(diào)換原板 , 故障消除.

故障排除: 用 ZPUI主板 CPU調(diào)換原板 , 將有關(guān)數(shù)據(jù)及變量輸入新的主 CPU板后 , 故障消除 , 機床恢復(fù)正常.

除上所述的幾種故障檢查方法外 , 還有隔離法、升溫法、敲擊法、對比法、原理分析法、電壓偏拉法、軟件測試法等多種方法. 這些方法各有特點 , 可根據(jù)不同的故障情況靈活運用或幾種方法結(jié)合使用 ,逐步縮小故障的可疑范圍 , 后找出故障 , 將故障排除.

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