數控機床的故障診斷處理及善后介紹

機械泵2019年12月03日

  數控機床,是一種技術含量很高的機、電、儀一體化的高效復雜的自動化機床,機床在運行過程中,零部件不可避免地會發生不同程度、不同類型的故障,因此,熟悉機械故障的特征,掌握數控機床機械故障診斷的常用方法和手段,對確定故障的原因和排除有著重大的作用。

  一、數控機床故障診斷原則與基本要求

  1.1排障原則。

  主要包括以下幾個方面:1)充分調查故障現象,首先對操作者的調查,詳細詢問出現故障的全過程,有些什么現象產生,采取過什么措施等。然后要對現場做細致的勘測;2)查找故障的起因時,思路要開闊,無論是集成電器,還是和機械、液壓,只要有可能引起該故障的原因,都要盡可能全面地列出來。然后進行綜合判斷和優化選擇,確定最有可能產生故障的原因;3)先機械后電氣,先靜態后動態原則。在故障檢修之前,首先應注意排除機械性的故障。再在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電后會發生破壞性故障的,必須先排除危險后,方可通電。

  1.2故障診斷要求。

  除了豐富的專業知識外,進行數控故障診斷作業的人員需要具有一定的動手能力和實踐操作經驗,要求工作人員結合實際經驗,善于分析思考,通過對故障機床的實際操作分析故障原因,做到以不變應萬變,達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少,常用工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵等,常用檢測儀表如萬用表、示波器、信號發生器等。除此以外,工作人員還需要準備好必要的技術資料,如數控機床電器原理圖紙、結構布局圖紙、數控系統參數說明書、維修說明書、安裝、操作、使用說明書等。

  二、故障處理的思路

  不同數控系統設計思想千差萬異,但無論那種系統,它們的基本原理和構成都是十分相似的。因此在機床出現故障時,要求維修人員必須有清晰的故障處理的思路:調查故障現場,確認故障現象、故障性質,應充分掌握故障信息,做到“多動腦,慎動手”避免故障的擴大化。根據所掌握故障信息明確故障的復雜程度,并列出故障部位的全部疑點。準備必要的技術資料,比如機床說明書,電氣控制原理圖等,以此為基礎分析故障原因,制定排除故障的方案,要求思路開闊,不應將故障局限于機床的某一部分。

  在確定故障排除方案后,利用示萬用表、示波器等測量工具,用試驗的方法驗證并檢測故障,逐級定位故障部位,確認出故障屬于電氣故障還是機械故障,是系統性的還是隨機性的,是自身故障還是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后問題會馬上迎刃而解。

  三、故障處理方法及故障舉例

  數控機床的數控系統是數控機床的核心所在,它的可靠運行,直接關系到整個設備運行的正常與否。下面總結提煉出一些判斷與排除數控機床故障的方法。

  3.1直觀法

  例1:一臺德國MAHO公司生產的五軸聯動數控鏜銑床,數控系統為飛利浦系統。在一次傳輸數控程序中,由于處理不當,將CPU板的傳輸接口燒壞。將CPU板拆下,仔細觀察,發現在RS232接口處有明顯焦糊痕跡。在放大鏡下仔細觀察,將斷線處重新跳接:并更換一塊8255芯片,最新安裝至機床上,將機床參數輸入,機床恢復正常。該CPU板一直運行至今,運行狀況良好。

  3.2自診斷功能分析法

  例2:一臺武漢重型機床廠生產的16米大立車,在一次加工過程中突然出現43號報警(PLC未準備好工作)。讀出ISTACK中的故障代碼34,查閱西門子840C診斷手冊,內容為:接口-DMP模塊啟動錯誤。檢查包括手持單元在內的所有DMP模塊,發現連接地面操縱臺的DMP模塊底板沒有上電。查閱電氣圖紙發現為之提供電壓的一空氣開關跳閘,將其合上故障消失。

  3.3PLC程序分析法

  數控機床最多,最頻繁的故障就是機床的某些邏輯功能無法實現。此時就需結合電氣原理圖,PLC程序,液壓原理圖等眾多資料進行分析,找出故障所在的原因,對其部件進行維修或者更換,使數控機床恢復正常的工作。

  例3:還是上文所說的武漢重型機床廠生產的16米大立車,在使用過程中突然發現X軸同油槽大量往外溢油。檢查同油線路并沒有發現堵塞現象,查閱電氣原理圖發現供油的只有X軸定時潤滑和定程潤滑兩項。用編成器PG720現場實時監控,在PB10中發現控制中間繼電器9KY50的輸出點Q11.4程序如下:

  PB1O段5

  AT40:裝載T40

  LKT030.3;設置T40的時間為300秒

  SET41;加載至T41

  ANT41;裝載T41

  LKT002.2:設置T41的時間為2秒

  SET40;加載至T40

  CDB32;調用DB32塊

  A(0D0.10;X軸正向運動信號0D0.11;X軸負向運動信號)

  AT40;翻轉控制

  0T38;上電控制加油潤滑=Q11.4;控制9KY50繼電器

  此處的PLC控制的含義就足在X軸運動時,利用T40和T41所沒置的翻轉時問對輸出Q11.4進行控制已達到定時潤滑的效果。監控PLC狀態發現邏輯運轉正常,監控9KY50發現完全按照PLC程序控制進行輸出,再檢查液壓電磁閥發現無論PLC有無輸出電磁閥都處于常通狀態,也就足說任何時候都打油。拆下9KY50,用萬用表測量,發現常開觸點粘連,更換新的中間繼電器,故障排除。

  3.4替換法

  例4:一臺德國溫加登公司生產的500噸程控沖床,裝有電子凸輪控制器。在一次使用過程中電子凸輪控制器報警,內容為系統故障,致使整個機床癱瘓。將電子凸輪器拆下,發現其本身具有兩塊一樣的電路板,且一塊電路板上報警紅色LED指示燈亮,另一塊完全正常,對調后故障發生轉移,證明其中一塊硬件有故障,將兩塊板同時拆下發現共有8塊可拔插的芯片,對調其中的四塊,再次進行比較,故障現象沒有發生轉移,再對調剩余的二塊芯片,故障現象發生轉移,至此下去找出有問題的芯片。但由于此芯片為EPROM片,將好的EPROM片中的程序利用寫片機寫入所購買的同類型EPROM片,安裝后,故障現象消失。此次故障的排除完全使用的是替換法,逐步縮小故障的范圍,找出故障原因并加以排除。

  四、故障排除的確認及善后工作

  故障排除以后,維修工作還不能算完成,尚需從技術與管理兩方面分析故障產生的深層次原因,采取適當措施避免故障再次發生。必要時可根據現場條件使用成熟技術對設備進行改造與改進。

  一段時間后,詢問一下操作工機床的運行狀況,并再次對故障點進行全面檢查。最后做維修記錄,詳細記錄維修的整個過程,包括維修時間、更換件型號規格及故障原因分析等。從排除故障過程中發現自己欠缺的知識,制定學習計劃,最終充實自己。

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