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数控机床故障诊断的方法-数控机床主轴常见故障以及解决方法

时间:2017-03-07 16:04来源:未知 作者:admin 点击:
数控机床故障诊断的方法-数控机床主轴常见故障以及解决方法
数控机床是涉及多个应用学科的十分复杂的系统,加之数控系统和机床本身的种类繁多,功能各异,不可能找出一种适合所有数控机床、所有类型故障的通用诊断方法。这里我们仅对一些常用的一般性方法加以介绍,这些方法互相联系,在实际的故障诊断中,对这些方法要综合运用。

1.自诊断功能法 现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度,但已经具备了较强的自诊断功能。能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况。一旦发现异常,立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示出故障的大致起因。利用自诊断功能,也能显示出系统与主机之间接口信号的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分。这个方法是当前维修工作最有效的方法之一。

2.功能程序测试法 所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能,如直线定位、圆弧插补、螺旋切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法,编制成一个功能测试程序,输入到数控系统中,然后启动数控系统使之运行,借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。本方法对于长期闲置的数控机床第一次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下,一时难以确定是编程错误还是操作错误,或者是机床故障的原因,这是一个较好的判断方法。

3.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。例:某加工中心,在JOG方式下,进给平稳,但自动则不正常。首先要确定是NC故障还是伺服系统故障,先断开伺服速度给定信号,用电池电压作信号,故障依旧,说明NC系统没有问题。进一步检查是Y轴夹紧装置出了故障。

4.局部升温法 CNC系统经过长期运行后元器件均要老化,性能会变差。当它们尚未完全损坏时,出现的故障会变得时有时无。这时可用热吹风机或电烙铁等来局部升温被怀疑的元器件,加速其老化,以便彻底暴露故障部件。当然,采用此法时,一定要注意元器件的温度参数,不要将原来是好的器件烤坏。

5.敲击法 当CNC系统出现的故障表现为时有时无,往往可用敲击法检查出故障的部位所在,这是由于CNC系统是由多块印刷线路板组成,每块板上有许多焊点,板间或模块问又通过插接件及电线相连。因此,任何虚焊或接触不良,都可能引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处,故障肯定会重复再现,若出现,则敲击处很可能就是故障部位。

6.对比法 CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整、维修的便利,在印刷线路板上设计了多个检测端子。用户也可利用这些端子比较测量正常的印刷线路板和有故障的印刷线路板之间的差异。可以检测这些测量端子的电压和波形,分析故障的起因和故障的所在位置。甚至有时还可对正常的印刷线路板人为地制造“故障”,如断开连线或短路、拔去组件等,以判断真实故障的起因。为此,维修人员应在平时积累印刷线路板上关键部位或易出故障部位在正常时的正确波形和电压值。因为CNC系统生产厂往往不提供有关这方面的资料。

7.利用报警号诊断 利用报警号进行故障诊断是数控机床故障诊断的主要方法之一。如果机床发生了故障,且有报警号显示于CRT上,首先就要根据报警号的内容进行相应的分析与诊断。维修人员就可以根据报警号所指出的现象进行分析,缩小检查的范围,有目的地进行某个方面的检查。报警号(错误代码)一般包括下列几方面的故障(或错误)信息: (1)程序编制错误或操作错误; (2)存储器工作不正常; (3)伺服系统故障; (4)可编程控制器故障; (5)连接故障; (6)温度、压力、液位等不正常; (7)行程开关(或接近开关)状态不正确。 除了以上常用的故障检查测试方法外,还有拔板法、电压拉偏法、开环检测法等等。包括上面提到的诊断方法在内,所有这些检查方法各有特点,按照不同的故障现象,可以同时选择几种方法灵活应用,对故障进行综合分析,才能逐渐缩小故障范围,较快地排除故障。一旦故障部位找到,但手头却无可更换的备件,可用移植借用办法作为应急措施来解决。

数控机床主轴常见故障以及解决方法

机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。机床主轴通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成。实际应用中主要有两类高速主轴:

一类是具有零传动的高速电主轴,这类主轴因采用电机和机床主轴一体化的结构,并经过精确的动平衡校正,因此具有良好的回转精度和稳定性,但对输出的扭矩和功率有所限制。

另一类是以变频主轴电机与机械变速机构相结合的主轴。这类主轴输出的扭矩和功率要大得多,但相对来说回转精度和平稳性要差一点,因此对于这类主轴来说,如何正确地设计机床主轴及其组件对机床加工精度的影响是至关重要的。

数控机床主轴常见的故障以及解决方法

一、不带变频的主轴不转

故障原因以及处理方法:

机械传动故障引起:检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡。

②供给主轴的三相电源缺相或反相:检查电源,调换任两条电源线。

③电路连接错误:认真参阅电路连接手册, 确保连线正确。

④系统无相应的主轴控制信号输出:用万用表测量系统信号输出端,若无主轴控制信号输出,则需更换相关IC元器件或送厂维修。

⑤系统有相应的主轴控制信号输出,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:用万用表检查系统与主轴电机之间的电源供给回路,信号控制回路是否存在断路; 是否存在断路;各连线间的触点是否接触不良;交流接触器,直流继电器是否有损坏;检查热继电器是否过流;检查保险管是否烧毁等。

二、带变频器的主轴不转

故障原因以及处理方法:

①机械传动故障引起:检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡。

②供给主轴的三相电源缺相:检查电源,调换任两条电源线。

③数控系统的变频器控制参数未打开:查阅系统说明书,了解变频参数并更改。

④系统与变频器的线路连接错误: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:用万用表检查系统输出的模拟电压是否正常;检查模拟电压信号线连接是否正确或接触不良,变频器接收的模拟电压是否匹配。

⑥强电控制部分断路或元器件损坏:检查主轴供电这一线路各触点连接是否可靠,线路有否 断路,直流继电器是否损坏,保险管是否烧坏。

⑦变频器参数未调好: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;检查相关参数设置是否合理。

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三、不带变频的主轴(换档主轴)转速不受控

故障原因处理方法:

①系统无S01- S04的控制信号输出:检查系统有无换档控制信号输出。若无,则为系统故障,更换IC或送厂维修。

②连接线路故障:若系统有换档控制信号输出,则检查各连接线路是否存在断路或接触不良, 检查直流继电器或交流接触器是否损坏。

③主轴电机损坏或短路:检查主轴电机。

④机械未挂档:挂好档位。

四、主轴无制动

故障原因处理方法:

①制动电路异常或强电元器件损坏:检查桥堆,熔断器,交流接触器是否损坏;检查强电回路是否断路。

②制动时间不够长:调整系统或变频器的制动时间参数。

③系统无制动信号输出:更换内部元器件或送厂维修。

④变频器控制参数未调好:查阅变频器使用说明书,正确设置变频器参数。

五、主轴启动后立即停止

故障原因处理方法

①系统输出脉冲时间不够:调整系统的M代码输出时间。

②变频器处于点动状态:参阅变频器的使用说明书,设置好参数。

③主轴线路的控制元器件损坏:检查电路上的各触点接触是否良好,检查直流继电器 交流 接触器是否损坏, 造成触头不自锁

④主轴电机短路,造成热继电器保护:查找短路原因,使热继电器复位。

⑤主轴控制回路没有带自锁电路, 而把参数设置为脉冲信号输出, 使主轴不能正常运转:将系统控制主轴的启停参数改为电平控制方式。

六、主轴转动不能停止

故障原因处理方法:

①交流接触器或直流继电器损坏,长时间吸合,无法控制:更换交流接触器或直流继电器。

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