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数控机床故障诊断

数控机床故障诊断

数控机床故障诊断范文第1篇

关键词:数控机床;故障诊断

在现代化建设的进程中,数控机床在整个制造业越来越发挥着十分重要的作用,从一定的程度上来说,数控机床从各个层面影响着我国的综合国力与实力,数控机床不仅能提高机械加工的速度和效率,同时还能够不间断地提高加工的精度和精度,因此,我们国家的经济水平如果想赶超发达国家,势必要提高我国的机械加工水平,也就是说,机械加工水平的提高可以加快我国的工业发展。然而,随着现代数控机床的发展,其功能及性能等不断完善,从而对维修工作人员的维修工作提出提高的要求。我们国家的制造业现在所使用的数控机床涉及到的学问很广泛,不仅是简单重复的操作,有可能还会涉及到液压、电气以及数控等等多门学科,要求他们掌握各科知识的精华才能吃透维修技术的精髓,但是我们国家,这样的高尖端的维修人才非常缺乏。因此,中小型企业一旦发生数控机床的事故就会随即停产,由于不能正常加工生产无形中又加大了企业的生产成本,甚至会导致企业形成坏账,或者破产。因此,快速而又准确地诊断出数控机床的故障并加以维修是减轻企业负担,提高企业经济效益十分重要的举措。若想要保障数控设备产出较高的效益,需要对数控设备开展定期的维修及保养,确保数控设备正常运转,同时避免不正当的磨损,以免设备突发故障。

1常规诊断与检查

数控机床的常规检查通常涉及到液、电、机的诊断与检查,一般包括:1.查看电源的规格是否符合相关的质检要求,这里主要包括电压的规格,电压频率以及电源的容量等几个方面。

2.第二点包括查看电机主轴的驱动是否正常

电机的连接是否在正常范围内,进行输入及输出信号传输的连接是否稳定、可靠等。

3.对电机设备之内安装电路板的牢固性

安全性进行详细的检查,同时针对接头部位进行检查,确保无松动及脱落等现象发生,并加以适当的调试。

4.主轴驱动等关键部分的设定与调整需要定期关注与维护。

5、数控机床可见的零部件与气压元件是否有明显的毁损,需及时更换

2通过工作状态判定故障的成因在数控机床产生故障后,我们可以对监控机床元件的工作状态进行记录并进行判定,在此基础上分析可能出现各种故障的原因。对于现代数控机床系统,可以对主轴的驱动系统以及电气的元件等部件进行细致的检查,并将检查所得的各种参数展开全面的记录及分析,以机床信号输入与输出系统的状态、定时器运行状态进行检查、判定及数据记录,除此之外,还可以以机床系统的诊断参数作为判断的依据。3判定不良元件诊断故障要做到这一点,就要求我们平时需要留心观察机床的各种动作,通过机床的各种动作可以判定出不良元件产生的部位,并以此作为根据,判断出机床的故障源。4利用系统的诊断程序加以诊断每一台精密的数控机床都有自诊断程序以及相关软件,主要包括开机诊断,实时监控以及脱机诊断。在系统发生故障时,自诊断程序随后启动,对机床内部的重要硬件重要进行诊断与测试。5故障的分析与调查阶段这个阶段很关键,主要需要做好以下几项工作:

5.1调查询问

维修人员在最初接到维修设备的故障判断信息时,首先需要通知机床操作者务必确保机床操作现场状态不被破坏,且不要擅自进行维修处理,这样便于维修人员能够精准地分析出故障原因,一旦操作人员擅自进行维修,就会破坏最初的机床状态,使得维修人员无法精准判断。保持现场故障状态,还有利于维修人员询问机床指示灯的情况,故障报警以及产生的背景等,维修人员可以依据这些情况做出判断,以便维修人员确定维修时需要的工具,尽量缩短往返时间。

5.2现场检查

到达现场后,会有各种问题摆放在维修人员面前。维修人员需要先对机床设备操作人员提供机床信息的可信性进行判断。由于操作者的实际水平存在一定的差异,对于机床所发生故障的描述能力也有可能存在一定的偏差,因此,建议维修人员到达现场后,先对现场情况展开全面的了解及判断,在此基础之上再进行维修,确保机床维修现场不被损毁及破坏。

5.3故障分析

维修人员到达维修现场之后,需要首先根据操作人员所反馈的机床故障以及对机床现场的观察,进行综合性的判断,对机床故障进行故障类型分析,并判断出机床出现故障的原因以及维修方案。由于数控机床所出现的大部分故障均具有指示性(及指示灯会进行提示),故而一般情况下,参照数控机的床诊断说明书以及机床配套的数控系统诊断手册,即可对数控机床所出现的故障原因进行判断。

6确定原因

这也是很关键的一步,需要维修人员具有娴熟的故障排查的能力,此时,维修人员的工作量进一步加大,他们需要对多种原因进行排查,并寻找出导致数控机床出现该故障的真正原因,这需要维修人员具备较高的专业知识水平、丰富的实践能力、敏锐的判断能力以及对机床较高的熟悉度,同时还要求维修人员具有丰富的经验与现场的把控能力。

7准备工作

由于机床故障产生的原因千差万别,对故障排除的操作也存在不同的难易度,有些故障操作起来比较简单,往往只要几个步骤就能完成,有故障处理起来则较为复杂,甚至需要事先做好充分的准备工作,比如各种器具如检测仪表等的准备,对于一些专业维修工具的采购需要制定详细的计划。就数控机床的电气系统所出现的故障进行调查、分析以及诊断的过程即为对数控机床的故障进行排除的过程,故障的顺利排除,需要查明机床出现故障的原因,在此基础上进行针对性的解决并能保证机床所出现的故障被及时有效的排除。故而故障分析诊断也就变得异常重要了。

7.1电源

电源是数控机床正常运行以及对维修系统进行维修的能量支持,电源的缺失会导致机床出现故障以及各种数据的丢失、甚至导致停机。我们在设计数控机床的电源时尽量做到以下几点:(1)尽量保证使用独立配电箱。(2)供电质量若是不稳定则及时进行多相交流稳压装置的配置。(3)电源始端也要进行处理,必须可靠安全。

7.2位置环可能产生的故障

(1)测量元件损坏,位置报警,这点是由于测量元件出现毁损,出现回路现象,导致对位置信号的检测灵敏性不够。(2)坐标轴产生漂移,无操作指令情况下却出现过度运动,导致位置的环坐标轴出现漂移,元件毁损。

7.3机床坐标远离零点

这点是由于线路损坏,发生界限开路,减速开关失灵,零点表示发生一定移位。

8偶发故障

造成这种情况的主要原因是由于数控机床的软件程序在设计过程中存在一定瑕疵导致的偶发性停机,一般情况先断电重启即可。同时,由于温度,适度等元素的干扰也会产生这种情况,如较为潮湿的南方地区床长时间运转会产生大量粉尘,在影响机床正常运行的同时,还会导致整台机床出现故障的可能发生。

9结语

要想做好数控机床故障的排查及修理工作,需要对数控机床故障进行监察。对数控机床外部故障的诊断应遵从先掌握机床工作原理及动作顺序为先的原则;然后在此基础上利用相关图形以及懂得相关的检测程序和状态态。一般情况下只要遵从以上原则,平日里注意对机器的保养与维护,定期对数控机床进行检修,,常见的数控故障都会及时排除。

参考文献

[1]李国华.浅谈数控机床机械故障的诊断方法[J].大众科技,2015,(12)123-125.

[2]刘志刚,赵晓燕.浅谈数控机床机械故障的诊断方法[J].装配制造技术,2014,(17)163-165.

数控机床故障诊断范文第2篇

关键词:数控机床;故障诊断;检测

        1数控机床的故障诊断技术

        ①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在crt上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、plc、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。

        ②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、plc控制器、伺服系统、plc的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。

        远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备 计算 机 网络 功能。因此,远程诊断是近几年 发展 起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。

        2数控机床故障的实用诊断方法

        ①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。

        相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。ic测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

        ②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表, plc程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。

        ③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。

        故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、crt显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。

        ④数控系统故障诊断方法。直观法(望闻问切):问-机床的故障现象、加工状况等看-crt报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听-异常声响闻-电气元件焦糊味及其它异味摸-发热、振动、接触不良等。参数检查法:参数通常是存放在ram中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。隔离法:一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法:将g、m、s、t、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。

        ⑤故障诊断应遵循的原则。第一,先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,由外向内逐一进行检查排除。第二,先机械后电气首先检查机械是否正常,行程开关是否灵活,气动液压部分是否正常等,在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。第三,先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,查阅机床说明书、图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。

        数控机床是 现代 化 企业 进行生产的一种重要物质基础,是完成生产过程的重要技术手段,强化管理是关键,“防”与“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的唯一途径。

参考 文献 :

数控机床故障诊断范文第3篇

关键词:数控机床;故障;思路与原则;诊断与排除

1、引言

随着我国工业化程度的不断提高,数控机床在机械制造领域的应用愈来愈普遍,数量也逐渐增多。但是由于数控机床系统种类的多样性、结构的差异性,机械加工工艺的复杂性,以及当前从事数控机床故障诊断与维修的技术人员非常紧缺等原因,一旦数控机床发生故障,维修难的问题就变得尤为突出,这样导致了大量的数控机床因为得不到及时维修而影响正常的使用。要改变这一状况,我们在数控机床的使用和维修实践中,要善于总结维修经验,掌握数控机床常见故障的诊断与排除方法。

2、故障的定义与分类

数控系统全部或部分丧失了系统规定的功能称为故障。数控机床的故障多种多样,在诊断和排除前首先要了解故障的种类。按数控机床发生故障的部件分为主机故障、电气故障;按数控机床发生故障的性质分为系统性故障、随机性故障;按故障的发生过程或状态分为突然性故障、渐变性故障;按数控机床发生故障的有无报警显示分为有报警显示故障、无报警显示故障;按数控机床发生故障的原因分为数控机床的自身故障、数控机床外部故障。

3、故障的排除思路与原则

故障分析是进行进行数控机床维修的第一步,通过故障分析,一方面可以迅速查明数控机床故障原因,及时的排除故障;同时亦可起到预防故障发生与扩大的作用。故障处理的思路步骤可分为:确认故障现象,调查故障现场,充分掌握故障信息;根据所掌握的故障信息,明确故障的复杂程度并列出故障部件的全部疑点;分析故障原因,制定排除故障方案;检测故障,逐级定位故障部位;故障的排除;解决故障后的资料整理。

数控机床系统出现报警,发生故障时,不要急于动手处理,而应多进行观察,应遵循两条原则:一是充分调查故障现场,充分掌握故障信息。二是认真分析故障原因,确定检查的方法与步骤。另外,从监测排除故障中还应掌握以下若干原则:先方案后操作;先外部后内部;先机械后电气;先公用后专用;先软件后硬件;先简单后复杂;先一般后特殊。

4、故障诊断与排除的方法

对于数控机床出现的大多数故障,一般可采用下述几种方法来进行故障诊断和排除。

4.1常规检查法

常规检查法是指依靠人的感官并借助于一些简单的仪器来寻找机床故障原因的一种检查方法。这种方法在维修中是常用的,也是首先采用的。维修人员通过对故障发生时产生的各种光、声、味等异常现象的观察、检查,可以将故障缩小到某个模块,甚至到一块电路板。

4.1.1问。就是询问机床故障发生的经过,弄清故障是突发的,还是渐发的。一般操作人员熟知机床性能,故障发生时在现场,所提供的情况对故障的分析是很有帮助的。

4.1.2看。就是仔细检查设备各工作状态指示灯是否正常,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、烟熏、开裂等现象,有无异物断路现象,以此判断板内有无过流、过压、短路问题。

4.1.3听。就是利用人体的听觉功能查询数控机床因故障而产生的各种异常响声的生源,如电气部分常见的异常响声有:电源变压器、阻抗变换器与电抗器等因为铁芯松动、锈蚀等原因引起的铁片振动的吱吱声;继电器、接触器等磁回路间隙过大线圈欠压运行等原因引起的电磁嗡嗡声。机械运动常见的异常响声有摩擦声、泄漏声、冲击声、对比声等。

4.1.4触。也称敲捏法。可用绝缘物轻轻敲击电路板可疑部位,来检测电路虚焊或接触不良而引起的故障。用手捏压组件、元器件,如故障消失或出现,可以认为捏压处或捏压作用力波及范围是故障原件。

4.1.5嗅。在电气设备诊断或各种易挥发物体的器件采用此方法效果较好。如一些烧毁的烟气、焦糊味等异味。因剧烈摩擦,电器元件绝缘处磨损短路,使附着的油脂或其他可燃物质发生 氧化蒸发或燃烧而产生的烟气、焦糊气等。

4.2系统自诊断法

数控系统的自诊断是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件,对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊、测试的诊断方法。它主要包括开机自诊断、在线监控与脱机测试这些方面内容。

4.3功能测试法

所谓功能测试法是通过功能测试程序,检查机床的实际动作,判别故障的一种方法。功能测试可以将系统的功能用手工编程方法,编制一个功能测试程序,并通过运行测试程序,来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原因。

4.4交换法

所谓交换法,就是在故障范围大致确认,并在确认外部条件完全正确的情况下,利用装置上同样的印制电路板、模块、集成电路芯片或元器替换有疑点部分的方法。交换法简单、易行、可靠,能把故障范围缩小到相应的部件上。例如数控机床的进给模块,检测装置有多套,当出现进给故障,可以考虑模块互换。

4.5拔出插入法

拔出插入法是通过监视相关的接头、插卡或接插件拔出再插入这个过程中,确定拔出插入的连接件是否为故障部位。还有的本身就只是接插件不良引起的故障,经过重新插入后,问题就解决了。

除了上面介绍的几种常用的检查方法外,还有参数检查法、隔离法、升降温法、电源拉偏法、测量比较法及原理分析法等,这些检查方法各有特点,在机床故障诊断与排除过程中并无严格界限,可能用一种方法就能排除故障,也可能需要多种方法相互配合同时进行,在实际工作中,可以根据不同的故障现象,加以灵活运用,对故障进行综合分析,逐步缩小故障范围,排除故障。

5、结语

数控机床故障诊断与排除,除了要有一定的专业基础知识外,经验也十分重要,因此,在数控机床的使用和维修实践中,要善于总结维修经验,掌握数控机床常见故障的诊断与排除方法,从而提高数控机床的使用效率。

参考文献

[1] 熊军. 数控机床维修与调试[M]. 人民邮电出版社,2010

[2] 吴国经. 数控机床故障诊断与维修[M]. 电子工业出版社,2004

数控机床故障诊断范文第4篇

关键词:数控机床 故障树分析

一、数控机床故障的诊断研究意义所在

故障诊断始于机械设备故障诊断,主要指制造设备和制造过程的状态监测与故障诊断。制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工艺过程、工艺参数。机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。

设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下,主要以英国倡导的设备综合工程学为指导;美国以后勤学为指导;日本吸收二者特点,提出了全员生产维修(TPM)的观点。

美国自1961年开始执行阿波罗计划后,出现一系列因设备故障造成的事故,导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下,由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG),并积极从事技术诊断的开发。美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。

英国在上世纪60-70年代,以机器保健和状态监测协会(MHMG&CMA)为最先开始研究故障诊断技术,在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。

日本的新日铁自1971年开发诊断技术,1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。

我国在故障诊断技术方面起步较晚,1979年才初步接触设备诊断技术,近年来得到迅速发展。目前国内对装备的故障诊断技术,尤其是板级故障诊断技术的研究有了较大的进展。经过二十多年的研究与发展,我国的故障诊断技术己广泛应用于军工、化工、工业制造等领域,如数控机床、汽车、发电、船舶、飞机、卫星、核反应堆等。

二、现代故障诊断技术概述

1.故障诊断主要内容

故障诊断的实质是在诊断对象出现故障的前提下,通过来自外界或系统本身的信息输入,经过处理,判断出故障种类,定为故障部位(元部件),进而估计出故障可能时间、严重程度、故障原因等,甚至还可以提供评价、决策以及进行维修的建议。

现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术,故障分析(诊断)技术和故障修复方法三个部分。从信息获取到故障定位,再到故障的排除,作为单独的技术领域发展的同时,又作为故障诊断的技术共同协调发展。

2.数控机床故障诊断常用的方法

(1)直观法。由维修人员利用感觉器官,观察故障发生时的各种声、光、味等异常现象,查看CNC机床系统的各个模块和线路,有无烧毁和损伤痕迹,迅速将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这是一种最基本和常用的方法。

(2)CNC系统自诊断法。数控系统的自诊断功能,已经成为衡量数控系统性能的重要指标,数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息,或通过发光二极管指示故障的原因、故障模块,这是CNC机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。

(3)功能程序测试法。功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法,编制成一个功能测试程序,送入数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,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可能的部位和故障原因。

(4)模块交换法。所谓模块交换法就是在分析出故障大致起因的情况下,利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分,将功能相同的模板或单元相互交换,观察故障的转移情况,从而快速判断故障部位的方法。

(5)原理分析法。根据CNC组成原理,从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断,从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数,从而确定故障部位的方法。这种方法对维修人员要求很高,必须熟悉整个系统或每个部件的工作原理,才能对故障部位进行定位。

(6)PLC程序法。根据PLC报警信息,查阅有关PLC程序,对照报警点相应的模块程序,比较相关I/O元件的逻辑状态,判断故障。

数控机床的故障诊断的方法还有参数检查法、测量比较法、敲击法、局部升温法、隔离法和开环检测法等,这些方法各有特点,维修时常同时采用几种方法综合运用,分析并逐步缩小故障范围,以达到排除故障的目的。

3.数控机床故障诊断技术发展趋势

(1)针对数控车床不完整信息和不精确信息的处理利用,更强调信息融合策略和处理技术,知识的表示方法;(2)针对现代数控设备复杂化、集成化、自动化程度的提高以及可持续工作能力和可靠性要求的提高,更强调多智能技术的融合,系统级诊断技术,混合智能诊断技术的研究;(3)针对专家系统知识获取的瓶颈问题,更强调自适应能力和自学习能力的研究,在线诊断技术、多传感器技术的研究。

三、数控机床故障的诊断展望

数控机床的故障诊断一直是困扰操作、维修人员的难题。由于数控机床的安全性和工作可靠性对于生产单位的效益直接产生很大的影响,专家系统在故障诊断领域中的应用,实现了基于人类专家经验知识的设备与系统故障诊断技术。

数控机床故障诊断范文第5篇

关键词:数控机床;故障诊断;处理

引言

随着我国加工制造业的发展,以微电子技术为基础,以大规模集成电路为标志的数控机床在我国得到了广泛的应用,并给制造业带来了较高的经济效益。数控机床中,大部分的故障都有据可查,而有些故障CNC系统提供的报警信息相对比较含糊甚至根本没有任何征兆,甚至出现故障的周期较长,没有规律,不定期,这些疑难故障给查找分析带来了很多困难。对于这类数控机床故障,需要对具体故障情况做具体检查和分析,逐步缩小故障范围,而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面进行综合判断,不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。

1.数控机床故障的类型

数控机床是机电一体化的产物,技术先进、结构复杂。数控机床的故障也是多种多样、各不相同,故障原因一般都比较复杂,这给数控机床的故障诊断和维修带来不少困难。虽然数控机床有很多种,但数控机床发生的类型可分为两类:系统性故障、随机故障。

系统性故障是指只要满足一定的条件,机床或者数控系统就必然出现的故障。例如电网电压过高或者过低,系统就会产生电压过高报警或者过低报警;切削量过大时,就会产生过载报警等。随机故障是指在同样条件下,只偶尔出现一次或者二次的故障。要想人为地再现同样的故障则是不容易的,有时很长时间也很难再遇到一次。这类故障的分析和诊断是比较困难的。一般情况下,这类故障往往与机械结构的松动、错位,数控系统中部分元件工作特性的漂移、机床电气元件可靠性下降有关。

2.数控机床的故障诊断方法

2.1动态梯形图诊断法

通过动态梯形图信号的明暗或颜色的变化来判定故障的具体部位,这种方法对机床厂家编制的报警号的故障诊断特别有效,但要求维修者必须理解并掌握PMC具体控制原理,新型PMC还具有信号跟踪功能和强制功能,可以帮助分析故障出现前后系统输入/输出信号状态的变化情况及信号无效是由系统内部还是由系统外部信号导致的,从而更加完善了这种诊断方法。

2.2自诊断功能法

数控系统的自诊断功能,已成为衡量数控系统性能特性的重要指标,数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用二极管指示故障的导致起因,这是维修中最有效的一种方法。通常有硬件报警指示和软件报警指示两种。硬件报警指示:这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子电器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。软件报警指示:如前所述的系统软件、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故障排除方法。

2.3仪器检查法

仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

2.4功能参数封锁法

所谓参数封锁法就是通过修改系统参数来判定故障是系统内部故障还是外部故障。数控机床某些控制功能由系统参数设定,通过参数维修数控机床是一种高效快捷的方法。如某一数控机床进给采用全闭环(位置检测采用光栅尺)控制,加工中出现了位置反馈信号断线报警,故障原因可能是光栅尺本身断线或系统内部检测电路故障。通过重新设定系统控制功能参数(FANUC-0i系统为1815#1设为“0”)及伺服设定参数,使系统由原来的全闭环控制改为半闭环控制(通过参数封锁了光栅尺),数控机床可以正常运行,则故障为光栅尺本身故障。最后仔细检测发现光栅尺内部有油污导致反馈信号不良。

3.数控机床的处理及维护

在现场维修结束后,应认真填写维修记录,列出有关必备的备件清单,建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法,如果有遗留问题应详尽记录,这样不仅使每次故障都有据可查,而且也可以不断积累维修经验。 对于数控机床来说,合理的日常维护措施可以有效预防和降低数控故障的发生机率。首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程,建立工作、故障、维修档案是很重要的。其次,在一般的工作车间的空气都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦落在数控系统内的印制或线路电子器件上,就会引起元器之间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。数控机床目前一般都会采用专用稳压电源,这样提高电源负载能力。遇到强干扰时,可以采用接地,利用电容滤波法抑制高频干扰,通过这些预防性措施减少供电开关电源的故障。

4.结束语

总之,对于数控机床的调试和维修,重要的是吃透控制系统的PLC梯形图和系统参数的设置。出现问题后,应首先判断是强点问题还是系统问题,是系统参数问题还是PLC梯形图问题。要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面。只要遵从以上原则,一般的数控故障都可以及时排除。

参考文献:

[1]徐玉秀等.复杂机械故障诊断的分形与小波方法.北京:机械工业出版社,2003