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浅谈数控机床电气故障分析及维修技术
时间:2017-11-04 点击次数:414

1 、数控机床电气故障的诊断
  通常,机床制造厂提供数控机床的 PLC 程序清单或梯形图,维护人员往往根据 PLC 程序分析故障原因,这对机床的维护人员技能提出了要求。如果维护人员不懂数控系统的 PLC 语言,诊断工作将十分困难的。随着数控机床制造技术的发展,数控机床的诊断功能也成为衡量数控机床性能的一个技术指标。数控系统可以提供硬件、驱动器、编程、操作等相关的诊断功能,包括带有明确文字说明的报警信息,或提供在线帮助功能,或提供报警手册。机床电气故障的诊断也越来越受到机床制造厂的重视。
  2、 数控机床的电气故障原因和诊断分析
  数控机床的电气故障出现的原因主要有电源故障、数控系统位置环故障、偶发停机故障、主轴伺服系统主轴转速异常等。如图 1 所示。浅谈数控机床电气故障分析及维修技术
    2.1 电源故障
  维持数控机床系统正常工作的组成部分中,电源对数控机床的影响较大。可以直接造成数控机床系统的停机或者系统损坏。西方发达国家由于科技水平质量较高,对机床的电源设计缺少考虑。相对西方国家来说,我国的电力供电网有较大波动和高次谐波,再加上人为因素的影响,机床的电源故障等时有发生。
  2.2  数控系统位置环故障
  (1)无指令情况下,坐标轴产生运动。这种情况的发生,可能是因为数控机床系统坐标轴漂移过大、速度或位置环的连接不当、反馈的接线开路、系统测量元件遭到损坏等。
  (2)数控机床的坐标无法对零点进行查找。此类情况的发生与接线开路或编码器损坏、光回零减速开关失灵、栅零点标记移位、零方向远离零点等原因有关。  (3)位置环警报。造成这种状况可能是系统的测量元件已经被损坏、不存在建立的控制接口信号、位置测量回路开路等原因造成的。
  (4)机床加工的工件质量上下降,在动态性上变差,甚至在可能在达到某些速度值时产生震动。导轨润滑不充分以至磨损或者机械传动系统间隙过大,甚至磨损严重,可能是造成这种状况zui大的原因。在排除机械故障后对系统的电气控制上 的速度和位置环以及相关参数的匹配状态进行检查调整。
  2.3  偶发的停机故障
  这种情况的发生与两种原因有关:如果在机床断电后重新通电后故障便会消除,便是机床的某些特定的操作与功能运行组合下,引发了相关软件在设计中的 BUG 而导致。另一种是机床在湿度过大。在我国部分地区,机床常常被置于厂房大门附近,在机床运行时长时间开着机床电源柜的门,附近空气中的大量粉尘、金属碎屑或者水雾便进入其中,从而影响到电源设备的正常工作
  2.4 主轴伺服系统主轴转速异常
  机床主轴伺服系统的主轴速度异常原因有多种可能,首先,数控机床的机械传动部位的变速系统可能产生异常,必须对其加以重新调整。其次,便是主轴驱动器的电缆连接中断或者驱动器的状态指示灯损坏,必须对电缆加以重新连接或者更换指示灯。再次,便是机床控制柜中的位置控制板输出信号的稳定性变差所致。如果上述问题均可排除,可以再对控制板加以进一步的查看。
  3 、数控机床电气故障的排除与维修技术
  3.1 严格遵循操作规程
  数控系统编程、操作以及维修人员要严格遵守操作规程,严格按照机床和系统使用说明书来进行操作,尽量避免因为操作不当使数控机床出现电气故障。
  3.2 对纸带阅读机或磁盘阅读机的定期维护
  数控机床的操作者要对纸带阅读机的运动部分进行定时清理,每周一次,要对导向滚轴、张紧臂滚轴加注润滑油,每半年一次。除此之外,还要专门清洗磁盘阅读机中磁盘驱动器内的磁头,要使用专用清洗盘定期进行清洗。
  3.3 监视数控系统的电网电压
  对于数控系统而言,其电网电压额定值的安全范围在 85% -110%,在这个范围之外,数控系统的工作就会出现不稳定的情况,甚至还有可能损坏重要的电子元器件。这就要求数控机床操作者应该时刻关注数控系统的电压波动。在一些电网质量不高的地区,要在数控系统上装设专用的交流稳压电源装置,达到降低故障发生率的目的。
  3.4 定期检查和更换直流电动机电刷
  要对数控车床,数控铣床以及加工中心等进行每年一次的检查,对于频繁加速的机床,比如冲床工艺,要进行两个月一次的检查。
  4 、总结
  综上所述,数控机床操作者要定期对数控系统的硬件以及软件进行检查,确保数控机床能够安全稳定工作的同时,将数控机床可能出现的故障消除在萌芽状态。数控机床操作者要学会分析数控系统出现的故障,懂得如何维修以及维护数控系统,确保数控机床能够正常工作。
 

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