数控机床故障诊断及处理
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 12698 次点击
摘要:介绍几例数控机床的故障现象及处理方法。
关键词:数控机床故障诊断处理
中图分类号TP2文献标识码B
现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障越来越低,而大部分故障主要是由系统参数的设置、驱动单元和伺服电机的本身质量、以及强电元件和机械防护等出现问题而引起的。
设备调试和维修是数控设备故障的两个多发阶段。调试阶段是对数控机床控制系统的设计、PLC编制、系统参数的设置、调整和优化阶段。维修服务阶段是对强电元件、伺服电机、驱动单元和机械防护的进一步考核。以下介绍数控机床调试和维修的几个实例。
例1一台数控机床采用FAGOR8025控制系统,X、Z轴使用半闭环控制。运行半年后发现Z轴每次回参考点总有2~3mm的误差,而且误差没有规律。调整控制系统参数及更换伺服电机后现象依然存在。经分析,估计是丝杠末端没有备紧,备紧螺母后现象消失。由于本例没有报警,表象是参数误差,所以,应先从系统参数设置入手。若不是,再看伺服电机,最后,再看机械防护的问题。
例2一台数控加工中心YCM-V65A在运行一段时间后,CRT显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转,停机后再开机又一切正常。观察发现,设备运转过程中,每当发生振动时故障就可能发生,初步判断是元件接触不良。当检查显示板时,CRT显示突然消失,检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动,重新焊接后,故障消除。本例亦无报警,表象是显示器无显示。应首先从显示器电源线入手,其次是电源(驱动单元),若都不是,则判断为元件接触不良或虚焊(强电元件)。
例3一台数控车床出现X向进给正常,Z向进给出现振动、噪声大和精度差,采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常,疑是Z轴步进电机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上,X轴电机运行正常,说明Z轴电机引线正常。又将X轴电机引线换到Z轴电机上,故障依旧。可以断定是Z轴电机故障或Z轴机械故障。测量电机引线,发现一相开路。修复步进电机,故障排除。本例无报警,Z向进给振动大,应先从步进电机引线和步进电机(驱动单元)入手,最后再查机械防护的问题。
例4一台加工中心TH6240,采用FAGOR8055控制系统。在调试中C轴精度有很大偏差。机械精度经过检查没有发现问题。经过FAGOR技术人员的调试,发现直线轴与旋转轴伺服参数的计算有很大区别,重新计算伺服参数后,C轴回参考点,运行精度一切正常。本例是参数设置中的计算方式出了问题。
例5一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象,表面粗糙度极差。在运行测试程序时,直线和圆弧插补皆无爬行,由此确定原因在编程方面。对加工程序检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成,而编程时又使用了正确定位外检查G61指令之故。将程序中的G61取消,改用G64后,爬行现象消除。爬行现象应从指令操作方式(参数设置)与导轨不平(机械防护)两方面着手。本例中,立铣爬行没有共性,故先排除导轨不平,确定为指令操作方式的问题。由本例,可看出
爬行问题宜先从判断机械防护方面入手。
例6一台数控机床采用SIEMENS810T系统,机床在工作中PLC程序突然消失,经过检查发现保存系统电池已经没电。更换电池,将PLC传到系统后,机床可以正常运行。由于SIEMENS810T系统没有电池方面的报警信息,因此SIEMENS810T系统在用户中广泛存在这种故障。本例中,PLC程序突然消失,很明显应先从电池及电池引线入手,若不是,再从强电元件上查找。
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,应首先判断是强电问题还是系统问题,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
2李士军.机械维护修理与安装.北京:化学工业出版社,2004
3陈冠国.机械设备维修.北京:机械工业出版社,2002
4苏杭.机械设备状态监测与故障诊断.北京:机械工业出版社,2000