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    一個新的控制工程固然能提高產品的質量和數量,帶來巨大的經濟效益和社會效益,但新工程的投入、技術的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。因此,在滿足控制要求的前提下,一方面要注意不斷地擴大工程的效益,另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統簡單、經濟,而且要使控制系統的使用和維護方便、成本低,不宜盲目追求自動化和高指標。

一、故障是在正常工作中出現還是剛開機就出現的。
二、出現的次數,是第一次還是多次發生。
三、確認機床的加工程序不會有錯。
四、其他人員是否對該機床進行了修理或調整。
五、維修時的故障現象與現場的情況是否有差別。下面對數控機床的一些故障進行簡單分析,以供參考。

  數控車床在使用中出現手動移動正常,自動回零時移動一段距離后不動,重開手動移動又正常。車床使用經濟數控,步進電機,手動移動時由于速度稍慢移動正常,自動回零時快速移動距離較長,出現機械卡住現象。根據故障進行分析,主要是機械原因,后經詢問,得知該機床曾因加工時尺寸不準,另一臺機床上的電機拆來使用才出現了該故障的,經仔細檢查是因變速箱中的齒輪間隙太小引起,重新調整后正常。

  主軸失控。主軸轉動顯的無力且伴有異常聲音。根據查看到的現象,引起該故障的原因可能有主軸控制器失控,機械變速器或電機上的原因也不能排除。由于拆卸機械部分檢查的工作量較大,因此先對電氣部分的主軸控制器進行檢查,首先檢查控制器中預設的參數,再檢查控制扳,都無異常,經查看電路板較臟,按要求對電路板進行清洗,但裝上后開機故障照舊。因此控制器內的故障原因暫時可排除。

  為確定故障在電機還是在機械傳動部分必須將電機和機械脫離,經分析,異常聲音可能是軸承不良引起。將電機拆卸進行檢查,發現軸承確已損壞。又經檢查編碼器的光盤已劃破,更換軸承和編碼器后所有故障全部排除。該故障主要是主軸旋轉時有異常聲音,因此在排除時應查清聲源,再進行檢查。有異常聲音的常見為機械上磨擦、卡阻和軸承損壞。

  數控機床中的故障大都是一些較難處理的故障。在這些故障中,以機械原因引起的較多。其次是一些綜合因素引起的故障,這些故障的產生通常是由于電源電壓、液壓、氣動、油污、環境溫度等外部條件的影響所致。另外,數控機床在使用較長時間后,由于元器件老化、機械零件磨損,也將使系統與機械部分的匹配產生問題,而導致故障的產生。對這些故障的修理一般具有一定的難度,特別是對故障的現象判斷尤其重要。因此,重視數控機床的使用環境,加強對數控機床的維護保養,是減少鼓掌發生機率的根本途徑,是保證數控機床正常工作的重要手段。

2、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。

    3、故障處理方法
    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充分利用數控系統硬件、軟件報警功能。
    在現代數控系統中均設置有眾多的硬件報警指示裝置,設置硬件報警指示裝置有利于提高數控系統的可維護性。數控機床的CNC系統都具有自診斷功能。在數控系統工作期間,能夠適時使用自診斷程序對系統進行快速診斷。一旦檢測到故障,就會立即將故障以報警的方式顯示在CRT上或點亮面板上報警指示燈。而且這種自診斷功能還能夠將故障分類報警。
    3.2數控機床簡單故障報警處理的方法。
    通常,數控機床具有較強的自警功能,能夠隨時監控系統硬件和軟件的工作狀態,數控機床的大部分故障能夠出現報警提示,可以根據故障提示,確定機床的故障,及時處理、排除故障,提高機床完好率和使用效率。
    3.3直接觀察法。
    直接觀察法就是利用人的感覺器官注意發生故障時(或故障發生后)的各種外部現象并判斷故障的可能部位的方法。這是處理數控系統故障首要的切入點,往往也是最直接、最行之有效的方法,對于一般情況下“簡單”故障通過這種直接觀察,就能解決問題。
    3.4利用狀態顯示診斷功能判斷故障的方法。
    現代數控系統不但能夠將故障診斷信息顯示出來,而且還能夠以診斷地址和診斷數據的形式,提供診斷的各種狀態。
    3.5發生故障及時核對數控系統參數判斷故障的方法。
數控機床的數控系統的參數變化,會直接影響到數控機床的性能,使數控機床發生故障,甚至整機不能正常工作。因此,在對故障的分析診斷過程中,盡管采取了一些措施,仍然不能解決問題、排除故障,或者對故障出處不夠明朗的話,應該改變思路,從人們所說的“軟”故障著手。檢查核對數控系統的參數,是否是因為數控系統參數變化所導致的故障,往往是一絲異常,便是癥結所在。 

1.按故障發生的部位分類 
 
⑴ 主機故障 數控機床的主機通常指組成數控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有:
 
1)因機械部件安裝、調試、操作使用不當等原因引起的機械傳動故障
2)因導軌、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障
3)因機械零件的損壞、聯結不良等原因引起的故障,等等.
 
尤其應引起重視的是,機床各部位標明的注油點須定時、定量加注潤滑油(脂),這是機床各傳動鏈正常運行的保證。
 
⑵ 電氣控制系統故障 從所使用的元器件類型上.根據通常習慣,電氣控制系統故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類,
 
“弱電”部分是指控制系統中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數控機床的弱電部分包括CNC、plc、MDI/C RT以及伺服驅動單元、輸為輸出單元等?!叭醯紜憊收嫌鐘杏布收嫌肴砑收現鄭布收鮮侵干鮮齦韃糠值募傻緶沸酒?、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現的動作出鍺、數據丟失等故障,常見的有.加工程序出錯,系統程序和參數的改變或丟失,計算機運算出錯等。
 
“強電”部分是指控制系統中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便,但由于它處于高壓、大電流工作狀態,發生故障的幾率要高于“弱電”部分.必須引起維修人員的足夠的重視。
4.按故障產生的原因分類
 
⑴ 數控機床自身故障 這類故障的發生是由于數控機床自身的原因所引起的,與外部使用環境條件無關.數控機床所發生的極大多數故障均屬此類故障。
 
⑵ 數控機床外部故障 這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高,波動過大:電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡;環境溫度過高:有害氣體、潮氣、粉塵授入:外來振動和干擾等都是引起故障的原因。
 
此外,人為因素也是造成數控機床故障的外部原因之一,據有關資料統計,首次使用數控機床或由不熟練工人來操作數控機床,在使用的第一年,操作不當所造成的外部故障要占機床總故障的三分之一以上。
 
除上述常見故障分類方法外,還有其他多種不同的分類方法。如:按故障發生時有無破壞性.可分為破壞性故障和非破壞性故障兩種.按故障發生與需要維修的具體功能部位.可分為數控裝置故障,進給伺服系統故障,主軸驅動系統故障,白動換刀系統故障等等,這一分類方法在維修時常用.

示波器 示波器用十檢測信號的動態波形如脈沖編碼器、測速機、光柵的輸出波形,伺服驅動、主軸驅動單元的各級輸入、輸出波形等,其次還可以用十檢測開關電源顯示器的垂直、水平振蕩與掃描電路的波形等。
數控機床維修用的示波器通常選用頻帶寬為10~100MHz 的雙通道示波器。
 
⑷ 相序表 相序表主要用于測量三相電源的相序,它是直流伺服馭動、主軸驅動維修的必要測量工具之一。
 
⑸ 常用的長度測量工具 長度測量工具(如:千分表、百分表等)用于測量機床移動距離、反向間隙值等。通過測量,可以大致判斷機床的定位精度、重復定位精度、加工精度等.根據測量值可以調整數控系統的電子齒輪比、反向間隙等主要參數,以恢復機床精度。占是機械部件維修測量的主要檢測工具之一。

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