如何解决数控机床实际运行中存在的问题

* 来源 : * 作者 : * 发表时间 : 2019-09-11 19:06:03 * 浏览 : 10
数控机床是现代制造业的关键设备,极大地影响了设备制造的发展。但是,在实际生产操作中,会出现各种常见故障,每个问题都有其根源。我们追踪源并始终找到解决方案。故障分析方法I.常见故障及其分类1.根据故障位置分类(1)主机故障数控机床主机通常指机械,润滑,冷却,排屑,液压,气动和数控机床的保护部件。主机常见故障有:1)安装,调试不当,操作不当等引起的机械传动故障.2)导轨,主轴等运动部件干扰,摩擦过大等故障.3)机械故障由于部件损坏,耦合不良等原因造成的主要故障,如传动噪声大,加工精度差,运行阻力大,机械部件运动,机械部件损坏等。润滑不良,液压和气动系统管道堵塞,密封性差是导致主机故障的常见原因。定期维护和维护数控机床。控制和消除“三泄漏”现象是减少部分主机故障的重要措施。 (2)所用部件类型的电气控制系统故障。根据惯例,电气控制系统故障通常分为两类:“弱电流”故障和“强电”故障。 “弱电”部分指的是控制系统中的电子设备。控制组件基于组件和集成电路。数控机床的薄弱环节包括CNC,PLC,MDI / CRT,伺服驱动单元和输出输出单元。 “弱电流”故障分为硬件故障和软件故障。硬件故障指的是上述部件的集成电路芯片,分立电子元件,连接器和外部连接元件的故障。软件故障是指在正常硬件条件下发生的故障,例如操作,数据丢失等。常见问题包括:处理程序错误,系统程序和参数变化或丢失,计算机操作错误等。“强电”部分是指控制系统中的主电路或高压,大功率电路继电器,接触器,开关,保险丝,电力变压器,电动机,电磁铁,行程开关等电气元件及其元件控制电路。虽然这部分故障更便于维护和诊断,但由于它处于高电压和大电流工作状态,故障概率高于“弱电”部分。必须引起维护人员的充分注意。 2.根据故障的性质进行分类(1)确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或数控机床的故障,只要满足一定条件即可。这种类型的故障现象在数控机床上最为常见,但由于它具有一定的规则,因此也为维护带来了便利。确定性错误是不可逆转的。一旦发生故障,如果没有修复,机器将不会自动恢复正常。但只要找到故障的根本原因,机器就可以在修复完成后立即恢复正常。正确使用和仔细维护是防止或避免故障的重要措施。 (2)随机故障随机故障是指在工作过程中意外发生索引控制的机床的事故。这种错误的原因是隐藏的,很难找到它们的规律性。因此,它通常被称为“软故障”,是随机故障的原因。分析和故障诊断很困难。一般而言,故障的发生通常与许多因素有关,例如组件的安装质量,参数的设置,组件的质量,不完善的软件设计以及工作环境的影响。恢复,故障发生后,机器通常可以通过重启恢复正常,但在运行过程中可能会发生同样的故障。加强数控系统的维护和检查,确保电气密封三通盒,可靠的安装和连接,正确的接地和屏蔽是减少和避免此类故障的重要措施。 3.根据故障指示形式分类(1)带显示指示的故障数控机床的故障显示可分为两种情况:指示灯显示和显示屏显示:1)指示灯显示报警指示灯显示报警参考通过控制系统到机组上部的状态指示灯(通常由LED灯管或小指示灯组成)显示报警。根据CNC系统的状态指示器,即使显示器出现故障,也可以粗略地分析故障的位置和性质。在维护和故障排除期间,应仔细检查这些状态指示灯的状态。 2)显示屏显示警报。显示屏显示报警是一个报警,可以通过CNC显示屏显示报警编号和报警信息。由于数控系统一般具有很强的自诊断功能,如果系统的诊断软件和显示电路正常工作,一旦系统出现故障,故障信息可以以报警号和文字的形式显示在显示屏上。 。 CNC系统上可以显示数十种报警,并且有数千个报警。它是故障诊断的重要信息。在显示屏显示报警中,可分为NC报警和PLC报表。前者是CNC制造商设置的下拉显示器。它可用于根据系统的“维护手册”确定故障原因。后者是由CNC机床制造商设定的PLC报警信息文本,属于机器侧的下部显示。它可以通过参考机床制造商提供的“机床维修手册”中的相关内容来确定故障原因。 (2)没有报警显示的故障当发生此类故障时,机床和系统上没有报警显示,分析和诊断难度通常很大。需要通过仔细和仔细的分析来确认。特别是对于一些早期的数控系统,由于系统本身的诊断功能不强,或者没有PLC报警信息文本,因此没有报警显示的麻烦。对于无报警显示故障,通常需要分析具体情况。根据故障发生前后的变化,分析判断,原理分析方法和PLC程序分析方法是解决故障无故障显示的主要方法。 4.根据故障原因分类(1)数控机床本身的故障是由数控引起的。机器本身的原因与外部环境条件无关。 CNC机床中发生的大多数故障都是这样的故障。 (2)数控机床的外部故障这些类型的故障是由外部原因引起的。电源电压过低,过高,波动过大:电源相序不正确或三相输入电压不平衡,环境温度过高:产生有害气体,水分和灰尘:外部振动和干扰导致故障。原因。此外,人为因素也是数控机床故障的外在原因之一。据有关资料统计,数控机床首次使用或由非熟练工人操作的数控机床,在使用的第一年,由于操作不当造成的外部故障超过总机器故障的三分之一。除了上述常见的故障分类方法外,还有许多其他不同的分类方法。如:根据故障发生时没有破坏性。可分为破坏性断层和非破坏性断层。根据故障和需要修复的具体功能部件。可分为数控装置故障,进给伺服系统故障,主轴驱动系统故障,白移动换刀系统故障等。该分类方法常用于维修期间。 II。故障分析的基本方法故障分析是数控机床维护的第一步。通过故障分析,一方面可以快速识别。故障乱射g故障:它还可以防止故障的发生和扩展。一般来说,数控机床故障分析的主要方法如下:(1)常规分析方法常规分析方法是对数控机床的机床,电气和液体部件进行例行检查,以确定原因。失败。方法。传统的数控机床分析方法通常包括以下内容:1)检查电源规格(包括电压,频率,相序,容量等)是否符合要求。 2)检查CNC伺服驱动器,主轴驱动器,电机和输入/输出信号。连接是否正确可靠3)检查CNC伺服驱动器中的印刷电路板是否安装牢固,连接器是否松动。 4)检查CNC伺服驱动器,主轴驱动器等的设置,电位器设置,调整是否正确5)检查液压,气动和润滑组件的液压,气压,压力等是否符合机床的要求。 6)检查电气元件和机械元件是否明显损坏等。(2)运动分析方法是观察和监控运动分析方法。一种方法,其中机床的实际操作确定缺陷部件并追踪故障源。通常,数控机床使用液压和气动控制部件,例如自动换刀器,交换台装置,夹具和传动装置,以通过运动诊断确定故障原因。 (3)状态分析方法状态分析方法是通过监视致动器的工作状态来判断故障原因的方法,该方法在数控机床的维护过程中被最广泛地使用。在现代数控系统中,伺服进给系统,主轴驱动系统,功率模块和其他部件的主要参数可以动态和静态检测。这些参数包括:输入/输出电压,输入/输出电流,给定/实际速度,位置天气的实际负载等。此外,数控系统的所有输入/输出信号包括内部继电器,定时器的状态等,也可以通过数控系统的诊断参数进行检查。通过状态分析方法,可以根据系统的内部状态快速找到,无需仪器和设备。故障原因是数控机床维护中最广泛使用的,维护人员必须精通它。 (4)操作,编程分析操作,编程分析方法是通过某些特殊操作或通过编程特殊测试程序段来确认故障原因的方法。例如,通过手动执行自动换刀,自动交换表操作以及执行单个功能加工命令,检测操作和功能。以这种方式,可以具体确定故障的原因和组成部分,并且可以检查程序准备的正确性。 (5)系统自诊断数控系统的自诊断是使用系统内部自诊断程序或专用诊断软件对关键硬件和系统控制软件进行自诊断和测试诊断的方法。它主要包括开机自诊断,在线监控和离线测试的一个方面(见下文)。 3. CNC故障的自诊断1.上电自诊断的自诊断是指标控制系统上电时系统的内部诊断。程序自动执行的诊断,类似于计算机的引导诊断程序。启动自诊断可以自动检查系统中的关键硬件,如:CPU,内存,I / O单元,CRT / MDI单元,磁带读卡器,软驱等,确定安装,连接状态和性能。指定设备:某些系统还可以诊断某些重要的芯片,例如PAM,ROM和专用LSI。 CNC系统的自诊断在上电时进行,只有在确认完所有项目后才能进入正常运行状态。诊断时间确定十个CNC系统通常只需几秒钟,但有些需要几分钟。通电的自诊断通常根据规定的步骤进行。在FANUC的FANUCII系统的执行过程中,系统主板上的七段显示为9→8→7→6→5→4→3→2→1。更改顺序,相应的检查内容为:9 - 复位CPU,开始执行诊断命令:8 - 执行ROM测试,表明ROM检查错误,显示变为b,7 - 清除RAM,系统在RAM中清除内容并准备好正常运行,初始化6对BAC(总线随机控制)芯片。此时,如果显示变为A,则表示主板和CRT之间的传输有错误,当它为C时,表示连接错误:它变为F,表示I / O电路板或连接电缆有缺陷:它变为H,表示已使用。连接单元标识号不正确,小写字母c表示电缆传输错误,显示J表示PLC或接口转换电路有故障。 5 - 检查MDI单元4 - 初始化CRT单元3 - 显示CRT的初始屏幕,例如软件版本号和序列号。此时,如果显示变为L,则表示PLC的控制软件存在问题:如果是O,则表示系统无法通过初始化,控制软件出现问题:2表示系统初始化完成后,1意味着系统正常。此时,如果显示变为E,则显示系统的系统板或ROM板,或者CNC控制软件出现故障。在正常条件下完成CRT初始化后,如果其他部分出现故障,CRT可以显示报警信息。 2.在线监测在线监测可分为两种:CNC内部程序监控和外部设备监控。 CNC内部程序监控是一种通过系统内部程序自动诊断,检查和监控每个部件状态的方法。在线监控系列包括CNC本身和连接到CNC的伺服单元,伺服电机,主轴伺服单元,主轴电机和外部设备。在线监控始终在系统运行期间有效。 CNC系统的内部程序监控包括三个方面:接口信号显示,内部状态显示和故障显示。 (1)接口信号显示可以显示CNC与PLC,CNC和机床之间所有接口信号的当前状态。指数字输入/输出信号的开/关,以帮助分析故障。在维护期间,有必要了解CNC和PLC,CNC和机器之间信号的含义,以及信号生成应该能够执行的各种条件,以便进行相应的检查。由CNC系统制造商提供机床制造商提供的“功能手册”,“连接手册”和“机床电气原理图”是上述状态检查的技术指南。 (2)内部状态显示一般使用内部状态显示功能显示以下几个方面。内容:1)导致循环命令(加工程序)不被执行的外部原因。例如,CNC系统是否处于“就位检查”状态:是否处于“机器锁定”状态:是否处于“等待速度到达”信号:主轴是否等待测量信号每转进给过程中的“位置编码器”,在螺纹切削过程中是否等待“主轴转向信号”进给速度倍率设置为0%,依此类推。 2)复位状态显示,指示系统是否处于“紧急停止”状态或“外部复位”信号是否打开。 3)TH报警状态显示。当警报发生时,它可以显示磁带上错误孔的位置。 4)显示存储器内容和气泡存储器的异常状态。 5)显示位置跟随误差。 6)伺服运动部分的控制信息显示7)编码器,光栅等位置测量部件的输入脉冲显示。(3)故障信息显示在数控系统中,故障信息一般显示在CRT以“报警显示”的形式出现。的内容报警显示因CNC系统而异。大多数这些信息以“警报号”和文本的形式出现。具体内容和故障排除方法可在CNC系统制造商提供的“维护手册”中找到。外部设备监视是指使用计算机,PLC程序员等自动诊断,检查和监视CNC机床的每个部分的状态的方法。例如,通过计算机和PLC编程器,以梯形图和功能图的形式动态检测PLC程序。当机床制造商不提供PLC程序时,它可以读取PLC程序的动态波形显示,通常还需要执行必要的在线监控设备。随着计算机网络技术的发展,作为一种外部设备的在线监测,通过网络连接的远程诊断技术得到进一步的推广和完善。通过网络,数控系统制造商可以直接检测和监控现场生产的产品的工作,及时解决系统中的问题,为现场维护人员提供指导和帮助。 3.离线测试离线测试也称为“离线诊断”。在CNC系统与机床分离后,它是CNC系统本身的测试和检查。通过离线测试,可以进一步定位系统故障,最大限度地减少故障范围。例如,通过印刷电路板的离线测试,故障范围可以位于印刷电路板的某个部分或者甚至是芯片或设备的位置,这对于修复印刷电路板是必需的。 CNC系统的离线测试需要专用的诊断软件或专用测试设备,因此只能在CNC系统的制造商或专用的维护部门进行。随着计算机技术的发展,现代数控系统的离线诊断软件逐步与CNC控制软件集成。一些系统已将“专家系统”引入故障诊断。通过这种软件,操作员可以通过在CRT / MDI上执行一些简单的会话操作来诊断CNC系统或机床的故障。数控机床的常见机械故障和预防措施一,主轴部件故障由于采用变速电机,数控机床的主轴箱结构比较简单,易发生故障的部件是自动工具夹紧机构主轴内部和自动速度控制装置。为了确保刀架在工作或停电期间不会松动,工具的自动夹紧机构采用弹簧夹紧,并配有行程开关,以指示夹紧或松弛。如果夹紧后工具不能松动,可考虑调节释放气缸压力和行程开关装置或调整碟形弹簧上的螺母,以减少弹簧压缩量。此外,主轴加热和主轴箱噪音问题也不容忽视。此时,主要考虑清洁主轴箱,调整润滑油量,保证主轴箱的清洁度,更换主轴轴承,修理或更换主轴箱齿轮。二,进给传动链故障在数控机床进给驱动系统中,常用的有滚珠丝杠副,静压螺母副,滚动导轨,静压导轨和塑料导轨。因此,馈电传动链出现故障,主要反映了运动质量的恶化。例如,机械部件不移动到指定位置,操作中断,定位精度降低,齿隙增加,爬行,轴承噪声增加(碰撞后)等。对于此类故障,可采取以下措施防止:(1)提高传动精度,调整每对运动的预紧力,调整松动环节,消除传动间隙,缩短传动链,设定减速度传动链中的齿轮,也提高了传动精度。 (2)提高传动刚度。调节螺母对,支撑件的预紧力和合理选择的尺寸螺钉本身的e是提高传动刚度的有效措施。刚度不足还会导致工作台或托盘的爬行和振动以及由此产生的死区,从而影响传输精度。 (3)提高运动的准确性。在满足元件强度和刚度的前提下,尽可能减小运动元件的质量,减小旋转元件的直径和质量,减小运动元件的惯性,提高运动精度。 (4)导轨对物体敏感,必须有良好的保护装置,应适当选择滚动导轨的预紧力,牵引力显着增加。静压导轨应具有良好过滤的供油系统。三,自动换刀装置故障自动换刀装置故障主要表现在:刀库运动失效,定位误差过大,机器人握把手不稳定,机械手运动误差大。当故障严重时,工具更换将被卡住,机器将被迫停止工作。 1.刀库运动故障如果电机轴和蜗杆轴的联轴器松动或机械连接太紧,则刀库不能旋转。在这种情况下,必须拧紧联轴器上的螺钉。如果刀库未旋转,则由电机旋转故障或传输错误引起。如果刀架无法夹紧刀具,请调整刀套上的调节螺钉,按下弹簧,然后拧紧夹紧销。当刀套的上/下位置不到位时,检查前叉的位置或限位开关的安装。并调整情况。 2.如果换刀器未拧紧且刀具损坏,请调整夹紧爪弹簧以增加压力,或更换机械夹紧销。如果夹紧后工具没有松动,请调整松动的锁定弹簧。螺母使最大载荷不超过额定值。如果在更换刀具时刀具丢失,则刀具更换点不会返回到刀具更换点或刀具更换点漂移。应重新操作主轴箱以返回换刀位置并重置换刀点。四,各轴运动开关故障的运动位置在数控机床上,为了保证自动化工作的可靠性,采用了大量用于检测运动位置的行程开关机床。长期运行后,运动部件的运动特性发生变化,行程开关按压装置的可靠性和行程开关本身质量特性的变化对整机的性能影响很大。通常,需要及时检查和更换行程开关,以消除不良开关对机床的影响。五,辅助设备故障1.液压系统液压泵应使用变量泵减少安装在液压系统加热油箱中的过滤器。应定期用汽油或超声波振动清洁。常见故障主要是泵体磨损,裂缝和机械损伤。此时,通常需要检修或更换零件。 2.气动系统在用于工具或工件夹紧的气压系统,安全门开关和主轴锥形鼓风机中,应定期排水和定期清洗水分离器,以确保气动元件中运动部件的灵敏度。由于润滑不良导致阀门心脏故障,漏气,气动元件损坏和故障等故障,因此应定期清洁油雾器。此外,应始终检查气动系统的密封性。 3.润滑系统包括机器导轨,驱动齿轮,滚珠丝杠,主轴箱等的润滑。润滑泵中的过滤器需要定期清洁和更换,并且应每年更换一次。 4.冷却系统冷却并粉碎工具和工件。应定期清洁冷却液喷嘴。 5.切屑去除装置切屑去除装置是具有独立功能的附件,主要保证自动切削和平稳操作,减少数控机床的发热量。该因此,切屑去除装置应能够及时自动清除切屑,安装位置应尽可能靠近刀具切削区域。 VI。结论数控机床是计算机控制的机电一体化自动化加工设备。数控机床的使用是一个技术应用项目。正确的预防和有效的维护是提高数控机床效率的基本保证。对于常见的机械故障,虽然机会不多,但不应忽视故障的根本原因应该全面分析和判断,并尽可能缩短停机时间,以促进数控机床的高效性能。 。