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    大型数控机床故障快速诊断及维护

    2018-12-12   来源:   点击数:12次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港的报道:坐标轴的测量反馈。大型数控机床大多采用SIEMENSE840D数控系统,各坐标轴基本上都是全闭环结构,用光栅编码器进行角度测量,长度光栅尺进行直线测量,共同完成速度和位置的控制, 这也是数控机床进行加工精度和定位精度的重要保障。而这些元件的安装位置,又很容易受到外界环境的干扰、玷污等,往往会造成信号出错或丢失,严重时可能损坏,进而引发停机等故障。测量反馈系统的故障在实际中也是经常出现的,以下通过实例进行说明快速查找和处理的方法。
      
      大型的数控机床由于机床轴数和检测点位多,并具有完善的保护系统,而控制系统复杂,各部分功能相互关联性强,因此在出现故障时,维修人员往往感到束手无策而无从下手。本文主要针对一些系统庞大、控制复杂的大型数控机床的故障进行综合性的探究。
      
      随着数控机床的普及, 特别是一些大型的数控机床,在企业生产中起着关键性的作用,同时对机床维修人员的要求越来越高,不但要具备较高的数控专业知识,而且还要具有一定的机械和液压的理论基础,熟知机床的结构特点。在实际维修过程中就可以起到事半功倍的效果。由于我公司的大型数控机床较多,在日常维修和保养中积累了一定的维修方法,在此分享出来,可以提高维修工作中故障的诊断、排除的速度和质量。
      
      1. 数控系统基本故障的分析诊断
      
      (1)基础故障的分析。当数控机床出现故障时,首先要求操作工不要对机床进行任何操作,保持原有的故障状态。同时要询问产生故障的背景、故障现象以及故障的指示等情况。然后通过仔细地观察,听、摸、闻、看等检查是否能够发现一些表面异常情况,包括各坐标轴位置、主轴状态、刀库以及机械手柄位置等是否处于正常状态;根据故障情况对照机床的图样、资料,判断故障原因或根据经验查找出现故障几率较高的部位;再就是一些特殊故障,可以直接检查所怀疑的故障点。此方法需要平时记录修理过程,遇到一些常规的类似故障现象,查阅修理记录解决。
      
      中国钢管信息港的报道:也可以应用常规的电阻法、电压法、替换法和短接法(用于低电压、小电流回路中)进行诊断。
      
      必要时借助专业的仪器仪表帮助分析。故障解决的快慢主要取决于对机床的结构以及对控制系统理解的层次。
      
      (2)出现报警的分析。①系统故障报警通常出现在数字驱动、数控系统产生故障时,系统内部的自诊断程序会对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断,有问题时发出报警,一般会在显示屏或操作面板上显示,能够显示故障代码,还有具体的英文或中文信息提示。
      
      一般比较直观,查找相关手册中对具体的报警代码的详细解释,具体问题进行具体的处理。②机床生产厂家根据自己机床的结构特点,往往会对机床的液压系统、冷却系统及润滑系统等的一些压力、液位和流量,机械系统的床身、立柱、工作台及刀架等接近或处在极限限位、放松夹紧等状态进行检测其工作状态;还有一些电磁阀、离合器等进行了位置检测,通过系统控制的PLC逻辑程序,可以在显示器比较直观地显示出机床外部接口的报警信息。一旦这部分出现故障而引起报警时,可对照机床生产厂家提供的手册,也可根据PLC逻辑程序追踪检测,很快就能够定位故障点。
      
      (3)偶发性停机或无报警的分析。机床有时候会出现偶发性停机,但无报警。此种情况可能是由于机床的软件设计存在某种bug,常常出现于某种功能在个别操作的组合时产生,一般情况下断电再上电就会消除故障;还有一种情况是受到外界因素(电网质量、强电磁场、粉尘、温度及湿度等)的影响,而且还会引起NC、PLC通信中断造成PLC停机,操作面板所有指示灯不停的闪烁。这种情况不但会造成系统停机,而且还有可能损坏系统,需要引起注意。
      
      2. 常见故障的快速诊断和维修方法
      
      (1)系统供电电源。系统供电包含控制系统供电和伺服驱动供电,它是整个控制系统的能量之源,一旦发生故障,不但会造成系统停机, 而且可能会引起数据丢失, 严重时还会损坏系统的局部甚至全部。大型数控机床的数控系统通常采用的是WINDOWS操作平台,突然断电还会引起系统数据丢失、加工数据丢失等问题。因此在供电电源出现故障时,需要系统保护性停机,同时给予故障报警,这在数控系统设计时一般都有。一般老企业的供电电网的电源质量普遍较差, 可能大量使用变频、伺服、可控硅、高感抗电动机及电焊机等,又未采取滤波吸收等措施,因此电网存在高次谐波、多次谐波以及电压波动较大等情况, 对系统的电源部分影响较大,如果处理不好极易引发电源故障。
      
      例如,北京第一机床厂生产的XKA2125数控龙门镗铣床,有一段时期经常出现急停故障,停机后片刻就会自动恢复,而且连续出现同样现象。分析电气原理图并对照PLC程序,检查急停链控制电路未发现异常,在观察机床工作状态时,发现出现故障时继电器KA905未吸合,而KA905是监控24V4电源的,正常情况下应该是吸合状态,其常开触点为PLC输入I32.0,PLC程序未检测到其输入信号而触发系统报警。然而过几分钟后KA905又自动吸合,报警消失。此现象反复出现,继而连续测量24V4电源输出电压,发现电源正常工作一段时间后就无输出电压了。进一步检查供电电源,发现其表面温度很高,判断有可能当温升到一定程度其电源内部自身的保护电路动作,关断输出电压,避免因温度过高而烧毁电源。故将电源拆下打开检查,发现其内部散热风扇损坏,终于发现问题所在,更换风扇后故障排除。中国钢管信息港的报道
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