| 1 | 数控机床的故障分析 | |
由于数控系统的控制核心是对机床的进给部分进行数字控制，而进给是由伺服单元控制伺服电机，带动滚珠丝杠来实现的，由旋转编码器做位置反馈元件，形成半闭环的位置控制系统。所以伺服系统在数控机床上起的作用相当重要。伺服系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的。下面介绍几例： 例一、伺服电机损坏 一台采用sinumerik 810／t的数控车床，一次刀塔出现故障，转动不到位，刀塔转动时，出现6016号报警“slide power pack no operation”，根据工作原理和故障现象进行分析，刀塔转动是由伺服电机驱动的，电机一启动，伺服单元就产生过载报警，切断伺服电源，并反馈给nc系统，显示6016报警。检查机械部分，更换伺服单元都没有解决问题。更换伺服电机后，故障被排除。 例二、一台采用直流伺服系统的美国数控磨床，e轴运动时产生“e axis execessfollowing error”报警，观察故障发生过程，在启动e轴时，e轴开始运动，crt上显示的e轴数值变化，当数值变到14时，突然跳变到471，为此我们认为反馈部分存在问题，更换位置反馈板，故障消除。 例三、另一台数控磨床，e轴修整器失控，e轴能回参考点，但自动修整或半自动时，运动速度极快，直到撞到极限开关。观察发生故障的过程，发现撞极限开关时，其显示的坐标值远小于实际值，肯定是位置反馈的问题。但更换反馈板和编码器都未能解决问题。后仔细研究发现，e轴修整器是由z轴带动运动的，一般回参考点时，e轴都在z轴的一侧，而修整时，e轴修整器被z轴带到中间。为此我们做了这样的试验，将e轴修整器移到z轴中间，然后回参考点，这时回参点也出现失控现象；为此我们断定可能由于e轴修整器经常往复运动，导致e轴反馈电缆折断，而接触不良。校线证实了我们的判断，找到断点，焊接并采取防折措施，使机床恢复工作。 三、外部故障 由于现代的数控系统可靠性越来越高，故障率越来越低，很少发生故障。大部分故障都是非系统故障，是由外部原因引起的。 1. 现代的数控设备都是机电一体化的产品，结构比较复杂，保护措施完善，自动化程度非常高。有些故障并不是硬件损坏引起的，而是由于操作、调整、处理不当引起的。这类故障在设备使用初期发生的频率较高，这时操作人员和维护人员对设备都不特别熟悉。 例一、一台数控铣床，在刚投入使用的时候，旋转工作台经常出现不旋转的问题，经过对机床工作原理和加工过程进行分析，发现这个问题与分度装置有关，只有分度装置在起始位置时，工作台才能旋转。 例二、另一台数控铣床发生打刀事故，按急停按钮后，换上新刀，但工作台不旋转，通过plc梯图分析，发现其换刀过程不正确，计算机认为换刀过程没有结束，不能进行其它操作，按正确程序重新换刀后，机床恢复正常。 例三、有几台数控机床，在刚投入使用的时候，有时出现意外情况，操作人员按急停按钮后，将系统断电重新启动，这时机床不回参考点，必须经过一番调整，有时得手工将轴盘到非干涉区。后来吸取教训，按急停按钮后，将操作方式变为手动，松开急停按钮，把机床恢复到正常位置，这时再操作或断电，就不会出现问题。 2．由外部硬件损坏引起的故障 这类故障是数控机床常见故障，一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置等出现问题引起的。有些故障可产生报警，通过报答信息，可查找故障原因。 例一、一台数控磨床，数控系统采用西门子sinumerik system 3，出现故障报警f31“spindle coolant circuit”，指示主轴冷却系统有问题，而检查冷却系统并无问题，查阅plc梯图，这个故障是由流量检测开关b9.6检测出来的，检查这个开关，发现开关已损坏，更换新的开关，故障消失。 例二、一台采用西门子sinumerik 810的数控淬火机床，一次出现6014“fault level hardening liquid”机床不能工作。报警信息指示，淬火液面不够，检查液面已远远超出最低水平，检测液位开关，发现是液位开关出现问题，更换新的开关，故障消除。 有些故障虽有报警信息，但并不能反映故障的根本原因。这时要根据报警信息、故障现象来分析。 例三、一台数控磨床，e轴在回参考点时，e轴旋转但没有找到参考点，而一直运动，直到压到极限开关，nc系统显示报警“e axis at max.travel”。根据故障现象分析，可能是零点开关有问题，经确认为无触点零点开关损坏，更换新的开关，故障消除。 例四、一台专用的数控铣床，在零件批量加工过程中发生故障，每次都发生在零件已加工完毕，z轴后移还没到位，这时出现故障，加工程序中断，主轴停转，并显示f97号报警“spindle speed not ok station 2”，指示主轴有问题，检查主轴系统并无问题，其它问题也可导致主轴停转，于是我们用机外编程器监视plc梯图的运行状态，发现刀具液压卡紧压力检测开关f21．1，在出现故障时，瞬间断开，它的断开表示铣刀卡紧力不够，为安全起见，plc使主轴停转。经检查发现液压压力不稳，调整液压系统，使之稳定，故障被排除。 还有些故障不产生故障报警，只是动作不能完成，这时就要根据维修经验，机床的工作原理，plc的运行状态来判断故障。 例五、一台数控机床一次出现故障，负载门关不上，自动加工不能进行，而且无故障显示。这个负载门是由气缸来完成开关的，关闭负载门是plc输出q2.0控制电磁阀y2.0来实现的。用nc系统的pc功能检查plc q2.0的状态，其状态为1，但电磁阀却没有得电。原来plc输出q2.0通过中间继电器控制电磁阀y2.0，中间继电器损坏引起这个故障，更换新的继电器，故障被排除。 |
数控机床的故障分析
更新：2008-11-25 21:46 浏览：4次
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