(1)數控銑床本體(液壓、氣動和潤滑裝置)對數控銑床本體而言,由于機械部件處于運動摩擦過程中,因此對它的維護就顯得特別重要,如主軸箱的冷卻和潤滑、導軌副和滾珠絲杠副的間隙調整與潤滑,以及支承的預緊、液壓與氣動裝置的壓力調整和流量調整等。
(2)電氣控制系統。電氣控制系統包括數控系統、伺服系統、機床電氣柜(也稱強電柜)及操作面板等。數控系統與機床電氣設備之間的接口有四個部分:
1)驅動電路,主要指與坐標軸進給驅動和主軸驅動之間的電路。
2)位置反饋電路,指數控系統與位置檢測裝置之間的連接電路。
3)電源及保護電路,由數控銑床強電控制線路中的電源控制電路構成,強電線路由電源變壓器、控制變壓器、各種斷路器、保護開關、接觸器、熔斷器等連接而成,以便為交流電動機、電磁鐵、離合器和電磁閥等功率執行元件供電。
4)開關信號連接電路。開關信號是數控系統與機床之間的I/O控制信號,I/O控制信號在數控系統和機床之間的傳送通過I/O接口進行。數控系統中的各種信號均可以用機床數據位數控銑床“I”或“O”來表示。數控系統通過對輸入開關量的處理,向I/O接口輸出各種控制命令,控制強電線路的動作。
數控設備從電氣的角度看,最明顯的特征就是用電氣驅動替代了普通機床的機械傳動,相應的主運動和進給運動由主軸電動機和伺服電動機執行完成,而電動機的驅動必須有相應的驅動裝置和電源配置。
現代數控銑床一般用可編程序控制器替代普通機床電氣柜中的大部分機床電器,從而實現對主軸、進給、換刀、潤滑、冷卻、液壓及氣動傳動等系統的邏輯控制。特別要注意的是機床上各部位的按鈕、行程開關、接近開關、繼電器、電磁閥等機床電氣開關,開關的可靠性直接影響機床能否正確執行動作。這些設備的故障是數控設備最常見的故障。
為了保證精度,數控銑床一般采用反饋裝置(包括速度檢測裝置和位置檢測裝置)。檢測裝置的好壞直接影響數控銑床的運動精度及定位精度。
由上所述,電氣系統的故障診斷及維護是數控銑床故障診斷和維護的重點。
資料表明:數控設備的操作、保養和調整不當占整個設備故障的57%,伺服系統、電源及電氣控制部分的故陴占整個故障的37.5%,而數控系統的故障占5.5%。
(1)按數控銑床發生故障的部件分類
1)機床本體故障。數控銑床的機床本體部分主要包括機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護裝置。
因機械安裝、調試及操作使用不當等原因而引起的機械傳動故障和導軌副摩擦過大故障,通常表現為傳動噪聲大,加工精度差,運行阻力大。例如,傳動鏈的撓性聯軸器松動,齒輪、絲杠與軸承缺油,導軌塞鐵調整不當,導軌潤滑不良以及數控系統參數設置不當等原因均可造成以上故障。
尤其應引起重視的是機床各部位標明的注油點(注油孔)需定時、定量加注潤滑(脂),這是機床各傳動鏈正常運行的保證。
另外,液壓、潤滑與氣動系統的故障主要表現為管路阻塞或密封不良,造成數控銑床無法正常工作。
2)電氣故障。電氣故障分弱電故障與強電故障。
弱電部分主要指CNC裝置、PLC、CRT顯示器以及伺服單元、I/O裝置等電子電路,這部分又有硬件故障與軟件故障之分。硬件故障主要是指上述各裝置的印制電路板上的集成電路芯片、分立元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。常見的軟件故障有加工程序出錯、系統程序和參數的改變或丟失、計算機的運算出錯等。
強電故障是指繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電磁鐵、行程開關等元器件,以及由其所組成的電路發生故障。這一部分的故障十分常見,必須引起足夠的重視。
(2)按數控銑床發生故障的性質分類
1)系統性故障。系統性故障通常指只要滿足一定的條件或超過某一設定,工作中的數控銑床必然會發生的故障。這一類故障現象極為常見。例如,潤滑、冷卻或液壓等系統由于管路泄漏引起游標下降,達到某一限值,必然會發生液位報警,使數控銑床停機。再如,數控銑床在加工中因切削用量過大,達到某一限值時,必然會發生過載或超溫報警,導致數控系統迅速停機。
因此,正確使用與精心維護數控銑床是杜絕或避免這類系統性故障的切實保障。
2)隨機性故障。隨機性故障通常指數控銑床在同樣的條件下工作時偶然發生的一次或兩次故障。有的文獻上稱此為“軟故障”。由于此類故障在條件相同的狀態下偶然發生一兩次,因此,隨機性故障的原因分析與故障診斷較其他故障困難得多。一般而言,這類故障的發生往往與安裝質量、組件排列、參數設定、元器件品質、操作失誤與維護不當,以及工作環境影響等諸多因素有關。例如,接插件與連接組件因疏忽未加鎖定,印制電路板上的元器件松動變形或焊點虛脫,繼電器觸點、各類開關觸頭因污染銹蝕,以及直流電刷接觸不良等所造成的接觸不可靠等。另外,工作環境溫度過高或過低,濕度過大,電源波動與機械振動、有害粉塵與氣體污染等原因均可引發此類偶然性故障。
因此,加強數控系統的維護檢査,確保電氣柜門的密封,嚴防工業粉塵及有害氣體的侵襲等,均可避免此類故障的發生。
(3)按數控銑床發生故障時有無報警顯示分類
1)有報警顯示的故障。這類故障又可分為硬件報警顯示與軟件報警顯示兩種。
硬件報警顯示指各單元裝置上的警示燈(一般由LED發光管或小型指示燈等組成)有指示。在數控系統中有許多用來指示故障部位的警示燈,如控制操作面板、位置控制印制電路板、伺服控制單元、主軸單元、電源單元等部位常設有這類警示燈。一旦數控系統出現故障,借助相應部位上的警示燈可大致分析判斷故障發生的部位與性質,這無疑給故障分析、診斷帶來了極大的方便。因此,維修人員在日常維護和排除故障時應認真檢查這些警示燈的狀態是否正常。
軟件報警顯示通常是指顯示屏(CRT)上顯示出來的報警號和報警信息。由于數控系統具有自診斷功能,因此它一旦檢測到故障,即按故障的級別進行處理,同時在CRT上以報警號的形式顯示該故障信息。這類報警顯示常見的有存儲器警示、過熱警示、伺服系統警示、軸超程警示、程序出錯警示、主軸警示、過載警示以及短路警示等。通常軟件報警類型少則幾十種,多則上千種,這無疑為故障診斷和排除提供了極大的幫助。
NC報警為數控部分的故障報警,可通過所顯示的報警號,對照維修手冊中有關NC故障報警及說明來確定產生該故障的原因。PLC的報警大多數屬于機床側的故障報警,顯示由PLC的報警信息文本所提供,可通過所顯示的報警號,對照維修手冊中有關PLC故障的報警信息、PLC接口說明,以及PLC程序等內容檢查PLC有關接口和內部繼電器狀態,確定產生故障的原因。通常,PLC報警發生的可能性要比NC報警高得多。
2)無報警顯示的故障。這類故障發生時無任何硬件或軟件的報警顯示,因此分析診斷難度較大。例如,在數控銑床通電后,在手動方式或自動方式運行時,X軸出現爬行現象,且無任何報警顯示。又如,機床在自動方式運行時突然停止,而CRT上無任何報警顯示。在運行機床的某軸時發生異常聲響,一般也無報警顯示等。一些早期的數控系統由于自診斷功能不強,尚未采用PLC,無PLC報警信息文本,所以出現無報警顯示故障的情況會更多一些。
對于無報警顯示故障,通常要具體情況具體分析,要根據故障發生的前后變化狀態進行分析判斷。例如,X軸在運行時出現爬行現象,首先判斷是數控部分故障還是伺服部分故障。具體做法是:在手搖脈沖進給方式中,可均勻地旋轉手搖脈沖發生器,同時分別觀察比較CRT上Y軸、Z軸與X軸進給數字的變化速率。通常,如數控部分正常,則三個軸的變化速率應基本相同,從而可確定X軸的爬行故障是伺服部分還是機械傳動造成的。
(4)按數控銑床發生故障的原因分類
1)數控銑床自身故障。這類故障是由數控銑床自身的原因引起的,與外部使用環境條件無關。數控銑床所發生的大多數故障均屬此類故障,但應區別有些故障并非由機床本身引起,而是由外部原因所造成的。
2)數控銑床外部故障。這類故障是由外部原因造成的。例如,數控銑床的供電電壓過低,電壓波動過大,電壓相序不對或三相電壓不平衡;環境溫度過高;有害氣體、潮氣、粉塵侵入數控系統;外來振動和干擾,如電焊機所產生的電火花干擾等均有可能使數控銑床發生故障;還有人為因素所造成的故障,如操作不當、手動進給過快造成超程報贅、自動切削進給過數控銑床快造成過載報警。如操作不當、手動進給過快造成超程報警、自動切削進給過快造成過載報警。又如,由于操作人員不按時按量給機床機械傳動系統加注潤滑油,易造成傳動噪聲或導軌摩擦因數過大而使工作臺進給超載。據有關資料統計,首次使用數控銑床或由技能不熟練的工人來操作數控銑床,在使用的第一年內,由操作不當所造成的外部故障要占1/3以上。
除上述常見故障分類外,還可按故障發生時有無破壞性分為破壞性故障和非破壞性故障;按故障發生的部位分為數控裝置故障,進給伺服系統故障,主軸系統故障,刀架、刀庫、工作臺故障等。
辦公:0532-68681187
傳真:0532-68681188
地址:青島市即墨區大眾一路76號中南高科即墨科技創新產業園31號樓C-101