數控機床采用KENT-18TC或FANUC系統或廣數系統,控制機床的各種不同加工,縱橫向進(jìn)給采用交流伺服電機驅動(dòng),采用自動(dòng)回轉刀架或排刀,可配手動(dòng)或液壓卡盤(pán)。本機床特別適用于大中批量的多臺階軸及套類(lèi)零件的加工,也可進(jìn)行錐度、圓弧、螺紋等零件的自動(dòng)車(chē)削加工。
數控系統故障維修通常按照:現場(chǎng)故障的診斷與分析、故障的測量維修排除、系統的試車(chē)這三大步進(jìn)行。
1、數控機床故障診斷
在故障診斷時(shí)應掌握以下原則:
1.1先外部后內部
現代數控系統的可靠性越來(lái)越高,數控系統本身的故障率越來(lái)越低,而大部分故障的發(fā)生則是非系統本身原因引起的。由于數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,其故障的發(fā)生也會(huì )由這三者綜合反映出來(lái)。維修人員應先由外向內逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會(huì )擴大故障,使機床喪失精度、降低性能。系統外部的故障主要是由于檢測開(kāi)關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問(wèn)題而引起的。
1.2先機械后電氣
一般來(lái)說(shuō),機械故障較易發(fā)覺(jué),而數控系統及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障。
1.3先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)
先在機床斷電的靜止狀態(tài),通過(guò)了解、觀(guān)察、測試、分析,確認通電后不會(huì )造成故障擴大、發(fā)生事故后,方可給機床通電。在運行狀態(tài)下,進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀(guān)察、檢驗和測試,查找故障。而對通電后會(huì )發(fā)生破壞性故障的,必須先排除危險后,方可通電。
1.4先簡(jiǎn)單后復雜
當出現多種故障互相交織,一時(shí)無(wú)從下手時(shí),應先解決容易的問(wèn)題,后解決難度較大的問(wèn)題。往往簡(jiǎn)單問(wèn)題解決后,難度大的問(wèn)題也可能變得容易。
2、數控機床的故障診斷技術(shù)
數控系統是高技術(shù)密集型產(chǎn)品,要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位,要借助于診斷技術(shù)。隨著(zhù)微處理器的不斷發(fā)展,診斷技術(shù)也由簡(jiǎn)單的診斷朝著(zhù)多功能的診斷或智能化方向發(fā)展。診斷能力的強弱也是評價(jià)CNC數控系統性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統的診斷技術(shù)大致可分為以下幾類(lèi):
2.1起動(dòng)診斷
起動(dòng)診斷是指CNC系統每次從通電開(kāi)始,系統內部診斷程序就自動(dòng)執行診斷。診斷的內容為系統中關(guān)鍵的硬件和系統控制軟件,如CPU、存儲器、I/O等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤(pán)單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無(wú)誤之后,整個(gè)系統才能進(jìn)入正常運行的準備狀態(tài)。否則,將在CRT畫(huà)面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時(shí)起動(dòng)診斷過(guò)程不能結束,系統無(wú)法投入運行。
2.2在線(xiàn)診斷
在線(xiàn)診斷是指通過(guò)CNC系統的內裝程序,在系統處于正常運行狀態(tài)時(shí)對CNC系統本身及CNC裝置相連的各個(gè)伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動(dòng)機以及外部設備等進(jìn)行自動(dòng)診斷、檢查。只要系統不停電,在線(xiàn)診斷就不會(huì )停止。
2.3離線(xiàn)診斷
離線(xiàn)診斷是指數控系統出現故障后,數控系統制造廠(chǎng)家或專(zhuān)業(yè)維修中心利用專(zhuān)用的診斷軟件和測試裝置進(jìn)行停機(或脫機)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內,如縮小到某個(gè)功能模塊、某部分電路,甚至某個(gè)芯片或元件,這種故障定位更為。
2.4現代診斷技術(shù)
隨著(zhù)電信技術(shù)的發(fā)展,IC和微機性?xún)r(jià)比的提高,近年來(lái)國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領(lǐng)域。
?。?)通信診斷
也稱(chēng)遠程診斷,即利用電話(huà)通訊線(xiàn)把帶故障的CNC系統和專(zhuān)業(yè)維修中心的專(zhuān)用通訊診斷計算機通過(guò)連接進(jìn)行測試診斷。如西門(mén)子公司在CNC系統診斷中采用了這種診斷功能,用戶(hù)把CNC系統中專(zhuān)用的“通信接口”連接在普通電話(huà)線(xiàn)上,而兩門(mén)子公司維修中心的專(zhuān)用通迅診斷計算機的“數據電話(huà)”也連接到電話(huà)線(xiàn)路上,然后由計算機向CNC系統發(fā)送診斷程序,并將測試數據輸回到計算機進(jìn)行分析并得出結論,隨后將診斷結論和處理辦法通知用戶(hù)。
?。?)自修復系統
就是在系統內設置有備用模塊,在CNC系統的軟件中裝有自修復程序,當該軟件在運行時(shí)一旦發(fā)現某個(gè)模塊有故障時(shí),系統一方面將故障信息顯示在CRT上,同時(shí)自動(dòng)尋找是否有備用模塊,如有備用模塊,則系統能自動(dòng)使故障脫機,而接通備用模塊使系統能較快地進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這種方案適用于無(wú)人管理的自動(dòng)化工作場(chǎng)合。
3、數控機床的常見(jiàn)故障排除方法
由于數控機床故障比較復雜,同時(shí)數控系統自診斷能力還不能對系統的所有部件進(jìn)行測試,往往是一個(gè)報警號指示出眾多的故障原因,使人難以入手。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實(shí)踐中常用的排除故障方法。
3.1直觀(guān)檢查法
直觀(guān)檢查法是維修人員根據對故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?,F象的觀(guān)察,確定故障范圍,可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊電路板上,然后再進(jìn)行排除。
3.2初始化復位法
一般情況下,由于瞬時(shí)故障引起的系統報警,可用硬件復位或開(kāi)關(guān)系統電源依次來(lái)清除故障。若系統工作存貯區由于掉電、撥插線(xiàn)路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進(jìn)行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無(wú)法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
3.3自診斷法
數控系統已具備了較強的自診斷功能,并能隨時(shí)監視數控系統的硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用自診斷功能,能顯示出系統與主機之間的接口信息的狀態(tài),從而判斷出故障發(fā)生在機械部分還是數控部分,并顯示出故障的大體部位(故障代碼)。
3.4功能程序測試法
功能程序測試法是將數控系統的功能用編程法編成一個(gè)功能試驗程序,并存儲在相應的介質(zhì)上,如紙帶和磁帶等。在故障診斷時(shí)運行這個(gè)程序,可快速判定故障發(fā)生的可能起因。
3.5備件替換法
用好的備件替換診斷出壞的線(xiàn)路板,即在分析出故障大致起因的情況下,維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分,從而把故障范圍縮小到印刷線(xiàn)路板或芯片一級。并做相應的初始化起動(dòng),使機床迅速投入正常運轉。
3.6交叉換位法
當發(fā)現故障板或者個(gè)能確定是否是故障板而又沒(méi)有備件的情況下,可以將系統中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查,例如兩個(gè)坐標的指令板或伺服板的交換,從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意,不僅要硬件接線(xiàn)的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,否則不僅達不到目的,反而會(huì )產(chǎn)生新的故障造成思維混亂,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬件交換方案,準確無(wú)誤再行交換檢查。
3.7參數檢查法
系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無(wú)效。發(fā)生故障時(shí)應及時(shí)核對系統參數,參數一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的CMOSRAM中,一旦電池電量不足或由于外界的干擾等因素,使個(gè)別參數丟失或變化,發(fā)生混亂,使機床無(wú)法正常工作。此時(shí),可通過(guò)核對、修正參數,將故障排除。