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    大型數控機床故障快速診斷及維護

    2018-12-12   來源:   點擊數:12次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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       中國鋼管信息港的報道:坐標軸的測量反饋。大型數控機床大多采用SIEMENSE840D數控系統,各坐標軸基本上都是全閉環結構,用光柵編碼器進行角度測量,長度光柵尺進行直線測量,共同完成速度和位置的控制, 這也是數控機床進行加工精度和定位精度的重要保障。而這些元件的安裝位置,又很容易受到外界環境的干擾、玷污等,往往會造成信號出錯或丟失,嚴重時可能損壞,進而引發停機等故障。測量反饋系統的故障在實際中也是經常出現的,以下通過實例進行說明快速查找和處理的方法。
      
      大型的數控機床由于機床軸數和檢測點位多,并具有完善的保護系統,而控制系統復雜,各部分功能相互關聯性強,因此在出現故障時,維修人員往往感到束手無策而無從下手。本文主要針對一些系統龐大、控制復雜的大型數控機床的故障進行綜合性的探究。
      
      隨著數控機床的普及, 特別是一些大型的數控機床,在企業生產中起著關鍵性的作用,同時對機床維修人員的要求越來越高,不但要具備較高的數控專業知識,而且還要具有一定的機械和液壓的理論基礎,熟知機床的結構特點。在實際維修過程中就可以起到事半功倍的效果。由于我公司的大型數控機床較多,在日常維修和保養中積累了一定的維修方法,在此分享出來,可以提高維修工作中故障的診斷、排除的速度和質量。
      
      1. 數控系統基本故障的分析診斷
      
      (1)基礎故障的分析。當數控機床出現故障時,首先要求操作工不要對機床進行任何操作,保持原有的故障狀態。同時要詢問產生故障的背景、故障現象以及故障的指示等情況。然后通過仔細地觀察,聽、摸、聞、看等檢查是否能夠發現一些表面異常情況,包括各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫以及機械手柄位置等是否處于正常狀態;根據故障情況對照機床的圖樣、資料,判斷故障原因或根據經驗查找出現故障幾率較高的部位;再就是一些特殊故障,可以直接檢查所懷疑的故障點。此方法需要平時記錄修理過程,遇到一些常規的類似故障現象,查閱修理記錄解決。
      
      中國鋼管信息港的報道:也可以應用常規的電阻法、電壓法、替換法和短接法(用于低電壓、小電流回路中)進行診斷。
      
      必要時借助專業的儀器儀表幫助分析。故障解決的快慢主要取決于對機床的結構以及對控制系統理解的層次。
      
      (2)出現報警的分析。①系統故障報警通常出現在數字驅動、數控系統產生故障時,系統內部的自診斷程序會對系統內部的關鍵硬件以及系統的控制軟件進行自我診斷,有問題時發出報警,一般會在顯示屏或操作面板上顯示,能夠顯示故障代碼,還有具體的英文或中文信息提示。
      
      一般比較直觀,查找相關手冊中對具體的報警代碼的詳細解釋,具體問題進行具體的處理。②機床生產廠家根據自己機床的結構特點,往往會對機床的液壓系統、冷卻系統及潤滑系統等的一些壓力、液位和流量,機械系統的床身、立柱、工作臺及刀架等接近或處在極限限位、放松夾緊等狀態進行檢測其工作狀態;還有一些電磁閥、離合器等進行了位置檢測,通過系統控制的PLC邏輯程序,可以在顯示器比較直觀地顯示出機床外部接口的報警信息。一旦這部分出現故障而引起報警時,可對照機床生產廠家提供的手冊,也可根據PLC邏輯程序追蹤檢測,很快就能夠定位故障點。
      
      (3)偶發性停機或無報警的分析。機床有時候會出現偶發性停機,但無報警。此種情況可能是由于機床的軟件設計存在某種bug,常常出現于某種功能在個別操作的組合時產生,一般情況下斷電再上電就會消除故障;還有一種情況是受到外界因素(電網質量、強電磁場、粉塵、溫度及濕度等)的影響,而且還會引起NC、PLC通信中斷造成PLC停機,操作面板所有指示燈不停的閃爍。這種情況不但會造成系統停機,而且還有可能損壞系統,需要引起注意。
      
      2. 常見故障的快速診斷和維修方法
      
      (1)系統供電電源。系統供電包含控制系統供電和伺服驅動供電,它是整個控制系統的能量之源,一旦發生故障,不但會造成系統停機, 而且可能會引起數據丟失, 嚴重時還會損壞系統的局部甚至全部。大型數控機床的數控系統通常采用的是WINDOWS操作平臺,突然斷電還會引起系統數據丟失、加工數據丟失等問題。因此在供電電源出現故障時,需要系統保護性停機,同時給予故障報警,這在數控系統設計時一般都有。一般老企業的供電電網的電源質量普遍較差, 可能大量使用變頻、伺服、可控硅、高感抗電動機及電焊機等,又未采取濾波吸收等措施,因此電網存在高次諧波、多次諧波以及電壓波動較大等情況, 對系統的電源部分影響較大,如果處理不好極易引發電源故障。
      
      例如,北京第一機床廠生產的XKA2125數控龍門鏜銑床,有一段時期經常出現急停故障,停機后片刻就會自動恢復,而且連續出現同樣現象。分析電氣原理圖并對照PLC程序,檢查急停鏈控制電路未發現異常,在觀察機床工作狀態時,發現出現故障時繼電器KA905未吸合,而KA905是監控24V4電源的,正常情況下應該是吸合狀態,其常開觸點為PLC輸入I32.0,PLC程序未檢測到其輸入信號而觸發系統報警。然而過幾分鐘后KA905又自動吸合,報警消失。此現象反復出現,繼而連續測量24V4電源輸出電壓,發現電源正常工作一段時間后就無輸出電壓了。進一步檢查供電電源,發現其表面溫度很高,判斷有可能當溫升到一定程度其電源內部自身的保護電路動作,關斷輸出電壓,避免因溫度過高而燒毀電源。故將電源拆下打開檢查,發現其內部散熱風扇損壞,終于發現問題所在,更換風扇后故障排除。中國鋼管信息港的報道
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