數(shù)控機床,是一種技術(shù)含量很高的機、電、儀一體化的高效復(fù)雜的自動化機床,機床在運行過程中,零部件不可避免地會發(fā)生不同程度、不同類型的故障,因此,熟悉機械故障的特征,掌握數(shù)控機床機械故障診斷的常用方法和手段,對確定故障的原因和排除有著重大的作用。金屬帶鋸床
一、數(shù)控機床故障診斷原則與基本要求
1.1排障原則。
主要包括以下幾個方面:1)充分調(diào)查故障現(xiàn)象,首先對操作者的調(diào)查,詳細詢問出現(xiàn)故障的全過程,有些什么現(xiàn)象產(chǎn)生,采取過什么措施等。然后要對現(xiàn)場做細致的勘測;2)查找故障的起因時,思路要開闊,無論是集成電器,還是和機械、液壓,只要有可能引起該故障的原因,都要盡可能全面地列出來。然后進行綜合判斷和優(yōu)化選擇,確定有可能產(chǎn)生故障的原因;3)先機械后電氣,先靜態(tài)后動態(tài)原則。在故障檢修之前,首先應(yīng)注意排除機械性的故障。再在運行狀態(tài)下,進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的,必須先排除危險后,方可通電。
1.2故障診斷要求。
除了豐富的專業(yè)知識外,進行數(shù)控故障診斷作業(yè)的人員需要具有一定的動手能力和實踐操作經(jīng)驗,要求工作人員結(jié)合實際經(jīng)驗,善于分析思考,通過對故障機床的實際操作分析故障原因,做到以不變應(yīng)萬變,達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少,常用工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵等,常用檢測儀表如萬用表、示波器、信號發(fā)生器等。除此以外,工作人員還需要準(zhǔn)備好必要的技術(shù)資料,如數(shù)控機床電器原理圖紙、結(jié)構(gòu)布局圖紙、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)說明書、維修說明書、安裝、操作、使用說明書等。
二、故障處理的思路
不同數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計思想千差萬異,但無論那種系統(tǒng),它們的基本原理和構(gòu)成都是十分相似的。因此在機床出現(xiàn)故障時,要求維修人員必須有清晰的故障處理的思路:調(diào)查故障現(xiàn)場,確認故障現(xiàn)象、故障性質(zhì),應(yīng)充分掌握故障信息,做到“多動腦,慎動手”避免故障的擴大化。根據(jù)所掌握故障信息明確故障的復(fù)雜程度,并列出故障部位的全部疑點。準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料,比如機床說明書,電氣控制原理圖等,以此為基礎(chǔ)分析故障原因,制定排除故障的方案,要求思路開闊,不應(yīng)將故障局限于機床的某一部分。
在確定故障排除方案后,利用示萬用表、示波器等測量工具,用試驗的方法驗證并檢測故障,逐級定位故障部位,確認出故障屬于電氣故障還是機械故障,是系統(tǒng)性的還是隨機性的,是自身故障還是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后問題會馬上迎刃而解。
三、故障處理方法及故障舉例
數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心所在,它的可靠運行,直接關(guān)系到整個設(shè)備運行的正常與否。下面總結(jié)提煉出一些判斷與排除數(shù)控機床故障的方法。
3.1直觀法
例1:一臺德國MAHO公司生產(chǎn)的五軸聯(lián)動數(shù)控鏜銑床,數(shù)控系統(tǒng)為飛利浦系統(tǒng)。在一次傳輸數(shù)控程序中,由于處理不當(dāng),將CPU板的傳輸接口燒壞。將CPU板拆下,仔細觀察,發(fā)現(xiàn)在RS232接口處有明顯焦糊痕跡。在放大鏡下仔細觀察,將斷線處重新跳接:并更換一塊8255芯片,新安裝至機床上,將機床參數(shù)輸入,機床恢復(fù)正常。該CPU板一直運行至今,運行狀況良好。
3.2自診斷功能分析法
例2:一臺武漢重型機床廠生產(chǎn)的16米大立車,在一次加工過程中突然出現(xiàn)43號報警(PLC未準(zhǔn)備好工作)。讀出ISTACK中的故障代碼34,查閱西門子840C診斷手冊,內(nèi)容為:接口-DMP模塊啟動錯誤。檢查包括手持單元在內(nèi)的所有DMP模塊,發(fā)現(xiàn)連接地面操縱臺的DMP模塊底板沒有上電。查閱電氣圖紙發(fā)現(xiàn)為之提供電壓的一空氣開關(guān)跳閘,將其合上故障消失。
3.3PLC程序分析法
數(shù)控機床多,頻繁的故障就是機床的某些邏輯功能無法實現(xiàn)。此時就需結(jié)合電氣原理圖,PLC程序,液壓原理圖等眾多資料進行分析,找出故障所在的原因,對其部件進行維修或者更換,使數(shù)控機床恢復(fù)正常的工作。
例3:還是上文所說的武漢重型機床廠生產(chǎn)的16米大立車,在使用過程中突然發(fā)現(xiàn)X軸同油槽大量往外溢油。檢查同油線路并沒有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,查閱電氣原理圖發(fā)現(xiàn)供油的只有X軸定時潤滑和定程潤滑兩項。用編成器PG720現(xiàn)場實時監(jiān)控,在PB10中發(fā)現(xiàn)控制中間繼電器9KY50的輸出點Q11.4程序如下:
PB1O段5
AT40:裝載T40
LKT030.3;設(shè)置T40的時間為300秒
SET41;加載至T41
ANT41;裝載T41
LKT002.2:設(shè)置T41的時間為2秒
SET40;加載至T40
CDB32;調(diào)用DB32塊
A(0D0.10;X軸正向運動信號0D0.11;X軸負向運動信號)
AT40;翻轉(zhuǎn)控制
0T38;上電控制加油潤滑=Q11.4;控制9KY50繼電器
此處的PLC控制的含義就足在X軸運動時,利用T40和T41所沒置的翻轉(zhuǎn)時問對輸出Q11.4進行控制已達到定時潤滑的效果。監(jiān)控PLC狀態(tài)發(fā)現(xiàn)邏輯運轉(zhuǎn)正常,監(jiān)控9KY50發(fā)現(xiàn)完全按照PLC程序控制進行輸出,再檢查液壓電磁閥發(fā)現(xiàn)無論PLC有無輸出電磁閥都處于常通狀態(tài),也就足說任何時候都打油。拆下9KY50,用萬用表測量,發(fā)現(xiàn)常開觸點粘連,更換新的中間繼電器,故障排除。
3.4替換法
例4:一臺德國溫加登公司生產(chǎn)的500噸程控沖床,裝有電子凸輪控制器。在一次使用過程中電子凸輪控制器報警,內(nèi)容為系統(tǒng)故障,致使整個機床癱瘓。將電子凸輪器拆下,發(fā)現(xiàn)其本身具有兩塊一樣的電路板,且一塊電路板上報警紅色LED指示燈亮,另一塊完全正常,對調(diào)后故障發(fā)生轉(zhuǎn)移,證明其中一塊硬件有故障,將兩塊板同時拆下發(fā)現(xiàn)共有8塊可拔插的芯片,對調(diào)其中的四塊,再次進行比較,故障現(xiàn)象沒有發(fā)生轉(zhuǎn)移,再對調(diào)剩余的二塊芯片,故障現(xiàn)象發(fā)生轉(zhuǎn)移,至此下去找出有問題的芯片。但由于此芯片為EPROM片,將好的EPROM片中的程序利用寫片機寫入所購買的同類型EPROM片,安裝后,故障現(xiàn)象消失。此次故障的排除完全使用的是替換法,逐步縮小故障的范圍,找出故障原因并加以排除。
四、故障排除的確認及善后工作
故障排除以后,維修工作還不能算完成,尚需從技術(shù)與管理兩方面分析故障產(chǎn)生的深層次原因,采取適當(dāng)措施避免故障再次發(fā)生。必要時可根據(jù)現(xiàn)場條件使用成熟技術(shù)對設(shè)備進行改造與改進。搖臂鉆床