數控機床在當今機械制造業中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用,并已成為傳統機械制造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。當前,數控機床是現代加工車間最重要的裝備。由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備,因此,其維護更是不容忽視。掌握數控機床維修技術是當前機電類專業學生必不可少的技能。下面就來談談數控機床維修遵循的兩個原則。
一、數控機床發生故障時。維修人員應遵循以下兩條原則
1、充分調查故障現場這是維修人員取得維修第一手材料的—個重要手段。調查故障現場,首先要查看故障記錄單;同時應向操作者調查、詢問出現故障的全過程,充分了解發生的故障現象,以及采取過的措施等。此外,維修人員還應對現場作細致的檢查,觀察系統的外觀內部各部分是否有異常之處:在確認數控系統通電無危險的清況下方可通電,通電后再觀察系統有何異常,CRT顯示的報警內容是什么等。
2、認真分析故障的原因。數控系統雖有各種報警指示燈或自診斷程序,但不可能診斷出發生故障的確切部位。而且同一故障、同一報警可以有多種起因,在分析故障的起因時,一定要開闊思路,盡可能考慮各種因素。
二、準備好常用來進行診斷的儀器和資料
常用的儀器、儀表及工具萬用表一可測電阻、交、直流電壓、電流。相序表一可檢測直流驅動裝置輸入電流的相序。轉速表一可測量伺服電動機的轉速,是檢查伺服調速系統的重要依據。鉗形電流表一可不斷線檢測電流。測振儀一是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀一可檢測電氣維修中經常碰到的短路故障現象。邏輯測試筆一可測量數字電路的脈沖、電平。Ic測試儀一用于數控系統集成電路元件的檢測和篩選。工具一彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。診斷用技術資料主要有:數控機床電氣說明書,電氣控制原理圖,電氣連接圖,參數表,PLC程序,編程手冊,數控系統安裝與維修手冊,伺服驅動系統使用說明書等。數控機床的技術資料非常重要,必須參照機床實物認真仔緬地閱讀。一旦機床發生故障,在進行分析的同時查閱相關資料。
分析故障時,維修人員也不應局限于CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。對于數控機床發生的大多數故障,總體上說可采用下述幾種方法來進行故障診斷。
1、直觀法。這是一種最基本、最簡單的方法。維修人員通過對故障發生時產生的各種光、聲、味等異常現象的觀察、檢查,可將故障縮小到某個模塊,甚至一塊印制電路板但是,它要求維修人員具有豐富的實踐經驗,以及綜合判斷能力。
2、系統自診斷法。充分利用數控系統的自診斷功能,根據CRT上顯示的報警信息及各模塊上的發光二極管等器件的指示,可判斷出故瘴的大致起因。進一步利用系統的自診斷功能,還能顯示系統與各部分之間的接口信號狀態,找出故障的大致部位,它是故障診斷過程中最常用、有效的方法之一。
3、參數檢查法。數控系統的機床參數是保證機床正常運行的前提條件,它們直接影響著數控機床的性能。參數通常存放在系統存儲器中,一旦電池不足或受到外界的干擾,可能導致部分參數的丟夫或變化,使機床無法正常工作。通過核對、調整參數,有時可以迅速排除故障:特別是對于機床長期不用的情況,參數丟失的現象經常發生,因此,檢查和恢復機床參數是維修中行之有效的方法之一。
4、功能測試法。所謂功能測試法是通過功能測試程序,檢查機床的實際動作,判別故障的一種方法功能測試可以將系統的功能,用手工編程方法,編制—個功能鍘試程序,并通過運行測試程序,來檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性,進而判斷出故障發生的原因。
5、部件交換法。所謂部件交換法,就是在故障范圍大致確認,并在確認外部條件完全正確的情況下,利用同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或兀器件替換有疑點的部分的方法。部件交換法是一種簡單,易行、可靠的方法,也是維修過程中最常用的故障判別方法之一。交換的部件可以是系統的備件,也可以用機床上現有的同類型部件替換通過部件交換就可以逐—排除故障可能的原因把故障范圍縮小到相應的部件上。必須注意的是:在交換之前應仔細檢查、確認部件的外部工作剎長在線路中存在短路、過電壓等情況時,切不可以輕易更換備件此外,備件(或交換板)應完好,且與原板的各種設定狀態一致。在交換CNC裝置的存儲器板或CPU板時,通常還要對系統進行某些特定的操作,如存儲器的初始化操作等并重新設定各種參數,否則系統不能正常工作。
6、測量比較法。數控系統的印制電路板制造時,為了調整維修的便利通常都設置有檢測用的測量端子。維修人員利用這些檢測端子,可以側量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異,進而分析、判斷故障原因及故障所在位置。通過測量比較法。有時還可以糾正他人在印制電路板E的調整、設定不當而造成的“故障”。測量比較法使用的前提是:維修人員應了解或實際測量正確的印制電路板關鍵部位、易出故障部位的正常電壓值,正確的波形,才能進行比較分析,而且這些數據應隨時做好記錄并作為資料積累。
7、原理分析法。這是根據數控系統的組成及工作原理,從原理上分析各點的電平和參數,并利用萬用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對其進行側量,分析和比較,進而對故障進行系統檢查的一種方法。運用這種方法要求維修人員有較高的水平,對整個系統或各部分電路有清楚,深入的了解才能進行。
8、其它方法。除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法:局部升溫法等等這些檢查方法各有特點,維修人員可以根據不同的故障現象加以靈活應用,以便對故障進行綜合分析,逐步縮小故障范圍,排除故障。
三、小結
數控設備是制造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力,關系到一個國家的戰略地位,當前我們只有不斷的總結數控維修的經驗,才能不斷進行創新,從“制造大國”變成“制造強國”。
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本文標題:數控機床故障診斷的原則與方法