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有关数控机床一些无报警故障的处理分析方法

2008年05月08日 08:29中国机床商务网点击:3467

     数控机床的控制系统中都有故障自诊断功能,一般情况下发生故障时都有报警信息出现,根据机床所使用的控制系统不同,提供的报警内容多少不一,但按说明书中的故障处理方法检查,大多数的故障都能找到解决方法。机床在实际使用中也有些故障既无报警,现象也不是很明显,对这种情况,处理起来就不像有据可查的那样简单了。另外有些设备出现故障后,不但无报警信息,而且缺乏有关维修所需的资料,有些机床在使用中出现故障后如果稍不注意,还会造成工件批量报废,所以处理时更难。对这种故障处理,当修理人员缺乏一定的工作经验时,处理时常会作出错误的判断,造成不必要的经济损失或延长修理时间。另外有时由于故障出现的频率不高,请特约维修服务部处理时也会遇到很大的麻烦,对这类故障我们认为:必须根据具体情况,仔细检查,从现象的微小之处进行分析,找出它的真正原因。 要查清这类故障的原因首先必须从纵横交错的各种表面现象中找出它的真实现象(这个“现象”是故障的真实情况),再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在查找故障原因前,首先必须了解以下情况: 
    ·故障是在正常工作中出现还是刚开机就出现的。 
    ·出现的次数,是第一次还是已多次发生。 
    ·确认机床的加工程序不会有错。 
    ·其他人员有否对该机床进行了修理或调整。 
    ·请修时的故障现象与现场的情况是否有差别。
    以下是我们在维修中遇到的一些无报警故障的处理分析方法。
 
    故障一 

    中捷THY5640立式加工中心,在工作中发现主轴转速在500r/min以下时主轴及变速箱等处有异常声音,观察电机的功率表发现电机的输出功率不稳定,指针摆动很大。但使用1201r/min以上时异常声音又消失。开机后,在无旋转指令情况下,电机的功率表会自行摆动,同时电机漂移自行转动,正常运转后制动时间过长,机床无报警。 根据查看到的现象,引起该故障的原因可能有主轴控制器失控,机械变速器或电机上的原因也不能排除。由于拆卸机械部分检查的工作量较大,因此先对电气部分的主轴控制器进行检查,控制器为西门子6SC-6502。首先检查控制器中预设的参数,再检查控制板,都无异常,经查看电路板较脏,按要求对电路板进行清洗,但装上后开机故障照旧。因此控制器内的故障原因暂时可排除。为确定故障在电机还是在机械传动部分,必须将电机和机械脱离,脱离后开机试车发现给电机转速指令接近450r/min时开始出现不间断的异常声音,但给1201r/min指令时异常声音又消失。为此我们对主轴部分进行了分析,原来低速时给定的450r/min指令和高速时的4500r/min指令对电机是一样在最高转速,只是低速时通过齿轮进行了减速,所以故障在电机部分基本上可以确定。经分析,异常声音可能是轴承不良引起。将电机拆卸进行检查,发现轴承确已坏,在高速时轴承被卡造成负载增大使功率表摆动不定,出现偏转。而在停止后电机漂移和制动过慢,经检查是编码器的光盘划破,更换轴承和编码器后所有故障全部排除。 该故障主要是主轴旋转时有异常声音,因此在排除时应查清声源,再进行检查。有异常声音常见为机械上相擦,卡阻和轴承损坏。
 
    故障二 

    加工中心主轴定向不准或错位。加工中心主轴的定向通常采用三种方式,磁传感器,编码器和机械定向。使用磁传感器和编码器时,除了通过调整元件的位置外,还可通过对机床参数调整。发生定向错误时大都无报警,只能在换刀过程中发生中断时才会被发现。有一次在一台改装过的加工中心上出现了定向不准的故障,开始时机床在工作中经常出现中断,但出现的次数不很多,重新开机又能工作,故障反复出现。经在故障出现后对机床进行了仔细观察,才发现故障的真正原因是主轴在定向后发生位置偏移,奇怪的是主轴在定向后如用手碰一下(和工作中在换刀时当刀具插入主轴时的情况相近)主轴会产生向相反方向漂移,检查电气部分无任何报警,机械部分又很简单。该机床的定向使用编码器,所以从故障的现象和可能发生的部位来看,电气部分的可能性比较小,机械上最主要的是联接。所以决定检查机械联接部分,在检查到编码器的联接时发现编码器上联接套的紧定螺钉松动,使联接套后退造成与主轴的联接部分间隙过大使旋转不同步。将紧定螺钉按要求固定好后故障消除。 发生主轴定向方面的故障应根据机床的具体结构进行分析处理,先检查电气部分,如确认正常后再考虑机械部分。 

    故障三
 
    数控车床在使用中出现手动移动正常,自动回零时移动一段距离后不动,重开手动移动又正常。 车床使用经济数控,步进电机,手动移动时由于速度稍慢移动正常,自动回零时快速移动距离较长,出现机械卡住现象。根据故障进行分析,主要是机械原因,后经询问,才得知该机床因发现加工时尺寸不准,将另一台机床上的电机拆来使用,后出现了该故障,经仔细检查是因变速箱中的齿轮间隙太小引起,重新调整后正常。 这是一例人为因素造成的故障,在修理中如不加注意经常会发生,因此在工作中应引起重视,避免这种现象的发生。
 
    故障四 

    开机后机床屏幕无显示。 对这种故障的排除首先是使屏幕正常工作。有时也会仅仅是显示部分的原因。但在许多时候可能并存着多种故障。 一台日本H500/50卧式加工中心,开机时屏幕一片黑,操作面板上的NC电源开关已按下,红、绿灯都亮,查看电柜中开关和主要部分无异常,关机后重开,故障一样。经查,故障是由多处损坏造成的,在更换了显示器,显示控制板后屏幕出现了显示,使机床能进入其它的故障维修。 泰纳DM4800立式加工中心,开机后屏幕无显示。 该加工中心使用三棱M300系统,造成屏幕无显示的原因有很多,经对故障进行了检查后确认是因主板故障造成,因此进行了更换,由于主板更换后参数需要重新设置,按系统参数设置步骤,对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。 屏幕上无显示的故障原因很多,首先必须找出原因排除,如还有其他故障,根据机床的报警和其他故障信息作出处理。
 
    故障五
 
    在数控设备中,出现无报警故障最多的是机床误差或尺寸不准。 误差故障的现象较多,在各种设备上出现时的表现不一。如数控车床在直径方向出现时大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现误差的情况较多,常见的是尺寸向下逐渐增大,但也有尺寸向上增大的现象,在水平轴上也经常会有一些较小误差的故障出现,有些经常变化,时好时坏使零件的尺寸难以控制。 
    造成数控机床中误差故障但又无报警的情况,主要有几种情况: 
    机床的数控系统较简单,在系统中对误差没有设置检测,因此在机床出现故障时不能有报警显示。 
    机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内,因此当出现误差时检测不到,由于大多数的数控机床使用的是半闭环系统,因此不能检测到机床的实际位置。 
    丝杠与电机的联轴器结构对故障发生的频率和可能性不同,出现故障后现象也不同,有些尺寸只会向负方向增加,但有些正负方向变化的可能性都会发生,根据修理中的各种情况,我们得出这样的结论:联轴器中间采用弹性联接的基本上是负向增加的多,而中间使用键联接的两种故障均会发生。 
    机床的电气系统中回零方式设置不当,回零点不能保证一致,该种故障出现的误差一般较小。除了一般的因减速开关不良造成故障外,回零时的减速距离太短也会使零点偏离。在有些系统中的监控页面中有“删格量”一项,记录并经常核对可及时发现问题。 数控机床中的无报警故障大都是一些较难处理的故障。在这些故障中,以机械原因引起的较多,其次是一些综合因素引起的故障,对这些故障的修理一般具有一定的难度,特别是对故障的现象判断尤其重要。在数控机床的修理中,对这方面故障的判断经验只有在实践中进行摸索,不断总结,不断提高,以适应现代工业新型设备维修的需要。

关键字:数控机床、故障修理

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