数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。当前,数控机床是现代加工车间最重要的装备。由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备,因此,其维护更是不容忽视。掌握数控机床维修技术是当前机电类专业学生必不可少的技能。下面就来谈谈数控机床维修遵循的两个原则。
一、数控机床发生故障时。维修人员应遵循以下两条原则
1、充分调查故障现场这是维修人员取得维修第一手材料的—个重要手段。调查故障现场,首先要查看故障记录单;同时应向操作者调查、询问出现故障的全过程,充分了解发生的故障现象,以及采取过的措施等。此外,维修人员还应对现场作细致的检查,观察系统的外观内部各部分是否有异常之处:在确认数控系统通电无危险的清况下方可通电,通电后再观察系统有何异常,CRT显示的报警内容是什么等。
2、认真分析故障的原因。数控系统虽有各种报警指示灯或自诊断程序,但不可能诊断出发生故障的确切部位。而且同一故障、同一报警可以有多种起因,在分析故障的起因时,一定要开阔思路,尽可能考虑各种因素。
二、准备好常用来进行诊断的仪器和资料
常用的仪器、仪表及工具万用表一可测电阻、交、直流电压、电流。相序表一可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表一可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表一可不断线检测电流。测振仪一是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪一可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔一可测量数字电路的脉冲、电平。Ic测试仪一用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具一弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔缅地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
分析故障时,维修人员也不应局限于CNC部分,而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查,并进行综合判断,达到确珍和最终排除故障的目的。对于数控机床发生的大多数故障,总体上说可采用下述几种方法来进行故障诊断。
1、直观法。这是一种最基本、最简单的方法。维修人员通过对故障发生时产生的各种光、声、味等异常现象的观察、检查,可将故障缩小到某个模块,甚至一块印制电路板但是,它要求维修人员具有丰富的实践经验,以及综合判断能力。
2、系统自诊断法。充分利用数控系统的自诊断功能,根据CRT上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示,可判断出故瘴的大致起因。进一步利用系统的自诊断功能,还能显示系统与各部分之间的接口信号状态,找出故障的大致部位,它是故障诊断过程中最常用、有效的方法之一。
3、参数检查法。数控系统的机床参数是保证机床正常运行的前提条件,它们直接影响着数控机床的性能。参数通常存放在系统存储器中,一旦电池不足或受到外界的干扰,可能导致部分参数的丢夫或变化,使机床无法正常工作。通过核对、调整参数,有时可以迅速排除故障:特别是对于机床长期不用的情况,参数丢失的现象经常发生,因此,检查和恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一。
4、功能测试法。所谓功能测试法是通过功能测试程序,检查机床的实际动作,判别故障的一种方法功能测试可以将系统的功能,用手工编程方法,编制—个功能铡试程序,并通过运行测试程序,来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生的原因。
5、部件交换法。所谓部件交换法,就是在故障范围大致确认,并在确认外部条件完全正确的情况下,利用同样的印制电路板、模块、集成电路芯片或兀器件替换有疑点的部分的方法。部件交换法是一种简单,易行、可靠的方法,也是维修过程中最常用的故障判别方法之一。交换的部件可以是系统的备件,也可以用机床上现有的同类型部件替换通过部件交换就可以逐—排除故障可能的原因把故障范围缩小到相应的部件上。必须注意的是:在交换之前应仔细检查、确认部件的外部工作刹长在线路中存在短路、过电压等情况时,切不可以轻易更换备件此外,备件(或交换板)应完好,且与原板的各种设定状态一致。在交换CNC装置的存储器板或CPU板时,通常还要对系统进行某些特定的操作,如存储器的初始化操作等并重新设定各种参数,否则系统不能正常工作。
6、测量比较法。数控系统的印制电路板制造时,为了调整维修的便利通常都设置有检测用的测量端子。维修人员利用这些检测端子,可以侧量、比较正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的电压或波形的差异,进而分析、判断故障原因及故障所在位置。通过测量比较法。有时还可以纠正他人在印制电路板E的调整、设定不当而造成的“故障”。测量比较法使用的前提是:维修人员应了解或实际测量正确的印制电路板关键部位、易出故障部位的正常电压值,正确的波形,才能进行比较分析,而且这些数据应随时做好记录并作为资料积累。
7、原理分析法。这是根据数控系统的组成及工作原理,从原理上分析各点的电平和参数,并利用万用表、示波器或逻辑分析仪等仪器对其进行侧量,分析和比较,进而对故障进行系统检查的一种方法。运用这种方法要求维修人员有较高的水平,对整个系统或各部分电路有清楚,深入的了解才能进行。
8、其它方法。除了以上介绍的故障检测方法外,还有插拔法、电压拉偏法、敲击法:局部升温法等等这些检查方法各有特点,维修人员可以根据不同的故障现象加以灵活应用,以便对故障进行综合分析,逐步缩小故障范围,排除故障。
三、小结
数控设备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位,当前我们只有不断的总结数控维修的经验,才能不断进行创新,从“制造大国”变成“制造强国”。
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本文标题:数控机床故障诊断的原则与方法