浅谈数控机床故障的排除
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浅谈数控机床的故障分析及清除措施目录摘要正文一、数控机床简介………………………………………………二、数控机床的维护……………………………………………三、数控机床故障诊断及处理的基本原则……………………四、一般故障的分析方法………………………………………五、主要机械部件故障诊断……………………………………六、液压传动系统故障诊断……………………………………七、数控系统故障诊断…………………………………………八、数控机床机械结构故障分析与清除措施…………………九、数控机床电气系统故障与分析……………………………十、直流伺服系统的故障诊断(分析)与清除措施……………十一、可编程控制器模块的故障诊断与清除措施……………十二、故障分析图与清除措施…………………………………十三、HN-100T数控车床系统参考图……………………………致谢………………………………………………数机床典型故障分析与清除措施摘要数控机床是一种技术含量很高的自动化机床,它集机、电、仪于一体,综合的了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新技术成果。
随着数控车床、数控机床、加工中心等数控加工产品用量的剧增,培养一大批能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维修的应用型人才的日益迫切。
不同的数控机床其数控系统虽然在结构和性能上有所区别,但在故障诊断分析上却有一定的共性,正是在此基础上对数控机床典型故障进行维修。
本设计共计五部分内容,包括数控机床简单介绍,数控机床出现机械结构故障、电气系统故障、伺服系统故障、可编程控制器模块故障时的现象描述,故障可能产生原因的理论分析。
故障诊断与维修是本设计的重点。
故障分析故障清除本设计是为了能够让维修人员更加快速准确的查出机械故障原因并排除机械故障而进行论文写作的。
当前,高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和技术水平的重要标志之一,成为一个国家在激烈的国际市场上获胜的关键因素.如今,中国已成为制造业大国,但还不是制造业强国我们要从制造业大国走向制造业强国,必须大力发展以数控技术为主的先进制造技术,提高计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的技术水一、数控机床简介数控机床是一种典型的机电一体化产品,能实现机械加工的高速度,高精度和高自动化,代表了机床的发展方向。
数控机床的故障诊断、处理数控机床,是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效复杂的自动化机床,机床在运行过程中,零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,因此,熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段,对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
一、数控机床故障诊断原则与基本要求1.1排障原则。
主要包括以下几个方面:1)充分调查故障现象,首先对操作者的调查,详细询问出现故障的全过程,有些什么现象产生,采取过什么措施等。
然后要对现场做细致的勘测;2)查找故障的起因时,思路要开阔,无论是集成电器,还是和机械、液压,只要有可能引起该故障的原因,都要尽可能全面地列出来。
然后进行综合判断和优化选择,确定最有可能产生故障的原因;3)先机械后电气,先静态后动态原则。
在故障检修之前,首先应注意排除机械性的故障。
再在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。
而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
1.2故障诊断要求。
除了丰富的专业知识外,进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验,要求工作人员结合实际经验,善于分析思考,通过对故障机床的实际操作分析故障原因,做到以不变应万变,达到举一反三的效果。
完备的维修工具及诊断仪表必不可少,常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等,常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。
除此以外,工作人员还需要准备好必要的技术资料,如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
二、故障处理的思路不同数控系统设计思想千差万异,但无论那种系统,它们的基本原理和构成都是十分相似的。
因此在机床出现故障时,要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路:调查故障现场,确认故障现象、故障性质,应充分掌握故障信息,做到“多动脑,慎动手”避免故障的扩大化。
根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度,并列出故障部位的全部疑点。
机床加工中心的常见故障与排除机床加工中心作为一种高效、高精度的加工设备,广泛应用于工业生产中。
然而,由于长时间的使用或操作不当,机床加工中心也会遇到一些故障问题,影响其正常工作。
本文将介绍机床加工中心常见的故障,并提供相应的排除方法。
一、电气故障1. 电机无法启动- 检查电源线路是否正常连接;- 检查电机线路是否短路或断路;- 检查电机过载保护装置是否触发,若触发应及时复位或更换保险丝。
2. 伺服系统异常- 检查伺服电机与驱动器的连接是否良好;- 检查伺服驱动器参数设置是否正确;- 检查伺服电机与驱动器之间的反馈装置是否损坏。
3. 控制系统故障- 检查控制系统的电源和信号线路是否正常;- 检查控制系统中的传感器和开关是否故障;- 若控制系统出现软件故障,可尝试重启或重新安装控制软件。
二、液压故障1. 液压系统漏油- 检查液压管路连接处是否松动,若有松动应及时紧固;- 检查液压缸密封件是否老化或破损,如有问题应及时更换;- 检查液压系统中的油封是否泄漏,若泄漏应更换油封。
2. 液压系统压力异常- 检查液压泵是否正常工作,若不正常应及时修理或更换;- 检查液压系统中的溢流阀是否故障,如有问题应修理或更换;- 检查液压缸的工作行程是否正常,若不正常应调整液压缸的行程。
三、机械故障1. 导轨、滑块卡滞- 清洁导轨和滑块表面的污垢,确保其光滑;- 检查导轨和滑块的润滑系统是否正常;- 如有需要,可考虑更换磨损严重的导轨或滑块。
2. 主轴异响或振动- 检查主轴箱内的润滑油是否充足,若不足应及时添加;- 检查主轴和主轴箱是否磨损或搭扣,如有问题应修理或更换;- 检查主轴的动平衡是否合格,如不合格应进行动平衡校正。
3. 机床加工精度下降- 检查机床工作台和主轴的调整是否准确,对不准确的部分进行调整;- 检查刀具是否磨损或松动,如有问题应及时更换或紧固;- 如有必要,可对机床进行重新校准。
四、其他故障1. 冷却系统故障- 检查冷却液是否充足,若不足应及时添加;- 检查冷却泵是否正常工作,如有问题应修理或更换;- 如发现冷却系统漏水,应检查管路连接处是否松动或密封件是否老化。
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障:伺服电机是数控机床的主要驱动元件,如伺服电机出现故障,会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括:电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障:数控系统是数控机床的核心,一旦出现故障,会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括:程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障:传感器在数控机床中起着重要的作用,它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括:传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障:数控机床在工作过程中需要进行润滑,以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧,影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障:数控机床中包含大量的电气元件,如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障,会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析:当数控机床出现故障时,首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面,有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集:通过观察、询问、检测等方式,收集与故障相关的信息,包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测:根据故障现象和信息收集的结果,对机床进行检测,包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障,电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位:通过检测结果,确定故障发生的位置和原因,例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案:根据故障定位结果,分析可能的解决方案,并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修:伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理,首先要对电机进行检测和分析,确定故障原因,然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修:数控系统故障可能是软件问题或硬件问题,软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决,硬件问题则需要更换故障部件。
浅谈数控机床机械故障及防范【摘要】数控机床是现代工业的生产器械,能够使生产规模扩大,产量增强,提高生产率,使生产流水线作业更加快速,是工业生产中的重要的加工设备。
但是任何机器都会有出现故障的时候,因此本文将针对数控机床的自身特点进行介绍,并根据其属性分析容易出现故障的原因,研究它的解决办法和措施。
对其适时保养,减少故障发生率。
【关键词】数控机床容易出现的问题解决办法1 前言数控机床属于工业生产加工的自动化电子设备,包含多种科学技术于一体,是现代电子工业发展快速的有力见证。
数控机床设备已经渐渐被各大工厂引进并普及使用。
与此同时,对于机器的生产和保养等相关问题的解决措施随之而来,若要完全解决设备的问题,必须对机床做全面细致的了解,掌握它的运行特点和需要进行修护的时段,针对细节和运行原理仔细勘察,只有将数控机床的全部状况掌握,才能把它的问题处理好,具体的故障及解决措施如下。
2 经常出现的故障问题2.1 主轴零件的问题由于使用调速电机,数控机床主轴箱结构比较简单,容易出现故障的部位是主轴内部的刀具自动夹紧机构、自动调速装置等。
为保证在工作中或停电时刀夹不会白行松脱,刀具自动夹紧机构采用弹簧夹紧,并配行程开关发出夹紧或放松信号。
若刀具夹紧后不能松开,则考虑调整松刀液压缸压力和行程开关装置或调整碟形弹簧上的螺母,减小弹簧压合量。
此外,主轴发热和主轴箱噪声问题,也不容忽视,此时主要考虑清洗主轴箱,调整润滑油量,保证主轴箱清洁度和更换主轴轴承,修理或更换主轴箱齿轮等。
2.2 进给传动链的故障问题在数控机床进给传动系统中,普遍采用滚珠丝杠副、静压丝杠螺母副、滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。
所以进给传动链有故障,主要反映是运动质量下降。
如:机械部件未运动到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙增大、爬行、轴承噪声变大(撞车后)等。
3 使用正确的方法操作数控机床3.1 选择合适的数控机床场地(1)避免阳光的直接照射和其它热辐射、避免太潮湿或粉尘过多的场所.尽量在空调环境中使用,保持室温20℃左右。
浅谈数控机床的故障诊断与维护维修技术Ⅰ、数控机床的认知数控机床(Numerically controlled Machine Too1)采用了计算机数控(computerized Numerical contro1)系统,是集高、精、尖技术于一体,集机、电、光、液于一身的高技术产物,也称为计算机数控机床或CNC机床。
数控机床综合应用了计算机、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通信等多种技术,是机械加工领域中典型的机电一体化设备,数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成,它是数控机床的大脑。
数控机床的特点是对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;加工精度高,具有稳定的加工质量;可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;可靠性高。
由于它适于多品种,中小批量的复杂零件的加工,所以其在各个行业受到广泛欢迎,在使用方面,也是越来越受到重视。
但由于它是集强、弱电于一体,数字技术控制机械制造的一体化设备,一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产,所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。
Ⅱ、数控机床的发展趋势当今的市场,国际合作的格局逐渐形成,产品竞争日趋激烈,高效率、高精度加工手段的需求在不断升级,用户的个性化要求日趋强烈,以下是关于个性化发展的几大趋势:①复合化数控机床的功能复合化的发展,其核心是在一台机床上要完成车、铣、钻、攻丝、绞孔和扩孔等多种操作工序,从而提高了机床的效率和加工精度,提高生产的柔性。
浅析CNC机床常见故障及排除方法在机械加工中主要使用的设备是CNC,它在机械加工中起着至关重要的作用。
文章围绕CNC基本原理,对CNC的一般诊断方法原则和在加工过程中常见故障排除方法做了简要分析。
标签:机械加工;CNC;基本原理;故障排除前言由于数控机床在加工使用中,经常出现一些故障,若不及时处理这些故障,除了影响到加工件的精度外,还能影响到CNC的工作效率,缩短车床的使用寿命。
因此,我们要特别重视数控机床故障的发生,及时有效地对发生故障进行分析、排除,并做好记录以便下次出现同样故障时,可以很快排除故障,以此提高工作效率。
1 CNC故障诊断的基本原则及排除方法我们必须在遵循数控车床故障诊断的基本原则下,采取有效合理的方法排除故障。
1.1 准确的诊断出CNC机床故障点,是排除故障的基础1.1.1 CNC的一般故障常是主机问题,这个很容易诊断,但电气故障和数控系统的故障就不是那么容易诊断了。
1.1.2 CNC的加工技术越来越完善,因此车床出现故障的频率也逐渐降低,绝大多数车床故障多是外部原因造成的。
维修人员应先排查外部原因后排查内部原因,不应随意启封或拆卸,这样有可能扩大故障范围,造成CNC加工精度或性能降低。
1.1.3 CNC出现故障时,维修人员应先从断电到通电开始排查,先对车床断电,然后对车床观察、测试、分析,排除非通电可能对可以预测性的通电后引起故障,然后通电。
1.1.4 如果同意机床同时发生多种故障时,必须要遵循优先考虑常见引起故障的因素,并由简单到繁琐的进行维修。
这样既能提高效率还能保证操作人员的正常生产。
1.2 排查CNC故障诊断的方法排除CNC发生的故障方法,先诊断(查出故障源);后分析(故障产生的原因);最后排除(排除故障)。
1.2.1 利用CNC的自诊断功能。
1.2.2 目测、手摸、通电等直观诊断方式。
我们首先对车床出现的故障进行眼看、手摸、通电等方式,对其故障有个初步了解。
1.2.3 采用模块互换法。
浅谈数控机床故障的排除
摘要:数控机床在生产过程中常常会出现故障,故障产生的原因,一般有两种情况:其一为自然故障,即在机床运行当中因各种元器件自然老化、机床本身振动等诸多因素所引起的故障;其二是人为故障,数控机床系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程。
本文对数控机床共性的维护保养方法作一简述。
关键词:数控机床故障排除分析
1故障的调查与分析
故障是指设备或系统因自身原因而丧失规定功能的现象。
但发生故障具有相同的规律曲线,一般可分为3 个区域:即初期运行区,系统的故障率较高,故障线呈上升趋势。
正常运行区,此时曲线趋近水平,故障率低。
衰老区:此区故障率最大,曲线上升快。
1.1故障的排除第一阶段;
(1)询问调查:在接到机床现场出现故障要求排除的信息时,首先应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。
(2)现场检查:到达现场后,首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性,从而核实初步判断的准确度。
(3)故障分析:根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型,,对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书,
可以列出产生该故障的多种可能的原因。
(4)确定原因:对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
(5)排故准备:有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,
1.2下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
(1)直观检查法:这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。
①询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、判断故障现象分析后,并且要多次询问。
②目视:总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态,各电控装置有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等。
(2)仪器检查法:使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中寻找可能的故障。
(3)信号与报警指示分析法:①硬件报警指示:这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示:如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口状态检查法:有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简
单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
(5)参数调整法:数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。
这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。
因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。
此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
(6)备件置换法:当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。
(7)交叉换位法:当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查.(8)原理分析法:根据CNC组成原理,从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数,从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断.(9)特殊处理法:当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,如死机现象。
对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停
2电气维修与故障的排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了,本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍,供维修者参考。
(1)电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。
重者会毁坏系统局部甚至全部。
(2)数控系统位置环故障:①位置环报警。
可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。
可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。
(3)机床坐标找不到零点。
可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。
(4)机床动态特性变差,工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动。
这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。
(5)偶发性停机故障。
这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。
3数控机床的维护
对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。
首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。
包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。
其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。
所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。
另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。
当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,要注意将电刷从直流电动机中取出来,以免由于化学腐蚀作用,是换向器表面腐蚀,造成换向性能受损,致使整台电动机损坏。
这是非常严重也容易引起的故障。
4结语
数控机床故障产生的原因是多种多样的,有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。
在检修过程中,要分析故障产生的可能原因和范围,切勿盲目的乱动,否则,不但不能解决问题。
还可能使故障范围进一
步扩大。