典型数控机床故障分析
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数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床是一种高精度的自动化加工设备,常见的故障涉及机械、电气和控制系统等方面。
下面将介绍数控机床常见的故障及分析排除方法。
一、机械故障1.传动系统故障:可能是齿轮损坏、传动链条松动等。
分析排除时需要检查传动部件的磨损程度,并及时更换磨损严重的零件。
2.导轨磨损:导轨磨损会导致机器精度下降,产生噪音。
排除方法为进行导轨的研磨或更换损坏的导轨。
3.润滑系统故障:润滑系统故障可能导致机械部件摩擦不足,引起过热和损坏。
分析排除时需要检查润滑系统的油液是否充足,是否存在堵塞等问题。
二、电气故障1.电气接触不良:电气接触不良会导致机床无法正常运转、控制信号丢失等问题。
分析排除时需要检查电气接线是否牢固,并清理接触点上的脏污。
2.电机故障:电机故障可能导致机床不能运转或运转不稳定。
排除方法为检查电机是否发热、电机线圈是否短路等问题,并及时更换损坏的电机零件。
3.电源故障:电源故障会导致机床无法正常供电。
分析排除时需要检查电源线路是否接触良好,电源开关是否正常。
三、控制系统故障1.控制卡故障:控制卡故障会导致机床无法正常运转或运行偏差。
排除方法为检查控制卡是否松动、焊点是否断开等,并及时更换故障的控制卡。
2.编程错误:编程错误可能导致机床运行轨迹错误或参数设置错误。
分析排除时需要检查程序的逻辑是否正确,并对参数进行调整。
3.传感器故障:传感器故障会导致机床无法正常感知工件位置或状态。
排除方法为检查传感器的连接是否正常,是否需要更换故障的传感器。
在分析和排除故障时,需要注意进行正确的故障现象描述和故障现场检查,充分了解机床的结构和工作原理,根据故障现象进行合理的排查。
此外,定期进行机床的维护保养工作,检查关键部件的磨损情况,及时更换损坏的零件,可以减少故障的发生。
最后,应注意安全操作,遵守机床操作规程,确保人员的人身安全和设备的安全运行。
数控机床常见故障及检测方法分析数控机床具有智能化高,加工精度高、加工质量稳定、生产效率高等特点。
它综合了计算机技术、电气自动化技术等各个领域的多项科学技术成果。
特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频率高的场合。
它的任何部分出现故障,都可能导致加工精度降低,甚至机床停机、生产停顿,从而带来不必要的损失。
因此,了解机床常见故障并加强数控机床故障检测分析是十分必要的。
1、数控机床常见故障(1)主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。
主机常见的故障主要有:1)因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障;2)因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障;3)因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障,等等;主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。
润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良,是主机发生故障的常见原因。
数控机床的定期维护、保养、控制和清除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。
(2)电气控制系统故障从所使用的元器件类型上,根据通常习惯,电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。
“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。
数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。
“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分,硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。
软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障,常见的有.加工程序出错,系统程序和参数的改变或丢失,计算机运算出错等。
“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床常见故障及其原因1. 通讯故障通讯故障是数控机床中比较常见的故障之一。
通讯故障的主要原因包括通讯电缆连接不良、通讯软件设置错误、通讯卡故障等。
这些原因导致的通讯故障会导致数控机床无法正常与上位机进行通讯,从而影响数控机床的工作效率。
2. 电气故障电气故障是数控机床常见的故障之一,主要原因包括电气元件老化、电气接线错误、电气元件损坏等。
电气故障会影响数控机床的正常电气供电,导致数控机床无法正常工作。
3. 传感器故障数控机床中的传感器故障也比较常见,主要原因包括传感器损坏、传感器灵敏度调整不当、传感器连接错误等。
传感器故障会导致数控机床无法准确感知工件位置或运动状态,从而影响数控机床的加工精度。
4. 润滑系统故障润滑系统故障是数控机床常见的故障之一,主要原因包括润滑油不足、润滑系统堵塞、润滑泵故障等。
润滑系统故障会导致数控机床在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等问题,影响数控机床的工作效率和使用寿命。
5. 机械传动系统故障二、数控机床故障诊断方法硬件故障诊断是数控机床故障诊断的重要内容之一。
硬件故障诊断主要通过检查、测量、比对数控机床的各个硬件部件来发现故障原因。
比如通过检查通讯电缆连接状态、检测传感器输出信号、测量电气元件的电压电流等方法来诊断数控机床的硬件故障。
3. 综合故障诊断综合故障诊断是数控机床故障诊断的综合性方法,主要通过对数控机床的硬件、软件以及工艺加工情况进行综合分析,找出故障的根本原因。
综合故障诊断需要运用多种故障诊断方法,结合数控机床的实际工作情况进行综合分析,以确保找出故障的准确原因。
硬件故障维修是数控机床故障维修的重要内容之一。
硬件故障维修主要通过更换损坏的硬件部件、重新连接电气接线、调整机械传动系统等方法来修复数控机床的硬件故障。
数控机床故障诊断与维修是数控机床维护管理工作的重要内容,对于保证数控机床的正常工作、提高数控机床的使用寿命具有重要意义。
数控机床常见故障分析及诊断方法数控机床是工业生产中广泛使用的自动设备,其自动化程度高、精度高,能够节省大量的人力和物力,提高了工业生产的效率。
但是,数控机床由于它具有复杂的结构,复杂的构件以及它们之间的复杂的联系,因此它们也容易出现故障。
要正确诊断故障,并尽可能快地解决故障,必须从机床工件运动规律、各部件工作原理、控制系统特性等方面全面分析机床故障。
一、数控机床常见故障1.运行问题数控机床常见的运行问题是电机起动不起动、电机起动不稳定、拖动减速器振动大、刀具转动不稳定等。
这些问题的主要原因是电机输出的功率不足、相应的调速装置结构不合理、驱动系统没有正确地平衡对称等。
2.精度问题数控机床的精度问题主要是运动精度、定位精度和回转精度不够准确等。
这些问题的原因一般是电机模拟量或控制量故障,滑台振动,尺寸变形等。
3.控制系统故障数控机床控制系统故障是机床中非常常见的故障之一,这些故障的原因有计算机硬件故障、操作系统故障、程序错误等。
二、故障分析与诊断方法1.运行故障分析当数控机床出现运行故障时,首先应进行现场检测,确定故障类型,确定发生故障的精度和时间,以及故障是否伴有异常的声音、振动和其他特征。
在检测过程中,应详细观察受故障部件的外观情况,以确定故障是否与部件本身有关。
通过检查设备电气控制系统,可以根据故障模式和模拟值判断是否存在故障。
2.精度故障分析当发现数控机床的精度故障时,首先应检查机床的性能,其中包括机床的运动精度、定位精度和回转精度。
此外,应进行精度检查,对机床进行校正,查看机床有无磨损、回转不稳定等情况。
最后,在查看机床的调整和使用空间分布图时,应同时注意机床的摆动变形和非理想支撑。
3.控制系统故障分析当发现数控机床控制系统故障时,应尽可能快地分析出故障原因,进行有效的维修和维护。
首先,检查控制系统的硬件组件是否工作正常,如控制卡、驱动器、调速器等,以及检查控制系统的计算机软件是否正常。
此外,应检查与控制系统相关的输入、输出电路接口是否连接正确,确保输入控制信号的准确性,并查看控制系统的程序程序代码是否正确。
数控机床常见故障分析数控机床是一种高精度、高速度、高自动化程度的机床,广泛应用于汽车、航空航天、电子、模具、医疗器械等制造行业。
然而,由于各种原因,数控机床在运行过程中也会遇到各种故障。
以下是数控机床常见故障以及其分析。
1.机床控制系统故障:机床控制系统是数控机床的核心部件,包括数控装置、伺服系统、编码器等。
常见故障包括系统死机、系统报错、伺服驱动器故障等。
可能原因包括软件编程错误、电机过载、电源供电异常等。
解决方法是检查软件程序、检查传感器和执行元件是否正常工作,排除电源问题。
2.加工质量故障:数控机床的加工质量被机床本身的精度、稳定性以及刀具、夹具等影响。
常见故障包括加工尺寸偏差、表面质量差等。
可能原因包括刀具磨损、夹具松动、工件加工装夹不稳定等。
解决方法是更换合适的刀具、检查夹具紧固情况、重新调整工艺参数。
3.运动传动系统故障:数控机床的运动传动系统主要由导轨、滚珠丝杠、伺服电机等组成。
常见故障包括传动系统卡滞、传动件磨损等。
可能原因包括导轨粘结、滚珠丝杠损坏、伺服电机驱动问题等。
解决方法是清洁导轨、更换滚珠丝杠、检查伺服电机驱动器。
4.冷却系统故障:数控机床的冷却系统主要用于冷却主轴、刀具等。
常见故障包括冷却水温度过高、冷却液泄漏等。
可能原因包括泵故障、阀门故障、管路堵塞等。
解决方法是检查泵、阀门和管路是否正常工作,进行维修和更换。
5.电气系统故障:数控机床的电气系统包括电源、开关、接线等。
常见故障包括电气线路断路、电气控制元件失效等。
可能原因包括电源故障、电线连接不良、控制元件老化等。
解决方法是检查线路连接、更换控制元件。
在数控机床使用过程中,还需要注意保养和维护工作。
定期清洁机床,特别是导轨和滚珠丝杠,防止积尘和杂质影响工作精度;定期检查油液、润滑剂的使用情况,及时更换和补充;定期检查紧固件是否松动,并进行紧固;定期检查电气线路,确保安全可靠。
总之,数控机床常见故障的分析需要从多个方面考虑,包括机床控制系统、加工质量、运动传动系统、冷却系统和电气系统等。
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。
数控机床故障分析与维修经验总结数控机床的应用越来越广泛,其加工柔性好,精度高,生产效率高,具有很多的优点。
但由于技术越来越先进、复杂,对维修人员的素质要求很高,要求他们具有较深的专业知识和丰富的维修经验,在数控机床出现故障才能及时排除。
在数控机床的应用越来越广泛。
我公司有几十台数控设备,数控系统有多种类型,几年来这些设备出现一些故障,通过对这些故障的分析和处理,我们取得了一定的经验。
下面结合一些典型的实例,对数控机床的故障进行系统分析,以供参考。
一、NC系统故障1.硬件故障有时由于NC系统出现硬件的损坏,使机床停机。
对于这类故障的诊断,首先必须了解该数控系统的工作原理及各线路板的功能,然后根据故障现象进行分析,在有条件的情况下利用交换法准确定位故障点。
例一、一台采用德国西门子SINUMERIKSYSTEM3的数控机床,其PLC 采用S5─130W/B,一次发生故障,通过NC系统PC功能输入的R参数,在加工中不起作用,不能更改加工程序中R参数的数值。
通过对NC系统工作原理及故障现象的分析,我们认为PLC的主板有问题,与另一台机床的主板对换后,进一步确定为PLC主板的问题。
经专业厂家维修,故障被排除。
例二、另一台机床也是采用SINUMERIKSYSTEM3数控系统,其加工程序程序号输入不进去,自动加工无法进行。
经确认为NC系统存储器板出现问题,维修后,故障消除。
例三、一台采用德国HEIDENHAIN公司TNC155的数控铣床,一次发生故障,工作时系统经常死机,停电时经常丢失机床参数和程序。
经检查发现NC系统主板弯曲变形,经校直固定后,系统恢复正常,再也没有出现类似故障。
2.软故障数控机床有些故障是由于NC系统机床参数引起的,有时因设置不当,有时因意外使参数发生变化或混乱,这类故障只要调整好参数,就会自然消失。
还有些故障由于偶然原因使NC系统处于死循环状态,这类故障有时必须采取强行启动的方法恢复系统的使用。
典型数控机床故障分析
摘要: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。
数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造工艺水平的重要指标,在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。
因此,如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。
由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备,因此,其维护故障更是不容忽视。
关键词:典型机床;维修;诊断
1 典型数控机床故障诊断原则
1.1 先外部后内部,现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障率越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。
由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,其故障的发生也会由这三者综合反映出来。
维修人员应先由外向内逐一进行排查。
尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床丧失精度、降低性能。
系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。
2 数控机床的故障诊断技术
数控系统是高技术密集型产品,要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位,要借助于诊断技术。
随着微处理器的不断发展,诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。
诊断能力的强弱也是评价cnc数控系统性能的一项重要指标。
目前所使用的各种cnc系统的诊断技术大致可分为以下几类。
起动诊断是指cnc系统每次从通电开始,系统内部诊断程序就自动执行诊断。
诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如 cpu、存储器、i/o 等单元模块,以及mdi/crt单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。
只有当全部项目都确认正确无误之后,整个系统才能进入正常运行的准备状态。
否则,将在crt画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。
此时起动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。
在线诊断是指通过cnc系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时对cnc系统本身及cnc装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。
如图1只要系统不停电,在线诊断就不会停止。
图1
在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条,常以二进制的0、1来显示其状态。
对正逻辑来说,0表示断开状态,1表示接通状态,借助状态显示可以判断出故障发生的部位。
常用的有接口状态和内部状态显示,如利用i/o接口状态显示,再结合plc梯形图和强电控制线路图,用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。
故障信息大都以报警号形式出现。
一般可分为以下几大类:过热报警类;系统报警类;存储报警类;编程/设定类;伺服类;行程开关报警类;印刷线路板间的连接故障类。
离线诊断是指数控系统出现故障后,数控系统制造厂家或专业维
修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机(或脱机)检查。
力求把故障定位到尽可能小的范围内,如缩小到某个功能模块、某部分电路,甚至某个芯片或元件,这种故障定位更为精确。
也称远程诊断,即利用电话通讯线把带故障的cnc系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。
如西门子公司在cnc系统诊断中采用了这种诊断功能,用户把cnc系统中专用的“通信接口”连接在普通电话线上,而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上,然后由计算机向 cnc系统发送诊断程序,并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论,随后将诊断结论和处理办法通知用户。
通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断,维修人员不必亲临现场,只需按预定的时间对机床作一系列运行检查,在维修中心分析诊断数据,可发现存在的故障隐患,以便及早采取措施。
当然,这类cnc系统必须具备远程诊断接口及联网功能。
就是在系统内设置有备用模块,在cnc系统的软件中装有自修复程序,当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时,系统一方面将故障信息显示在crt上,同时自动寻找是否有备用模块,如有备用模块,则系统能自动使故障脱机,而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。
这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。
3 数控机床的常见故障排除方法
由于数控机床故障比较复杂,同时数控系统自诊断能力还不能对
系统的所有部件进行测试,往往是一个报警号指示出众多的故障原因,使人难以入手。
下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。
直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察,确定故障范围,可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上,然后再进行排除。
一般包括:
1)询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等;
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断,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;
3)触摸:在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件,尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障;
4)通电:是指为了检查有无冒烟、打火,有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。
如果存在破坏性故障,必须排除后方可通电。
例:一台数控加工中心在运行一段时间后,crt显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转。
停机后再开又一切正常。
观察发现,设备运转过程中,每当发生振动时故障就可能发生。
初步判断是元件接触不良。
当检查显示板时,crt显示突然消失。
检查发
现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。
重新焊接后,故障消除。
4 结论
数控机床是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备,要充分发挥数控机床的高效性,就必须正确的操作和精心的维护,以保证机床的正常运行和高的利用率。
参考文献
[1]王爱玲主编.现代数控编程与技术及应用.北京:国防工业出版社,2002
[2]胡松林主编.数控机床维修与诊断技术.北京:清华大学出版社,2005。