数控车床故障分析与排除
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数控车床螺纹加工常见故障与排除数控车床是一种自动化的机床设备,广泛应用于各个行业,特别是在螺纹加工方面有着重要的作用。
在实际运行中,数控车床在螺纹加工中常常会出现一些故障,这些故障对于生产进程和产品质量都会产生不良影响。
了解这些常见故障,并掌握相应的排除方法,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
下面将介绍数控车床螺纹加工常见故障以及相应的排除方法。
一、电机故障1. 电机报警螺纹加工过程中,电机可能会报警,导致螺纹加工停止。
这可能是由于电机过载、过热或电流异常等原因引起的。
解决方法是检查电机连接是否松动,调整切削参数,确保电机正常运行。
二、刀具故障1. 刀具损坏螺纹加工中刀具可能会损坏,导致螺纹加工质量下降。
这可能是由于刀具磨损、刀具松动、刀具选择不当等原因引起的。
解决方法是定期更换磨损的刀具,检查刀具连接是否紧固,选择合适的刀具进行螺纹加工。
三、程序故障1. 编程错误螺纹加工中可能会出现编程错误,导致螺纹加工不符合要求。
这可能是由于编程错误、程序跳跃或程序错误设置等原因引起的。
解决方法是仔细检查程序,修正编程错误,并确保程序连续正确运行。
四、液压系统故障1. 液压泵故障螺纹加工中液压泵可能会故障,导致机床无法正常工作。
这可能是由于液压泵损坏、油液污染或管路堵塞等原因引起的。
解决方法是更换损坏的液压泵,定期更换油液,并清理管路。
数控车床螺纹加工常见故障的产生原因多种多样,但大多数故障都可以通过严格控制切削参数、定期检查设备和仔细编程来避免。
及时发现和解决故障也是保证螺纹加工质量和提高生产效率的重要措施。
数控车床常见故障及解决对策近年来,随着数控技术的迅猛发展,数控车床在工件加工中表现出来的优点越来越多,如加工质量稳定、生产率高、适应性好等,因此许多的工厂企业都将数控车床作为重要的机械加工设备;大部分的技工院校也都面向社会需求,把数控车床的教学作为一项常规的教学任务,而非见习性教学任务。
数控车床在使用过程中不可避免地会发生一些故障,笔者结合自己在实习教学工作中遇到的一些实际问题作以下几点分析。
一、出现“数据位数过多”的报警信息数控车床在多次进行图形模拟、验证确保程序基本正确后再对刀,准备进行工件加工时,却发现总是提示“数据位数过多”的报警信息。
这一现象比较多地发生在数控车床的检测反馈元件采用的是增量式编码器机床上,其原因在于:在图形显示空运行程序时,都是在机床锁定的状态下,此时机床面板上显示的坐标位置是按照程序当中的设定进行变化,但是实际上机床位置不动。
这样程序运行结束后,面板上所显示的坐标位置和运行前就存在一定的偏差,如此所述情况,在进行了多次的图形显示(机床锁定空运行)后,机床面板上显示的坐标值就会对所有的偏差进行累加,最终导致坐标值超出机床的行程范围。
这样在对刀时(目的是设定工件坐标系在机床坐标系下的相对位置),机床的运算就会出现问题,从而产生报警。
此时,复位、机床回零并不能解决问题,必须对系统断电,然后重新开机,报警才能解除,机床才能够正常使用。
二、“急停报警”或“变频器报警”数控车床在发生撞车事件时,都会下意识地拍下急停,可是松开急停后,会出现“急停报警”或“变频器报警”。
这一现象一般发生在采用变频器进行无级调速的数控机床上,其原因在于,由于撞车,对电动机的输出功率(扭矩)产生很大需求,可是电动机的输出功率又是有一定的极限的,当超出此极限后,电机产生过载现象,为了防止事故的进一步扩大,系统都有过载保护措施。
机床就处于这种状态时,需要断电,重新开机,让数控系统重新初始化一下,就可以正常使用。
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。
O U TIO N 文/蔡子远数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴机械加工制造业的渗透形成的机电一体化产品。
若在出现故障后不及时维修排除故障,就会造成较大的经济损失。
笔者在此主要对数控机床故障的诊断与排除进行探讨。
一、数控机床的常见故障分析1.故障故障是指数控机床全部或部分丧失原有的功能。
数控机床发生故障一般有一定的规律。
如图所示可分为3个区域:初期运行区T1,系统的故障率较高,故障的曲线呈上升趋势,发生的故障大多数是由于设计制造和装配缺陷造成的;正常运行区T2,曲线趋近水平,故障率低,发生的故障一般是由操作和维护不良造成的;衰老区T3,故障率最大,曲线上升快,主要是运行过久,机件老化和损耗过度造成的。
设备使用寿命———故障频率曲线如下图。
2.数控机床的常见故障分析根据数控机床的构成,工作原理和特点,结合实际中的经验,常见的故障部位及故障现象如下。
(1)位置环。
由于工作频率高,又与外设相联接,所以易发生故障。
常见的故障有:①位控环报警:可能是测量回路开路、系统损坏或者位控单元内部损坏;②不发指令就运动:可能是漂移过高或者测量元件损坏;③测量元件故障。
(2)伺服驱动系统。
由于伺服系统处于频繁的启动和运行状态,又与电源、机械系统相联,因此易发生故障。
伺服系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的。
(3)电源部分。
电源是维持数控机床正常运行的能源供给部分,电源的故障可能直接造成停机、数据丢失或系统毁坏。
主要由电磁波的干扰和供电线路、电压等引起。
一台采用西门子SINUMER IK 810的数控机床,在自动加工过程中,系统突然掉电,测量其24V 直流供电电源,发现只有22V 左右。
经确认为整流变压器匝间短路,造成容量不够。
更换新的整流变压器后,故障排除。
(4)可编程序控制器逻辑接口。
数控机床的运行控制,如刀库管理等,主要由PLC 来实现,它需采集各控制点的状态信息,如断电器、伺服阀等。
数控车床刀架故障分析及排除探讨前言数控车床是现代工业中的一种重要设备,其操作和维护对于生产效率和产品质量有着至关重要的作用。
刀架是数控车床中的一个重要组件,负责夹紧切削工具以进行加工。
然而,在使用数控车床过程中,刀架也会因为各种原因出现故障。
本文将对数控车床刀架故障的分析与排除探讨。
一、故障原因及现象1. 刀架松动刀架松动是常见的刀架故障之一,其主要原因是刀架固定螺栓松动或螺纹损坏。
当刀架松动时,会导致工件的精度下降,甚至会造成刀具与工件的碰撞而引起危险。
2. 刀架跳动刀架跳动是指在工件加工过程中,刀架在刀具运转时出现轻微的上下动作。
其主要原因是刀架松动、刀具不平衡、工件太长或过热等原因。
刀架跳动会导致加工面的表面质量下降,同时也会损坏刀具。
3. 刀具损坏刀具损坏是数控车床刀架故障中常见的一种。
刀具损坏的原因非常多,如切削力过大、材料质量差、使用时间过长等等。
刀具损坏不仅会影响工件加工质量,还会增加生产成本。
二、故障分析与排除方法1. 刀架松动当出现刀架松动的情况时,需要及时检查刀架固定螺栓和螺纹是否松动或损坏,如果已经损坏则需要更换。
同时,还需检查刀片是否正常安装以及是否受到损坏。
如果刀片有损坏需要及时更换,否则可能造成更严重的后果。
2. 刀架跳动在出现刀架跳动的情况时,需要仔细检查刀架、刀具和工件是否有损坏或者异常情况。
如果刀架松动,则需要紧固刀架和螺栓。
如果刀具不平衡,则需要对刀具进行平衡调整或更换。
如果工件太长或过热,则需要减小进给量或对工件进行散热处理。
3. 刀具损坏当刀具损坏时,需要先检查切削参数,是否合理或者是否需要进行调整。
同时,应该对刀具的材料、几何形状、切削角度、角度半径等方面进行分析,找出刀具损坏的根本原因,并根据不同原因进行相应的处理。
同时,需要定期对刀具进行检查和维护,确保其正常运作。
三、总结刀架故障是数控车床运行中较常见的故障之一,因此,对刀架的检查、维修和保养至关重要。
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。
数控系统课程设计院系专业年级学生学号学生姓名年月日CK6150/1000数控车床故障分析与排除目录目录 (2)设计目的 (3)一、数控机床CK6150/1000的有关参数 (4)1.1数控车床CK6150/1000主要技术指标 (4)二、数控机床故障诊断 (6)2.1数控机床的故障规律........................... 错误!未定义书签。
2.2数控机床故障诊断的一般步骤 (6)2.3数控机床机械结构故障诊断与维修 (7)2.4刀架、刀库、换刀装置的故障维修实例 (12)2.5换刀装置故障 (14)2.8常见数控机床主轴伺服系统故障及诊断 (16)2.9在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床 (18)2.10机床PLC初始故障的诊断 (19)2.11数控设备检测元件故障及维修 (20)三、数控机床的维护 (22)3.1制订数控系统日常维护的规章制度 (22)3.2应尽量少开数控柜和强电柜的门 (22)3.3定时清扫数控柜的散热通风系统 (22)3.4经常监视数控系统用的电网电压 (22)3.5定期更换存储器用电池 (22)3.6数控系统长期不用时的维护 (23)四、总结与体会 (24)五、参考文献 (25)设计目的科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求,而且产品的更新换代也在加快,这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。
数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。
数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体,是高度机电一体化的典型产品。
它本身又是机电一体化的重要组成部分,是现代机床技术水平的重要标志。
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。
一、数控机床CK6150/1000的有关参数1.1数控车床CK6150/1000主要技术指标系统要求:华中世纪星HNC-22T1.型号:CK6150/1000。
2.床身上最大工件回转直径:≥Φ500mm。
3.拖板上最大工件回转直径:≥Φ290mm。
4.最大工件长度:1000mm。
5.最大车削长度:≥850mm。
6.主轴转速范围(变频):44r/min~2000r/mm。
7.主轴通孔直径:≥52mm8.主轴电机功率:≥7.5kW。
9.进给快移速度:X向6m/min; Z向8m/min。
10.进给电机扭矩(功率):X向7Nm;Z向7Nm。
11.定位精度(全程):X向0.03;Z向0.04。
12.重复定位精度:X向 0.012;Z向0.016。
13.尾架套筒内孔锥度:莫氏5号。
14.脉冲当量: 0.001mm15.最高加工精度:IT616.表面粗糙度: Ra1.617.刀架:(统一立式四工位刀架)刀杆截面尺寸:25mm×25mm18.电柜散热方式:轴流风扇/热交换器19.机床运动部件带自动润滑装置20.系统带RS232通讯接口21.冷却泵电机功率:≥110W22.机床密封各处不得漏油23.床身宽度:≥390mm。
24.整机噪声≤80db(A)。
25.双开门全封闭防护.附件配置:机床使用说明书、机床电器控制图、操作系统说明书、维修说明书一套、三爪卡盘、卡盘座(配正反转卡爪各一付)、机床配套地脚螺栓、防震垫铁)、死顶尖及顶尖变径套(与本机配套)各一付、配备与机床相应的维护扳手、螺丝刀、油枪、等一套用户采用六工位刀架,需另增加下列配件:端面夹持刀座:2付;钻头套筒(Φ20, Φ25, Φ32各1付);外径刀座(含垫片):6付,镗孔夹持刀座:3付;镗孔刀套筒(Φ8, Φ10, Φ12, Φ16, Φ20, Φ25, Φ32各2付),随机配套工具箱:1个,与数控系统相匹配的DNC连接线每台一根。
图1-1 CK6150/1000型数控车床二、数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统,一台数控机床既有机械装置、液压系统,又有电气控制部分和软件程序等。
组成数控机床的这些部分,由于种种原因,不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,导致数控机床不能正常工作。
这些原因大致包括:机械锈蚀、磨损和失效;元器件老化、损坏和失效;电气元件、接插件接触不良;环境变化,如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动以及油污等;随机干扰和噪声;软件程序丢失或被破坏等。
此外,错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。
数控机床维修的关键是故障的诊断,即故障源的查找和故障定位。
一般讲根据不同的故障类型,采用不同的故障诊断方法。
2.1数控机床故障诊断的一般步骤无论是处于哪一个故障期,数控机床故障诊断的一般步骤都是相同的。
当数控机床发生故障时,除非出现危险及数控机床或人身安全的紧急情况,一般不要关断电源,要尽可能地保持机床原来的状态不变,并对出现的一些信号和现象做好记录,这主要包括:①故障现象的详细记录②故障发生的操作方式及内容③故障号及故障指示灯的显示内容④故障发生时机床各部分的状态与位置有无其他偶然因素,如突然停电、外线电压波动较大、打雷、某部位进水等。
数控机床一旦发生故障,首先要沉着冷静,根据故障情况进行全面的分析,确定查找故障源的方法和手段,然后有计划、有目的地一步步仔细检查,切不可急于动手,凭着看到的部分现象和主观臆断乱查一通。
故障诊断一般按下列步骤进行。
(1)详细了解故障情况。
例如,当数控机床发生颤振、振动或超调现象时,要弄清楚是发生在全部轴还是某一轴;如果是某一轴,是全程还是某一位置;是一运动就发生还是仅在快速、进给状态某速度、加速或减速的某个状态下发生。
为了进一步了解故障情况,要对数控机床进行初步检查,并着重检查荧光屏上的显示内容,控制柜中的故障指示灯、状态指示灯等。
当故障情况允许时,最好开机试验,详细观察故障情况。
(2)根据故障情况进行分析,缩小范围,确定故障源查找的方向和手段。
对故障现象进行全面了解后,下一步可根据故障现象分析故障可能存在的位置。
有些故障与其他部分联系较少,容易确定查找的方向,而有些故障原因很多,难以用简单的方法确定出故障源的查找方向,这就要仔细查阅数控机床的相关资料,弄清与故障有关的各种因素,确定若干个查找方向,并逐一进行查找。
(3)由表及里进行故障源查找。
故障查找一般是从易到难、从外围到内部逐步进行。
所谓难易,包括技术上的复杂程度和拆卸装配方面的难易程度。
技术上的复杂程度是指判断其是否有故障存在的难易程度。
在故障诊断的过程中,首先应该检查可直接接近或经过简单的拆卸即可进行检查的那些部位,然后检查需要进行大量的拆卸工作之后才能接近和进行检查的那些部位.2.2数控机床机械结构故障诊断与维修(1)主轴部件的常见故障及其诊断维修表2-1(2)进给运动系统(滚珠丝杠螺母副)的故障诊断a、滚珠丝杠在运转中转矩过大①二滑板配合压板过紧或研损②滚珠丝杠螺母反向器坏,滚珠丝杠卡死或轴端螺母预紧力过大③丝杠研损④伺服电动机与滚珠丝杠联接不同轴⑤无润滑油⑥超程开关失灵造成机械故障⑦伺服电动机过热报警b、丝杠螺母润滑不良①分油器是否分油②油管是否堵塞c、滚珠丝杠副噪声①滚珠丝杠轴承压盖压合不良②滚珠丝杠润滑不良③滚珠破损④电动机与滚珠丝杠联轴器松动(3)刀架、刀库及换刀装置故障诊断a、转塔刀架没有抬起动作①控制系统是否有T指令输出信号②抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死③压力不够④抬起液压缸研损或密封损坏⑤与转塔抬起联接的机械部分研损b、转塔转位速度缓慢或不转位①是否有转位信号输出②转位电磁阀断线或阀杆卡死③压力不够④转位速度节流阀是否卡死⑤凸轮轴压盖过紧⑥抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损⑦安装附具不配套c、转塔转位时碰牙,抬起速度或抬起延时时间短d、转塔不正位①转位盘上的撞块与选位开关松动,使转塔到位时传输信号超期或滞后②上下联接盘与中心轴花键间隙过大产生位移偏差大,落下时易碰牙顶,引起不到位③转位凸轮与转位盘间隙过大④凸轮在轴上窜动⑤转位凸轮轴的轴向预紧力过大或有机械干涉e、转塔转位不停①两计数开关不同时计数或复置开关损坏②转塔上的24V电源断线f、转塔刀重复定位精度差①液压夹紧力不足②上下牙盘受冲击,定位松动③上下牙盘间有污物或滚针脱落在牙盘中间④转塔落下夹紧时有机械干涉(如夹铁屑)⑤夹紧液压缸拉毛或研损⑥转塔座落在二层滑板之上,由于压板和楔铁配合不牢产生运动偏大g、刀具不能夹紧①风泵气压不足②增压漏气③刀具卡紧液压缸漏油④刀具松卡弹簧上的螺丝母松动h、刀具夹紧后不能松开松锁刀的弹簧压力过紧i、刀套不能夹紧刀具检查刀套上的调节螺母j、机械手换刀速度过快气压太高或节流阀开口过大k、换刀时找不到刀刀位编码用组合行程开关、接近开关等元件损坏、接触不好或灵敏度降低(4)液压与气动系统故障诊断a、液压泵不供油或油量不足①压力调节弹簧过松②流量调节螺钉调节不当,定子偏心方向相反③液压泵转向相反④油的粘度过高,使叶片运动不灵活⑤液压泵转速太低,叶片不能甩出⑥油量不足,吸油管露出油面吸入空气⑦吸油管堵塞⑧进油口漏气⑨叶片在转子槽内卡死b、液压泵有异常噪声或压力下降①油量不足,滤油器露出油面②吸油管吸入空气③回油管高出油面,空气进入油池④进油口滤油器容量不足⑤滤油器局部堵塞⑥液压泵转速过高或液压泵装反⑦液压泵与电动机联接同轴度差⑧定子和叶片磨损,轴承和轴损坏⑨泵与其他机械共振c、液压泵发热、油温过高①液压泵工作压力超载②吸油管和系统回油管距离太近③油箱油量不足④摩擦引起机械损失,泄漏引起容积损失⑤压力过高d、系统及工作压力低,运动部件爬行泄漏e、尾座顶不紧或不运动①压力不足②液压缸活塞拉毛或研损③密封圈损坏④液压阀断线或卡死⑤套筒研损f、导轨润滑不良①分油器堵塞②油管破裂或渗漏③没有气体动力源④油路堵塞g、滚珠丝杠润滑不良①分油管是否分油②油管是否堵塞2.3刀架、刀库、换刀装置的故障维修实例故障现象:某加工中心采用凸轮机械手换刀,换刀过程中,动作中断,发出2035号报警,显示机械手伸出故障。
分析诊断:根据报警内容,机床是因为无法执行下一步“从主轴和刀库中拔出刀具”,而使换刀过程中断并报警。
机械手未能伸出完成从主轴和刀库中拔刀动作,产生故障的原因可能有:①“松刀”感应开关失灵。
在换刀过程中,各动作的完成信号均由感应开关发出,只有上一动作完成后才能进行下一动作。
第三步为“主轴松刀”,如果感应开关未发信号,则机械手“拔刀”就不会动作。
检查两感应开关,信号正常。
②“松刀”电磁阀失灵。
主轴的“松刀”,是由电磁阀接通液压缸来完成的。
如电磁阀失灵,则液压缸未进油,刀具就“松”不了。