数控机床维修实例分析.pdf
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数控机床维修技术及维修实例一、数控机床的维修技术数控机床作为工业生产中不可或缺的设备之一,其维修工作一直备受关注。
下面介绍一些常见的数控机床维修技术。
1. 电气维修数控机床中常见的电气问题包括电机故障、电路故障等。
电机故障可通过检查电机的绝缘电阻、转子线圈是否短路等进行诊断。
而电路故障则需通过检测电路中的保险丝、开关、继电器、电容等元件,找出其中故障元件并进行更换。
2. 机械维修数控机床在长期使用过程中,机械部分如导轨、螺杆等也会存在磨损、松动等问题。
此时需要对数控机床进行机械维修。
机械维修的具体步骤包括:拆卸故障部位、检查问题原因、更换或修复损坏部分、重新安装。
3. 编程维修通常情况下,数控机床使用人员会根据需要自行编写机床的加工程序,但编写程序时也会存在错误导致数控机床不能正常工作。
此时需要进行编程维修,主要包括检查程序语法、修改程序错误等操作。
二、数控机床维修实例下面介绍一则数控机床的维修实例,以便更好理解上述维修技术。
实例背景该台数控机床已运行数年,最近出现报警停机的问题,并出现零件加工不合格等问题。
解决过程1.首先进行电气检查,检查电路和电机连接状态,未发现异常。
2.在机械检查中发现,导轨磨损程度较高,需要对导轨进行更换。
3.更换后的导轨需要重新进行编程设定,此时发现编程语法有误,进行修改后重新设定。
4.重新设定后进行了多次的试车和调试,最终发现并解决了后续加工不合格等问题。
结论通过以上维修过程,我们可以发现,数控机床维修过程中的各项技术都具有一定的综合性,需要将电气、机械和编程等多种技术手段融合运用,全面诊断故障并解决问题。
数控机床维修案例及分析林天极、管明炎摘要:随着我公司生产的发展, 数控设备日益增多;介于航天企业的生产特性,所配备 的数控设备种类多、 数控系统不统一,这就给公司数控设备的日常维护带来不便;本人从事数控设备维修工作近二十年,特选择具有代表性的数控维修案例进行分析,与大家共享。
一、数控设备的工作环境要求:本章节:电源三相五线制、干扰的概念、抗干扰的方式、地线的布置等。
通过290P 慢 走丝线切割屏幕抖动问题的解决,阐述抗干扰在数控设备中的意义。
我国标准的工业用电源是 380V ,频率50HZ 这是数控机床普遍要使用的电源。
动力电源必须经过稳压,其变化范围在 380 ± 10%之内,稳压电源最好使用净化稳压电 源、车间一个区用一只, 容量合适,动力线按6A/MM 计算,在布线时必须考虑地线并按三相 五线制布线。
充分考虑抗干扰。
为保证数控机床电气控制系统的可靠性, 避免故障的发生,除数控系统本身在电气设计 要对干扰源进行抑制外,在使用上也要考虑提高抗干扰能力和防干扰措施。
数控系统的控制过程是实时处理信息的过程, 内、外部的干扰都会破坏整个系统的稳定性,因此干扰是影响数控机床系统可靠性的主要问题。
干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到一定程度,噪声信号影响到系统政策工作这 一物理现象。
案例:一台S-188数控车削中心,开机后机床不能启动,无报警型号。
如图是S-188数控车削中心启动电气图,二、数控设备电源故障:不同国家所用的工业用电的电压是不同的, 欧洲国家一般用电为 AC400V ,由于欧洲国 家的电网相当稳定,因此在设计电源部分时就没有过多地关注电源的工作环境问题,这样一 来从欧洲进口的数控设备,如果配搭的是西门子或海德汉数控系统,工作在我国AC380V 工业电的情况下,其电源部分就容易出故障。
其故障主要有二大类:1、是功率模块损坏:2、 是继电器触点冷焊。
具体维修案例如下:1、电源单元内部短路的故障诊断故障现象:哈莫600U 五轴加工中心,配西门子数控 611U 电源、海德汉530数控系统,机床电源指示灯亮而系统显示装置不亮,查电源部分,发现611U无DC530V输出。
1某数控车床CAK5085di此车床采用FANUC系统,长期偶发如下故障用换刀指令换刀时偶尔找不到刀位号,在所指定的刀位处刀架有停顿现象,然后刀架继续旋转。
出现“刀位未检测”报警故障。
针对这个故障进行如下分析处理:一般刀架上的刀位检测和刀塔夹紧信号都是通过霍尔元件或者接近开关开反馈的直流信号来确定的。
刀架旋转到位,其相对应的检测原件输出信号,然后通过刀架电机反转,锁紧刀架,并给出刀架锁紧信号完成一个换刀动作。
出现以上报警故障时,检测相应的开关元件对应的输出信号即可。
本机床刀塔采用十芯电缆线,其中一芯为接地,三芯为电机供电,其余六芯为刀塔信号线(四芯刀塔到位信号线、一个刀塔锁紧信号线和一个电源线),刀塔的接线原理图如图1所示。
图1 刀塔接原理线图通过图1可以看出,刀塔的到位信号和锁紧信号全部通过PLC输入进行控制。
开始在检测电源信号时,存在虚接的情况,予以补锡焊接,焊好脱线后,刀架仍然存在以上问题。
排查PLC刀架到位的进线信号,四位信号有两位X3.0和X3.2故障时出现不稳定,电压从24V 瞬间掉至7V,排查有问题信号线,发现有对地短路情况,且更换刀位后,其他的信号线也偶尔出现类似问题,单独给刀位PLC检测端短接24V以模拟到位信号,刀架运转正常。
故可断定以上故障为刀塔到位旋转和刀位检测的模块内部霍尔元件故障引起,更换同型号模块后设备恢复正常运转。
2某DM4800加工中心数控系统此加工中心系1998年采购沈阳机床厂设备,采用三菱M3系列。
该设备前期出现系统软断线,在问题处理过程中相继出现系统黑屏,参数丢失以及换刀不执行等故障。
故障分析处理:按以往经验,在出现软断线故障时,多采用清洁主板和控制板,重新拔插线缆的方法恢复。
但此次出现该故障并对CNC系统主板MC161进行清洁后,主机出现黑屏无显示的状态,拔起紧停开关,系统READY灯不亮,同时CNC系统主板伴随有四个红灯(分别为D.WG、WDOG、LED1、D.AL)和两个绿灯(分别为LED2、LED3)全亮的状态,各轴不可动。
数控机床维修技术及维修实例分析信息化背景下,数控技术不断发展,数控机床得到了越发广泛的应用,凭借本身高速性、复合化以及高精度的特征,在制造加工领域扮演着越发重要的角色。
但是,相比較传统机床,数控机床的结构更加复杂,技术更加先进,一旦出现故障,对于维修技术和维修方法有着相当严格的要求。
本文数控机床维修技术进行了分析,并结合相应的故障实例对维修技术应用进行了讨论。
标签:数控机床;维修技术;维修实例0 前言工业化进程的不断加快,使得作为其基础的制造业备受瞩目,以计算机技术、自动化控制以及智能化技术等为支撑,数控机床得以出现,并且迅速得到普及,在保证产品质量的同时,也能够促进生产效率的提高。
数控机床本身具备技术先进性、结构复杂性和高智能化的特点,在对其故障进行维修时,无论是维修理论、维修技术还是维修方法,都与传统机床存在很大区别,要求维修人员必须掌握先进的维修技术,确保数控机床的稳定可靠运行。
1 数控机床常见故障一是位置环故障,包括位置报警、控制单元故障、测量元件故障等,因为其本身工作频度高,再加上工作环境恶劣,发生故障的可能性较高;二是电源故障,作为维持系统正常运转的核心,一旦电源出现故障,系统将会直接停机,而且数控系统运行中的许多数据信息都存储在RAM存储器中,一旦系统断电,将会产生不可估量的影响;三是伺服系统故障,因为伺服系统在数控机床运作中需要频繁启动和停止,很容易发生故障,常见故障包括系统损坏、速度环开环等,可能导致电机在无控制指令的情况下高速运转;四是可编程逻辑缺口,数控机床系统采用的是PLC逻辑控制,需要对控制点状态信息进行采集,频繁的变化可能会导致其出现故障。
2 数控机床维修技术数控机床本身的精密性决定了其一旦出现故障,可能引发相当严重的后果,在这种情况下,就需要做好相应的故障维修工作。
具体来讲,数控机床维修技术主要体现在两个方面:2.1 故障诊断技术想要对数控机床故障进行维修,首先要做的就是故障诊断,确定故障产生的部位以及影响范围,在这个过程中,需要维修人员做好系统及外围线路的检测工作,确定其是否存在故障,通过逐步排查确定故障的具体位置[1]。
数控机床故障维修案例
以下是一起数控机床故障维修案例:
故障现象:一台数控铣床在工作中出现了X轴无法移动的问题。
故障分析:首先检查了X轴的电机和电缆,均未发现问题。
接着检查了X轴导轨,发现导轨上有一些铁屑和油污,可能导致导轨无法正常移动。
经过清洗和润滑后,导轨恢复正常。
维修过程:首先关闭电源,确保机床处于安全状态。
接着拆下X轴导轨,清洗导轨表面的铁屑和油污。
然后在导轨表面涂上润滑油,确保导轨能够正常运动。
最后重新安装导轨,开启电源进行测试,发现X轴恢复正常。
维修总结:数控机床是一种高精度的机械设备,故障原因可能会比较复杂。
在维修过程中,需要仔细检查每个部件,找出故障原因。
此外,维修时需要注意安全,避免发生意外。
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。
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SINUMERIK SYSTEM3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SINUMERIK SYSTEM 3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TNC 155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。
例一、一台采用日本发那科公司FANUC-OT系统的数控车床,每次开机都发生死机现象,任何正常操作都不起作用。
后采取强制复位的方法,将系统内存全部清除后,系统恢复正常,重新输入机床参数后,机床正常使用。
数控机床维修实例分析
李刚斌 225000 胜赛丝-嵘泰(扬州)精密压铸有限公司
摘要:数控机床是集多门技术于一体的产品,它的故障也是千变万化。
以下通过三个故障实
例分析维修思路:第一个是PLC报警,可以根据状态画面,结合梯形图进行分析,找到故
障原因;第二个是CNC报警,可以利用诊断功能,结合控制原理,从硬件和软件两方面下
手查找故障;第三个是伺服报警,通过伺服控制技术和回参考点工作原理进行分析,判断故
障原因。
数控机床是机电一体化的产品,它包含了机械技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术,其技术先进、结构复杂、价格昂贵,因此
它的维修方法与普通设备的维修方法有所不同。
数控设备的维修可以依靠设备状态监测技术,设备诊断技术,充分利用数控系统和机床厂家提供的资料,对故障现象进行综合分析,可以达到事半功倍的效果。
下面介绍几个实例,详细分析维修的思路过程;
例一:一台大宇T380钻削中心,使用FANUC0i系统,机床停机几天后开机,机床
启动结束出现2021报警:空气压力不足。
FANUC0i系统2000-2999报警是机床PMC报警。
在系统的梯形图编程语言中规定,要在屏幕上显示一个报警信息,必须将对应的信息显
示请求位(A线图)置“1”,要清除这个报警,必须使这个信息显示请求位(A线图)置“0”。
我们可以通过PMC诊断功能查到报警请求位(A线图)地址,从│SYSTEM│→│PMC│
→│PMCDGN│→│STATUS│,输入"A0"按│SEARCH│显示;
7 6 5 4 3 2 1 0
2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001
A00000000000
2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009
A00100000000
2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017
A00200010000
确认A2.4=1。
再查阅梯形图│SYSTEM│→│PMC│→│PMCLAD│输入A2.4,按 │SEARCH│,显示如图:
X5.4 K5.1 A2.4
A2.4 R652.7 K7.6
其中X5.4、k5.1、A2.4、R652.7、k7.6都接通,k5.1、k7.6是保持继电器,状态不受
其他电路控制,A2.4是互锁闭合,所以只要X5.4断开后,A2.4才可能置“0”。
通过机床
电气说明书,查得X5.4是机床气源压力开关,检查气源压力,在正常范围中。
更换压力开关,X5.4常闭断开。
这时要A2.4置"0",还需要将R652.7常闭断开(R652.7置1)。
查
R652.7线圈梯形图:
F1.1 G8.4 R652.7
X32.7
图中,只有G8.4(紧急停止信号)闭合,要想R652.7置“1”,只有F1.1置“1”或X32.7置“1”,而F1.1为复位信号。
所以按下复位键,R652.7置“1”,A2.4置“0”,报警取消,故障排除。
例二:一台北京第二机床厂磨床,使用FANUC0i-MB系统,自动模式下G00指令运行C轴时,C轴不移动,程序不往下执行,无报警信息.改用手动模式运行,用手轮移动C 轴,机床正常。
使用常规方法进行检查,打开诊断画面,查看诊断号000~015,只有#001:MOTION(正在执行自动运转移动指令)为“1”,其他为“0”,一切正常.我们重新检查。
以手动模式进行操作,用手轮来回移动C轴,发现速度很快时,机床报警411:C轴移动中的位置偏差量大于设定值。
查看诊断号300(检测轴位置的偏差量)值为24,再查看参数1826(各轴的到位宽度)设定值为20。
实际检测到C轴的偏差量 > C轴设定的位置偏差量。
按复位键清除报警,重新快速移动C轴,记下几次411报警的300诊断值:51、80、22、78,由于几次实际检测C轴的偏差量相差很大,且无规律,应该不是参数1826设定问题,是硬件故障.故障产生的部位可能有:编码器、伺服放大器、编码器信号传输线、伺服电机、伺服电机动力线.从易到难,先检查伺服电机动力线,无接触不良和发热痕迹;更换伺服放大器,故障依旧;当松开伺服电机编码器插座时发现内有明显铜锈迹,用酒精和钢丝刷清洗,并用电吹风吹干后重新试机,诊断号300的值在停止时为“0”,故障排除。
分析原因是由于编码器插座接触不良,造成位置反馈信号工作不稳定而出现411报警。
例三:一台大宇T360加工中心,使用FANUC21i-MB系统。
机床在回参考点时Y 轴不能向参考点方向移动,手动操作方式正常。
Y轴使用挡块式回参考点方式,在回参考点工作方式下,以特定的速度移动,当零位开关检测到信号,Y轴减速并停止。
然后,Y轴通过挡块后,缓慢移动到第一栅格点的位置停止,这样就完成Y轴回参考点。
出现Y轴不能向参考点回归方向移动的原因有:
(1)、速度太低。
检查倍率开关:如果倍率在速度F0处,查参数1421(F0速度)为400;如果倍率在20%、50%和100%处,通过PMC状态(STATUS)画面,确认X33.6和X33.7(倍率开关输入地址)分别为1、0,0、1,1、1,都正常。
再检查参数1404.1(参考点回归速度选择),如果为0(高速),则查参数1420(高速设定值)值,为48000;如果为1(手动移动速度),则查参数1424(手动移动速度)值,为24000,也正常。
(2)、回参考点的起始位置太近,已经使零位开关检测到信号。
用手轮把Y轴向参考点反方向移动一段距离,再回参考点,故障依旧。
难道零位开关坏了?打开PMC状态(STATUS)画面,查到X9.1(Y轴零位开关地址)为“1”,用手轮大距离来回移动Y轴,X9.1信号不变化,证实了刚才的假设。
打开X9.1零位行程开关,发现开关内部有很多冷却水,行程开关触头防水橡皮圈破损。
更换一只新的行程开关,重新开机,Y轴回原点,机床正常。
通过以上故障分析,维修人员要提高数控机床的电气维修技能,关键在于必须熟悉数控机床的性能特点、控制原理,伺服系统、CNC系统的故障处理方法。
在维修过程中不断摸索,积累经验,灵活应用所学的维修技术,熟练排除数控机床故障,减少数控机床的停机时
间,提高数控机床的使用率,使公司生产得以顺利进行。
参考文献
1、FANUCseries 0i-MODEL B/0i MATE-MODEL B 参数说明书 B-63840CM/01
2、FANUC 0/00/0-Mate系统 维修说明书B-61395C/06。