毕业设计数控机床故障诊断
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数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章:数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及应用领域1.4 数控机床的优缺点分析第二章:数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法2.3 故障诊断与维修的一般流程2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章:数控机床故障诊断与维修常用工具与设备3.1 测量工具与设备3.2 维修工具与设备3.3 故障诊断与维修软件及其应用3.4 安全防护设备及措施第四章:数控机床常见故障类型与诊断方法4.1 硬件故障与软件故障4.2 机械故障与电气故障4.3 故障诊断方法:直观诊断法、参数诊断法、信号诊断法、故障树分析法4.4 故障诊断实例分析第五章:数控机床主要部件的维护与维修5.1 数控装置的维护与维修5.2 伺服系统的维护与维修5.3 刀库与刀具系统的维护与维修5.4 数控机床导轨与丝杠的维护与维修第六章:数控机床的电气控制系统6.1 数控机床电气控制系统概述6.2 CNC装置的结构与功能6.3 伺服驱动系统的工作原理与维护6.4 数控机床电气故障诊断与维修第七章:PLC编程与故障诊断7.1 PLC概述及其在数控机床中的应用7.2 PLC编程基础与实例7.3 PLC故障诊断与维修方法7.4 PLC与数控机床故障案例分析第八章:数控机床的液压与气动系统8.1 数控机床液压系统的基本原理与结构8.2 数控机床气动系统的基本原理与结构8.3 液压与气动系统的维护与维修8.4 液压与气动系统的故障诊断与案例分析第九章:数控机床的冷却与润滑系统9.1 数控机床冷却系统的作用与结构9.2 冷却系统的维护与维修9.3 数控机床润滑系统的作用与结构9.4 润滑系统的维护与维修第十章:数控机床故障诊断与维修的综合实践10.1 故障诊断与维修的实践流程10.2 常见数控机床故障案例分析与维修方法10.3 故障诊断与维修的实训项目10.4 故障诊断与维修的技能考核与评价第十一章:数控机床维修案例分析11.1 数控机床维修案例的收集与整理11.2 故障现象的描述与原因分析11.3 维修方案的设计与实施11.4 维修效果的评估与总结第十二章:数控机床维修技术发展趋势12.1 数控机床技术发展的现状与趋势12.2 数控机床维修技术的发展方向12.3 先进维修理念与技术的应用12.4 维修技术培训与人才培育第十三章:数控机床的安全操作与维护13.1 数控机床安全操作规程13.2 数控机床的日常维护与保养13.3 安全防护设备的正确使用与维护13.4 事故预防与应急处理第十四章:数控机床维修成本控制与效益分析14.1 维修成本的构成与控制策略14.2 维修成本效益分析的方法与指标14.3 维修成本控制实例分析14.4 提高维修效益的途径与措施第十五章:数控机床故障诊断与维修的实训与考核15.1 实训项目的设计与实施15.2 实训过程中的指导与评价15.3 故障诊断与维修技能的考核方法至此,整个教案“数控机床故障诊断与维修完整版教案”已完成。
数控机床电气系统的故障诊断与维修1. 引言1.1 数控机床电气系统的故障诊断与维修数:208引言:数控机床电气系统作为数控机床的重要组成部分之一,承担着控制和驱动机床运动的关键任务。
在数控机床的运行过程中,电气系统往往会出现各种故障,影响机床的正常操作和生产效率。
对数控机床电气系统的故障诊断与维修具有重要的意义。
为了提高数控机床电气系统的故障诊断与维修效率,必须深入了解常见的电气故障类型,掌握有效的故障诊断流程,熟练运用各种故障检测工具,掌握有效的故障维修技巧,并采取有效的故障预防措施。
2. 正文2.1 常见的数控机床电气故障1. 电路短路:电路短路是指电流在不经过负载的情况下通过电路中的两点之间直接传导,导致电路异常工作或直接损坏元器件的现象。
电路短路可能由于电线老化、接线不当或元器件故障等原因引起。
2. 电压不稳:电压不稳是指电源输入的电压波动较大,无法满足数控机床电气系统的正常工作需要。
电压不稳可能导致设备运行不稳定、电器元件损坏甚至影响整个生产过程。
3. 过载:过载是指电路中负载电流超过元器件或导线额定电流的情况。
过载可能导致设备过热、电子元件烧毁,严重时还会引起火灾等问题。
4. 接地故障:接地故障是指设备或线路中出现接地短路或接地断路的问题。
接地故障可能会引起电流异常、设备损坏,甚至影响操作人员的安全。
5. 元件老化:随着数控机床使用时间的增长,部分电气元件会出现老化,如电容、电阻等元件的值发生变化或损坏,导致电路异常工作或故障。
以上是常见的数控机床电气故障,针对这些问题需要及时进行诊断和维修,以保障设备的正常运行。
2.2 故障诊断流程故障诊断流程是数控机床电气系统维修中非常重要的一环,正确的诊断流程可以有效地缩短故障处理时间,提高维修效率。
下面是数控机床电气系统故障诊断的一般流程:1. 收集信息:首先要了解故障发生的具体情况,包括故障现象、发生时间、工作环境等信息。
还要查看相关的设备手册、电路图等资料。
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。
数控机床故障诊断与维修实验报告(DOC)《数控机床故障诊断与维修》实训报告专业: 班级: 姓名: 指导老师:1实验二实验名称:数控系统的参考点数控机床交流伺服驱动系统实训目的:1. 了解熟悉数控铣床工作台电气连接框图,及其回零的原理、条件、功能、部位、过程及其连接关系2.了解熟悉数控机床交流伺服驱动系统3.了解机床回零的主要故障与主要分析方法4.培养学生阅读技术资料能力、概括总结能力、勾画系统框图的能力实训设备:1(数控系统综合实验台2(万用表一个3(工具一套2实训记录回参考点的目的回参考点是数控机床的重要功能之一,能否正确地返回参考点,将会影响到零件的加工质量数控机床在接通电源后要做回参考点的操作,这是因为在机床断电后,就失去了对各坐标位置的记忆,即数控系统并不知道以哪一点作为基准对机床工作台的位置进行跟踪、显示等。
所以在接通电源后,必须让各坐标轴回到机床一固定点上,这一固定点就是机床坐标系的原点或零点,也称机床参考点往往是由机床厂家在设计机床时就确定的,但这仅仅是机械意义上的。
使机床回到这一固定的操作称回参考点或回零操作。
在数控机床上,各坐标轴的正方向是定义好的,因此只要机床原点一旦确定,机床坐标系也就确定了。
回参考点的原理按机床检测元件检测原点信号方式的不同,返回机床参考点的方法有两种。
一种为栅装格法,另一种为磁开关法。
数控机床多采用栅格法产生检测元件的回参考点信号。
栅格法中,按照检测元件测量方式的不同可以分为以绝对脉冲编码器方式回参考点和以增量脉冲编码器方式回参考点。
在使用绝对脉冲编码器作为测量反馈元件的系统中,调试订机床时第一次开机,通过参数设置配合机床回参考点操作调整到合适的参考点,只要绝对脉冲编码器的后备电池有效,此后每次开机,不必进行回参考点操作。
在使用增量脉冲编码器线的系统中,回参考点有两种模式:一种为开机后在参考点回零模式下各轴手动回原点,每一次开机后都要进行手动回原点操作。
数控机床故障诊断作业及参考答案情境一简述FANUC-0i MA系统的组成及各部分功能。
答:FANUC-0i MA系统由CNC装置、主轴驱动单元、进给伺服驱动单元、可编程控制器PMC、系统显示装置和操作面板、辅助控制装置、通信装置等部分组成。
CNC装置是数控系统的核心部分。
主要由主CPU、各种存储器、主轴控制模块、伺服控制模块、PLC控制模块、显示卡控制模块等组成。
主CPU 通过BUS总线实现数据的算术运算和逻辑运算及指令的操作控制。
存储器用来存储系统程序(CNC控制软件、数字伺服控制软件、PLC控制软件和梯形图、宏程序执行软件等)和用户程序(CNC参数、PLC参数、加工程序、刀具补偿量及用户宏变量等)。
主轴控制模块通过子CPU实现对主轴的位置、转速及功能指令的控制。
伺服控制模块由子CPU(FANUC系统的1个子CPU 控制2个轴)通过BUS总线与数字伺服装置通信,实现对数控机床进给轴的位置、速度及电动机电流的控制。
PLC控制模块由PLC控制的CPU、存储器、PLC管理软件及控制电路等组成,FANUC数控系统的PLC均采用内装型PLC(又称PMC),通过PMC可实现数控机床的辅助控制及PMC轴的控制。
显示卡控制模块为数控机床的显示装置(CRT/LCD)提供视频信号,新型数控系统把图形显示功能芯片及MDI信号信息功能芯片和显示卡做成一体,通过FSSB 总线与CNC 装置进行通信控制。
主轴驱动单元由主轴放大器、主轴电动机、主轴传动机构、主轴位置和速度检测装置(主轴编码器)等组成。
实现数控机床主轴的速度和位置控制、主轴与进给轴的同步控制、主轴准停与定向控制。
进给伺服驱动单元由伺服放大器、伺服电动机、机械传动组件和检测装置等组成。
实现数控机床进给装置的速度与位置控制。
可编程控制器PMC除了实现机床的各种辅助功能的控制之外,新型数控系统还可实现数控机床的附加轴的PMC控制。
系统显示装置用来显示各种信息及图形画面。
数控机床常见故障诊断及排除方法不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别,但随着微电子技术的发展,在故障诊断上有它的共性。
1、数控机床故障诊断原则在故障诊断时应掌握以下原则:(1)先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气和光学为一体的机床,故其故障的发生也会由这四者综合反映出来。
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、拆卸机床,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。
(2)先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。
在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。
(3)先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。
在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。
而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。
(4)先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。
往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
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:1. 启动诊断(Start Up Diagnostics)启动诊断是指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。
此时启动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。
数控机床诊断与维修实例数控机床是现代制造业中不可或缺的设备之一,其高精度、高效率的加工能力为工业生产提供了强有力的支持。
然而,由于长时间的运行和各种因素的影响,数控机床也不可避免地会出现故障和问题。
因此,对数控机床的诊断与维修显得尤为重要。
本文将以实例的方式介绍数控机床的诊断与维修过程。
实例一:数控机床加工精度下降的故障诊断与维修某工厂的数控机床在加工过程中出现了加工精度下降的问题,导致产品不合格。
经过初步检查,发现机床的刀具更换系统出现了故障,无法准确地更换刀具。
首先,维修人员使用数控机床自带的诊断工具进行了检测,确认了刀具更换系统的故障。
然后,拆解刀具更换系统,检查了电路连接是否正常,发现电路中的一个连接器松动导致信号传输不畅。
维修人员将连接器重新插紧,问题得到解决。
最后,维修人员对机床进行了全面的检修和保养,确保了机床的正常运行。
实例二:数控机床主轴故障的诊断与维修某工厂的数控机床在加工过程中出现了主轴运行不稳定的问题,导致加工效率低下。
经过初步检查,发现机床的主轴轴承存在磨损和松动的情况。
首先,维修人员使用振动测试仪对主轴进行了振动测试,确定了轴承的故障。
然后,拆卸主轴并更换了新的轴承,同时对其他相关部件进行了检查和调整。
最后,维修人员对数控机床进行了全面的润滑和保养,确保了机床的正常运行。
实例三:数控机床控制系统故障的诊断与维修某工厂的数控机床在加工过程中出现了控制系统故障的问题,导致无法正常操作。
经过初步检查,发现机床的控制系统显示屏出现了闪烁和乱码的情况。
首先,维修人员使用调试工具对控制系统进行了检测,确定了显示屏的故障。
然后,更换了新的显示屏,并对控制系统进行了重新配置和调试。
最后,维修人员对数控机床进行了全面的系统检查和校准,确保了机床的正常运行。
数控机床的诊断与维修是一项复杂而重要的工作。
通过运用合适的诊断工具和方法,可以准确地确定故障的原因,从而采取相应的维修措施。
同时,定期的保养和维护也是确保数控机床正常运行的关键。
数控机床进给系统的故障诊断与维修数控机床进给系统是数控机床中最重要的系统之一,其主要作用是控制工件在加工中的进给运动,实现各种加工过程中的精度和效率要求。
但是,数控机床进给系统也面临着各种故障和问题,例如电气故障、机械故障、软件故障等等,这些故障需要得到及时维修和解决,以确保机床的正常运转。
一、故障的诊断1.检查电气元件数控机床进给系统中最常见的故障是电气故障,因此在诊断时首先需要检查电气元件是否正常工作。
可以使用一个万用表或电源测试仪仪器检查电气元件是否损坏或失效。
如果发现故障电气元件,应该立即更换或修理。
2.检查机械元件数控机床进给系统的机械元件也是常见的故障源。
例如,机床进给轴可能由于长时间使用而损坏,或者由于机械部件的磨损而导致进给精度下降。
在这种情况下,需要检查机械元件是否损坏,更换或修理。
3.检查软件数控机床进给系统的软件也可能出现故障。
例如,可以因程序错误或机床控制系统软件损坏而导致进给运动异常。
在这种情况下,需要检查和重置程序,并确保机床控制系统软件工作正常。
二、故障处理当诊断故障源后,需要采取相应的故障处理方法。
对于电气故障,可以更换或修理故障电气元件。
对于机械故障,需要更换或修理损坏的机械元件,并重新校准相关参数。
对于软件故障,需要重置程序并检查机床控制系统软件工作是否正常。
正确的故障诊断和处理方法可以帮助数控机床进给系统尽快恢复正常运转。
在实际操作中,应该按照相关规范和标准操作,并保证故障原因、故障源、故障处理方法的文档化记录,以便日后的参考和维护。
三、预防措施要尽可能保证数控机床进给系统的正常工作,需要采取一些预防措施。
例如,保持数控机床进给系统的清洁,定期检查机械部件是否磨损,避免因机床控制系统软件病毒等原因导致的软件故障。
此外,还应该定期进行机床保养和维护,定期对机床进行常规清洁和检查,并更换机床的易损部件。
总之,数控机床进给系统的故障诊断和维修是数控机床维护工作中的重要一环。
数控机床故障诊断与维护实验指导书连云港职业技术学院机电工程学院数控机床故障诊断与维护课程小组目录实验一数控机床组成认知(2学时) (1)实验二SIMENS802C数控机床的基本操作(2学时) (3)实验三数控机床的考机验收(4学时) (5)实验四数控机床的常规检查与定期检查(2学时) (7)实验五数控系统的数据内外部存储和初始化实验(4学时) (9)实验六数控系统参数查找与修改方法(2学时) (11)实验七数控机床限位调整与设置(2学时) (13)实验八数控机床反向间隙补偿(4学时) (15)实验九数控机床电路认知(2学时) (17)实验十FAPT LADDER Ⅲ使用(4学时) (19)实验十一FANUC0i mate数控系统PMC实验(一) (21)实验十一FANUC0i mate数控系统PMC实验(二) (23)实验十二数控系统PLC参数实验(4学时) (25)实验十三数控机床导轨开机润滑实现(2学时) (27)实验十四变频调速实验(2学时) (29)实验十五数控系统控制伺服电机实验(2学时) (31)实验十六数控机床回零故障分析(2学时) (34)实验一数控机床组成认知(2学时)一、实验预习数控机床的组成与各部分功用。
二、实验目的1、认识数控机床的各部分结构2、熟悉数控机床的主轴变速方式3、熟悉数控机床的进给传动路线4、认识数控机床的检测元件三、实验器材1、综合实验模拟平台2、数控机床四、实验内容1、认知数控机床结构2、认知数控系统3、认知主运动与进给传动路线4、认知检测反馈环节五、实验步骤1、现场观察数控机床的主要组成部分,并作基本原理框图2、观察数控机床的数控系统,查阅相关资料,说明其性能。
通过检查发现该实验台的主轴系统、进给系统、自动换刀系统、电气装置、安全装置、润滑装置、冷却系统以及各风扇等工作是否正常。
等均能正常运行,无明显噪声。
3、查看机床的主轴传动系统及进给传动系统,说明其构成。
排除数控机床故障的六种方法数控机床故障的六种排解方法:一、直观法:修理人员通过故障发生时的各种光、声、味等特别现象的观看,仔细察看系统的各个部分,将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
例1 :数控机床加工过程中,突然消失停机。
打开数控柜检查发觉Y轴电机主电路保险管烧坏,经认真观看,检查与Y轴有关的部件,最终发觉Y轴电机动力线外皮被硬物划伤,损伤处遇到机床外壳上,造成短路烧断保险,更换Y轴电机动力线后,故障消退,机床恢复正常。
二、自诊断功能法:数控系统的自诊断功能,已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标,数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。
一旦发生特别状况,马上在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因,这是修理中最有效的一种方法。
例2 :AX15Z数控车床,配置FANUC1 0TEF系统,故障显示:FS10TE1399BROM TEST:ENDRAM TEST:CRT的显示表明ROM测试通过,RAM测试未能通过。
RAM测试未能通过,不肯定是RAM故障,可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失,经检查故障缘由是由于更换电池后电池接触不良,所以一开机就消失上述故障现象。
三、功能程序测试法:功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特别功能用手工编程或自动编程的方法,编制成一个功能测试程序,送入数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的精确性和牢靠性,进而推断出故障发生的可能缘由。
例4:TH63 50加工中心旋转工作台抬起后旋转不止,且无减速,无任何报警信号消失。
对这种故障,可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的,为进一步证明故障部位,考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样。
于是采纳交换法进行检查,交换刀库与转台的位控器后,并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定,交换后,刀库则消失旋转不止,而转台运行正常,证明了故障的确出在转台的位控器上。
数控机床常见故障诊断及维修数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。
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迅速诊断,确定故障部位,及时排除解决,保证正常使用,是保障生产正常进行的必不可少的工作。
1 数控机床故障诊断原则1.1 先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故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,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。
1.2 先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。
在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。
而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。
1.3 先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。
往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
1.4 先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。
在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。
2 数控机床常见故障分析根据数控机床的构成,工作原理和特点,将常见的故障部位及故障现象分析如下。
2.1 数控系统故障2.1.1 位置环这是数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的关键环节。
它具有很高的工作频度,并与外部设备相联接,容易发生故障。
常见的故障有:①位控环报警:可能是测量回路开路;测量系统损坏,位控单元内部损坏。
②不发指令就运动,可能是漂移过高,正反馈,位控单元故障;测量元件损坏。
③测量元件故障,一般表现为无反馈值;机床回不了基准点;高速时漏脉冲产生报警的可能原因是光栅或读头脏了;光栅坏了。
2.1.2 电源部分电源是维持系统正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。
数控机床电气系统的故障诊断与维修数控机床电气系统作为整个数控机床中的重要组成部分,是实现机床各种功能的重要保障。
然而,由于机床的长期使用、操作不当、保养不到位等原因,可能会导致电气系统的故障出现,影响机床的正常工作,给生产带来严重的影响。
因此,本文将针对数控机床电气系统的故障诊断和维修进行详细的介绍和讲解。
一、故障诊断1、检查电源在进行数控机床电气系统故障诊断时,首先需要检查电源是否正常。
若电源工作正常,则可以排除电源故障的可能性。
若电源故障,则需要维修或更换电源。
2、检查线路在确认电源正常后,需要检查各个电气线路是否连接正确,是否短路或断路。
可以使用万用表进行电阻测试,以检查线路是否正常通电。
若发现线路故障,需要重新接线或更换故障的电气元件。
3、检查电气元件电气元件是电气系统中最重要的组成部分之一,如果出现故障,将直接影响机床的正常运转。
因此,需要定期检查电气元件的工作状况,如电机、电容器、开关、保险丝等等。
如发现故障的电气元件,需要及时更换。
4、检查控制器数控机床电气系统中的控制器是整个系统的大脑,其正常运转对机床的正常工作至关重要。
因此,在排除其他故障后,依然出现问题,应该考虑控制器是否出现故障。
可以进行复位重启或更换控制器等方法进行维修。
二、维修1、故障排除在进行数控机床电气系统故障排除时,需要结合具体的故障情况,采取合理的维修措施。
对于一些简单的故障,如线路故障、接触不良等,可以采取重新接线或更换电气元件等简单措施进行维修。
对于一些复杂的故障,如控制器故障、电机故障等,需要借助专业的技术人员进行维修。
在更换电气元件时,需要选择质量可靠、工艺精湛的电气元件,并在更换时注意不同类型的电气元件之间的连接,并确保连线正确、稳定。
3、维护保养在日常维护保养中,需要注意严格执行防尘措施,保证机床工作环境清洁卫生,及时更换电气元件、维护电气线路等,以确保机床电气系统长期稳定运行。
三、总结数控机床电气系统的故障诊断和维修需要结合具体情况进行,既要防患于未然,又要及时排除故障。
数控机床回不了参考点的故障诊断及修理方法数控机床回不了参考点的故障常见一般有以下几种状况:一是零点开关消失问题;二是编码器消失问题;三是系统测量板消失问题;四是零点开关与硬(软)限位置太近;五是系统参数丢失等等。
1.找不到参考点(通常会导致机床超程报警)的故障诊断及修理方法表现形式一:是机床回零过程无减速动作。
缘由分析:通过数控机床返回参考点的原理分析,粗定位的减速行程开关没有动作,多数缘由为减速开关及接线故障。
这时需依据先机械后电气的修理原则,首先检查减速撞块是否松动,然后检查减速开关至系统的连接电路是否断路等。
表现形式二:工作台回参考点过程中观看到有减速,但以关断速度移动直到触及限位开关而停机,没有找到参考点,归参考点操作失败。
缘由分析:减速行程开关有动作,但测量系统在减速开关恢复接通到机床遇到限位开关期间,没有捕获到一转信号或基准信号。
详细讲,有两种可能:一种是检测元件在回参考点操作中没有发出一转信号,或该脉冲在传输或处理中丢失,或测量系统发生了硬件故障,对该脉冲信号无识别或处理力量,对第种状况可用跟踪法对该信号的传输通道进行分段检查,看检测元件是否有一转信号发出,或信号在哪个环节丢失,从而实行相应对策;另一種可能由于传动误差等缘由,使得一转信号刚错过,在等待下一个一转信号的过程中,坐标轴触及到限位开关,所以只好停机。
对第种状况,可能是零点开关与硬(软)限位置太近,可试着适当调整限位开关或减速开关与参考点位置标记间的距离,即可消退故障。
2.找不准参考点(即返回参考点有偏差)的故障诊断及修理方法表现形式是机床在返回参考点过程中有减速,也有制动到零的过程,但停止位置不精确且无规律,或与参考点正确位置前移或后移一个丝杠螺距(即相当编码器一转的机床位移量的偏差)。
缘由分析:对于前种状况,经常是由于减速开关(参考点开关)或压块松动、低速设置太低、信号干扰等因素造成的,消失后一种状况的缘由是零点开关与硬(软)限位置太近,对于这种故障可适当调整减速开关的位置或修改偏移量参数,使一转信号产生的时刻离减速信号从断到通时相距约半个一转信号产生的周期,即可消退故障。
张家界航空工业职业技术学院 毕业设计
题目:数控铣床主运动调试与维修 系 别: 数控工程系 专 业:数控设备应用与维护 姓 名: 吴棒杰 学 号: 08352108 指导老师: 夏 罗 生 摘 要 电子技术的发展以及国内数控装置的发展使得数控装置的价格走低,特别是经济型数控车系统的价格已经是到达了它的最低点。经济型数控车床在中国的机械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加工水平无论在加工质量方面还是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是随着机床使用时间的延长,数控机床会出现这样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,谈了一些解决的办法。
【关键词】数控车床 霍尔开关 继电器 伺服驱 目 录 前言 1故障 1.1换刀装置故障………………………………………………………… (5) 1.2稳压电源故障………………………………………………………… (6) 1.3系统程序锁故障……………………………………………………… (7) 1.4结束语………………………………………………………………… (7)
2诊断 2.1数控机床的故障诊断技术…………………………………………… (8) 2.1.1数控系统自诊断…………………………………………………… (8) 2.1.2在线诊断和离线…………………………………………………… (8) 2.2数控机床故障的实用诊断方法……………………………………… (8) 2.2.1诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流………………………………………………………………………………(8) 2.2.2诊断技术资料……………………………………………………… (8) 2.2.3故障处理…………………………………………………………… (9) 2.2.4数控系统故障诊断方法…………………………………………… (9) 2.2.5故障诊断应遵循的原则…………………………………………… (10) 2.3数控机床故障的类型与特点………………………………………… (10)
3维护 3.1、主传动链的维护……………………………………………………… (12) 3.2刀库及换刀装置的维护……………………………………………… (12) 3.3液压系统的维护……………………………………………………… (13) 全文总结………………………………………………………………………(14) 致谢………………………………………………………………………………(15)参考文献……………………………………………………………………… (16) 浅谈数控机床故障诊断与维护
换刀装置故障 数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转,由霍尔元件发出刀位信号,数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。刀换到位后,电机反转缩紧刀架。在我维修数控车的过程中遇到了以下几个故障现象
1.1.1一台四刀位数控车床,发生一号刀位找不到,其它刀位能正常换刀的故障现象
故障分析:由于只有一号刀找不到刀位,可以排除机械传动方面的问题,确定就是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题,导致该刀位信号不能输送给PLC。对照电路图利用万用表检查后发现:1号刀位霍尔元件的24V供电正常,GND线路为正常,T1信号线正常。因此可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。 解决办法:更换新的霍尔元件后故障排除,一号刀正常找到。
1.1.2一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后停止,并且数控系统显示换刀报警:换刀超时或没有信号输入。
故障分析查找:对于该故障,仍可以排除机械故障,归咎于电气故障所致。产生该故障的电气原因有以下几种:1.磁性元件脱落;2.六个霍尔元件同时全部损坏;3.霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因可能性最大。因此找来电路图,利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进行检查。结果发现:刀架检测线路端子排上的24V供电电压为0V,其它线路均正常。以该线为线索沿线查找,发现从电气柜引出的24V线头脱落,接上后仍无反应。由此判断应该是该线断线造成故障。 解决办法:利用同规格导线替代断线后,故障排除。
1.1.3一台配有FANUC-0imate系统大连机床厂的六刀位车床,选刀正常但是当所选刀位到位之后不能正常锁紧。系统报警:换刀超时。
故障分析查找:刀架选刀正常,正转正常,就是不能反向锁紧。说明蜗轮蜗杆传动正常,初步定为电气线路问题。在机床刀架控制电气原理图上,发现刀具反向锁紧到位信号是由一个位置开关来控制发出的,是不是该开关即周围线路存在问题呢?为了确认这个故障原因,打开刀架的顶盖和侧盖,利用万用表参照电路图检查线路,发现线路未有开路和短路,通过用手按动刀架反向锁紧位置开关,观察梯形图显示有信号输入,至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到位,位置微动开关未动作。于是重新换刀一次来观察一下,结果发现:果然挡块未运动到位。于是把挡块螺栓拧紧,试换刀一次正常。再换一次刀,原故障又出现了,同时发现蜗杆端的轴套打滑并且爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时位置开关的挡块不能到位?于是把该轴套进行了轴向定位处理,将刀架顶盖装好。结果刀架锁紧正常了。 解决办法:对轴套进行轴向定位故障解决。
1.2、稳压电源故障 机床在运行时机床照明灯突然不亮,机床操作面板灯也不亮,系统电源正常,同时系统急停报警,和主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。 故障分析检查:经询问当时操作人员,没有违规操作,排除人为原因,也可以排除机械原因,应该是电气故障引起。该机床的电器原理图显示,这些失电区域都和24V有关,并且该机床拥有两个稳压电源,一个是I/O接口电源,另一个为系统电源。失电区域都与I/O接口有关,于是打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮,说明该电源未能正常工作或损坏。由稳压电源的工作原理知道,稳压电源有电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关断电源输出,以保护电源电路不被损坏。于是试着把电源的输出负载线路拆下来,结果发现重新上电后电源指示灯亮了。这说明电源本身没有损坏。通过分析得知该电源为I/O接口电源,负载不大,也不会出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障。沿着输出线号进行检查发现有一根24V+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到机床床体。原因很明显:由于该线与机床发生对地短路,造成该稳压电源处于自我保护状态,使得操作面板和一些I/O接口继电器供电停止,导致发生以上故障。至于变频器报警可能24V信号不能到位发出报警。 解决办法:用绝缘胶布把接头处重新包好,重新上电开机所有故障解决,报警解除照明灯也亮了。
1.3、系统程序锁故障 一台数控车,配有FANUC-0i-mate系统,无法输入对刀值等参数,不能编辑程序,并伴有报警。
故障分析检查:对此现象首先想到了程序保护开关,通过对比正常的系统发现:与系统锁住时现象一样。所以怀疑系统锁开关坏了,但经过短接,仍不能解决问题。通过观察故障系统的梯形图发现X56输入点无信号输入,说明这条输入线路断路。沿着这条线号利用万用表检查,发现在操作面板后面选轴开关接头处线头脱落,导致线路无法输入信号,使PLC逻辑关系不正确,才出现以上故障。 解决办法:用烙铁焊锡把脱落的线头重新焊接好,报警解除,参数输入正常,故障消失。
1.4、结束语 以上维修案例,可作为类似故障的排除参考。一般地,对于任何故障,首先是根据现象,根据原理来判断故障点,分析每一个可能性,如一个开关,一个线接头,一个螺钉都会是都会是故障原因,参照之前的操作、维修历史进行分析,能有利于缩小查找范围,有利于提高维修的效率。 2、诊断 2.1数控机床的故障诊断技术 2.1.1数控系统自诊断 开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
2.1.2在线诊断和离线诊断 在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。 远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2.2数控机床故障的实用诊断方法 2.2.1诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流 相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-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-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
2.2.2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细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
2.2.3故障处理 故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
2.2.4数控系统故障诊断方法 直观法(望闻问切):问-机床的故障现象、加工状况等看-CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听-异常声响闻-电气元件焦糊味及其它异味摸-发热、振动、接触不良等。参数检查法:参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混