数控铣床故障分析及维修对策 何兴军

数控铣床故障分析及维修对策何兴军
发表时间：2019-08-15T10:29:05.250Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：何兴军
[导读] 提高机床可靠性——数控工具已成为机床制造企业生存与发展的首要目标。

山西江淮重工有限责任公司山西晋城 048000
摘要：提高机床可靠性——数控工具已成为机床制造企业生存与发展的首要目标。

近年来，我国的机床制造业继续在西方发达国家学习和引进先进技术，并与各大学合作，根据本国发展的实际情况，引进了大胆的技术创新，大大提高了机床的可靠性，并逐步降低了其可靠性本文分析了数控铣床的缺陷分析及维修对策。

关键词：数控铣床；故障；对策
引言
数控铣床具有较高的灵活性和加工精度，成为现代制造的主流设备，因此在生产制造过程中，数控铣床的任何部分都会出现故障和破损，导致铣床停止生产。

另外，在经常使用的工业工作中，数控铣床可能会发生多种故障和千差万别。

1、概述
数控系统是数字控制系统的缩写，英语名称为(numericalcontrolsystem)，根据存储在计算机内存中的控制程序执行部分或全部数控功能，并具有带接口电路和伺服驱动程序的专用计算机系统。

使用由数字、文字和符号组成的数字命令控制一个或多个机械设备的行为，通常控制机械量(例如位置、角度和速度)和开关量。

简而言之，它是一款高度技术密集型产品。

要准确快速地查找故障位置和故障原因，必须依赖诊断技术。

随着科学技术的发展，诊断技术从简单的诊断发展成了智能型或多才多艺的高级诊断。

2、数控铣床的常见故障排除方法
(1)肉眼检查。

视觉检查是指修理工根据观测到的各种异常现象，在出现故障时通过光、声音和气味确定故障范围，并将故障减少到一个模块或电路板中，从而排除故障。

通常包含以下内容:a.q:询问现场工作人员发生故障的时间、问题的表示和故障排除过程。

b.希望:检查机器是否正常、电气控制单元是否有警报指示灯、部分部件燃烧、燃烧和裂纹、电线和电缆丢失、电气部件是否损坏；c.气味:检查是否有烟、火、异常声音和味道。

d.触摸:检查是否有过热引擎和部件，发现后立即断电分析。

(2)复位法。

在正常情况下，由于系统警报导致的临时故障，可以使用硬件重置或系统重新启动来消除故障。

如果电源、电路板或电池电压使系统工作存储区混淆，则必须在初始化系统清理时执行数据备份。

(3)自我诊断功能方法。

数控系统自诊断功能已成为衡量数控系统性能特性的重要指标。

自我诊断功能可以随时监控数控系统的硬件和软件操作状态。

(4)替代方法。

更换方法是一种修复方法，用替换部件替换出现故障后可能存在疑问的部件，以确定故障现象是否消失。

用这种方法诊断的“案例”越来越多。

(5)位置变更法。

如果可以确定主板是否因故障损坏，或者是否有备件缺陷，则系统更换检查可以检查故障或故障主板上的两个相同或兼容状态(例如交换机主板或伺服主板上的两个坐标)。

请特别注意，这种交叉切换不仅需要交换硬件连接，还需要交换一组合适的参数。

否则，无法达到目的，但可能会导致新错误混淆，因此必须考虑硬件和软件设计的无缝交流，以及交换检查的准确性。

示例:数控铣床x进给正常、y进给振动、低噪音、精度不准确、手动和手动脉冲供给均相同。

观察每个驱动器板指示灯的亮度和变化。

有人怀疑y轴步进电机及其电线断开或y轴机械故障。

然后由y轴电动机驱动，x轴电动机正常工作，y轴电动机正常工作。

y轴是x轴电动机轴的电动机可以确定故障已停止。

y轴电动机故障或故障、电动机导线测量和断路识别、步进电动机故障排除。

(6)参数方法。

系统参数是确定系统功能的基础，如果参数设置中存在错误，系统可能会失败。

必须检查和修改参数以解决问题。

例如:数控铣床不能返回零。

调试期间发现此功能未实现，检查结果内存中的数据位未设置，设置后0将恢复正常。

除上述几种检查方法外，还有打击乐器、局部加热方式等，各有特色，应根据故障现象灵活使用。

3、数控铣床故障分析及维修策略
3.1电磁阀及管路故障分析及维修策略
针对数控铣床电磁阀及管路故障，数控铣床维修人员可在平衡缸液压油管终端（平衡缸接口），引出一条油路接油压表。

对数控铣床Z轴滑枕沿上下方向运动时平衡缸压力变化程度进行观察。

通过对该数控铣床Z轴滑枕上下运动平衡缸压力进行观察，可得出平衡缸压力在8.6MPa左右，波动幅度不大且低于标准压力，不会导致滑枕下降310mm左右。

3.2PLC程度故障分析及维修策略
1）利用现代数控系统故障自诊断功能，数控铣床故障维修人员可首先直接在数控系统CRT上对故障报警信息进行观察，并利用报警信号，对故障进行诊断。

2）数控铣床PLC程序可根据控制对象工作原理进行相关模块的合理调配。

据此，数控铣床故障维修人员可结合数控铣床Z轴滑枕运行原理，对PLCI/Q状态进行分析。

如第一次操作时调节Z轴开关，促使Z轴滑枕呈相对运动。

随后第二次调节Z轴滑枕开关，松开Z轴滑枕。

并将Z轴滑枕开关接入PMC输入X2.3，按下DGNOSPARAM键，进入PMC状态显示页面。

可发现点击Z轴滑枕开关后，输入X2.3始终为“0”，无明显变化。

依据上述情况可判定Z轴滑枕开关控制程度存在问题。

经检查发现Z轴滑枕开关确实损坏，据此，可更换Z轴滑枕运动开关。

3）在实际数控铣床运行过程中，数控铣床上刀具、托盘、Z轴滑枕自动交换动作大多依据一定程度进行。

据此，数控铣床维修人员可以通过对数控铣床机械装置运动过程进行观测，对比Z轴正常运动、故障时不同情况，可确定故障发生原因。

如数控铣床Z 轴滑枕动作起始状态为主轴维持运动，滑枕在固定位置——Z轴滑枕左移并下降——Z轴滑枕右移并上升——Z轴滑枕右移——主轴液压缸下降——Z轴滑枕位置旋转180°——Z轴滑枕上升——主轴液压缸上升——Z轴滑枕左移——Z轴滑枕回到固定位置。

依据上述步骤，数控铣床维修人员可逐步检查，直至发现相关问题。

除以上方法之外，数控铣床维修人员还可根据PLC的梯形图进行故障诊断。

即依据数控铣床工作原理、各模块联锁关系、动作顺序。

利用PLCCNC自诊断功能，或者利用PLC外部编程器，对Z轴滑枕控制模块输入/输出状态、标志位信息进行观察。

在这个基础上，利用PLC实时动态观察功能，对输入/输出、标志位信息进行动态跟踪，可以确定相关故障信息。

3.3光栅尺测量故障分析及维修策略
1）针对龙门铣床Z轴滑枕失灵情况，数控铣床维修人员可首先关闭电源开关，拔出光栅传感器、头插座插头。

同时记录拧尺定位落实拧转圈数，以便后期尺张尺度调整。

2）在拆下拧尺后，将拧尺头部拆除，观察其上部是否存在污渍。

若拧尺头部玻璃存在污渍，则可采用
白色丝绸蘸取无水酒精，对拧尺头部进行清洁。

需要注意的是，在拧尺头部清洁时，应沿相同的方向，避免拧尺头部出现划痕对光栅尺测量精确度造成不利影响。

3）进行拧尺安装。

并依据拧尺安装要求，控制读数头表面、尺定尺表面距离一定。

重新连接后，启动电源开关，对Z轴运行情况进行观察。

若故障消除，则为光栅尺测量故障。

结束语
近年来，随着经济和社会的发展和进步，依靠数控铣床从事生产经营活动的企业数量有所增加，数控铣床技术大大提高了企业的生产经营效率。

但是，数控铣床实际操作需要大量的专业技能和经验丰富的人员，而且在操作过程中还会遇到安全问题，这不仅会影响正常的生产活动，而且会带来安全风险。

因此，需要对这些违约问题有充分的了解和理解。

参考文献:
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[3]任重，周兰.FANUC0I-MD数控铣床主轴常见故障的原因分析和排除方法[J].机床与液压，2016，43（04）：184~186.。