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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用数 控 机 床 故 障 诊 断 与 维 护 姓名：范兵兵 学号： 100163055 班级：机电一班1 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用摘 要电子技术的进展以及国内数控装置的进展使得数控装置的价格走低 , 特殊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快速普及, 使得我国机械加工水平无论在加工质量方面仍是在加工效率方面也得到了快速提高；但是随着机床使用时间
2、的延长 , 数控机床 会显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 解决的方法； b5E2RGbCAP 关键词 ：数控车床霍尔开关继电器 伺服驱ABSTRACT The development of electronic technology and domestic CNC device makes the development of numerical control device for lower prices, especially economic type NC system price is already reached its lowes
3、t point. Economic type NC lathe machining industry in China has been the rapid popularization, causes our country mechanical processing level both in quality or in processing efficiency is also improved rapidly. But with the extension of the time machine, CNC machine tools will appear such or in tha
4、t way the fault, this paper focuses on the economic type CNC machine tools of the common faults as example, discussed some solutions.p1EanqFDPw Key words: Holzer switch relay servo drive in CNC lathe DXDiTa9E3d 第 1 章绪论1.1 概述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 比较以判定刀具是否到位；刀换到位后, 数控
5、系统再利用这个信号与目标值进行 , 电机反转缩紧刀架；在我修理数控车的过程中遇到了以下几个故障现象；RTCrpUDGiT , 其它刀位能正常换刀的1.1.1一台四刀位数控车床, 发生一号刀位找不到2 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用故障现象故障分析 : 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四周线路显现问题 , 导致该刀位信号不能输送给 PLC；对比电路图利用万用表检查后发觉 :1 号刀位霍尔元件的 24
6、V 供电正常 ,GND线路为正常 ,T1 信号线正常；因此可以肯定是霍尔元件损 坏 导 致 该 刀 位 信 号 不 能 发 出；解决方法 : 更换新的霍尔元件后故障排除 , 一号刀正常找到；5PCzVD7HxA 1.1.2 一台六刀位数控车床 , 换刀时全部刀位都找不到 , 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jLBHrnAILg 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；产生该故障的电气缘由有以下几种: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
7、三种缘由可能性最大；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；结果发觉 : 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 , 发觉从电气柜引出的 24V 线头脱落 , 接上后仍无反应；由此判定应当是该线断线造成故障；解决方法 : 利用同规格导线替代断线后, 故障排除； xHAQX74J0X 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LDAYtRyKfE 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
8、 杆传动正常 , 初步定为电气线路问题；在机床刀架掌握电气原理图上 , 发觉刀具反向锁紧到位信号是由一个位置开关来掌握发出的, 是不是该开关即四周线路存在问题呢 .为了确认这个故障缘由 , 打开刀架的顶盖和侧盖 , 利用万用表参照电路图检查线路 , 发觉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看一下, 结果发觉 : 果真挡块未运动到位；于是把挡块螺栓拧紧, 试换刀一次正常；再换一次刀, 原故障又显现了 ,3 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第
9、 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用同时发觉蜗杆端的轴套打滑并且爬升现象；莫非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 结果刀架锁紧正常了；解决方法 : 对轴套进行轴向定位故障解决；Zzz6ZB2Ltk 1.2 、稳压电源故障, 将刀架顶盖装好；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
10、除人为缘由 , 也可以排除机械缘由 , 应当是电气故障引起；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 , 于是打开电气柜观看发觉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爱护的功能, 当电源短路或过载时自动关断电源输出 , 以爱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 , 结果发觉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
11、载不大 , 也不会显现过载现象 , 应当是输出回路中有短路故障；沿着输出线号进行检查发觉有一根24V+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到机床床体；缘由很明显 : 由于该线与机床发生对地短路 , 造成该稳压电源处于自我爱护状态 , 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 ；解决方法 : 用绝缘胶布把接头处重新包好, 重新上电开机全部故障解决, 报警解除照明灯也亮了；dvzfvkwMI1 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
12、对刀值等参数 , 不能编辑程序,并伴有报警；故障分析检查 : 对此现象第一想到了程序爱护开关 现: 与系统锁住时现象一样；所以怀疑系统锁开关坏了, 通过对比正常的系统发 , 但经过短接 , 仍不能解决问题；通过观看故障系统的梯形图发觉 X56输入点无信号输入 , 说明这条输入线4 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用路断路；沿着这条线号利用万用表检查, 发觉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 规律关系不正确, 才显现以上故障；解决方法 :
13、用烙铁焊锡把脱落的线头重新焊接好 故障消逝；rqyn14ZNXI 1.4 、终止语, 报警解除 , 参数输入正常 ,以上修理案例 , 可作为类似故障的排除参考；一般地 , 对于任何故障 , 第一是依据现象 , 依据原理来判定故障点 , 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缘由 , 参照之前的操作、修理历史进行分析 , 能有利于缩小查找范畴 , 有利于提高修理的效率；EmxvxOtOco 其次章 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掌握软件进行检测,并将检测
14、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；SixE2yXPq5 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掌握程序,在系统处于正常运行状态下,实 时自动地对数控装置、 PLC掌握器、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显现故障时,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畴；6ewMyirQFL 5 / 1
15、1 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用远程诊断实现远程诊断的数控系统,必需具备运算机网络功能；因此,远 程诊断是近几年进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,数控机床显现故障后,通过机床厂家 的专业人员远程诊断,快速确诊故障；kavU42VRUs 2.2 数控机床故障的有用诊断方法2.2.1 诊断常用的仪器、外表及工具万用表- 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
16、查伺服调速系统的重要依据；钳形电流表 振仪 - 是振动检测中最常用、最基本的仪器；短路追踪仪- 可不断线检测电流；测- 可检测电气修理中经常遇到的短路故障现象；规律测试笔- 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挑选；工具 键工具、弹性手锤、拉卸工具等；y6v3ALoS89 2.2.2 诊断用技术资料- 弹头钩形扳手、拉锥度平主要有：数控机床电气说明书,电气掌握原理图,电气连接图,参数表,PLC 程序,编程手册,数控系统安装与修理手册,伺服驱动系统使用说明书 等；数控机床的技术资料特别重要,必需参照机床实物认真认真地阅读；一旦 机床发生故障,在进行分析的同
17、时查阅相关资料；M2ub6vSTnP 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 掌握、检测、驱动、液气、机械装置 的硬件失效引起；故障处理计策除非显现影响设 备或人身安全的紧急情形,不要立刻切断机床的电源,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,观看系统的变化,报警是否消逝；如消逝,说明是随机性故障或是由 操作错误引起的；如不能消逝,把可能引起该故障的缘由排列出来,进行综合6 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - -
18、 - - - 个人资料整理 仅限学习使用分析、判定,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的；0YujCfmUCw 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、爱护器脱扣等听- 反常声响闻 - 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 失或纷乱,应依据故障特点,检查和校对有关参数；隔离法：一些故障,难以 区分是数控部分,仍是伺服系统或机械部分造成的,常采纳隔离法；同类对调 法用同功能
19、的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换；功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判定功能的缺失；eUts8ZQVRd 2.2.5 故障诊断应遵循的原就第一,先外部后内部数控机床的检修要求修理人员把握先外部后内部的原 就,由外向内逐一进行检查排除；其次,先机械后电气第一检查机械是否正常,行程开关是否敏捷,气动液 压部分是否正常等,在故障检修之前,第一留意排除机械的故障；sQsAEJkW5T 第三,先静后动修理人员本身要做到先静后动；第一询问机床操作人员故 障发生的过程及状态,查阅机床说明书、图纸资料,进行分析后,才可
20、动手查 找和处理故障；数控机床是现代化企业进行生产的一种重要物质基础,是完成 生产过程的重要技术手段,强化治理是关键,“ 防” 与“ 治” 的结合是解决数 控机床“ 使用难、修理难” 的唯独途径；GMsIasNXkA 2.3 数控机床故障的类型与特点数控机床的故障是指机床不能完成预定功能的大事或状态称为故障,即丧 失完成规定的功能,按故障引起的结果可分为致命性故障和非致命性故障,前 者会使产品不能完成规定任务可导致人或物的重大缺失,最终使任务失败；后7 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限
21、学习使用者不影响任务完成,但会导致非方案的修理；按故障的统计特性又可分为独立 故障和从属故障；前者是指不是由于另一产品故障引起的故障,后者是由另一 产品故障引起的故障；依据数控机床故障频率的高低又可分为早期故障、偶然 故障和耗损故障；TIrRGchYzg 如下列图,早期故障是指机床使用初期,由于设计或生产等缘由引起的故 障,在这段时间内,机械处于磨合阶段,机械零件或电子元器件经受不了初期 的考查而损坏；所以故障发生的频率相对来讲要高一些；偶然故障是指机床投 入使用一段时间后,产品的故障率降到较低的水平,但基本上处于平稳状态,此时,可以认为故障率为常数,这个时期,机床的故障主要是由偶然因素引起
22、的偶然故障,是机床的主要使用期,一般为 710 年；耗损故障是 7EqZcWLZNX 通过事前检测或监测可猜测到的故障,是由于机床的规定随时间增加而逐 渐衰退引起的,耗损故障可以通过预防修理,防止故障发生,延长使用寿命,掌握介质 数 控 系 伺服系统 机或在将到耗损期前准时更新以保证机床的使用寿命；统 lzq7IGf02E 床数控机床故障的特点：数控机床一般由数控系统,包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统、强电掌握柜、机床本体和各类帮助装置组成；反馈装置zvpgeqJ1hk 数控机床的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性,引起数控机床故障的因素有 许多,不能只看故障的现象,要透过现象去检查引起故
23、障的综合因素,找到引 起故障的根源,实行合理的方法赐予排除；NrpoJac3v1 第三章 爱护3.1 、主传动链的爱护1 熟识数控机床主传动链的结构、性能参数,严禁超性能使用2 主传动链显现不正常现象时,应立刻停机排除故障；3 操作者应留意观看主轴箱温度,检查主轴恒温邮箱,调剂温度范畴使油 量充分；8 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4 使用带传动的主轴系统,需定期观看调整驱动皮带的松紧程度,防止因 皮带打滑造成的丢转现象；5 对由液压系统平稳主轴箱重量的平稳系统,需定期观看液
24、压系统的压力 表,当油压低于要求值时,要进行补油；6 使用液压拔叉变速的主传动系统,必需在主轴停车后变速；7 使用啮合式电磁离合器变速的主传动系统,必需在主轴停车后变速；8 留意保持主轴与刀柄连接部位及刀柄的清洁,防止对主轴的机械碰撞；9 每年对主轴润滑恒温邮箱中的润滑油更换一次,并清洗过滤器；10 每年清理润滑油池底一次,并更换液压泵滤油器；11 每天检查主轴润滑恒温油箱,使其油量充分,工作正常；12 防止各种杂质进入润滑油箱,保持油液清洁；13 常常检查轴端及各处密封情形,防止润滑油液的泄露；14 刀具夹紧装置长时间使用后,会使活塞杆和拉杆的间隙加大,造成拉杆 位移量削减,使碟形弹簧的张闭
25、伸缩量不够,影响刀具的夹紧,故需要准时调 整液压缸活塞的位移量；1nowfTG4KI 15 常常检查压缩空气气压,并调整到标准要求值；足够的气压才能 使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理完全；3.2 刀库及换刀装置的爱护加工中心刀库及自动换刀装置的故障表现有：刀库运动故障、定位误差过 大、机械手夹持刀柄不稳和机械手运动误差过大等；这些故障最终都造成换刀动作卡位,整机停止工作,机械爱护修人员对此要有足够的重视；fjnFLDa5Zo 3.2.1 刀库与换刀机械手的爱护要点严禁把超重、超长的刀具装入刀库,防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞；采纳次序选刀方式时必需留意刀具放置在刀库上的次序要正
26、确；采纳其他选刀9 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用方式时也要留意所换刀具号是否与所卸刀具一样,防止因换错刀而导致事故发 生；tfnNhnE6e5 用手动方式往刀库上装刀时,要确保刀具安装到位、牢靠；检查刀座上的锁紧 是否牢靠；常常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点位置是否到位,并 准时调整,否就不能完成换刀动作；要留意保持刀具刀柄和刀套的清洁；开机时,应先使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特殊是各行程开关和电磁阀能否正常动作；检查机械手液压系统的压力
27、是否正常；刀具在 机械手上的锁紧是否牢靠,发觉不正常应准时处理；HbmVN777sL 3.3 液压系统的爱护3.3.1 液压系统的爱护要点1. 掌握油液污染、保持油液清洁时确保液压系统正常工作的重要措施；2. 掌握液压系统中油液的温升是削减能源消耗、提高系统效率的一个重要 环节；3. 掌握液压系统泄漏极为重要,由于泄漏和吸空气是液压系统常见的故 障；4. 防止液压系统振动与噪声；5. 严格执行日常点检制度；6. 严格执行定期紧固、清洗、过滤和更换制度；参考文献 1 王侃夫 . 数控机床故障诊断及爱护 . 机械工业出版社 . 2 夏庆观 . 数控机床诊断与修理 . 北京 : 高等训练出版社10 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用11 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页