數控機床采用KENT-18TC或FANUC系統(tǒng)或廣數系統(tǒng),控制機床的各種不同加工,縱橫向進給采用交流伺服電機驅動,采用自動回轉刀架或排刀,可配手動或液壓卡盤。本機床特別適用于大中批量的多臺階軸及套類零件的加工,也可進行錐度、圓弧、螺紋等零件的自動車削加工。
數控系統(tǒng)故障維修通常按照:現場故障的診斷與分析、故障的測量維修排除、系統(tǒng)的試車這三大步進行。
1、數控機床故障診斷
在故障診斷時應掌握以下原則:
1.1先外部后內部
現代數控系統(tǒng)的可靠性越來越高,數控系統(tǒng)本身的故障率越來越低,而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現問題而引起的。
1.2先機械后電氣
一般來說,機械故障較易發(fā)覺,而數控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障。
1.3先靜態(tài)后動態(tài)
先在機床斷電的靜止狀態(tài),通過了解、觀察、測試、分析,確認通電后不會造成故障擴大、發(fā)生事故后,方可給機床通電。在運行狀態(tài)下,進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的,必須先排除危險后,方可通電。
1.4先簡單后復雜
當出現多種故障互相交織,一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后,難度大的問題也可能變得容易。
2、數控機床的故障診斷技術
數控系統(tǒng)是高技術密集型產品,要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位,要借助于診斷技術。隨著微處理器的不斷發(fā)展,診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的診斷或智能化方向發(fā)展。診斷能力的強弱也是評價CNC數控系統(tǒng)性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術大致可分為以下幾類:
2.1起動診斷
起動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始,系統(tǒng)內部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內容為系統(tǒng)中關鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件,如CPU、存儲器、I/O等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之后,整個系統(tǒng)才能進入正常運行的準備狀態(tài)。否則,將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束,系統(tǒng)無法投入運行。
2.2在線診斷
在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內裝程序,在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電,在線診斷就不會停止。
2.3離線診斷
離線診斷是指數控系統(tǒng)出現故障后,數控系統(tǒng)制造廠家或專業(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進行停機(或脫機)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內,如縮小到某個功能模塊、某部分電路,甚至某個芯片或元件,這種故障定位更為。
2.4現代診斷技術
隨著電信技術的發(fā)展,IC和微機性價比的提高,近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。
?。?)通信診斷
也稱遠程診斷,即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統(tǒng)和專業(yè)維修中心的專用通訊診斷計算機通過連接進行測試診斷。如西門子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能,用戶把CNC系統(tǒng)中專用的“通信接口”連接在普通電話線上,而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機的“數據電話”也連接到電話線路上,然后由計算機向CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序,并將測試數據輸回到計算機進行分析并得出結論,隨后將診斷結論和處理辦法通知用戶。
?。?)自修復系統(tǒng)
就是在系統(tǒng)內設置有備用模塊,在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復程序,當該軟件在運行時一旦發(fā)現某個模塊有故障時,系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上,同時自動尋找是否有備用模塊,如有備用模塊,則系統(tǒng)能自動使故障脫機,而接通備用模塊使系統(tǒng)能較快地進入正常工作狀態(tài)。這種方案適用于無人管理的自動化工作場合。
3、數控機床的常見故障排除方法
由于數控機床故障比較復雜,同時數控系統(tǒng)自診斷能力還不能對系統(tǒng)的所有部件進行測試,往往是一個報警號指示出眾多的故障原因,使人難以入手。下面介紹維修人員任生產實踐中常用的排除故障方法。
3.1直觀檢查法
直觀檢查法是維修人員根據對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異常現象的觀察,確定故障范圍,可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上,然后再進行排除。
3.2初始化復位法
一般情況下,由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警,可用硬件復位或開關系統(tǒng)電源依次來清除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統(tǒng)進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。
3.3自診斷法
數控系統(tǒng)已具備了較強的自診斷功能,并能隨時監(jiān)視數控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用自診斷功能,能顯示出系統(tǒng)與主機之間的接口信息的狀態(tài),從而判斷出故障發(fā)生在機械部分還是數控部分,并顯示出故障的大體部位(故障代碼)。
3.4功能程序測試法
功能程序測試法是將數控系統(tǒng)的功能用編程法編成一個功能試驗程序,并存儲在相應的介質上,如紙帶和磁帶等。在故障診斷時運行這個程序,可快速判定故障發(fā)生的可能起因。
3.5備件替換法
用好的備件替換診斷出壞的線路板,即在分析出故障大致起因的情況下,維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分,從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。并做相應的初始化起動,使機床迅速投入正常運轉。
3.6交叉換位法
當發(fā)現故障板或者個能確定是否是故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查,例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換,從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意,不僅要硬件接線的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,否則不僅達不到目的,反而會產生新的故障造成思維混亂,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬件交換方案,準確無誤再行交換檢查。
3.7參數檢查法
系統(tǒng)參數是確定系統(tǒng)功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。發(fā)生故障時應及時核對系統(tǒng)參數,參數一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的CMOSRAM中,一旦電池電量不足或由于外界的干擾等因素,使個別參數丟失或變化,發(fā)生混亂,使機床無法正常工作。此時,可通過核對、修正參數,將故障排除。