數控機床的故障診斷與檢修

學習情境八數控機床電氣控制系統(tǒng)的運行維護8.3數控機床的使用維護8.3.1數控機床的故障診斷與檢修1．數控機床故障診斷方法數控機床電氣故障診斷有故障檢測、故障判斷及隔離和故障定位三個階段。第一階段的故障檢測就是對數控機床進行測試，判斷是否存在故障；第二階段是判定故障性質，并分離出故障的部件或模塊；第三階段是將故障定位到可以更換的模塊或印制電路板，以縮短修理時間。為了及時發(fā)現系統(tǒng)出現的故障，快速確定故障所在部位并能及時排除，要求故障診斷方法應盡可能簡便，故障診斷所需的時間應盡可能短。1）直觀法2）CNC系統(tǒng)的自診斷功能利用感覺器官，注意發(fā)生故障時的各種現象仔細觀察可能發(fā)生故障的每塊印制電路板的表面狀況，有無燒毀和損傷痕跡，以進一步縮小檢查范圍依靠CNC系統(tǒng)快速處理數據的能力，對出錯部位進行多路、快速的信號采集和處理，然后由診斷程序進行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存在故障，及時對故障進行定位?，F代CNC系統(tǒng)自診斷功能可以分為以下兩類：（1）開機自診斷：（2）故障信息提示：指從每次通電開始至進入正常運行準備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內部的診斷程序自動執(zhí)行對CPU、存儲器、總線、I/O單元等模塊，印制電路板、CRT單元、光電閱讀機及軟盤驅動器等設備運行前的功能測試，確認系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工作。當機床運行中發(fā)生故障時，在CRT顯示器上會顯示編號和內容。根據提示，查閱有關維修手冊，確認引起故障的原因及排除方法。3）數據和狀態(tài)檢查CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報警信息，而且能以多頁的“診斷地址”和“診斷數據”的形式提供機床參數和狀態(tài)信息，常見的數據和狀態(tài)檢查有參數檢查和接口檢查兩種。（1）參數檢查：（2）接口檢查：數控機床的機床數據是經過一系列試驗和調整而獲得的重要參數，是機床正常運行的保證。當受到外部干擾時，會使數據丟失或發(fā)生混亂，機床不能正常工作。數控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開關量信號的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上，用“1”或“0”表示信號的有無，利用狀態(tài)顯示可以檢查CNC系統(tǒng)是否已將信號輸出到機床側、機床側的開關量等信號是否已輸入到CNC系統(tǒng)，從而可將故障定位在機床側或是CNC系統(tǒng)。4）報警指示燈顯示故障

現代數控機床的CNC系統(tǒng)內部，除了上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報警外，還有許多“硬件”報警指示燈，它們分布在電源、伺服驅動和輸入/輸出等裝置上，根據這些報警燈的指示可判斷故障原因。5）備板置換法利用備用的電路板來替換有故障疑點的模板，是一種快速而簡便的判斷故障原因的方法，常用于CNC系統(tǒng)的功能模塊置換存儲器板后，應根據系統(tǒng)的要求，對存儲器進行初始化操作，否則系統(tǒng)仍不能正常工作。6）交換法7）敲擊法在數控機床中，常有功能相同的模塊或單元將相同模塊或單元互相交換，觀察故障轉移情況就能快速確定故障的部位。這種方法常用于伺服進給驅動裝置的故障檢查，也可用于CNC系統(tǒng)內相同模塊的互換。CNC系統(tǒng)由各種電路板組成，每塊電路板上會有很多焊點，任何虛焊或接觸不良都可能出現故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點的電路板、接插件或電氣元件時，若出現故障，則故障很可能就在敲擊的部位。8）測量比較法為檢測方便，模塊或單元上設有檢測端子，利用萬用表、示波器等儀器儀表，通過這些端子檢測到電平或波形，將正常值與故障時的值相比較，可以分析出故障的原因及故障所在位置。對它的故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機械方面，而必須加以綜合，全方位地進行考慮。2．數控機床故障檢修系統(tǒng)參數發(fā)生變化或改動、機械故障、機床電氣參數未優(yōu)化、電動機運行異常、機床位置環(huán)異?；蚩刂七壿嫴煌?，是生產中數控機床加工精度異常故障的常見原因，找出相關故障點并進行處理，機床均可恢復正常。生產中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導致此類故障的原因主要有5個方面：（1）機床進給單位被改動或變化；（2）機床各軸的零點偏置（NULLOFFSET）異常；（3）軸向的反向間隙（BACKLASH）異常；（4）電動機運行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障；（5）機械故障，如絲杠、軸承、聯軸器等部件。

此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素也可能導致加工精度異常。機械故障導致的加工精度異常，主要應對以下幾個方面逐一進行檢查。（1）檢查機床精度異常時正運行的加工程序段，特別是刀具長度補償、加工坐標系（G54～G59）的校對及計算。（2）在點動方式下，反復運動Z軸，經過視、觸、聽對其運動狀態(tài)進行診斷，發(fā)現Z向運動聲音異常，特別是快速點動，噪聲更加明顯。由此判斷