機械設(shè)備維修入門鑰匙第五章

第5章設(shè)備維修 主要授課內(nèi)容第一節(jié)數(shù)控機床的維護與管理第二節(jié)數(shù)控設(shè)備的安裝與調(diào)試第三節(jié)數(shù)控機床故障處理和診斷方法第四節(jié)機床精度的精度檢測與設(shè)備驗收第五節(jié)現(xiàn)場維修的準備與實施第六節(jié)數(shù)控機床機械部件的故障診斷與維修第七節(jié)伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修第八節(jié)數(shù)控機床液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的維護第九節(jié)數(shù)控機床維修實例 第一節(jié)數(shù)控機床的維護與點檢工作 一 數(shù)控設(shè)備使用中應(yīng)注意的問題 1 數(shù)控設(shè)備的使用環(huán)境2 良好的電源保證3 制定有效操作規(guī)程4 數(shù)控設(shè)備不宜長期封存 二 維護管理內(nèi)容 數(shù)控系統(tǒng)的維護保養(yǎng)的具體內(nèi)容 在隨機的使用和維修手冊通常都作了規(guī)定 現(xiàn)就共同性的問題作如下介紹 1 嚴格遵循操作規(guī)程2 防止數(shù)控裝置過熱3 經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓4 系統(tǒng)后備電池的更換 5 紙帶閱讀機的定期維護6 定期檢查和更換直流電動機7 防止塵埃進入數(shù)控裝置內(nèi)8 存儲器用電池定期檢查和更換9 數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護 注意 當數(shù)控機床長期閑置不用時 也應(yīng)定期對數(shù)控系統(tǒng)進行維護保養(yǎng) 二 常用工具數(shù)控系統(tǒng)維修人員必備的8種常用測量儀表 萬用表 邏輯測試筆和脈沖信號筆 示波器 PLC編程器 比測試儀 IC在線測試儀 短路追蹤儀 邏輯分析儀 鉗類工具有 平頭鉗 尖嘴鉗 斜口鉗 剝線鉗 其他 鑷子 刷子 吹塵器 清洗盤 帶鱷魚鉗的連接線等 專職點檢 四 點檢管理點檢管理包括 日常點檢 生產(chǎn)點檢 安全保護裝置 開機前檢查機床的各運動部件是否在停機位置 檢查機床的各保險及防護裝置是否齊全 檢查各旋鈕 手柄是否在規(guī)定的位置 檢查工裝夾具的安裝是否牢固可靠 有無松動位移 刀具裝夾是否可靠以及有無損壞 如砂輪有無裂紋 工件裝夾是否穩(wěn)定可靠 2 機械及氣壓 液壓儀器儀表開機后使機床低速運轉(zhuǎn)3 5min 然后檢查以下各項目 主軸運轉(zhuǎn)是否正常 有無異聲 異味 各軸向?qū)к壥欠裾?有無異常現(xiàn)象發(fā)生 各軸能否正?；貧w參考點 空氣干燥裝置中濾出的水分是否已經(jīng)放出 氣壓 液壓系統(tǒng)是否正常 儀表讀數(shù)是否在正常值范圍之內(nèi) 3 電氣防護裝置 各種電氣開關(guān) 行程開關(guān)是否正常 電機運轉(zhuǎn)是否正常 有無異聲 4 加油潤滑 設(shè)備低速運轉(zhuǎn)時 檢查導軌的上油情況是否正常 按要求的位置及規(guī)定的油品加潤滑油 注油后 將油蓋蓋好 然后檢查油路是否暢通 數(shù)控車床潤滑示意圖 5 清潔文明生產(chǎn) 設(shè)備外觀無灰塵 無油垢 呈現(xiàn)本色 各潤滑面無黑油 無銹蝕 應(yīng)有潔凈的油膜 絲杠應(yīng)潔凈無黑油 亮澤有油膜 生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)保持整潔有序 小結(jié) 第二節(jié)數(shù)控的設(shè)備安裝與調(diào)試 一 數(shù)控設(shè)備的初始就位在數(shù)控設(shè)備到達前 用戶就應(yīng)該按照生產(chǎn)廠家提供的機床基礎(chǔ)圖 事先作好機床的地基 在要安裝地腳螺栓的部位作好預(yù)留孔 對已作好整體地基的車間 則在整體地基上打出安裝地腳螺栓的預(yù)留孔 拆開機床包裝箱后 首先找到隨機的文件資料 找出機床的裝箱單 按照裝箱單逐樣清點各包裝箱內(nèi)零部件 看是否齊全 按照機床說明書規(guī)定把組成機床的各大部件分別在地基上就位 同時 墊鐵 調(diào)整墊板和地腳螺栓等也相應(yīng)對號入座 基本完成數(shù)控設(shè)備的初始就位 二 機床各部件組裝連接 機床各部件組裝就是把初始就位的各部件連接起來 連接前應(yīng)首先去除安裝連接面 導軌和各運動面的防銹涂料 作好各部件外表清潔工作 三 數(shù)控系統(tǒng)的連接和調(diào)試1 數(shù)控系統(tǒng)的開箱檢查2 外部電纜的連接3 數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接4 設(shè)定確認5 輸入電源電壓 頻率及相序的確認 6 確認自流電源單元電壓輸出端7 接通數(shù)控柜電源 檢查各輸出電壓8 確認數(shù)控系統(tǒng)中各種參數(shù)的設(shè)9 確認數(shù)控系統(tǒng)與機床的接口完成上述步驟 可以認為數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)調(diào)試完畢 具備廠與機床聯(lián)機通電試車的條件 此時 可以切斷數(shù)控系統(tǒng)電源 連接電動機的動力線 恢復報警的沒定 數(shù)控機床接地示意圖a 一點接地b 兩點接地 四 數(shù)控設(shè)備安裝對地基的要求對重型機床和精密機床 制造廠一般向用戶提供機床基礎(chǔ)地基圖 用戶事先作好機床基礎(chǔ) 經(jīng)過一段時間保養(yǎng) 等基礎(chǔ)進入穩(wěn)定階段然后再安裝機床 五 通電試車機床通電試車可以是一次各部件全面供電 或各部件分別供電 然后再做總供電試驗 六 機床精度和功能的調(diào)試在已經(jīng)固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調(diào)機床主床身的水平 找正水平后 移動床身的各運動部位 觀察各坐標全行程內(nèi)機床水平的變化情況 并相應(yīng)的調(diào)整機床幾何精度 使之在允許范圍內(nèi) 使用的檢測工具有精密水平儀 標準方尺 千分尺尺 平行光管等 在調(diào)整時 主要以調(diào)整墊鐵為主 必要時 可稍微改變導軌上的鑲條和預(yù)緊滾輪等 調(diào)節(jié)地腳螺栓 水平儀 千分表 千分表座 大理石方尺 標準芯棒 七 設(shè)備試運行數(shù)控機床安裝完中后 要求整機在一定負載條件下 經(jīng)過一段較長的時間的自動運行 全面檢查機床功能及工作可靠性 運行時間尚無統(tǒng)一規(guī)定 一般采用每天運行8h連續(xù)運行2 3d或24h連續(xù)運行1 2d 這個過程稱作安裝后的試運行 試運行中采用的程序叫做考機程序 可以直接采用機床廠調(diào)試時用的考機程序或自行編制一個程序 小結(jié) 第三節(jié)數(shù)控機床故障處理和診斷方法 機床故障可分為以下幾種類別 1 系統(tǒng)性故障和隨機性故障 2 診斷顯示故障和無診斷顯示故障 3 破壞性故障和非破壞性故障 4 機床運動特性質(zhì)量故障 5 硬件故障和軟件故障 一 數(shù)控機床故障分類 二 故障原因分析 1 充分調(diào)查故障現(xiàn)場 2 將可能造成故障的原因全部列出 3 逐步選擇確定故障產(chǎn)生的原因 4 故障的排除 例 手搖脈沖發(fā)生器操作無法轉(zhuǎn)動可按下述步驟查找故障原因 確認系統(tǒng)是否處于手播操作狀態(tài) 是否未選擇移動坐標軸 手搖脈沖發(fā)生器電纜連接是否有誤 系統(tǒng)參數(shù)中脈沖當量值是否正確 系統(tǒng)中報警是否未解除 伺服系統(tǒng)工作是否異常 系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài) 系統(tǒng)電源單元工作是否異常 手搖脈沖發(fā)生器是否損壞 若某行程開關(guān)工作不正常 其影響因素有 機械運動不到位 開關(guān)未壓下 機械設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理 開關(guān)松動或擋塊太短 壓合形狀速度太快等 開關(guān)自身質(zhì)量有問題 開關(guān)選型不當 防護措施不好 開關(guān)內(nèi)進了油或切削液 使動作失常 三 CNC系統(tǒng)故障的處理維修前的準備工作 1 維修器具 交流電壓表 直流電壓表 用萬用表來測量晶體管的性能 用相序表來測量三相電源的相序 維修晶閘管可控硅伺服驅(qū)動系統(tǒng)時用 示波器 邏輯分析儀 大 中 小號各種規(guī)格的 十 字形螺釘旋具和 一 字形螺釘旋具各一套 清潔劑和潤滑油 2 必要備件準備應(yīng)配備各種保險絲及保險管 電刷 易出故障的晶體管模塊和印制線路板 而對不易損壞的印制線路板 如中央處理器 CPU 模塊 寄存器模塊及顯示系統(tǒng)等因其故障串低 價格昂貴 可不必配置備件 以免積壓資金 3 CNC系統(tǒng)故障診斷方法CNC系統(tǒng)發(fā)生故障 或稱失效 是指CNC系統(tǒng)喪失了規(guī)定的功能 小結(jié) 用戶發(fā)現(xiàn)故障時 可遵循下述幾個方面的判斷方法進行綜合判斷 直觀法 就是充分利用人的感官注意發(fā)生故障時的現(xiàn)象判斷故障發(fā)生的可能部位 報警指示燈顯示故障 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)有眾多的硬件報警指示燈 它們分布在電源單元 控制單元 伺服單元等部件上 根據(jù)報警指示燈判斷故障所在部位 利用軟件報警功能 利用狀態(tài)顯示診斷功能 核對數(shù)控系統(tǒng)參數(shù) 置換備件法 測量比較法 例 FANUC6系統(tǒng)主板的狀態(tài)顯示與故障診斷 第四節(jié)機床精度的檢測 一 機床精度的檢測 數(shù)控機床精度分 1 幾何精度檢驗普通立式加工中心幾何精度檢驗的主要內(nèi)容有以下幾頂 1 工作臺的平面度 2 沿各坐標方向移動的相互垂直度 4 沿x坐標軸方向移動時工作臺面T形槽側(cè)面的平行度 5 主鈾的軸向竄動 6 主鈾孔的徑向跳動 7 主軸箱沿Z坐標軸方向移動時主軸軸心線的平行度 8 主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度 9 主軸箱沿Z坐標軸方向移動的直線度 臥式機床要比立式機床多幾項與平面轉(zhuǎn)臺有關(guān)的幾何精度 機床直線度檢測調(diào)試 檢測X Y垂直度 檢驗X Y垂直度1 將方尺平放在工作臺上 2 用千分表找平X向或者Y向任意一邊 3 然后用千分表檢驗另外一邊 4 兩端讀數(shù)的差值為誤差值 檢測X Z垂直度 1 將檢驗方尺沿X向放置 2 將千分表夾持在Z軸上 3 將表靠在方尺檢驗面上 沿Z軸上下移動 4 表在上下的讀數(shù)的差值即為該項精度的值 檢驗YZ向的垂直度 X向與工作臺的平行度 Y向與工作臺的平行度 主軸中心相對與工作臺的垂直度 前 后 左 右 主軸軸向跳動 梯形槽跳動 主軸內(nèi)孔偏擺 近端 遠端 測量位置精度 一般采用雙頻激光干涉儀作為檢測儀器 2 定位精度檢驗數(shù)控機床定位精度 是指機床各坐標軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下運動所能達到的位置精度 數(shù)控機床的精度可以理解為機床的運動精度 1 直線運動定位精度檢測 2 直線運動重復定位精度的檢測 3 直線運動的原點返回精度 4 直線運動失動量的測定 5 回轉(zhuǎn)運動精度的測定 測量直線運動的檢測工具有 測微儀 成組塊規(guī) 標準刻度尺 光學讀數(shù)顯微鏡和雙頻激光干涉儀等 3 機床切削精度檢測一般來說 進行切削精度檢查的加工 可以是單項加工或加工一個標準的綜合性試件 對于加工中心 主要單項精度有如下幾項 1 鏜孔精度 2 端面銑刀銑削平面的精度 X Y平面 3 鏜孔的孔距精度和孔徑分散度 4 直線銑削精度 5 斜線銑削精度 6 圓弧銑削精度 二 設(shè)備性能驗收以一臺相對復雜的立式加工中心為例說明一些主要應(yīng)該檢查的項目 1 主軸系統(tǒng)性能檢查 2 進給系統(tǒng)性能檢查 3 自動刀具交換系統(tǒng)檢查小結(jié) 第五節(jié)現(xiàn)場維修的準備與實施 一 現(xiàn)場維修之前 1 一定要注意聽取以前維修人員都做了哪些方面的試驗 哪些方面的維修 先不用下結(jié)論 2 仔細傾聽操作人員進述發(fā)生故障的詳細過程 然后 再詢問一下以前曾發(fā)生過哪些故障 是如何處理的 3 仔細分析 可能的故障是在什么地方 報警信息是什么 然后想方設(shè)法去測試一些必要點的電壓波形或電壓值 4 在采取措施之前 一定要認真的閱讀一下資料 弄清楚這臺設(shè)備的主系統(tǒng)規(guī)格型號 伺服系統(tǒng)的規(guī)格型號 要求操作人員配合 并要通過操作人員來進一步了解機床的情況 操作人員經(jīng)常在設(shè)備旁邊工作 他們對設(shè)備是最熟悉的 5 觀察及觸摸印刷電路板上的器件 搖晃各個插頭插座 各個電纜 各個印刷電路板 特別注意不要帶電插拔印刷電路板 6 必要的部分 在沒有圖樣情況下要進行測繪 以便分析清楚它的工作原理 對電源部分要特別加以注意 電子部件 所有的電器元件就是靠正常電壓來工作的 所以電壓是必須測量的最重要的參數(shù) 這一點一定不要忽略 二 現(xiàn)場準備的實施在現(xiàn)場維修中 從常規(guī)檢查 靜態(tài)檢查和動態(tài)檢查從三個方面來進行 一 常規(guī)檢查 1 觀察故障板首先要觀察跡像 2 用手摸或搖晃 3 用萬能表測量電阻值 4 通電檢查 二 靜態(tài)檢查靜態(tài)就是在沒有加入信號之前來進行檢查 可以切掉電源來檢查 也可以通電來檢查 1 斷電檢查 1 電阻 2 晶體管 3 集成電路 4 電容2 通電檢查 1 電容 2 晶體管 3 邏輯電路 三 動態(tài)檢查在現(xiàn)場檢出了損壞的器件 就要想辦法換上好的 但由于現(xiàn)場不可能有太多的器件 勢必是要進行器件的替代 1 電容器的替代2 電阻的替代3 半導體器件的替代4 集成電路的替代小結(jié) 小結(jié) 第六節(jié)機械部件的故障診斷與維修 一 一 主軸部件的診斷維護1 維護特點數(shù)控機床主軸部件是影響機床加工精度的主要部件 它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加工精度 它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率 它的自動變速 準停和換刀等影響機床的自動化程度 因此 要求主軸部件具有與本機床工作性能相適應(yīng)的高回轉(zhuǎn)精度 剛度 抗振性 耐磨性和低的溫升 在結(jié)構(gòu)上 必須很好地解決刀具和工件的裝夾 軸承的配置 軸承間隙調(diào)整和潤滑密封等問題 主軸在機床中的位置 上一頁 下一頁 上一頁 下一頁 數(shù)控車床主軸部件的結(jié)構(gòu)圖 2 主軸潤滑主軸潤滑 油氣潤滑方式 噴注潤滑方式 3 防泄漏在密封件中 被密封的介質(zhì)往往是以穿滑 溶透或擴散的形式越界潤滑到密封連接處的彼側(cè) 造成泄漏的基本原因是流體從密封面上的間隙中溢出 或是由于密封部件內(nèi)外兩側(cè)密封介質(zhì)的壓力差或濃度差 致使流體向壓力或濃度低的一側(cè)滑動 4 主傳動鏈的維護 熟悉數(shù)控機床主傳動鏈的結(jié)構(gòu) 性能參數(shù) 嚴禁超性能使用 主傳動鏈出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時 應(yīng)立即停機排除故障 操作者應(yīng)注意觀察主軸箱溫度 檢查主軸潤滑恒溫油箱 調(diào)節(jié)溫度范圍 使油量充足 使用帶傳動的主軸系統(tǒng) 需定期觀察調(diào)整主軸驅(qū)動皮帶的松緊程度 防止因皮帶打滑造成的丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象 由液壓系統(tǒng)平衡主軸箱重量的平衡系統(tǒng) 需定期觀察液壓系統(tǒng)的壓力表 當油壓低于要求值時 要進行補油 使用液壓撥叉變速的主傳動系統(tǒng) 必須在主軸停車后變速 使用嚙合式電磁離合器變速的主傳動系統(tǒng) 離合器必須在低于1 2r min的轉(zhuǎn)速下變速 注意保持主軸與刀柄連接部位及刀柄的清潔 防止對主軸的機械碰擊 每年對主軸潤滑恒溫油箱中的潤滑油更換一次 并清洗過濾器 每年清理潤滑油池底一次 并更換液壓泵濾油器 每天檢查主軸潤滑恒溫油箱 使具油量充足 工作正常 防止各種雜質(zhì)進入潤滑油箱 保持油液清潔 經(jīng)常檢查軸端及各處密封 防止?jié)櫥鸵旱男孤?刀具夾緊裝臀長時間使用后 會使活塞桿和拉桿問的間隙加大 造成拉桿位移量減少 使蝶形彈簧張閉伸縮量不夠 影響刀具的夾緊 故需及時調(diào)整液壓缸活塞的位移量 經(jīng)常檢查壓縮氣氣壓 并調(diào)整到標準要求值 足夠的氣壓才能使主軸錐孔中的切屑和灰塵清理去徹底 5 主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因1 主軸發(fā)熱軸承損傷或不清潔 軸承油脂耗盡或油脂過多 軸承間隙過小2 主軸強力電機與主軸傳動的皮帶過松 切削停轉(zhuǎn)皮帶表面有油 離合器松3 潤滑油潤滑油過量 密封件損傷或失效 泄漏管件損壞4 主軸噪聲缺少潤滑 皮帶輪動平衡不佳 帶輪過緊 齒輪磨損或嚙合間隙過大 軸承損壞 5 主軸沒有油泵轉(zhuǎn)向不正確 油管或或潤滑不足濾油器堵塞 油壓不足6 刀具不能蝶形彈簧位移量太小 刀具松夾夾緊彈簧上螺母松動7 刀具夾緊刀具松夾彈簧壓合過緊 液壓缸后不能松開壓力和行程不夠小結(jié) 數(shù)控車床主軸部件的維修 第六節(jié)數(shù)控機床機械部件的故障診斷與維修 二 二 滾珠絲杠螺母副和導軌副的故障診斷與維修 一 滾珠絲杠螺母副的特點1 摩擦損失小 傳動效率高 可達90 96 2 傳動靈敏 運動平穩(wěn) 低速時無爬行3 使用壽命長4 軸向剛度高5 具有傳動的可逆性6 不能實現(xiàn)自鎖 且速度過高會卡珠7 制造工藝復雜 成本高 二 滾珠絲杠螺母副的維護 1 軸向間隙的調(diào)整 軸向間隙的調(diào)整 墊片調(diào)隙式 螺紋調(diào)隙式 齒差調(diào)隙式 墊片調(diào)隙式 螺紋調(diào)隙式 齒差調(diào)隙式 2 支承軸承的定期檢查應(yīng)定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動以及支承軸承是否損壞等 3 滾珠絲杠螺母副的潤滑潤滑劑可提高耐磨性及傳動效率 潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類 4 滾珠絲杠的防護滾珠絲杠螺母副和其他滾動摩擦的傳動元件一樣 應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進入 因此 必須有防護裝置 三 導軌副的維護與故障診斷 因此 導軌的性能對進給系統(tǒng)的影響是不容忽視的 導軌的作用是用來支承和引導運動部件沿著直線或圓周方向準確運動的 數(shù)控機床對于導軌有著很高的要求 高速進給時不振動 能在重載下長期連續(xù)工作 低速進給時不爬行 耐磨性好 精度保持性好 有高的靈敏度 一 導軌的類型和要求 按運動部件的運動軌跡分 直線運動導軌和圓周運動導軌 按導軌接合面的摩擦性分 滑動導軌 滾動導軌和靜壓導軌 滑動導軌又有 普通滑動導軌塑料滑動導軌 1 導軌的類型 2 導軌的性能要求 1 高的導向精度 2 良好的耐磨性精度喪失的主要因素是導軌的磨損 3 足夠的剛度 4 良好的摩擦特性 二 導軌副的維護與故障診斷1 導軌副的維護 1 間隙調(diào)整 1 壓板調(diào)整間隙 2 鑲條調(diào)整間隙 3 壓板鑲條調(diào)節(jié)間隙 壓板調(diào)整間隙 鑲條調(diào)整間隙 2 滾動導軌的預(yù)緊為了提高滾動導軌的剛度 必須對滾動導軌預(yù)緊 常見的預(yù)緊方法有兩種 采用過盈配合 調(diào)整法 3 導軌的潤滑導軌常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂 前者用于滑動導軌 而滾動導軌兩種都用 2 導軌的故障診斷 滾動導軌的預(yù)緊的方法 導軌防護罩 第七節(jié)伺服系統(tǒng)故障診斷 一 基礎(chǔ)知識1 伺服系統(tǒng)的概念數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是以機床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng) 2 伺服系統(tǒng)的組成數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)主要由伺服機動控制系統(tǒng) 數(shù)控機床進給機械傳動機構(gòu)兩大部分組成 機床進給機械傳動機構(gòu)通常由減速齒輪 滾珠絲杠 機床導軌和上作臺拖板等組成 3 伺服系統(tǒng)的工作原理伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng) 它以指令脈沖為輸入給定值 與輸出被調(diào)量進行比較 利用比較后產(chǎn)生的偏差值對系統(tǒng)進行自動調(diào)節(jié) 以消除偏差 使被調(diào)量跟蹤給定值 所以伺服系統(tǒng)的運動來源于偏差信號 必須具有負反饋回路 并且始終處于過渡過程狀態(tài) 在運動過程中實現(xiàn)了力的放大 伺服系統(tǒng)必須有一個不斷輸入能量的能源 外加負載可視為系統(tǒng)的擾動輸入 4 伺服系統(tǒng)的分類數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的分類方法很多 按伺服系統(tǒng)有無檢測元件或調(diào)節(jié)原理不同 可分為開環(huán)伺服系統(tǒng) 閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng) 按作用或功能木同 可分為主軸伺服系統(tǒng) 控制主鈾的切削運功 以旋轉(zhuǎn)運動為主 和進給伺服系統(tǒng) 控制機床各坐標軸的切削進給運動 按驅(qū)動電動機不同 可分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng) 按反饋比較控制方式不同 可分為脈沖比較伺服系統(tǒng) 相位比較伺服系統(tǒng)和幅值比較伺服系統(tǒng) 二 主軸伺服系統(tǒng)故障診斷與維修 一 主軸伺服系統(tǒng)故障診斷與維修主軸驅(qū)動變速目前主要有3種形式 一是帶有變速齒輪傳動方式二是通過帶傳動方式三是由調(diào)速電動機直接驅(qū)動的傳動方式 FANUC直流主軸電動機的驅(qū)動控制示意圖 1 常用主軸驅(qū)動系統(tǒng)介紹 FANUC公司主軸驅(qū)動系統(tǒng) SIEMENS公司主軸驅(qū)動系統(tǒng) MITSUBISH公司主軸驅(qū)動系統(tǒng) 2 主軸伺服系統(tǒng)的常見故障形式常見數(shù)控機床主軸伺服系統(tǒng)的故障有以下幾種 外界干擾 主軸過載 主軸定位抖動 主軸轉(zhuǎn)速與進給不匹配 轉(zhuǎn)速偏離指令值 主軸異常噪聲及振動 主軸電動機不轉(zhuǎn) 磁傳感器的電器準停裝置 2 直流主軸伺服系統(tǒng)的日常維護 1 安裝注意事項 2 使用檢查 3 日常維護 FANUC直流主軸電動機的驅(qū)動控制示意圖 直流伺服電機 直流電機修理 3 交流主軸伺服系統(tǒng) 交流伺服電機 二 主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與維修實例 FANUC直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與維修1 FANUC直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的保護功能2 FANUC直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)使用注意點3 FANUC直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷 二 進給伺服系統(tǒng)故障診斷與維修 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的框圖 一 常見進給驅(qū)動系統(tǒng)1 直流進給驅(qū)動系統(tǒng) 1 FANUC公司直流進給驅(qū)動系統(tǒng)2 交流進給驅(qū)動系統(tǒng) 1 FANUC公司交流進給驅(qū)動系統(tǒng) 2 SIEMENS公司交流進給驅(qū)動系統(tǒng)3 步進驅(qū)動系統(tǒng) 應(yīng)用范圍 簡易型數(shù)控機床 普通機床的數(shù)控改造 步進驅(qū)動及開環(huán)進給控制 方式1 轉(zhuǎn)速反饋與位置反饋信號處理分離 方式2 編碼器同時作為轉(zhuǎn)速和位置檢測 處理均在數(shù)控系統(tǒng)中完成 方式3 編碼器方式同上 處理方式不同 方式4 數(shù)字式伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)不同的結(jié)構(gòu)形式 主要體現(xiàn)在檢測信號的反饋形式上 以帶編碼器的伺服電動機為例 主要形式有 二 伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 伺服系統(tǒng) 方式1 伺服系統(tǒng) 方式2 伺服系統(tǒng) 方式3 伺服系統(tǒng) 方式4 三 進給伺服系統(tǒng)故障及診斷方法一 故障出現(xiàn)后的表現(xiàn)方式 超程過載竄動爬行振動伺服電動機不轉(zhuǎn)位置誤差漂移機械傳動部件的間隙與松動 二 故障定位 三 進給驅(qū)動的故障診斷1 直流進給驅(qū)動 晶閘管調(diào)速是利用速度調(diào)節(jié)器對晶閘管的導通角進行控制 通過改變導通角的大小來改變電樞兩端的電壓 從而達到調(diào)速的目的 2 交流進給驅(qū)動 因采用交流同步電動機 驅(qū)動裝置實質(zhì)上是一個電子換向的直流電動機驅(qū)動裝置 小結(jié) 進給驅(qū)動裝置 第八節(jié)數(shù)控機床液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的維護 一 液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷與維護 一 液壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應(yīng)用 二 液壓系統(tǒng)的維護要點 三 液壓系統(tǒng)的點檢 四 液壓系統(tǒng)的故障及維修一 液壓系統(tǒng)常見故障的特征二 液壓元件常見故障及排除1 液壓泵故障 2 液壓系統(tǒng)的維護要點控制油液污染 保持油液清潔控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升控制液壓系統(tǒng)的泄漏 防止液壓系統(tǒng)振動和噪聲嚴格執(zhí)行日常點檢制度嚴格執(zhí)行定期緊固 清洗 過濾和更換制度 3 液壓系統(tǒng)的點檢元件和管接頭是否有泄漏液壓泵和液壓馬達運轉(zhuǎn)時有否異常噪聲液壓缸移動時是否正常平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的各點壓力是否正常和穩(wěn)定油液的溫度是否在允許范圍內(nèi)電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠 4 液壓缸故障及排除方法例 供油回路的故障維修 油箱內(nèi)油量是否在標線范圍內(nèi)定期對油箱內(nèi)的油液進行檢驗 過濾 更換定期檢查和緊固重要部位的螺釘和接頭定期檢查 更換密封件定期檢查 清洗或更換濾芯和液壓元件定期檢查清洗油箱和管道 二 氣動系統(tǒng)在數(shù)控機床上的應(yīng)用1 驅(qū)動對象主軸的松刀數(shù)控機床主軸錐孔的吹氣和開關(guān)防護門實現(xiàn)機械手的動作 2 氣動系統(tǒng)維護的要點保證供給潔凈的壓縮空氣 水分 油分 粉塵 保證空氣中含有適量的潤滑油 使氣動控制和執(zhí)行元件適度的潤滑 采用壓縮空氣調(diào)理裝置保持氣動系統(tǒng)的密封性 漏氣將增加能量的消耗 導致供氣壓力下降甚至氣動元件工作失常 使用儀表或肥皂水檢漏保證氣動元件中運動零件的靈敏度 使用油霧分離器分離油霧保證氣動裝置具有合適的工作壓力和運動速度 3 氣動系統(tǒng)的點檢與定檢管路系統(tǒng)點檢 主要內(nèi)容是對冷凝水和潤滑油的管理 還要檢查供氣壓力是否正常 有無漏氣等氣動元件的定檢 主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)的漏氣現(xiàn)象 小結(jié) 第九節(jié)數(shù)控機床維修實例 一 CNC的故障維修實例例1 PLC主板的故障維修故障現(xiàn)象 一臺配套SIEMENSSINUMERIK810系統(tǒng)的數(shù)控機床 其PLC采用S5 130W B 一次發(fā)生通過NC系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù) 在加工中不起作用 且不能更改加工程序中R參數(shù)的數(shù)值的故障 分析及處理過程 通過對NC系統(tǒng)工作原理及故障現(xiàn)象的分析 確認PLC的主板有問題 與另一臺的主板對換后 進一步確定為PLC主板的問題 經(jīng)廠家維修后 故障被排除 例2 NC系統(tǒng)存儲器板的故障維修故障現(xiàn)象 一臺配SINUMERIK810數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床 其加工程序編輯后無法保存 分析及處理過程 經(jīng)現(xiàn)場多次試驗發(fā)現(xiàn) 機床可進行手動 手輪 MDI操作 但在編輯完程序 關(guān)機后重新起動 發(fā)現(xiàn)程序丟失 但系統(tǒng)參數(shù)仍然存在 因此可排除電池不良的原因 據(jù)初步診斷可能為存儲器板損壞導致 與另一臺機床上同規(guī)格的存儲器板更換后 機床恢復正常 例3 控制系統(tǒng)主板的故障維修故障現(xiàn)象 一臺工業(yè)控制機作為主控制 采用西班牙FAGOR系統(tǒng)作為數(shù)控部分的仿形鏜銑床 一次在加工完某一零件更換新的加工程序時 突然出現(xiàn)死機現(xiàn)象且無任何報警 強行關(guān)機后重新起動系統(tǒng) 此時主機無法起動 同時出現(xiàn)顯示器黑屏現(xiàn)象 分析及處理過程 檢查顯示器正常 加工程序無誤 更換顯卡和內(nèi)存故障仍然存在 進一步分析判斷 確認是主板出現(xiàn)問題 更換一塊新主板后 主機起動正常 機床正常運轉(zhuǎn) 二 伺服進給系統(tǒng)故障維修例1 伺服電動機故障的維修故障現(xiàn)象 一臺配套SINUMERIK810T系統(tǒng)的數(shù)控車床 一次刀塔出現(xiàn)故障 轉(zhuǎn)動不到位 刀塔轉(zhuǎn)動時 出現(xiàn)6016號報警 SLIDEPOWERPACKNOOPERATION 分析及處理過程 根據(jù)工作原理和故障現(xiàn)象進行分析 刀塔轉(zhuǎn)動是由伺服電動機驅(qū)動的 電動機一起動 伺服單元就產(chǎn)生過載報警 切斷伺服電源 并反饋給NC系統(tǒng) 顯示6016報警 檢查機械部分 更換伺服單元都沒有解決問題 更換伺服電動機后 故障被排除 例2 位置反饋板故障的維修故障現(xiàn)象 一臺采用直流伺服系統(tǒng)的美國數(shù)控磨床 E軸運動時產(chǎn)生 EAXISEXECESSFOLLOWINGERROR 報警 分析及處理過程 觀察故障發(fā)生過程 在起動E軸時 E軸開始運動 CRT上顯示E軸數(shù)值變化 當數(shù)值變到14時 突然跳變到471 分析確認為反饋部分存在問題 更換位置反饋板后 故障消除 三 主軸驅(qū)動系統(tǒng)故障維修例1 流量檢測開關(guān)的故障維修故障現(xiàn)象 一臺配套SIEMENSSINUMERIK810系統(tǒng)的數(shù)控磨床 出現(xiàn)故障報警F31 SPINDLECOOLANTCIRCUIT 指示主軸冷卻系統(tǒng)有問題 分析及處理過程 檢查冷卻系統(tǒng)并無問題 查閱