數(shù)控機(jī)床的故障診斷與檢修

學(xué)習(xí)情境八數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)8.3數(shù)控機(jī)床的使用維護(hù)8.3.1數(shù)控機(jī)床的故障診斷與檢修1．?dāng)?shù)控機(jī)床故障診斷方法數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷有故障檢測(cè)、故障判斷及隔離和故障定位三個(gè)階段。第一階段的故障檢測(cè)就是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行測(cè)試，判斷是否存在故障；第二階段是判定故障性質(zhì)，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(shí)間。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，快速確定故障所在部位并能及時(shí)排除，要求故障診斷方法應(yīng)盡可能簡(jiǎn)便，故障診斷所需的時(shí)間應(yīng)盡可能短。1）直觀法2）CNC系統(tǒng)的自診斷功能利用感覺(jué)器官，注意發(fā)生故障時(shí)的各種現(xiàn)象仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊印制電路板的表面狀況，有無(wú)燒毀和損傷痕跡，以進(jìn)一步縮小檢查范圍依靠CNC系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)的能力，對(duì)出錯(cuò)部位進(jìn)行多路、快速的信號(hào)采集和處理，然后由診斷程序進(jìn)行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存在故障，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行定位?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)自診斷功能可以分為以下兩類：（1）開(kāi)機(jī)自診斷：（2）故障信息提示：指從每次通電開(kāi)始至進(jìn)入正常運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序自動(dòng)執(zhí)行對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、總線、I/O單元等模塊，印制電路板、CRT單元、光電閱讀機(jī)及軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備運(yùn)行前的功能測(cè)試，確認(rèn)系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工作。當(dāng)機(jī)床運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，在CRT顯示器上會(huì)顯示編號(hào)和內(nèi)容。根據(jù)提示，查閱有關(guān)維修手冊(cè)，確認(rèn)引起故障的原因及排除方法。3）數(shù)據(jù)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(bào)警信息，而且能以多頁(yè)的“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。（1）參數(shù)檢查：（2）接口檢查：數(shù)控機(jī)床的機(jī)床數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。當(dāng)受到外部干擾時(shí)，會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂，機(jī)床不能正常工作。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開(kāi)關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上，用“1”或“0”表示信號(hào)的有無(wú)，利用狀態(tài)顯示可以檢查CNC系統(tǒng)是否已將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)、機(jī)床側(cè)的開(kāi)關(guān)量等信號(hào)是否已輸入到CNC系統(tǒng)，從而可將故障定位在機(jī)床側(cè)或是CNC系統(tǒng)。4）報(bào)警指示燈顯示故障

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)內(nèi)部，除了上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報(bào)警外，還有許多“硬件”報(bào)警指示燈，它們分布在電源、伺服驅(qū)動(dòng)和輸入/輸出等裝置上，根據(jù)這些報(bào)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(lái)替換有故障疑點(diǎn)的模板，是一種快速而簡(jiǎn)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(chǔ)器板后，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)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(shù)控機(jī)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(zhuǎn)移情況就能快速確定故障的部位。這種方法常用于伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的故障檢查，也可用于CNC系統(tǒng)內(nèi)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(huì)有很多焊點(diǎn)，任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點(diǎn)的電路板、接插件或電氣元件時(shí)，若出現(xiàn)故障，則故障很可能就在敲擊的部位。8）測(cè)量比較法為檢測(cè)方便，模塊或單元上設(shè)有檢測(cè)端子，利用萬(wàn)用表、示波器等儀器儀表，通過(guò)這些端子檢測(cè)到電平或波形，將正常值與故障時(shí)的值相比較，可以分析出故障的原因及故障所在位置。對(duì)它的故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機(jī)械方面，而必須加以綜合，全方位地進(jìn)行考慮。2．?dāng)?shù)控機(jī)床故障檢修系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動(dòng)、機(jī)械故障、機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行異常、機(jī)床位置環(huán)異常或控制邏輯不妥，是生產(chǎn)中數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障的常見(jiàn)原因，找出相關(guān)故障點(diǎn)并進(jìn)行處理，機(jī)床均可恢復(fù)正常。生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有5個(gè)方面：（1）機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化；（2）機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置（NULLOFFSET）異常；（3）軸向的反向間隙（BACKLASH）異常；（4）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障；（5）機(jī)械故障，如絲杠、軸承、聯(lián)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(dǎo)致加工精度異常。機(jī)械故障導(dǎo)致的加工精度異常，主要應(yīng)對(duì)以下幾個(gè)方面逐一進(jìn)行檢查。（1）檢查機(jī)床精度異常時(shí)正運(yùn)行的加工程序段，特別是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、加工坐標(biāo)系（G54～G59）的校對(duì)及計(jì)算。（2）在點(diǎn)動(dòng)方式下，反復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸，經(jīng)過(guò)視、觸、聽(tīng)對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)聲音異常，特別是快速點(diǎn)動(dòng)，噪聲更加明顯。由此判斷