【數(shù)控機床的管理、檢修與維護分析5700字（論文）】

數(shù)控機床的管理、檢修與維護分析摘要本文主要研究數(shù)控機床故障分析及消除措施的相關內容以及數(shù)控車床維修的條件、機床故障檢查與排除分析的方法以及典型車床的診斷與維修等。從數(shù)控機床故障診斷的基礎內容談起，介紹了數(shù)控機床故障規(guī)律，故障診斷的一般步驟及方法。接著講述數(shù)控機床的常見故障，包括機械故障、伺服系統(tǒng)故障、PLC等電氣故障。從而得知，數(shù)控機床維修是一門復雜的技術，要熟悉數(shù)控機床的各個部分，理論加實踐，提高工作效率。本文將結合實習實踐工作，分析數(shù)控機床的檢修、保養(yǎng)以及管理對策，為企業(yè)節(jié)約成本、提高生產效率提供相應的建議。關鍵詞：刀架故障；軟件故障；數(shù)控技術；數(shù)控機床目錄摘要 11、數(shù)控機床故障診斷 41.1數(shù)控機床的定義 41.2數(shù)控機床的故障分析 41.2.1機械部分故障 41.2.2電氣部分故障 41.2.3液壓/氣動系統(tǒng)故障 51.3數(shù)控機床故障維修實例 51.3.1故障現(xiàn)象 51.3.2故障排除 62、自動刀架故障診斷分析 62.1自動刀架故障的初步分析 62.2刀架不能啟動故障分析以及排除 62.2.1機械方面故障分析 72.2.2故障排除 72.3刀架故障實例分析 72.3.1故障現(xiàn)象 72.3.2故障分析 72.3.3故障排除 73、在數(shù)控設備PLC系統(tǒng)中干擾及來源 83.1PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源 83.1.1.強電干擾 83.1.2.柜內干擾 83.1.3.信號線引入的干擾 83.1.4.PLC系統(tǒng)內部的干擾 83.1.5.變頻器干擾 93.2PLC主要抗干擾措施 93.2.1電源的合理擺放 93.2.2選擇良好的接地方式 93.2.3對變頻器干擾的抑制 93.3PLC故障查找流程圖 103.3.1總體檢查 103.3.2電源故障檢查 103.3.3運行故障檢查 113.3.4輸入輸出故障檢查 124、數(shù)控機床中機械系統(tǒng)的檢修保養(yǎng)和管理 134.1機床主軸的檢修保養(yǎng)和管理 134.2機床精度的檢修保養(yǎng)和管理 134.3機床防護罩的檢修保養(yǎng)和管理 134.4機床傳動鏈的檢修保養(yǎng)和管理 134.5機床導軌的檢修保養(yǎng)和管理 14總結 14參考文獻 14從數(shù)控機床故障的產生論述到數(shù)控機床故障的解決?？梢郧宄刂罃?shù)控機床是技術含金量很高的多系統(tǒng)設備，在使用過程中要嚴格遵照使用要求。設備出現(xiàn)問題后，要及時冷靜地進行故障診斷，尋找合適的方法解決問題。作為機床修理人員要注重實踐，在實踐中不斷提高自己的水平，要多問、多閱讀、多觀察、多思考、多實踐、多討論交流、多總結。只有當自身的水平提高了，數(shù)控機床的修理過程才能迅速，才能更好地提高工作效率，多創(chuàng)效益。1、數(shù)控機床故障診斷1.1數(shù)控機床的定義數(shù)控機床是數(shù)字控制機床（Computernumericalcontrolmachinetools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作數(shù)控折彎機并加工零件。1.2數(shù)控機床的故障分析1.2.1機械部分故障由運動失效所造成的故障，如減速箱、絲杠副、導軌副等處出現(xiàn)的故障比較容易發(fā)現(xiàn)和排除；而幾何精度、運動精度、傳動精度、位置精度等方面的超差，也可根據(jù)在加工件上出現(xiàn)的情況進行分析處理排除。如:幾何精度超差一般是由于床身導軌、主軸軸承等部分超差造成的；傳動精度超差，則可檢查螺旋齒輪、同步齒形帶等零件是否超差；運動精度超差檢查起來一般是從機床導軌以及進給機構入手；位置精度超差，則要檢查測量元件以及伺服系統(tǒng)是否正常。1.2.2電氣部分故障發(fā)生在各種繼電器、接觸器、線路等方面的故障，由于工人和技術人員都有相當?shù)闹R、技術和經驗，較易發(fā)現(xiàn)和排除；而對于發(fā)生在數(shù)控系統(tǒng)硬件或軟件上的故障，如PLC故障、NC故障、驅動系統(tǒng)故障、數(shù)據(jù)或程序丟失、處理錯誤等故障較常出現(xiàn)，判斷和排除起來卻比較困難。數(shù)控系統(tǒng)的維修是數(shù)控機床維修中的難點，由于其型號多、更新快，不同制造廠，不同型號的系統(tǒng)往往差別很大。因此，對維修人員的素質要求較高。1.2.3液壓/氣動系統(tǒng)故障液壓/氣動系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)在傳動與控制方面。若是驅動部分的故障，應該檢查液壓泵；若是執(zhí)行部分的故障，應該檢查修理液壓缸、液壓馬達等處；若是控制部分發(fā)生了故障，則要檢查方向閥、壓力閥、流量控制閥等處；若故障發(fā)生在輔助部分，就要考慮是否是濾油器、油箱、蓄能器、管件、密封件等處出現(xiàn)了問題。圖1數(shù)控機床故障診斷流程框圖1.3數(shù)控機床故障維修實例1.3.1故障現(xiàn)象“死機”故障。故障分析與處理:所謂“死機”，是指在某些條件下引起的NC的封鎖，使機床不能動作，PLC而不是真正的硬件損壞或系統(tǒng)有問題。1.3.2故障排除PLC不工作，PLC-CPU工作綠燈暗，停止紅燈亮，CRT，上報警PLC-CPUFAULT不能工作，(若兩只LED燈都不亮，則可能PLC-CPU板有硬件故障)開始可以用手操作該板上的按鈕及開關，進行冷起動或熱起動，若PLC綠燈亮則恢復工作。若PLC仍紅燈亮，這可能是由于封鎖電平不能消除，此時可停機關NC電源拔出PLCEPROM子模塊(若為RAM則不能拔，否則信息丟失)，再插上，再進行起動，有時可以解決。若上述方法均無用時，則需用最高級別的解決辦法，在中央處理器中插入接口板，用編程器先消除，后進行強制起動，一般應該能夠解決。還有一類“死機”是操作者在操作到某一步未做好，而突然停機或者其它原因而引起的封鎖，這類故障要熟悉PLC程序，通過分析PLC程序，找出原因，進行適當處理后就能恢復正常。2、自動刀架故障診斷分析2.1自動刀架故障的初步分析（1）初步診斷確定故障類型。數(shù)控四方刀架的故障種類較多，如刀架不轉、刀架轉不停、刀架鎖不緊等。維修者可以采取問、聞、聽、觸、嗅等傳統(tǒng)診斷手段對刀架故障進行初步診斷，以確定故障類型。（2）檢測并確定故障原因。在已經確定故障類型的基礎上，有針對性地檢查和測量零部件、端口、信號、電量、參數(shù)等是否正常，逐一地排除可能原因，并找到引起故障的真正原因。（3）定位故障零部件并修復故障。根據(jù)診斷出來的故障原因，采用數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查法、備板置換法、交換法等方法，進一步檢查與該故障原因相關聯(lián)的一系列零部件，逐一排查以定位發(fā)生故障的零部件、導線和端口等，并實施置換或者修復措施。2.2刀架不能啟動故障分析以及排除2.2.1機械方面故障分析刀架預緊力過大。當用六角扳手插入蝸桿端部旋轉時不易轉動，而用力時，可以轉動，但下次夾緊后刀架仍不能啟動[[]余亮紅.數(shù)控車床的液壓刀架工作原理與常見故障分析[J].機械工人.冷加工.2005(09)][]余亮紅.數(shù)控車床的液壓刀架工作原理與常見故障分析[J].機械工人.冷加工.2005(09)刀架內部機械卡死。當從蝸桿端部轉動蝸桿時，順時針方向轉不動，其原因是機械卡死。此種現(xiàn)象出現(xiàn)，可確定刀架不能啟動的原因是預緊力過大?？赏ㄟ^調小刀架電機加緊電流排除之。2.2.2故障排除首先，檢查加緊裝置反靠定位銷是否在反靠棘輪槽內，若在，則需要反靠棘輪與螺桿連接銷孔回轉一個角度重新打孔連接；其次，檢查主軸螺母是否鎖死，如螺母鎖死，應重新調整；再次由于潤滑不良造成旋轉件假死，此時應拆開，根據(jù)實際情況，加以潤滑處理。2.3刀架故障實例分析2.3.1故障現(xiàn)象一臺SIEMENS802S數(shù)控車床配有山東煙臺環(huán)球機床附件廠的4工位電動刀架，換刀刀架不能鎖緊，但系統(tǒng)沒有報警。2.3.2故障分析機床換刀能找到刀位，但刀架沒有反轉鎖緊，系統(tǒng)也沒有報警。換刀時發(fā)現(xiàn)刀架反轉交流接觸器吸合但刀架沒有鎖緊，用扳手手動能夠鎖緊刀架，故排除了刀架機械卡死故障。用萬用表檢查刀架電機的三相繞組，發(fā)現(xiàn)有相繞組斷路。2.3.3故障排除由于電機缺相運行輸出力矩變小導致電機堵轉不能鎖緊刀架，雖然刀架電機有過流保護電路，但由于刀架鎖緊時間短，故保護電路沒有來得及動作，在鎖緊中系統(tǒng)不檢測鎖緊到位信號，因此沒有報警。通過更換一臺新電機，故障排除。3、在數(shù)控設備PLC系統(tǒng)中干擾及來源現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標要治本，找出問題根源所在，才能提出解決問題的辦法。因此，必須了解現(xiàn)場干擾的根源。3.1PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源3.1.1.強電干擾PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空問電磁干擾而在線路上感應電壓。尤其是電網內部的變化，刀開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。3.1.2.柜內干擾控制柜內的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。3.1.3.信號線引入的干擾與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾；二是信號線受空問電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾。由信號引入干擾會引起I/0信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾。接地是提高電子設備電磁兼容性接口的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。3.1.4.PLC系統(tǒng)內部的干擾主要由系統(tǒng)內部元器件及電路問的相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件問的相互不匹配使用等。3.1.5.變頻器干擾一方面是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾，引起電網電壓畸變，影響電網的供電質量；另一方面是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設備的正常工作。3.2PLC主要抗干擾措施3.2.1電源的合理擺放電源的合理處理，抑制電網引入的干擾。對于電源引入的電網干擾，可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設備與地之問的干擾，還可以在電源輸入端串接PLC濾波電路。3.2.2選擇良好的接地方式正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的，一是為了安全，二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)的地線包括:系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點問存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A,B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。3.2.3對變頻器干擾的抑制變頻器的干擾處理一般有以下幾種方式:（1）加隔離變壓器主要是針對來自電源的傳導干擾，可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前。（2）使用濾波器濾波器具有較強的抗干擾能力，還具有防止將設備本身的干擾傳導給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。（3）使用輸出電抗器在變頻器到電動機之問增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產生電磁輻射，影響其他設備正常工作。3.3PLC故障查找流程圖3.3.1總體檢查根據(jù)總體檢查流程圖找出故障點的大方向，逐漸細化，以找出具體故障，如圖2所示。

圖2PLC故障總體查找流程圖3.3.2電源故障檢查電源燈不亮需對供電系統(tǒng)進行檢查，檢查流程圖如圖3所示。

圖3電源故障檢查流程圖3.3.3運行故障檢查電源正常，運行指示燈不亮，說明系統(tǒng)已因某種異常而終止了正常運行，檢查流程圖如圖4所示。

圖4運行故障流程圖3.3.4輸入輸出故障檢查輸入輸出是PLC與外部設備進行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和輸入輸出單元有關外，還與聯(lián)接配線、接線端子、保險管等元件狀態(tài)有關。檢查流程圖如圖5、圖6所示。

圖5輸入故障檢查流程圖

圖6輸出故障檢查流程圖4、數(shù)控機床中機械系統(tǒng)的檢修保養(yǎng)和管理4.1機床主軸的檢修保養(yǎng)和管理主軸是數(shù)控機床設備中重要的組成部分，它的保養(yǎng)工作要注意主軸箱的潤滑、主軸的密封以及對軸承潤滑等幾方面。每天應及時清理拉爪的污染物、主軸頭以及主軸錐孔等，做好潤滑。定期對零部件進行檢測避免出現(xiàn)因損壞而發(fā)生數(shù)控機床漏油等現(xiàn)象，還要控制主軸軸承的溫度，避免發(fā)生變形損壞。4.2機床精度的檢修保養(yǎng)和管理由于數(shù)控機床自身重量以及產品噸位有所不同，在其運用一段時間后，會出現(xiàn)不同程度下沉現(xiàn)象，導致數(shù)控機床移動不再呈現(xiàn)一條直線。在使用后每隔一段時間，就要對數(shù)控機床的精準度進行校對調整，避免因精準度出現(xiàn)誤差而影響到生產質量。4.3機床防護罩的檢修保養(yǎng)和管理數(shù)控機床的防護罩是一個看似普通的零部件，但是如果對其維護保養(yǎng)不夠重視，一旦防護罩出現(xiàn)損壞或其他問題，就會造成防護能力降低，粉塵以及鐵屑若在齒條絲杠上會加速數(shù)控機床的磨損，在日常使用時，一定要注意對數(shù)控機床的防護罩進行請求養(yǎng)護與檢查，并要對其進行保護嚴防踩踏出現(xiàn)變形。4.4機床傳動鏈的檢修保養(yǎng)和管理數(shù)控機床在工作時若出現(xiàn)傳動鏈間縫隙過大，就會引起數(shù)控機床進給軸出現(xiàn)抖動。定期對機床傳動鏈進行檢查，并對其細小零部件定期更換，避免造成因間隙問題而出現(xiàn)加工產品不合格。4.5機床導軌的檢修保養(yǎng)和管理在數(shù)控機床導軌的保養(yǎng)中要定期及時檢查其是否有硬傷，若存在硬傷要對其進行修平并及時找出硬傷產生的原因，制定合理的解決措施；在數(shù)控機床使用過程中還要注意對分流閥進行及時清理，使?jié)櫥湍芫鶆虻姆植?。維護人員要對導軌的潤滑油箱剩余油量進行檢查，對數(shù)控機床的廢油進行定期傾倒?？偨Y數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床，其故障的發(fā)生必然要從機械、液壓、電氣這三者上綜合反映出來。數(shù)控機床作為典型的機電自動一體化的產品，組成數(shù)控機床的這些部分，由于種種原因，不可