【正文】 水平的關(guān)鍵設(shè)備之一。任何部分的故障與失效，都會使 機床停機，從而造成生產(chǎn)停頓。 高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 課題名稱 西門子數(shù)控銑床的常見故障與維修 與方案設(shè)計 專業(yè) 班級 學(xué)號 姓名 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 西門子數(shù)控銑床的常見故障與維修方案設(shè)計 專業(yè)： 姓名： 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作起止時間： 畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容要求： 斷原則及診斷技術(shù)的認識 6． 有西門子數(shù)控銑床常見故障維修方案的設(shè)計 指導(dǎo)教師（簽名）： 系主任： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計開題報告 一、課題設(shè)計（論文）目的及意義 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床以其高效、高精度以及加工靈活可變的特點，在各行各業(yè)取得了越來越廣泛的應(yīng)用，在許多場合，它已成為企業(yè)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和管理水平的關(guān)鍵設(shè)備之一。因而對數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進行維修就顯得十分必要了。但同時，由于它們的先進性、復(fù)雜性和智能化高的特點，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。 西門子數(shù)控銑床是目前使用較為廣泛的一種數(shù)控機床，通過科學(xué)的方法、行之有效的措施，迅速判別故障發(fā)生的原因，隨時解決出現(xiàn)的問題，既是保證西門子數(shù)控銑床安全、可靠運行，提高設(shè)備使用率的關(guān)鍵所在 ，也是當前西門子數(shù)控銑床使用過程中亟待解決的問題之一。 2） 因?qū)к?、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原 因引起的故障。數(shù)控機床的定期維護、保養(yǎng)，控制和根除 “ 三漏 ” 現(xiàn)象發(fā)生是減少主機部分故障的重要措施。 “ 弱電 ” 故障又有硬件故障與軟件故障之分。這部分的故障雖然 維修、診斷較為方便，但由于它處于高壓、大電流工作狀態(tài)，發(fā)生故障的幾率要高于 “ 弱電 ” 部分，必須引起維修人員的足夠的重視 。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發(fā)生 的重要措施。 隨機性故障有可恢復(fù)性，故障發(fā)生后，通過重新開機等措施，機床通常可恢復(fù)正常，但在運行過程中，又可能發(fā)生同樣的故障。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分析判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì)。由于數(shù)控系統(tǒng)一般都具有較強的自診斷功能， 如果系統(tǒng)的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。后者是由數(shù)控機床生產(chǎn)廠家設(shè)置的 PLC 報警信息文本，屬于機床側(cè)的故障顯示。 對于無報警顯示故障，通常要具體情況具體分析，根據(jù)故障發(fā)生前后的變化，進行分析判斷，原理分析法與 PLC 程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法。供電電壓過低、過高，波動過大；電源相序不正確或三相輸人電壓的不平衡；環(huán)境溫度過高；有害氣體、潮氣、粉塵侵入；外來振動和干擾等都是引起故障的原因。如：按故障發(fā)生時有無破壞性，可分為破壞性故障和非破 壞性故障兩種。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進行排查。在故障檢修之前，首先注意排除機械性的故障。 4)先簡單后復(fù)雜 當出現(xiàn)多種故障互相交織，一時無從下手時，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。診斷能力的強弱也是評價 CNC 數(shù)控系統(tǒng)性能的一項重要指標。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。 在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進制的 0、 1 來顯示其狀態(tài)。一般可分為以下幾大類：過熱報警類； 系統(tǒng)報警類；存儲報警類；編程 /設(shè)定類；伺服類；行程開關(guān)報警類；印刷線路板間的連接故障類。 1） 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。 2) 自修復(fù)系統(tǒng) 就是在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有備用模塊，在 CNC 系統(tǒng)的軟件中裝有自修復(fù)程序，當該軟件在運行時一旦發(fā)現(xiàn)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)。對這類故障的診斷處理，必須根據(jù)具體情況仔細檢查，從現(xiàn)象的微小之處進行分析，找出它的真正原因。 四、西門子數(shù)控銑床故障的排除方法 故障的排除方法 由 于數(shù)控機床故障比較復(fù)雜，同時數(shù)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。如果存在破壞性故障，必須排除后方可通電。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(shù) 控部分，并顯示出故障的大體部位（故障代碼）。 功能程序測試法常應(yīng)用于以下場合： 、還是數(shù)控系統(tǒng)故障引起； b. 數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機性故障，一時難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性個好； c. 閑置時間較長的數(shù)控機床在投入使用前或?qū)?shù)控機床進行定期檢修時。盡最大可能縮短故障停機時間，使用這種方法在操作時注意一定要在停電狀態(tài)下進行，還要仔細檢查線路板的版本、型號、各種標記、跨接是否相同，若不一致則不能更換。這種交叉換位法應(yīng)特別注意，不僅要硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，否則不僅達不到目的，反而會產(chǎn)生新的故障造成思維混亂，一定要事先考慮周全，設(shè)計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。 有時由于用戶程序和參數(shù)錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統(tǒng)的程序自診斷功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。 8. 敲擊法 當 系統(tǒng)故障表現(xiàn)為有時正常有時不正常時，基本可以斷定為元器件接觸不良或焊點開焊，利用敲擊法檢查時，當敲擊到虛焊或接觸不良的故障部位時，故障就會出現(xiàn)。操作時，要注意元器件的溫度參數(shù)等，注意不要損壞好的元器件。 維修后的開機調(diào)試 機 床的故障排除后通常分兩大步進行通電試車： 1. 自動狀態(tài)試驗 將機床鎖住，用編制的程序進行空運轉(zhuǎn)試驗，驗證程序的正確性，然后放開機床，分別將進給倍率開關(guān)、快速超凋開 關(guān)、主軸速度超調(diào)開關(guān)進行多種變化，使機床在上述各開關(guān)的多種變化的情況下進行充分地運行，后將各超調(diào)開關(guān)置于100％處，使機床充分運行，觀察整機的工作情況是否正常。 電路板的工作電源，有的是由外部電源系統(tǒng)供 給；有的由板上本身的穩(wěn)壓電路產(chǎn)生 ， 電源檢查包括輸出電壓穩(wěn)定性檢查和輸出紋波檢查。這類電源種類繁多，故障率也較高，但大部分都是分立元件，用萬用表、示波器即可進行檢查，機修開關(guān)電源時，最好在電源輸 人端接一只 1:1 的隔離變壓器，以防觸電。 2. 在使用時須外接一電抗。當系統(tǒng)電源、系統(tǒng)的其他部分工作正常時，系統(tǒng)無顯示的原因，在大多數(shù)的情況下是由于硬件原因引起，而顯示混亂或顯示不正常，一般來說是由于系統(tǒng)軟件引起的。 或調(diào)用的程序 件系統(tǒng)清除病毒或者重新安裝系統(tǒng)軟件進行修復(fù) 3).系統(tǒng)文件受到破壞或者感染了病毒 4）電源功率不夠 5）系統(tǒng)元器件受到損害： 力是否符合系 統(tǒng)要求 統(tǒng)上電后畫屏或亂碼 1）系統(tǒng)文件被破壞 2）系統(tǒng)內(nèi)存不足 3）外部干擾 裝系統(tǒng) ，刪除一些不必要的垃圾 措施 系統(tǒng)上電后，NC 電源指示燈亮但是屏幕無顯示或黑屏 1）顯示模塊損壞， 2）顯示模塊電源不良或沒有接通 3）顯示屏由于電壓過高被燒壞 4）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過暗 整 主軸有轉(zhuǎn)速但 CRT 速度無顯示 主軸編碼器損壞 主軸編碼器電纜脫落或斷線 系統(tǒng)參 數(shù)設(shè)置不對，編碼器反饋的接口不對或者沒有選擇主軸控制的有關(guān)功能 主軸實際轉(zhuǎn)速與所發(fā)指令不符 1）主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置錯誤 確認主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)是否設(shè)置正確。 3. 干擾信號引起： 有時電源的波動或干擾脈沖會串入數(shù)控系統(tǒng)總線，引起時序錯誤或數(shù)控裝置停止運行。 故障現(xiàn)象 故障原因 維修方案 不能進入系統(tǒng)，運行 系統(tǒng)時，系統(tǒng)界面無顯示 ，可能是計算機被病毒破壞，也可能是系統(tǒng)軟件中 有文件損壞了或丟失了。 ，改善電源 數(shù)據(jù)輸入輸出接口（ RS232）不能夠正 常工作 或硬件出現(xiàn)了故障 在進行通訊時，操作者首先確認外部的通訊設(shè)備是否完好，電源是否正常， 通訊時需要將外部設(shè)備的參數(shù)與數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)相匹配，如波特率、停止位必須設(shè)成一致才能夠正常通訊。 ，對損壞的硬件進行更換 確的設(shè)置參數(shù) 新焊接或更換 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接不正常 通訊電纜不能夠過長，以免引起信號的衰減引起故障。 ，不能復(fù)位 系統(tǒng)急停不能復(fù)位是一個常見的故障現(xiàn)象，引起此故障的原因也較多，總的 說來，引起此故障的原因大致可以分為如下幾種原因： 1）電氣方面的原因，下圖為一普通數(shù)控機床的整個電氣回路的接線圖，從圖上可以清晰的看出可以引起急?；芈凡婚]和 的原因有： （ 1）急?；芈窋嗦? （ 2）限位開關(guān)損壞 （ 3）急停按鈕損壞 如果機床一直處于急停狀態(tài)，首先檢查急?；芈分?KA 繼電器是否吸合，繼電器如果吸合而系統(tǒng)仍然處于急停狀態(tài)，可以判斷出故障不是出自電氣回路方面，這時可以從別的原因查找，如果繼電器沒有吸合，可以判斷出故障是因為急?；芈窋嗦芬穑@時可以利用萬用表對整個急?；芈分鸩竭M行檢查，檢查急停按鈕的常閉觸點，并確認急停按鈕或者行程開關(guān)是否損壞。 4 17 E S TOP 3 E S TOP 2 數(shù)控系統(tǒng) 手持單元 XS 8 4 17 急停按鈕 E S TOP 3 E S TOP 1 急停按鈕 3 16 OTBS2 OTBS1 超程解除按鈕 24V 地 +24V 軸 1+ 超程限位開關(guān) 軸 1 超程限位開關(guān) 軸 2+ 超程限位開關(guān) 軸 2 超程限位開關(guān) 軸 3+ 超程限位開關(guān)