【文章內(nèi)容簡介】 PLC說明書等。 167。 排故前的準(zhǔn)備工作 接到用戶的直接要求后，應(yīng)盡可能直接與用戶聯(lián)系，以便盡快地獲取現(xiàn)場及故障信息。如數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給與主軸驅(qū)動型號、報警指示或故障現(xiàn)象、用戶現(xiàn)場有無備件等。 現(xiàn)場排故與維修： 對數(shù)控機(jī) 床出現(xiàn)的故障 (主要是數(shù)控系統(tǒng)部分 )進(jìn)行診斷，找出故障部位過程的關(guān)鍵是診斷，即對系統(tǒng)或外圍線路進(jìn)行檢測，確定有無故障，并對故障定位指出故障的確切位置。從整機(jī)定位到插線板，在某些場合下要定位到元器件。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)常見故障診斷原則及診斷方法 數(shù)控機(jī)床故障是指數(shù)控機(jī)床失去了規(guī)定的功能。按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障頻率高低，在數(shù)控機(jī)床整個使用壽命期大致可分為三個階段，即初始試用期、相對穩(wěn)定期及壽命終了期。 數(shù)控機(jī)床故障診斷 在故障診斷時應(yīng)掌握以下原則： 先外部后內(nèi)部 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系 統(tǒng)本身的故障率越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則會擴(kuò)大故障，使機(jī)床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關(guān)、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。 先機(jī)械后電氣 一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先注意排除機(jī)械性的故障。 先靜態(tài)后動態(tài) 先在機(jī)床 斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過了解、觀察、測試、分析，確認(rèn)通電后不會造成故障擴(kuò)大、發(fā)生事故后，方可給機(jī)床通電。在運行狀態(tài)下，進(jìn)行動態(tài)的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的，必須先排除危險后，方可通電。 先簡單后復(fù)雜 當(dāng)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。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。 數(shù)控機(jī)床的常見故障排除方法 由于數(shù)控機(jī)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(jìn)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。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實踐中常用的排除故障方法。 直觀檢查法是維修人員根據(jù)對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察，確定故障范圍，可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上，然后再進(jìn)行排除。一般包括： :向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果等； ：總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)，各電控裝置有無報警指示，局部查看有無保險燒斷，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等； ：在整機(jī)斷電條件下可以通過觸摸 各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 各功率及信號導(dǎo)線的聯(lián)接狀況以及用手摸并輕搖元器件，尤其是大體積的阻容、半導(dǎo)體器件有無松動之感，以此可檢查出一些斷腳、虛焊、接觸不良等故障； ：是指為了檢查有無冒煙、打火，有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機(jī)和元件存在而通電，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。如果存在破壞性故障，必須排除后方可通電。 例：一臺數(shù)控加工中心在運行一段時間后， CRT 顯示器突然出現(xiàn)無顯示故障，而機(jī)床還可繼續(xù)運轉(zhuǎn)。停機(jī)后再開又一切正常。觀察發(fā)現(xiàn)，設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，每當(dāng)發(fā)生振動時故障就可能發(fā)生。 初步判斷是元件接觸不良。當(dāng)檢查顯示板時， CRT 顯示突然消失。檢查發(fā)現(xiàn)有一晶振的兩個引腳均虛焊松動。重新焊接后，故障消除。 初始化復(fù)位法 一般情況下，由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進(jìn)行硬件診斷。 例：一臺數(shù)控車床當(dāng)按下自動運行鍵，微機(jī)拒不執(zhí)行加工程序，也不顯示故障自檢提示，顯示屏幕處于復(fù)位狀態(tài)（只顯示菜單）。有時手動、編輯 功能正常，檢查用戶程序、各種參數(shù)完全正確；有時因記憶電池失效，更換記憶電池等，系統(tǒng)顯示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最（顯示尺寸超過機(jī)床實斤能加工的最大尺寸或超過系統(tǒng)能夠認(rèn)可的最大尺寸）。排除方法：采用初始化復(fù)位法使系統(tǒng)清零復(fù)位（一般要用特殊組合健或密碼）。 自診斷法 數(shù)控系統(tǒng)已具備了較強(qiáng)的自診斷功能，并能隨時監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用自診斷功能，能顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間的接口信息的狀態(tài)，從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)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）。 示：是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電氣裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法； ：系統(tǒng)軟件、 PLC 程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報警顯示，依據(jù)顯示的報警號對照相應(yīng)的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及排除方法。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 功能程序測試法 功能程序測試法是將數(shù)控系統(tǒng)的 G、 M、 S、 T、 F功能用編程法編成一個功能試驗程序，并存儲在相應(yīng)的介質(zhì)上，如紙帶和磁帶等。在故障診斷時運行這個程序，可快速判定故障發(fā)生的可能起因。 功能程序測試法常應(yīng) 用于以下場合： a. 機(jī)床加工造成廢品而一時無法確定是編程操作不當(dāng)、還是數(shù)控系統(tǒng)故障引起； b. 數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)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(jī)床在投入使用前或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時。 例：一臺 FANUC9系統(tǒng)的立式銑床在自動加工某一曲線零件時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，表面粗糙度極差。在運行測試程序時，直線、圓弧插補(bǔ)時皆無爬行，由此確定原因在編程方面。對加工程序仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)該曲線由很多小段圓弧組成，而編程時又使用了正確定位外檢查 C61指令之故。將程序中的 G61取消， 改用 G64后，爬行現(xiàn)象消除。 備件替換法 用好的備件替換診斷出壞的線路板，即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。并做相應(yīng)的初始化起動，使機(jī)床迅速投入正常運轉(zhuǎn)。 對于現(xiàn)代數(shù)控的維修，越來越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統(tǒng)正常工作。盡最大可能縮短故障停機(jī)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(jìn)行，還要仔細(xì)檢查線路板的版本、型號、各種標(biāo)記、跨接是否相同，若不一 致則不能更換。拆線時應(yīng)做好標(biāo)志和記錄。 一般不要輕易更換 CPU 板、存儲器板及電地，否則有可能造成程序和機(jī)床參數(shù)的丟失，使故障擴(kuò)大。 例：一臺采用西門子 SINUMERIK SYSTEM 3系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其 PLC采川 S5— 130w/B，一次發(fā)生故障時，通過 NC 系統(tǒng) PC 功能輸入的 R參數(shù)，在加工中不起作用，不能更改加上程序中 R 參數(shù)的數(shù)值。通過對 NC 系統(tǒng)工作原理及故障現(xiàn)象的分析，認(rèn)為 PLC 的主板有問題，與另一臺機(jī)床的主板對換后，進(jìn)一步確定為 PLC 主板的問題。經(jīng)專業(yè)廠家維修，故障 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 被排除。 交叉換位法 當(dāng)發(fā)現(xiàn)故 障板或者個能確定是否是故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換，從中判斷故障板或故障部位。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(dá)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(zhǔn)確無誤再行交換檢查。 例：一臺數(shù)控車床出現(xiàn) X向進(jìn)給正常， Z向進(jìn)給出現(xiàn)振動、噪音大、精度差，采用手動和手搖脈沖進(jìn)給時也如此。觀察各驅(qū)動板指示燈亮度及其變化基本正常，疑是 Z軸步進(jìn)電動機(jī) 及其引線開路或 Z軸機(jī)械故障。遂將 Z軸電機(jī)引線換到 X軸電機(jī)上， X軸電機(jī)運行正常，說明 Z軸電動機(jī)引線正常；又將 X軸電機(jī)引線換到 Z軸電機(jī)上，故障依舊；可以斷定是 Z軸電動機(jī)故障或 Z軸機(jī)械故障。測量電動機(jī)引線，發(fā)現(xiàn)一相開路。修復(fù)步進(jìn)電動機(jī)，故障排除。 參數(shù)檢查法 系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。發(fā)生故障時應(yīng)及時核對系統(tǒng)參數(shù)，參數(shù)一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的 CMOS RAM 中，一旦電池電量不足或由于外界的干擾等因素，使個別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使機(jī) 床無法正常工作。此時，可通過核對、修正參數(shù)，將故障排除。 例：一臺數(shù)控銑床上采用了測量循環(huán)系統(tǒng)，這一功能要求有一個背景存貯器，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)這一功能無法實現(xiàn)。檢查發(fā)現(xiàn)確定背景存貯器存在的數(shù)據(jù)位沒有設(shè)定，經(jīng)設(shè)定后該功能正常。 又如：一臺數(shù)控車床數(shù)控刀架換對突然出現(xiàn)故障，系統(tǒng)無法自動運行，在手動換刀時，總要過一段時間才能再次換刀。遂對刀補(bǔ)等參數(shù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)一個手冊上沒有說明的參數(shù) P20變?yōu)?20，經(jīng)查有關(guān)資料 P20是刀架換刀時間參數(shù)，將其清零，故障排除。 有時由于用戶程序和參數(shù)錯誤亦可造成故障停機(jī)，對此可以采用系統(tǒng) 的程序自診斷功能進(jìn)行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 測量比較法 CNC 系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計印刷線路板時，為了調(diào)整和維修方便，在印刷線路板上設(shè)計了一些檢測端子。維修人員通過測量這些檢測端子的電壓或波形，可檢查有關(guān)電路的工作狀態(tài)是否正常。但利用檢測端子進(jìn)行測量之前，應(yīng)先熟悉這些檢測端子的作用及有關(guān)部分的電路或邏輯關(guān)系。 敲擊法 當(dāng)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(dāng)敲擊到虛焊或接觸不良的故障部位時，故障就會出現(xiàn)。 局部升 溫法 數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過長期運行后元件均要老化，性能變壞。當(dāng)它們尚未完全損壞時，出現(xiàn)的故障就會時有時無。這時用電烙鐵或電吹風(fēng)對被懷疑的元件進(jìn)行局部加溫，會使故障快速出現(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。 原理分析法 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析各點的邏輯電平和特性參數(shù)，如電壓值和波形，使用儀器儀表進(jìn)行測量、分析、比較，從而確定故障部位。 除以上常用的故障檢測方法之外，還可以采用拔插板法、電壓拉偏法、開環(huán)檢測法等?？傊?，根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，可以同時選用幾 個方法靈活應(yīng)用、綜合分析，才能逐步縮小故障范圍，較快地排除故障。 數(shù)控機(jī)床維修后的開機(jī)調(diào)試 機(jī)床的故障排除后通常分兩大步進(jìn)行通電試車： 自動狀態(tài)試驗 將機(jī)床鎖住，用編制的程序進(jìn)行空運轉(zhuǎn)試驗，驗證程序的正確性，然后放開機(jī)床，分別將進(jìn)給倍率開關(guān)、快速超凋開關(guān)、主軸速度超調(diào)開關(guān)進(jìn)行多種變化，使機(jī)床在上述各開關(guān)的多種變化的情況下進(jìn)行充分地運行，后將各超調(diào)開關(guān)置于 100％處，使機(jī)床充分運行，觀察整機(jī)的工作情況是否正常。 正常加工試驗 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 夾裝好工件按正常程序進(jìn)行加工，加工后檢查工件的加工精度是否符合標(biāo) 準(zhǔn)要求 維修調(diào)試后的技術(shù)處理 在現(xiàn)場維修結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真填寫維修記錄，列出有關(guān)必備的備件清單，建立用戶檔案。對于故障時間、現(xiàn)象、分析診斷方法、采用排故方法，如果有遺留問題應(yīng)詳盡記錄，這樣不僅使每次故障都有據(jù)可查，而且也可以不斷積累維修經(jīng)驗。 第四章 常見故障舉例和原因分析 (針對數(shù)控縱切車床 ) 167。 故障條目 主軸彈簧夾頭打不開。 接料器不動作或動作不正確。 中心架夾頭與棒料咬死。 主軸報警指示燈亮。 主軸轉(zhuǎn)動 CRT 上無主軸轉(zhuǎn)速顯示或機(jī)床每轉(zhuǎn)進(jìn)給時，主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)給軸不移動。 冷卻液漏或冷卻液流量不夠。 液壓壓力不夠。 機(jī)床加工零件時，噪聲大。 回零重復(fù)性差或參考點位置偏差。 接通總電源開關(guān)后，電源指示燈（ HL1）不亮。 1控制電源故障（無控制電壓等）。 1伺服電源故障（無輸入電壓等）。 1冷卻系統(tǒng)不工作。 1液壓系統(tǒng)不工作。 1變頻器故障報警。 1機(jī)床參數(shù)或加工程序丟失。 1系統(tǒng)報警，報警號： 910～ 998。 1按下系統(tǒng)啟動按鈕，系統(tǒng)不啟動。 1 CRT 顯示屏畫面抖動或晃動。 超程報警。 2手動（ JOG）操作、 手輪（ MPG）操作、自動操作無法執(zhí)行。 2 CRT 屏幕顯示 400、 40 4n0、 4n 4n 4n6號報警（伺服報警）。 2數(shù)控系統(tǒng)電源接通時無畫面顯示。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 2伺服驅(qū)動系統(tǒng)受干擾。 2伺服電機(jī)損壞。 2工況指示三色燈紅色亮。 2 加工小圓弧和倒角軌跡不正常。 167。 數(shù)控縱切車床故障分析與排除 警告： 機(jī)床維修之前應(yīng)首先閱讀隨機(jī)技術(shù)文件、資料，弄清原理后再進(jìn)行修理。 故障檢查與排除時，關(guān)斷電源后，方可插、拔插頭、連接器或拆卸電氣元器件；檢修操作過程中必須遵守安 全操作規(guī)程。 （如下表） 序號 故障 征兆 原因 分析 排除 方法 1 主軸彈簧夾頭打不開 1． 1 主軸夾緊推套與主軸內(nèi)孔咬住。 1． 1 應(yīng)將主軸前螺帽拆下，取下彈