谈谈数控机床故障诊断的原则和方法 - iCAx开思网

数控机床是机电一体化紧密结合的典范是一个庞大的系统它涉及机电液气电子光等各项技术在运行中不可避免地要产生各种故障关键是要能迅速诊断确定故障部位并及时排除解决保证正常使用提高生产效率

数控机床是集机械液压电气为一体的机床故其故障的发生也会由这三者综合反映出来维修人员应先由外向内逐一进行排查尽量避免随意地启封拆卸否则会扩大故障使机床大伤元气丧失精度降低性能

首先检查机械是否正常行程开关是否灵活气动液压部分是否正常等等一般来说机械故障较易发觉而数控系统故障的诊断则难度较大些在故障检修之前首先注意排除机械性的故障往往可达到事半功倍的效果

维修人员本身要做到先静后动在机床断电的静止状态通过了解观察测试分析确认为非破坏性故障后方可给机床通电在运行工况下进行动态的观察检验和测试查找故障而对破坏性故障必须先排除危险后方可通电

当出现多种故障互相交织掩盖一时无从下手时应先解决容易的问题后解决难度较大的问题往往简单问题解决后难度大的问题也可能变得客易

数控机床故障诊断一般包括三个步骤第一个步骤是故障检测这是对数控机床进行测试检查是否存在故障第二个步骤是故障判定及隔离这个步骤是要判断故障的性质以缩小产生故障的范围分离出故障的部件或模块第三个步骤是故障定位将故障定位到产生故障的模块或元器件及时排除故障或更换元件

维修人员通过故障发生时的各种光声味等异常现象的观察认真察看系统的各个部分将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板

例1 数控机床在加工过程中突然停机打开数控柜检查发现Y轴电机主电路保险管烧坏经仔细观察检查与Y轴有关的部件最后发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤损伤处碰到机床外壳上造成短路烧断保险丝更换Y轴电机动力线后故障消除机床恢复正常

数控系统的自诊断功能已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态一旦发生异常情况立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因这是维修中最有效的一种方法

CRT的显示表明ROM测试通过RAM测试未能通过 RAM测试未能通过不一定是RAM故障可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良因此一开机就出现上述故障现象

功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法编制成一个功能测试程序送入数控系统然后让数控系统运行这个测试程序借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性进而判断出故障发生的可能原因例3 采用FANUC6M系统的一台数控铣床在对工件进行曲线加工时出现爬行现象用自编的功能测试程序机床能顺利运行完成各种预定动作说明机床数控系统工作正常于是对所用曲线加工程序进行检查发现在编程时采用了G61指令即每加工一段就要进行1次到未停止检查从而使机床出现爬行现象将G61指令改用G64(连续切削方式)指令代替之后爬行现象就消除了

所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下利用备用的印刷线路板模板集成电路芯片或元件替换有疑点的部分从而把故障范困缩小到印刷线路板或芯片一级例4 TH63 50加工中心旋转工作台抬起后旋转不止且无减速无任何报警信号出现这种故障可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的为进一步证实故障部位考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样于是采用交换法进行检查交换刀库与转台的位控器后并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定交换后刀库旋转不止而转台运行正常证实了故障确实出在转台的位控器上

根据CNC组成原理从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断确定故障部位的维修方法这种方法的运用要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的较深的了解才可能对故障部位进行准确定位

例5 PNE710数控车床Y轴进给失控无论是点动或是程序进给导轨一旦移动起来就不能停下来直到按下紧急停止按钮为止根据数控系统位置控制的基本原理可以确定故障出在X轴的位置环上并很可能是位置反馈信号丢失这样一旦数控装置给出进给量的指令位置反馈的实际位置始终为零位置误差始终不能消除导致机床进给的失控拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查发现编码器里灯丝己断导致无反馈输入信号更换Y轴编码器后故障排除

虽然数控机床的系统种类繁多但是各类数控机床的诊断方法基本相同以上讨论的只是一般诊断方法只要操作者与维修人员做到认真操作精心维护就可以及时发现和消除隐患减少维修费用从而保证数控机床能够长时间安全可靠地运行从而有效地保证和提高企业的经济效益