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数控机床的维护

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数控机床的维护 数控机床维护 数控机床维修
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第8章 数控机床的维护 8.1 数控机床的维护概述 8.2 故障诊断的方法 8.3 数控机床机械故障诊断 8.4 控制系统故障诊断 8.5 伺服系统故障诊断 8.1 数控机床的维护概述 延长元器件的寿命和零部件的磨损周 期,预防各种故障,提高数控机床的平均 无故障工作时间和使用寿命 。 8.1.1 数控机床使用中应注意的问题 1.数控机床的使用环境 对于数控机床最好使其置于有恒温的环 境和远离震动较大的设备(如冲床)和有 电磁干扰的设备。 2.电源要求 3.数控机床应有操作规程 进行定期的维护、保养,出现故障注意 记录保护现场等。 4.数控机床不宜长期封存 5.注意培训和配备操作人员、维 修人员及编程人员 8.1.2 数控系统的维护 1.严格遵守操作规程和日常维护制度 2.防止灰尘进入数控装置内 漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器 件间绝缘电阻下降,从而出现故障甚至损 坏元器件。 3.定时清扫数控柜的散热通风系统 4.经常监视数控系统的电网电压 电网电压范围在额定值的85%~110%。 5.定期更换存储器用电池 6.数控系统长期不用时的维护 经常给数控系统通电或使数控机床运 行温机程序。 7.备用电路板的维护 8.1.3 机械部件的维护 1.刀库及换刀机械手的维护 ① 用手动方式往刀库上装刀时,要保 证装到位,检查刀座上的锁紧是否可靠; ② 严禁把超重、超长的刀具装入刀库 ,防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、 夹具等发生碰撞; ③ 采用顺序选刀方式须注意刀具放置 在刀库上的顺序是否正确。其他选刀方式 也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致 ,防止换错刀具导致事故发生; ④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清洁; ⑤ 经常检查刀库的回零位置是否正确 ,检查机床主轴回换刀点位置是否到位, 并及时调整,否则不能完成换刀动作; ⑥ 开机时,应先使刀库和机械手空运 行,检查各部分工作是否正常,特别是各 行程开关和电磁阀能否正常动作。 2.滚珠丝杠副的维护 ① 定期检查、调整丝杠螺母副的轴向 间隙,保证反向传动精度和轴向刚度; ② 定期检查丝杠支撑与床身的连接是 否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上 问题要及时紧固松动部位,更换支撑轴承 ; ③ 采用润滑脂的滚珠丝杠,每半年清 洗一次丝杠上的旧油脂,更换新油脂。用 润滑油润滑的滚珠丝杠,每天机床工作前 加油一次; ④ 注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠 防护罩和工作过程中碰击防护罩,防护装 置一有损坏要及时更换。 3.主传动链的维护 ① 定期调整主轴驱动带的松紧程度; ② 防止各种杂质进入油箱。每年更换 一次润滑油; ③ 保持主轴与刀柄连接部位的清洁。 需及时调整液压缸和活塞的位移量; ④ 要及时调整配重。 4.液压系统维护 ① 定期过滤或更换油液; ② 控制液压系统中油液的温度; ③ 防止液压系统泄漏; ④ 定期检查清洗油箱和管路; ⑤ 执行日常点检查制度。 5.气动系统维护 ① 清除压缩空气的杂质和水分; ② 检查系统中油雾器的供油量; ③ 保持系统的密封性; ④ 注意调节工作压力; ⑤ 清洗或更换气动元件、滤芯; 8.2 故障诊断的方法 8.2.1 故障分类 1.有报警显示的故障 (1)硬件报警显示的故障 (2)软件报警显示的故障 2.无报警显示的故障 8.2.2 检测故障的原则 检测排除故障时应掌握以下一些原则。 1.先外部后内部 2.先机械后电气 3.先静后动 4.先公用后专用 5.先简单后复杂 6.先一般后特殊 8.2.3 故障诊断一般步骤 1.调查现场,充分掌握信息 2.分析故障原因 采用归纳法和演绎法。 归纳法是从故障原因出发搜索其功能 联系,调查原因对结果的影响。 演绎法是从所发生的故障现象出发, 对故障原因进行分割式分析的方法。 分析故障原因时应注意以下几点: ① 充分调查现场; ② 思路要开阔; ③ 预测故障原因并拟订检查内容、步 骤和方法; 8.2.4 常用的故障诊断技术 1.开机自诊断 数控系统通电后,自诊断软件对系统 中最关键的硬件和控制软件诊断。 2.运行自诊断 数控系统正常工作时,内部诊断程序 ,对系统本身、PLC、位置伺服单元与数 控装置相连的其他外部装置进行测试、检 查。 3.脱机诊断 停止加工和停机检查,这就叫脱机诊断 。 8.2.5 故障诊断方法 1.观察检测法 2.升温降温法 3.敲击法 4.对比法 5.原理分析法 8.3 数控机床机械故障诊断 ① 简易诊断技术 ② 精密诊断技术 利用先进测试手段进行精确的定量检测分析 。 8.3.1 数控机床机械故障诊断方法 8.3.2 典型机械部件的故障诊断方法 1.主轴部件 2.滚珠丝杠副 3.刀架、刀库及换刀装置 8.4 控制系统故障诊断 1.电池报警故障 2.键盘故障 3.熔丝故障 4.刀位参数的更换 5.控制系统的“NOT READY” (没准备好)故障 6.机床参数的修改 8.5 伺服系统故障诊断 8.5.1 常见伺服系统故障及诊断 1.伺服超差 所谓伺服超差,即机床的实际进给值与 指令值之差超过限定的允许值。对此类问 题应做如下检查: ① 检查数控系统设置的允许伺服偏差是 否太小; ② 检查CNC控制系统与驱动放大模块之 间,CNC控制系统与位置检测之间,驱动放 大器与伺服电机的连线是否正确、可靠; ③ 检查位置检测器的信号及相关的D/A 转换电路是否有问题; ④ 检查驱动放大器输出电压是否有问 题,若有问题,应予以修理或更换; ⑤ 检查电动机轴与传动机械间是否配 合良好,是否有松动或间隙存在; ⑥ 检查位置增益是否符合要求。若不 符合要求,对有关的电位器应予以调整。 2.机床停止时,有关进给轴振动 ① 检查高频脉冲信号,观察其波形及 波幅,若不符合要求应调节有关电位器; ② 检查伺服放大器速度环的补偿功能 。若不合适,应调节补偿用电位器; ③ 检查位置检测用编码盘的轴、联轴 节、齿轮系是否啮合良好了,有无松动现 象,若有问题应予以修复; 3.机床运行时声音不好,有摆动现象 ① 先检查测速电机换向器表面是否光 滑、清洁,电刷与换向器是否接触良好, 因为问题往往多出现在这里,若有问题应 及时进行清理或修整; ② 检查伺服放大部分速度环节的功能 ,若不合适应予以调整; ③ 检查伺服放大器位置环增益,若有 问题应调节有关电位器; ④ 检查位置检测器与联轴节间的装配 是否松动; ⑤ 检查由位置检测器来的反馈信号的 波形D/A转换后的波形幅度。若有问题, 应进行修理或更换。 4.飞车现象(即通常所说的失控 ) ① 位置传感器或速度传感器的信号反相, 或者电枢线接反了,即整个系统不是负反馈 而变成正反馈了; ② 速度指令给的不正确; ③ 位置传感器或速度传感器的反馈信号没 有接或者是有接线断开情况; ④ CNC控制系统或伺服控制板有逻辑故障 ; ⑤ 电源板有故障而引起的逻辑混乱。 5.所有的轴均不运动 ① 用户保护性操作,如急停按钮、制 动装置等没有释放,或有关运动的相应开 关不正确; ② 主电源熔丝熔断; ③ 由于过载保护用断路器动作或监控 用继电器的触点未接触好,呈常开状态而 使伺服放大部分信号没有发出。 6.电动机过热 ① 滑板运行时其摩擦力或阻力太大; ② 热保护继电器脱扣,电流设定错误 ; ③ 励磁电流太低或永磁式电机失磁时 ,为获得所需力矩也可引起电枢电流增高 而使电动机发热; ④ 切削条件恶劣,刀具反做用力太大 引起电动机电流增高; ⑤ 运动夹紧、制动装置没有充分释放 ,使电动机过载; ⑥ 由于齿轮传动系统的损坏或传感器 有问题,所产生的噪声进入伺服系统而引 发的周期性噪声,可使电机过热; ⑦ 电动机本身内部匝间短路而引起的 过热; ⑧ 有风扇冷却的电动机,若风扇损坏 ,也可使电动机过热。 7.机床定位精度不准 ① 首先检查测速发电机换向器的表面光 滑状况以及电刷的磨合状况,若有问题,应 修整或更换; ② 检测高频脉冲波形的波幅、频率及波 形是否符合要求,若不合适应予以调整; ③ 检查切削条件是否合理,刀刃是否损 坏,若有问题需改变加工状态或更换刀具; ④ 检查机械传动部分反向间隙,若不 合适应调整或进行软件上的反向间隙补偿 ; ⑤ 检查位置检测信号的振幅是否合适 ,并进行必要调整; ⑥ 检查机床的振动状况,如机床水平 状态是否符合要求,机床地基是否有振动 ,主轴旋转时机床是否振动。 8.5.2 主轴伺服系统的故障及诊断 8.5.3 进给伺服系统故障及诊断 ①可在CRT上显示出其故障信息、代码; ②利用伺服单元板上发光二极管显示的故障; ③没有任何报警指示的故障。
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