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摘 要：由于現代机械制造业的飞速发展,机械设备在生产中占有重要的地位,对于机械故障问题处理的好坏与否,对生产有很大影响。文章针对机床电气设备常见故障进行了分析,希望能给同仁们带来一定的参考价值。
关键词：电气故障 诊断 维修与检测
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00
数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效复杂的自动化机床,机床在运行过程中,零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,因此,熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段,对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
1 机床电气常见故障
1.1 硬件故障
有时由于NC系统出现硬件的损坏,使机床停机。对于这类故障的诊断,首先必须了解该数控系统的工作原理及各线路板的功能,然后根据故障现象进行分析,在有条件的情况下利用交换法准确定位故障点。比如停机故障。停机故障发生一般有两种可能:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。 1.2 软件故障
软件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障,需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失。有时也因NC系统机床参数设置不当或因意外使参数发生变化或混乱,这类故障只要调整好参数,就会自然消失。还有些故障由于偶然原因使NC系统处于死循环状态,这类故障有时必须采取强行启动的方法恢复系统的使用。 另外还包括机床运动特性下降的故障。在这种情况下,机床虽 能正常运转却加工不出合格的工件。例如机床定位精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等。这类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节,然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的最佳化调整来排除。
2 电气故障的检修步骤
检修前的电气故障的调查电气维修人员在处理故障前,应首先向机床操作者了解发生故障的情况,因为操作者最了解所使用的设备的性能和经常发生故障的部位,使维修人员能够更准确地判断故障可能发生的部位,迅速排除故障。向操作者了解的故障内容应包括以下几点:①故障发生在开动前、开动后,还是发生在运行中;是运行中自动。②发生故障时,机床处在什么工作状况,按了哪个按钮,扳动了哪个开关。③故障发生前后有何异常情况 (声音、气味、弧光等)。④以前是否发生过类似故障,是如何处理的。⑤在听取操作者介绍故障时,要认真正确地分析和判断出是机械或液压故障,还是电气故障,或者是综合故障。同时还要分析电路,缩小并确定故障范围弄清楚被检修电路、设备的结构和工件原理是避免盲目检修的前提。检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常,然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障。检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常,然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障。
3 电气故障的检修方法 3.1 测量法确定故障点
①带电检测。用万用表的电压挡可进行带电检测,检测前应确认电源电压正常。由于线路断路后,线路中不存在电流,各用电器件两端不应存在压降。故用万用表测量线路中各个元件或接线两端时,若有电源电压存在,则表明测试表笔两点之间存在断路。②断电检测用万用表的电阻挡可进行断电检测。由于断路处两点之间的电阻为无限大,当万用表指示某两点之间为无限大时,则表明该两点之间有断路。万用表的量程应置于R×1k或R×10k挡上,以避免由于某些元件电阻较大造成测量不准。使用万用表时,不要两手同时触及两表笔之间的金属部分。被测电路中存在接触器的触点时,应人为的推动衔铁使其闭合,以避免线路中的假断路,给测量工作带来错误操作。测量时,首先切断电源,然后把万用表的转换开关置于倍率适当的电阻挡。如果测得某两点间电阻值很大(∞),即说明该两点间接触不良或导线断路。 3.2 应用经验检修故障电路
应用在检修中长期积累的一些经验能够较快的检修同类或类似设备经常出现的一些常见性故障。例如:①起动控制电路发生故障变为点动不能自锁,故障点往往是与起动按钮并联的接触器常开触点通电闭合时接触不良或接线松动。②X62W型万能铣床变速冲动失灵,多数原因是冲动开关的常开触点在瞬间闭合时接触不良,其次是冲动行程开关松动,位置发生变化,变速手柄推回原位过程中机械装置未碰上冲动行程开关所致。③弹压活动部件,如接触器的衔铁,行程开关的滑轮臂、按钮、开关等。通过反复弹压活动部件,使活动部件灵活,同时也是一些接触不良的触头达到摩擦,达到接触导通的目的。④对于值得怀疑的元件,可采用替换的方法进行验证。如果故障依旧,说明故障点怀疑不准,可能该元件没有问题。但如果故障排除,则与该元件相关的电路部分存在故障,应加以确认。
4 数控机床电气故障的维护 数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统的不同,各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色,具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况,并参照机床使用说明书要求,制订和建立必要的定期、定级保养制度。以下是一些常见的日常维护保养。 4.1 机床精度的维护 定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。所谓的软方法主要是通过系统参数补偿,如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等;而所谓的硬方法一般要在机床大修时进行,如进行导轨修刮等。 4.2 提高数控机床的利用率 数控机床如果较长时间闲置不用,当需要使用时,首先机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能,降低机床精度。所以应当提高数控机床的使用率和利用率。 4.3 定期更换存储用电池 一般数控系统内对存储器件设有可充电电池维护电路,以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下,即使尚未失效,也应每年更换一次,以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行,以防更换时信息丢失。
参考文献 [1]李刚斌.数控机床维修实例分析[J].制造技术与机床,2007,04. [2]侯晓方.数控机床电气故障诊断与维修[J].装备制造技术,2009,12.
关键词：电气故障 诊断 维修与检测
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00
数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效复杂的自动化机床,机床在运行过程中,零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,因此,熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段,对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
1 机床电气常见故障
1.1 硬件故障
有时由于NC系统出现硬件的损坏,使机床停机。对于这类故障的诊断,首先必须了解该数控系统的工作原理及各线路板的功能,然后根据故障现象进行分析,在有条件的情况下利用交换法准确定位故障点。比如停机故障。停机故障发生一般有两种可能:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。 1.2 软件故障
软件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障,需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失。有时也因NC系统机床参数设置不当或因意外使参数发生变化或混乱,这类故障只要调整好参数,就会自然消失。还有些故障由于偶然原因使NC系统处于死循环状态,这类故障有时必须采取强行启动的方法恢复系统的使用。 另外还包括机床运动特性下降的故障。在这种情况下,机床虽 能正常运转却加工不出合格的工件。例如机床定位精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等。这类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节,然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的最佳化调整来排除。
2 电气故障的检修步骤
检修前的电气故障的调查电气维修人员在处理故障前,应首先向机床操作者了解发生故障的情况,因为操作者最了解所使用的设备的性能和经常发生故障的部位,使维修人员能够更准确地判断故障可能发生的部位,迅速排除故障。向操作者了解的故障内容应包括以下几点:①故障发生在开动前、开动后,还是发生在运行中;是运行中自动。②发生故障时,机床处在什么工作状况,按了哪个按钮,扳动了哪个开关。③故障发生前后有何异常情况 (声音、气味、弧光等)。④以前是否发生过类似故障,是如何处理的。⑤在听取操作者介绍故障时,要认真正确地分析和判断出是机械或液压故障,还是电气故障,或者是综合故障。同时还要分析电路,缩小并确定故障范围弄清楚被检修电路、设备的结构和工件原理是避免盲目检修的前提。检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常,然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障。检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常,然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障。
3 电气故障的检修方法 3.1 测量法确定故障点
①带电检测。用万用表的电压挡可进行带电检测,检测前应确认电源电压正常。由于线路断路后,线路中不存在电流,各用电器件两端不应存在压降。故用万用表测量线路中各个元件或接线两端时,若有电源电压存在,则表明测试表笔两点之间存在断路。②断电检测用万用表的电阻挡可进行断电检测。由于断路处两点之间的电阻为无限大,当万用表指示某两点之间为无限大时,则表明该两点之间有断路。万用表的量程应置于R×1k或R×10k挡上,以避免由于某些元件电阻较大造成测量不准。使用万用表时,不要两手同时触及两表笔之间的金属部分。被测电路中存在接触器的触点时,应人为的推动衔铁使其闭合,以避免线路中的假断路,给测量工作带来错误操作。测量时,首先切断电源,然后把万用表的转换开关置于倍率适当的电阻挡。如果测得某两点间电阻值很大(∞),即说明该两点间接触不良或导线断路。 3.2 应用经验检修故障电路
应用在检修中长期积累的一些经验能够较快的检修同类或类似设备经常出现的一些常见性故障。例如:①起动控制电路发生故障变为点动不能自锁,故障点往往是与起动按钮并联的接触器常开触点通电闭合时接触不良或接线松动。②X62W型万能铣床变速冲动失灵,多数原因是冲动开关的常开触点在瞬间闭合时接触不良,其次是冲动行程开关松动,位置发生变化,变速手柄推回原位过程中机械装置未碰上冲动行程开关所致。③弹压活动部件,如接触器的衔铁,行程开关的滑轮臂、按钮、开关等。通过反复弹压活动部件,使活动部件灵活,同时也是一些接触不良的触头达到摩擦,达到接触导通的目的。④对于值得怀疑的元件,可采用替换的方法进行验证。如果故障依旧,说明故障点怀疑不准,可能该元件没有问题。但如果故障排除,则与该元件相关的电路部分存在故障,应加以确认。
4 数控机床电气故障的维护 数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统的不同,各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色,具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况,并参照机床使用说明书要求,制订和建立必要的定期、定级保养制度。以下是一些常见的日常维护保养。 4.1 机床精度的维护 定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。所谓的软方法主要是通过系统参数补偿,如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等;而所谓的硬方法一般要在机床大修时进行,如进行导轨修刮等。 4.2 提高数控机床的利用率 数控机床如果较长时间闲置不用,当需要使用时,首先机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能,降低机床精度。所以应当提高数控机床的使用率和利用率。 4.3 定期更换存储用电池 一般数控系统内对存储器件设有可充电电池维护电路,以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下,即使尚未失效,也应每年更换一次,以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行,以防更换时信息丢失。
参考文献 [1]李刚斌.数控机床维修实例分析[J].制造技术与机床,2007,04. [2]侯晓方.数控机床电气故障诊断与维修[J].装备制造技术,2009,12.