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数控机床是现代化企业进行生产的一种重要物质基础,是完成生产过程的重要技术手段,强化管理是关键,“防”与“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的惟一途径。
一、数控机床的故障诊断技术
1.数控系统自诊断
开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
2.在线诊断和离线诊断
在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能,通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
二、数控机床故障的实用诊断方法
1.诊断常用的仪器、仪表及工具、万用表,可测电阻、交、直流电压、电流
相序表可检测直流驱动装置输入电流的相序;转速表可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据;钳形电流表可不断线检测电流;测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器;短路追踪仪可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象;逻辑测试笔可测量数字电路的脉冲、电平;IC测试仪用于数控系统集成电路元件的检测和筛选;工具包括弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
2.诊断所用的技术资料
诊断所用的技术资料包括:数控机床电气说明书、电气控制原理图、电气连接图、参数表、PLC程序、编程手册、数控系统安装与维修手册、伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
3.故障处理
故障软故障,由调整、参数设置或操作不当引起硬故障或由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。故障处理时,除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的;如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
4.数控系统故障诊断方法
(1)直观法(望闻问切)。“问”,即了解机床的故障现象、加工狀况等;“看”,即观察CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等;“听”,即注意异常声响;“闻”,即观察电气元件的焦糊味及其他异味,推测属于发热、振动、接触不良等问题。
(2)参数检查法。参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。
(3)隔离法。一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。
(4)同类对调法。用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。
(5)功能程序测试法。将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。
5.故障诊断应遵循的原则
(1)先外部后内部。数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,由外向内逐一进行检查排除。
(2)先机械后电气。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,在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。
(3)先静后动。维修人员本身要做到先静后动,首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,查阅机床说明书、图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。
(作者单位:山东省淄博市技师学院)
一、数控机床的故障诊断技术
1.数控系统自诊断
开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
2.在线诊断和离线诊断
在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能,通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
二、数控机床故障的实用诊断方法
1.诊断常用的仪器、仪表及工具、万用表,可测电阻、交、直流电压、电流
相序表可检测直流驱动装置输入电流的相序;转速表可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据;钳形电流表可不断线检测电流;测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器;短路追踪仪可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象;逻辑测试笔可测量数字电路的脉冲、电平;IC测试仪用于数控系统集成电路元件的检测和筛选;工具包括弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
2.诊断所用的技术资料
诊断所用的技术资料包括:数控机床电气说明书、电气控制原理图、电气连接图、参数表、PLC程序、编程手册、数控系统安装与维修手册、伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
3.故障处理
故障软故障,由调整、参数设置或操作不当引起硬故障或由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。故障处理时,除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的;如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
4.数控系统故障诊断方法
(1)直观法(望闻问切)。“问”,即了解机床的故障现象、加工狀况等;“看”,即观察CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等;“听”,即注意异常声响;“闻”,即观察电气元件的焦糊味及其他异味,推测属于发热、振动、接触不良等问题。
(2)参数检查法。参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。
(3)隔离法。一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。
(4)同类对调法。用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。
(5)功能程序测试法。将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。
5.故障诊断应遵循的原则
(1)先外部后内部。数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,由外向内逐一进行检查排除。
(2)先机械后电气。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,在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。
(3)先静后动。维修人员本身要做到先静后动,首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,查阅机床说明书、图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。
(作者单位:山东省淄博市技师学院)