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数控车床故障的诊断
2016-12-16  来源:北京交通大学海滨学院  作者:苏 迪

      摘 要 现代科学技术日益发达,日新月异,在这样一种现状下,对于机械产品自然也提出了高精度、高复杂性的要求。同时,产品的更新换代迅速,因而对于机械产品也进一步提出了通用性以及灵活性方面的要求。数控车床是一门新兴数字程序控制机床,这是一种高效的自动化机床,它涵盖的技术成果比较多,有计算机、自动化等等。文章通过对数控车床在平时的使用过程中容易出现的一些故障进行诊断,进而提出相应的解决措施。

      关键词 数控车床;故障;诊断;延长

      数控车床是机电一体化的重要组成部分,同时更是现代机床技术发展的一个非常重要的标志。毋庸置疑,这种车窗的出现,是现代世界机床技术进步的具体体现,也是衡量机械制造工艺水平的一个重要指标。从这个角度来进行分析,数控车床已经是现代机械工业不可或缺的一部分,所以,如何来更好的使用这种机床成为了一个重要为难题。数控机床由于科技含量较高,因而制作精密,价格自然也比较高,因此对于其的维护自然是备受重视的。尤其是对于数控车床故障的正确诊断,可以延长机器的使用寿命。

      一、数控车床故障的特征以及类型

     (一)数控车床故障的特征

      数控车床一般情况下都是通过数控系统来进行操作的,是由伺服系统、强电控制柜,机床本体以及各种其他的辅助装置来组成的。通过其组成可以发现,它自身所具有的一个特点就是复杂性,正是这个特点决定了这种机床的故障也具有复杂性以及特殊性。从数控起床故障的产生情况来看,引发因素是很多的,所以在进行故障诊断的时候不能只看表现,必须要透过表象去看本质,找到根源所在,只有如此才能够采取最为恰当的办法来进行排除。

     (二)数控车床故障的类型

      1、NC 系统故障

      这种故障可以引发数控机床出现硬件以及软件方面的一些问题。

      2、伺服系统故障

      数控系统与人工操作系统不同,其控制核心是对机床的进给部分来进行数字控制,所以其是由伺服单元来对伺服电机进行控制,进而带动滚珠丝杠来实现机器的工作。该系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服点击等一些为问题所引发的。

      3、外部故障

      随着科学技术的不断发展,现代数控系统在可靠性方面也较之以前有了很大的提高,因而故障率自然是日益降低。从其发生故障的情况来看,大部分都是由于外部原因所引发的,这一点需要特别注意。

      二、数控车床故障诊断技术

     (一)自诊断技术

      自诊断技术大致有如下三种:开机之后的自诊断。毋庸置疑,数控系统在进行通电之后,机器内部的诊断软件便会自动地对系统中的各类软件来进行一个个地检查并且显示结果。如若发现问题,那么系统就会报警。一般情况下,开机自诊断会在开机一分钟之内完成。开机自诊断会把故障的原因定位到电路板或者是模块上,但是也会把这些故障进行定位,维修人员只要在手册中查找便能找到原因并且最终解决。运行之后自诊。数控系统在正常工作之时,运行内部的诊断程序,对系统本身、位置伺服单元等其他的那些外部装置来进行自动测试,并且会显示相关的信息。脱机诊断。如果系统出现故障的时候,首先会停机,然后再运用随机的专用诊断纸带来对系统进行脱机诊断。一般来说,这是早起数控系统中使用较多的。

      (二)人工诊断技术

      数控系统的故障种类是非常多的,自诊断这种方法并不能够对系统的所有部分测试,同时也无法把故障原因进行定位,这个时候要想尽快地查明原因则需要采取人工诊断技术。人工诊断的方法有下面几种:功能程序测试法。这种方法可以使用指令编成程序,运用此程序来检查哪个功能出现问题,进而进行解决。参数检查法。一般情况下,系统的参数是存放在RAM 中的,一旦被干扰之后就会造成数据的丢失,从而不能正常工作。这时候,应该根据出现故障的特征来进行检查。备件置换法。将系统之中的那些型号相同的电路以及其他部件等进行交换,进而迅速地来确定产生故障的部位。直观法。认真观察机器在工作时的情况,然后逐一进行检查,比如视觉可以观察内外部零件的变化,听觉可以查找机器出的与平常不一样的声音,嗅觉能查出高温等一些情况。

      (三)高级诊断技术

      在高级诊断之中,最为常用的方法包括下述几种:自修复诊断。自动修复程序在控制系统每次开机之时运行,如果发现某一模块出现问题,那么就会将所产生的故障在屏幕上进行显示,并且可以自动对备用模块进行查询,并且取代故障模块。维修人员只要根据屏幕上的提示进行故障模块的更换即可。当然,这种方法的成本相对较高。诊断指导专家系统。随着科学技术的不断发展进步,图像识别、智能机器人等不断地被应用到数控机床上。

       三、数控车床故障的维修步骤与方法

      (一)故障排除步骤
  
       当故障发生之后,首先应该对操作者进行询问,弄清楚故障发生的原因。作为维修人员,在机器出现故障之后,一般情况下不要急于动手,而是要对问清楚该故障发生时机器的工作状态以及所产生的后果等,然后再根据实际情况进行判断。其次,要进行表面与基本供电检查。在这个步骤中,作为维修者主要是来观察设备有没有出现异常,比如电路烧坏、机械被卡等情况,尽可能地将故障范围缩到最小。再次,要对图纸进行分析,确定产生故障的部位。最后,可以根据维修者自身的经验分析来扩大思路。一般来说,故障的发生是千变万化的,并非仅仅是维修说明书上所提及的,其只不过是提供了一个基本的思路,优势会有所局限。

      (二)故障维修方法

       如果出现伺服驱动器出现母线欠电压发出警报之时,一般是因为主回路断路器发生了跳闸的情况,这个时候将电闸推好即可;如果主轴驱动器出现了电动机的速度跟不上指令速度的情况,则需要确认切削条件后减少负载并且进行参数修改;如果主轴切换输出切换时的顺序发生异常的话,需要对梯形图顺序进行确认以及修改;如果电源系统出现了主回路直流母线电容不能在规定的时间内进行充电的时候,很大的可能是因为电源模块容量出现不足,或者是由于直流目前发生了短路的情况。

       四、结论

       数控机床的技术含量非常高,在使用的过程中一定要根据相关的规定来使用,操作必须规范。因为从日常的故障情况来分析,大部分都是由人为造成的,因为作为操作人员为了减少各种故障的发生,延长机器的使用寿命,一方面平时一定要做好机器的日常维护工作,另一方面必须要加大对相关操作人员的素质培训,提高他们使用数控机床的能力,发现问题及时进行解决。
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