数控机床故障诊断分析.doc

4.某数控车床不执行螺纹加工故障名称可 能 原 因解 决 方 案FANUC-TD系统的数控车床不执行螺纹加工1) 主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良。2) 主轴编码器故障。3) 主轴驱动器与数控装置之间的位置反馈信号电缆连接不良。经查主轴编码器与主轴驱动器的连接正常，排除第1种可能。且CRT可以正常显示主轴转速，说明主轴编码器的A,-A,B,-B信号正常。再利用示波器检查Z,-Z信号，可以确定编码器零脉冲输出信号正确。继续检查可以确定主轴位置监测系统工作正常。根据数控系统的说明书进一步分析螺纹加工功能与信号的要求，可以知道螺纹加工时系统进行的是主轴每转进给动作，因此它与主轴的速度到达信号有关。在FANOC0-TD系统上，主轴每转进给动作与参数PRM24.2的设定有关，当该位设定为“0”时，Z轴进给时不监测“主轴速度到达”信号；设定为“1”时Z轴进给时需要检测“主轴速度到达”信号。 在本机床上，检查发现该位设定为“1”，因此只有“主轴速度到达”信号为“1”时，才能实现进给。通过系统的诊断功能，检查发现当实际主轴转速显示值与系统的指令值一致时，才能实现进给，但“主轴速度到达”信号仍然为“0”。进一步检查发现，该信号连接线断开；重新连接后，螺纹加工动作恢复正常。一台HNC-21TD系统的数控车床不执行螺纹加工1) 主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良。2) 主轴编码器故障。3) 主轴编码器与数控装置之间的位置反馈信号电缆连接不良。4) 主轴编码器方向设置错误。经查主轴编码器与主轴驱动器的连接正常，排除第1种可能。且通过CRT的显示，可以正常显示主轴转速，因此说明主轴编码器的信号正常，确认编码器零脉冲输出信号正确。根据检查，可以确定主轴位置检测系统工作正常根据数控系统的说明书，进一步分析螺纹加工功能与信号的要求，可以知道螺纹加工时系统进行的是主轴每转进给动作，因此它与主轴的速度到达信号有关。通过系统的诊断功能，检查发现当实际主轴转速显示值与系统的指令值一致时，才能实现进给，但“主轴速度到达”信号仍然为“0”。进一步检查发现，该信号连接线断开；重新连接后，螺纹加工动作恢复正常。3.电动机不运转故障名称可能原因解 决 方 案通用变频器引起的电动机不运转1) 变频器输出端子U,V,W不能提供电源。2) 负载过重3) 任选远程操作器被使用。1) 检查电源是否已提供给端子和检查运行命令是否有效。检查RS功能或自由运行/停车功能是否处于开启状态。2) 检查电动机负载是否太重。3) 确保其操作设定正确。电动机投入电源后不运转1）控制设备的接线错误；2）过电流继电器调整的整定值偏小；3）电源未接通，如熔丝烧断、开关有故障或触头接触不良、引线断路等；4）电源至电动机之间的连接有故障；5）电动机绕组有故障，如相间短路、接地、接错线、断路等；6）绕线式转子异步电动机起动误操作或起动电阻过小；7）电动机轴承有故障，被卡住；8）定、转子铁芯相擦（扫膛），等于增加过大的负载；9）电动机负载过大或机械转动部分被卡住等。 在现场就分析这类故障首先是区分出下列三方面原因：是否电源方面或线路方面的原因；是否负载或与电动机所匹配的设备方面的原因：是否电动机本身的故障原因。 以上三方面原因经分析确认后，就可以把故障范围缩小到某一个范围。 然后继续在这个范围内查找某大兵团。下面四查找程序图（见图1-1）来说明查找的思路和问题的分析方法。当电动机投入电源后发现不转时，要先将电源断开就，然后进行检查。用工具或手（小型电机）转动转子看是否能转动。如果能转动。则说明机械负载和电动机本身无卡住现象；如果不能转动，就要查找是电动机本身卡住，还是负载机被卡住了。图1-1中原因1：当用工具后手转动转子时不能运动起来，可以判断是匹配的机械负载存在问题。如果不能简易地判断出来，就要把电动机的联轴器拆开，使电动机与负载机械分开，单独查找，从而就可以查出故障的所在之处。 图1-1中原因2：用工具或手不能转动转子，而具确认了是电动机本身故障，则可判断四电机找膛或轴承的故障。如果再确认了不是定、转子铁芯相擦的话，便要考虑轴承是否因过热熔焊在一起。造成轴承烧毁原因是长期润滑不好（汕脂质量不纯湖缺润滑脂）、轴承本身质量欠佳等，解决办法是更换新的优质轴承。 图1-1中原因3：用工具后手不能转动转子时，经详细检查定、转子铁芯没有扫膛，轴承又是正常的，那么造成转子不能转动的原因可能是：电动机外风扇变形碰风罩而被卡住，制动器未放开抱闸，外界机械卡住等。图1-1中原因4：用工具或手不能转子，而且发现是定、转子铁芯相擦。造成铁芯扫膛原因有：转轴弯曲、铁芯外圆外形严重、端盖磨损或变形严重，使转子下沉、轴承间隙磨损过大等。为此，要矫正转轴；某些铁芯变形可在车床上适当切削（一般车削0.1mm左右即可）；更换轴承；喷涂端盖止口后进行机加工休整等。图1-1中原因5：用工具或手能够转动转子时，说明不存在机械上卡住现象。这时可考虑分清是电源问题，还是绕组问题。首先检查绕组是否被烧毁，用摇表测试绕组是否接通，有无断路存在，用鼻闻和眼看是否有焦味和烧焦变色的痕迹。如果绕组未被烧毁，但又不通电，则说明是接线和断路故障，或离心开关有问题，或操作程序不对。为此要检查接线是否有松动现象，线路是否有断路，可用摇表或试灯寻查。另外要检查线路所有螺丝固定情况。图1-1中原因6：工具或手能够转动转子，检查绕组也未能烧毁，并且能通电，则说明电机绕组没有故障，造成电动机不转的原因是电源开关有故障、操作程序不对或者由于配线短路，使自动断路动作。另外，转子电阻器、集电环与电刷接触不良也是电动机不转的原因。解决方法是将电刷从刷握中提出，看电刷语言集电环表面的接触面是否大于70%以上，否则要研磨电刷的接触面，使达到表面大于70%以上的接触面积为止。另外，要检查电源开关是否有故障，如有故障应及时修复。图1-1中原因7：用工具或手能够转动转子，检查时发现绕组已被烧毁，检查三相电压不正常，三相、单相均无电，这说明造成电动机故障原因是电动机单相运转，这是因熔断器被烧毁或者接触不实、接线有误等造成的。这时可更换熔丝后在试电机，如果电动机运转正常，则说明故障找准了。图1-1中原因8：用工具或手能够转动转子，检查电源时发现绕组已被烧毁、电源不正常，三相当中只单相有电，这说明造成电机故障原因是电动机单相运转，这是因熔断器被烧毁或接触不实、接线有误等造成的。这时可更换熔丝后再试电机，如果运转正常，则说明故障找准了。图1-1中原因9：能够转动转子，绕组已被烧毁，检查电源不正常，但三相能通电，这种情况所造成的原因是电源电压过大或过小、或者三相电压不平衡所致。这时、要求检查电源造成的原因是电源造成电压波动的原因，可根据实际情况，调整供电变压器的分接头，使供电电压正常。三相电压不平衡，可检查所带负载是否均衡，过大的单相负载要控制，使三相所带负载均匀。 图1-1中原因10：用工具或手能够转动转子，检查三相电源正常、绕组局部被烧毁。用摇表检测绕组不接地。造成电动机不转动的原因是：单相电动机的主绕组被烧毁；离心开关接触不良；三相电动机的某一相被烧毁，成单相运转。检查离心开关，对接触点和弹簧进行修复和调整，必要时更换为新离心开关。对烧毁的绕组应进行重绕。图1-1中原因11：用工具或手能够转动转子，检查三相电源也正常，绕组局部被烧毁，用摇表测试绕组对地情况，发现有对地连接。造成电动机这种故障原因是绕组有接地故障。解决办法是查明故障点，将绕组加热，用绝缘板将绕组接地点与绕组离开，然后涂环氧树脂胶、待固化后，用摇表重复摇测绕组，如不再接地，则表明已处理好，否则要再检查接地点，重复加垫绝缘板。如果绕组接地点在槽中，一般要将线圈起来处理，或者将故障线圈拆掉，重绕更换新线圈。 图1-1中原因12：用工具或手能够转动转子，检查三相电压正常，但三相绕组全部被烧毁。造成电动机绕组故障原因是电动机过载、冷却装置失效或外界环境温度过高等。解决办法是检查过载原因，如皮带轮过紧、转轴弯曲、定转子相擦、轴承有故障（如磨损、缺油、滚动体损坏）、负荷过大等，然后逐一解决上述缺陷。同时检查电机冷却装置，如风机、冷水管、散热器等是否有缺陷，环境温度是否过高。如果散热条件不能改善，那么要相应降低电机的负荷。故障名称可能原因解决方案电机只能正转不能反转1) 变频器与PLC反转接口故障或接触不良2) C