数控机床的维护和电气故障诊断.doc

数控机床的维护和电气故障诊断参考资料：/%C5%C9%BF%CB652/blog/item/d00052f6bad3f712d8f9fd74.html数控机床的故障诊断及维护在内容、手段和方法上与传统机床的故障诊断及维护有很大的区别，且内容多，涉及面广。学习和掌握数控机床故障诊断及维护的技术，已越来越引起相关企业和工程技术人员的关注。 系统大多已模块化，其可靠性较高；电源配置及伺服驱动系统，由于受切削状态、温度及各种干扰因素的影响，使伺服性能、电气参数发生变化或电气元件失效，容易引起故障；可编程控制器（）替代了普通机床强电柜中大部分的机床电器，从而实现对主轴、进给、换刀、润滑、冷却、液压和气动等系统的逻辑控制；机床上各部位上的控制开关、行程开关、接近开关及继电器、电磁阀等机床电器开关作为可编程控制器的输入和输出控制；其可靠性将直接影响到机床能否正确执行动作，这类故障是数控机床常见的故障。一般情况下，数控机床操作、保养和调整不当大约占所有故障的，伺服驱动系统、电源配置及 控制部分的故障大约占整个故障的，而 系统的故障只占左右。一、数控机床电气设备的日常维护机床电气柜的散热通风通常安装于电气柜门上的热交换器或轴流风扇，能使电气柜的内外进行空气循环，促使电气柜内的发热装置或电器元件，如驱动装置等进行散热。应定期检查电气柜上的热交换器或轴流风扇的工作状况，风道是否畅通，防止引起柜内温度过高而使系统不能可靠运行，甚至引起过热报警。尽量少开电气柜门加工车间漂浮的灰尘、油雾和金属粉末落在电气柜上容易造成元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障。因此，除了定期维护和维修外，平时应尽量少开电气柜门。二、数控机床电气故障的发生特点按照故障频率发生的高低，数控机床整个使用寿命期大致可分为三个阶段，即初始使用期、相对稳定运行期以及寿命终了期。初始使用期从数控机床安装调试后，开始运行半年至一年期间，故障发生频率较高，一般无规律可循。从电气角度看，数控机床控制系统及执行部件使用了大量的电力电子器件，这些电气元件在制造厂虽然经过严格筛选，但在实际运行时，由于交变负荷及电路开、关的瞬时“浪涌”电流和反电动势等的冲击，某些电器元件经受不起初期考验，因电流或电压击穿而失效，致使整个设备出现故障。总之，在这个时期故障发生频率很高，为此，要加强对机床的监测，勤记录，定期对机床进行机电调整，以保证设备各种运行参数处于技术规范之内。相对稳定运行期相对稳定运行期较长，一般为年。设备在经历了初期的各种磨合和调整后，开始进入相对稳定的正常运行期，此时各类电器元件器质性的故障较为少见，但不排除偶发性故障的产生，所以，在这个时期内要坚持做好设备运行记录，以备排除故障时参考。另外，要坚持每隔个月对设备作一次机电综合检测和复校。这个时期内的电气故障大多数可以排除。寿命终了期机床进入寿命终了期后，各类电器元件开始加速磨损和老化，故障发生频率开始逐年递增，这个时期内故障性质多属于渐发性和器质性的。例如行程开关接触灵敏度以及某些电器元件品质因素开始下降等。大多数渐发性故障具有规律性，在这个时期内，同样要坚持做好设备运行记录。三、数控机床故障诊断方法数控机床的故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位三个阶段。第一阶段的故障检测就是对数控机床进行测试，判断是否存在故障；第二阶段是判定故障性质，并分离出故障的部件或模块；第三阶段是将故障定位到可以更换的模块或印制线路板，以缩短修理时间。为了及时发现系统出现的故障，快速确定故障所在部位并能及时排除，要求故障诊断应尽可能少且简便，故障诊断所需的时间应尽可能短。为此，可以采用以下的诊断方法：直观法利用感觉器官，注意发生故障时的各种现象，如故障时有无火花、亮光产生，有无异常响声、何处异常发热及有无焦煳味等。仔细观察可能发生故障的每块印制线路板的表面状况，有无烧毁和损伤痕迹，以进一步缩小检查范围，这是一种最基本、最常用的方法。 系统的自诊断功能依靠 系统快速处理数据的能力，对出错部位进行多路、快速的信号采集和处理，然后由诊断程序进行逻辑分析判断，以确定系统是否存在故障，及时对故障进行定位。现代 系统自诊断功能可以分为以下两类：（） 开机自诊断开机自诊断是指从每次通电开始至进入正常的运行准备状态为止，系统内部的诊断程序自动执行对、存储器、总线、 单元等模块、印制线路板、 单元、光电阅读机及软盘驱动器等设备运行前的功能测试，确认系统的主要硬件是否可以正常工作。（） 故障信息提示当机床运行中发生故障时，在 显示器上会显示编号和内容。根据提示，查阅有关维修手册，确认引起故障的原因及排除方法。一般来说，数控机床诊断功能提示的故障信息越丰富，越能给故障诊断带来方便。但要注意的是，有些故障根据故障内容提示和查阅手册可直接确认故障原因；而有些故障的真正原因与故障内容提示不相符，或一个故障显示有多个故障原因，这就要求维修人员必须找出它们之间的内在联系，间接地确认故障原因。数据和状态检查系统的自诊断不但能在 显示器上显示故障报警信息，而且能以多页的“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状态信息，常见的数据和状态检查有参数检查和接口检查两种。（） 参数检查数控机床的机床数据是经过一系列试验和调整而获得的重要参数，是机床正常运行的保证。这些数据包括增益、加速度、轮廓监控允差、反向间隙补偿值和丝杠螺距补偿值等。当受到外部干扰时，会使数据丢失或发生混乱，机床不能正常工作。（） 接口检查系统与机床之间的输入输出接口信号包括 系统与、 与机床之间接口输入输出信号。数控系统的输入输出接口诊断能将所有开关量信号的状态显示在 显示器上，用“”或“”表示信号的有无，利用状态显示可以检查系统是否已将信号输出到机床侧，机床侧的开关量等信号是否已输入到 系统，从而可将故障定位在机床侧或是在 系统。报警指示灯显示故障现代数控机床的 系统内部，除了上述的自诊断功能和状态显示等“软件”报警外，还有许多“硬件”报警指示灯，它们分布在电源、伺服驱动和输入输出等装置上，根据这些报警灯的指示可判断故障的原因。备板置换法利用备用的电路板来替换有故障疑点的模板，是一种快速而简便的判断故障原因的方法，常用于 系统的功能模块，如 模块、存储器模块等。需要注意的是，备板置换前，应检查有关电路，以免由于短路而造成好板损坏，同时，还应检查试验板上的选择开关和跨接线是否与原模板一致，有些模板还要注意模板上电位器的调整。置换存储器板后，应根据系统的要求，对存储器进行初始化操作，否则系统仍不能正常工作。交换法在数控机床中，常有功能相同的模块或单元，将相同模块或单元互相交换，观察故障转移的情况，就能快速确定故障的部位。这种方法常用于伺服进给驱动装置的故障检查，也可用于 系统内相同模块的互换。敲击法 系统由各种电路板组成，每块电路板上会有很多焊点，任何虚焊或接触不良都可能出现故障。用绝缘物轻轻敲打有故障疑点的电路板、接插件或电器元件时，若故障出现，则故障很可能就在敲击的部位。测量比较法为检测方便，模块或单元上设有检测端子，利用万用表、示波器等仪器仪表，通过这些端子检测到的电平或波形，将正常值与故障时的值相比较，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于数控机床具有综合性和复杂性的特点，引起故障的因素是多方面的。上述