数控系统故障诊断与维修技术.ppt

第三章数控系统故障诊断与维修技术,数控机床故障诊断及维修,3.1数控系统维修的基础,数控维修人员必须具备的专业知识,电子线路电子元器件计算机软硬件接口技术测量技术机械,数控维修人员必须具备的基本素质,高度的责任心和良好的职业道德具备相关的专业知识进行过良好的数控技术培训，掌握数控、各类驱动器、PLC的工作原理，使用方法及编程语言熟悉各类机床的基本结构，具备较强的动手操作能力掌握各种常用仪器、仪表和各种维修工具的使用方法,数控维修阶段的划分,准备阶段现场调研、故障信息的采集、工具与备件的准备。现场维修阶段故障的诊断、检测、分析、定位、修复等。维修后的处理阶段数控设备重新投入运行后的技术维护及技术管理。,数控维修档案的建立,技术档案对机床参数和PLC参数进行及时的备份，对相关资料和说明书进行比较的备份。故障档案对机床的每次维修过程进行记录。设备测绘对个别重要的而设备资料中有没有详细说明的部件、接线等进行比较的测绘和参数记录。,数控维修技术资料的准备,设备的安装调试资料主要有安装基础图、搬运吊装图、精度检验表等设备的使用操作资料设备制造厂编制的使用说明书、维修保养手册、设备所配数控系统的编程手册、操作手册等。,数控维修技术资料的准备,维修保养资料(1)设备厂商编制的维修保养手册(2)数控系统生产厂提供的有关资料，主要有数控系统维修手册、诊断手册、参数手册、固定循环手册、伺服放大器及伺服电机的参数手册和维护调整手册，以及一些特殊功能的说明书、数控系统的安装使用手册等。(3)设备的电气图纸资料，如设备的电气原理图、电气接线图、电器元件位置图，可编程控制器部分的梯形图或语句表，PLC输入输出点的定义表，梯形图中的计时器、计数器、保持继电器的定义及详细说明，所用的各种电器的规格、型号、数量、生产厂家等明细表。,数控维修技术资料的准备,维修保养资料(4)机械维修资料，主要有设备结构图、运动部件的装配图、关键件、易耗件的零件图，零件明细表等。(5)有关液压系统的维修调整资料，包括液压系统原理图、液压元件安装位置图、液压管路图、液压元件明细表、液压马达的调整资料、液压油的标号及检验更换周期资料、液压系统清理方法及周期等。(6)气动部分的维修调整资料，主要有气动原理图、气动管路图、气动元件明细表，有关过滤、调压、油化雾化三点组合的调整资料，使用的雾化油的牌号等。,数控维修技术资料的准备,维修保养资料(7)润滑系统维修保养资料，数控设备一般采用自动润滑单元，设备生产厂应提供的资料有润滑单元管路图、元件明细表、管道及分配器的安装位置图、润滑点位置图、所用润滑油的标号、润滑周期及润滑时间的调整方法等。(8)冷却部分的维修保养资料，数控设备冷却部分有：切削液循环系统、电器柜空调冷却器、有关精密部件的恒温装置等，这些部分的主要资料是安装调整维修说明书。(9)有关安全生产的资料，如安全警示图、保护接地图、设备安全事项、操作安全事项等。,故障发生时的注意事项,故障的种类要了解机床在出现故障时，机床处于何种运行方式。故障的频繁程度故障的重复性外界状态外界状态包括环境温度、是否有强烈振动?以及其他干扰源操作状况,故障发生时的注意事项,运转情况机床情况机床的调整状况机床与数控系统之间的接线及接口情况数控装置的外观检查及程序检查,3.2数控机床的日常维护,本讲主要内容,机械部分的检查调试液压系统的检查调整气动系统的检查调整润滑部分的检查调整电气部分的维护保养数控机床的验收,一、机械部分的检查调试,1、加工中心机械结构,机械传动系统：是指将电机的旋转运动变为供工作台的直线运动的整个机械传动链及附属机构，包括齿轮减速装置、滚珠丝杠副、导轨及工作台等。机床本体加工中心的机械故障通常表现为运动失效和精度超差。,2、机械部分的检查及保养（1）,（1）日常维护保养每班加工结束后应清扫散落在导轨、工作台上的铁屑；检查排屑器是否正常；工作结束后将伺服轴调整到适当位置。,2、机械部分的检查及保养（2）,（2）机床各运动轴传动链的检查调整检查周期：一年；检查导轨镶块的间隙是否合适；滚珠丝杠的预紧是否合适；联轴器的螺钉是否有松动；同步齿形带是否松动或磨损；齿轮间隙是否合适；主轴箱平衡块的链条是否磨损，并进行润滑等。,2、机械部分的检查及保养（3）,（3）各运动轴精度的检查调整检查周期：一年；检查运动轴是否因长期磨损而使其精度已经超过了允许范围。,2、机械部分的检查及保养（4）,（4）减速撞块的检查调整检查减速撞块的固定螺钉是否松动。,二、液压系统的检查调整,1、液压系统的相关部件,加工中心的刀具自动交换系统（ATC）、自动拖板交换系统（APC）及主轴箱的平衡等一般采用液压系统实现。,2、加工中心液压系统维护,观察与液压系统相关的工作部件是否运行正常；油箱油位、油温是否正常；冷却风扇是否正常；每周检查液压系统压力是否正常；每年清洗或更换过滤装置；及时更换液压油。,三、气动系统的检查调整,1、气动系统的相关部件,加工中心的气动系统主要用于主轴锥孔及刀具的清洁，有时也用于刀具自动交换系统（ATC）和工件夹具。,2、加工中心气动系统维护,每天检查压缩空气的压力是否正常；过滤器需要手工排水的，夏季每两天排一次，冬季每周排一次；每月检查润滑器内的润滑油是否用完，及时添加润滑油。,四、润滑部分的检查调整,1、润滑部分的相关部件,加工中心都使用自动润滑单元。需要润滑的部件一般有机床导轨、滚珠丝杠等。,2、润滑部分的维护,每周定期加润滑油；每年检查润滑油分配装置，发现油路堵塞或漏油应及时修复。,五、电气部分的维护保养,1、电气部分的相关部件,动力电源输入线路；继电器；接触器；控制电路等。,2、电气部分的维护,每年由电工进行一次电气检查；及时清除电控柜灰尘及过滤网，检查散热风扇运转是否正常。,3、电源的维护与保养,电源的组成三相输入线路、熔断器、电源开关、电源变压器、控制变压器、断路器、各种继电器、接触器等。通过电源配置提供给数控机床所需要的各种电源，以满足不同负载的要求。一般有：380V、220V、200V、24V以及5V等。,3、电源的维护与保养,维护保养内容三相电源的电压值是否正常，有否偏相；所有电气连接是否良好；各类开关是否有效；各继电器、接触器是否正常工作；检验热继电器、电弧抑制器等保护器件是否有效；检查电气柜防尘滤网、冷却风扇是否正常。,思考与练习：,加工中心机械传动系统是指什么？加工中心的机械故障通常表现是什么？简述机床各运动轴传动链基本维护内容。,3.3现代数控系统的自诊断,1、三种自诊断形式,启动诊断在线诊断离线诊断,2、自诊断技术故障诊断流程,3、自诊断技术故障诊断举例（1）,3、自诊断技术故障诊断举例（2）,FANUC10TE系统的数控机床，开机后CRT显示：FS107E1399BROMTEST：ENDRAMTEST未通过测试故障可能：参数丢失、支持电池失效或接触不良等。,3.4用机床参数来维修数控系统,1、数控机床参数概述,数控机床的机床参数是经一系列的试验和调整而获得的重要参数，是机床正常运行的保证。,2、产生参数故障的原因,数控系统后备电池失效，产生的原因可能是机床长期闲置不用、后备电池出现故障或接触不良。操作者的误操作机床在DNC状态下加工工件或进行数据通讯过程中电网瞬间停电,3、参数检查法流程,思考与练习：,自诊断技术的故障诊断流程是什么？产生参数故障的原因有哪些？,3.5数控系统的软件故障,1、软件故障发生的原因,误操作引起供电电池电压不足干扰信号引起软件死循环操作不规范用户程序出错,2、软件故障的排除,对于软件程序丢失或参数变化造成的运行异常、程序中断、停机故障可采取修正数据、程序或清除原参数、程序后再重新装载的方法来恢复系统的正常工作；对于程序运行或数据处理过程中发生中断而造成的停机故障，可采取硬件复位或关掉数控机床总电源开关，然后再重新开机的方法来排除故障；开关系统电源是清除软件故障的方法，但在出现故障报警信息内容记录下来，以便于排除故障。,3.6数控系统的硬件故障,硬件故障检查与分析,1、常规检查：外观检查连接电缆、连接线检查连接端及接插件检查恶劣环境下工作的元器件检查易损部位的元器件检查定期保养的部位及元器件的检查电源电压检查,硬件故障检查与分析,2、故障现象分析法3、面板显示与指示灯显示分析法4、系统分析法5、信号追踪法6、静态测量法7、动态测量法,3.7机床数控系统的典型维修实例,数控机床参考点及其故障诊断,1、加工中心回参考点的方法：栅点法回零轴的零位触点开关被压下后，回零速度减速到接近原点速度运行，当零位触点开关重新被松开，系统开始寻找光电编码器发出的零位脉冲，当检测到零位脉冲时，伺服电机停转，该点即为该轴的机床零点。,数控机床参考点及其故障诊断,1、数控机床回参考点的方法：磁开关法在机械本体上安装磁铁及磁感应原点开关或者接近开关，当磁感应原点开关或接近开关检测到原点信号后，伺服电机立即停止，该点即为该轴的机床零点。由于删点法比磁开关法回零精度高，故通常采用栅点法。,数控机床参考点及其故障诊断,2、数控机床回参考点的动作过程：“”回零模式“”回零模式“”回零模式,数控机床参考点及其故障诊断,2、数控机床回参考点的动作过程：,数控机床参考点及其故障诊断,2、数控机床回参考点的动作过程：,数控机床参考点及其故障诊断,3、机床回不了参考点的故障分析与排除：机床开机后回不了参考点的故障一般有以下几种情况造成：零点开关出现问题，PLC没有产生减速信号编码器或者光栅尺的零点脉冲出现了问题数控