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机床翻新故障分析及维修经验总结

来源:     作者:     发布时间:2020-12-29

机床翻新的应用越来越广泛,具有加工灵活性好、精度高、生产效率高的优点。但是由于技术越来越先进和复杂,维修人员的素质非常高,要求他们有深厚的专业知识和丰富的维修经验,才能及时排除机床翻新的故障。

 

广泛应用于机床翻新。我们公司有几十台数控设备,数控系统有很多种类型。近年来,这些设备出现了一些故障。通过对这些故障的分析和处理,我们获得了一些经验。下面结合一些典型的例子,对机床翻新的故障进行系统的分析,以供参考。

一、数控系统故障

一、数控系统故障

 

1.硬件故障

 

有时由于数控系统硬件损坏,机床停机。对于这类故障的诊断,首先要了解数控系统的工作原理和各个电路板的功能,然后分析故障现象,在条件允许的情况下,利用交换法准确定位故障点。

 

例1:德国, 西门子,一台采用SINUMERIK  System  3的机床翻新,其PLC采用S5-130 W/B,故障一次,通过数控系统PC功能输入的R参数在加工中没有影响,所以加工程序列中R参数的值不能改变。通过对数控系统工作原理和故障现象的分析,我们认为是PLC的主板有问题,进一步确定是另一台机床的主板有问题。经过专业厂家维修,故障排除。

 

例2:另一台机床也采用SINUMERIK  SYSTEM  3数控系统,其加工程序列程序号无法输入,不需要法自动加工,确认数控系统内存板有问题。修复后,故障消除。

 

例3:德国heidenhain公司使用TNC  155的数控铣床出现过一次故障,系统在工作中经常死机,断电时经常丢失机器参数和程序列。检查后发现数控系统主板弯曲变形。矫直固定后,系统恢复正常,无类似故障再次发生。

 

2.软故障

 

机床翻新的一些故障是由数控系统机床参数引起的,有时是由于设置不当,有时是由于事故,参数发生变化或变得混乱,只要调整参数,这种故障就会自然消失。还有一些故障是由于偶然的原因导致数控系统处于无限循环状态。对于此类故障,有时需要使用强制启动方形法来恢复系统。

 

例1:一台使用日本发那科公司FANUC-OT系统的数控车床,每次开机都死机,任何正常操作都不起作用。之后,采用强制复位方形法,系统内存全部清空后,系统恢复正常。重新输入机床参数后,机床可以正常使用。这个故障是机床参数混乱造成的。例2:对于专用数控铣床,数控系统采用西门子西诺美利克系统3,在批量加工时,数控系统显示2号报警“限位开关”。该故障是由于Y轴行程超过软件设定的ji限值,检查程序值没有改变而引起的。仔细观察故障现象后,确定故障发生时CRT上显示的Y轴坐标达到软件ji限。经过仔细研究,发现补偿值投入增加。正确调整软件限制设置后,此故障是由软件限制设置不当引起的。

 

例3:使用西门子SINUMERIK  810的机床翻新一旦出现问题,系统每次开机都进入AUTOMATIC状态,无法进行任何操作,系统崩溃。强制启动后,系统恢复正常运行。该故障是由于操作者失误或其他原因导致数控系统处于无限循环状态。

 

3.其他原因导致的NC系统故障,有时会因为电源问题或缓冲电池故障导致系统故障。

 

例1:在德国, 西门子,一台使用SINUMERIK系统3的机床翻新曾经发生故障。数控系统通电后,CRT不显示。检查后,发现数控系统上“耦合模块”板左侧的发光二ji管闪烁,表示故障。PLC热启动后,系统工作正常。但几天后,这个断层又出现了。经分析LED闪烁频率,确认为电池故障。更换电池后,故障消除。

 

例2:使用西门子, SINUMERIK  810的机床翻新有时在自动加工过程中,系统突然断电,测量其24V  DC电源,发现只有22V左右。当电网电压向下波动时,该电压降低,导致数控系统采取保护措施,自动切断电源。确认整流变压器匝间短路导致容量不足。更换新整流变压器后的故障排除。

 

例3:另一台同样使用西门子SINUMIK  810的机床翻新出现了这样的故障。系统开机,系统开始自检,自检完毕进入基本画面,系统掉电。经分析检查,发现X轴制动线圈对地短路。系统自检后,伺服条件准备就绪,制动器通电并释放。制动保持线圈由24V电源供电。由于线圈对地短路,24V电压瞬间下降,数控系统采取保护措施自动断电。

二、伺服系统的故障

二、伺服系统的故障

 

因为数控系统的控制核心是机床翻新的进给部分,进给是通过伺服单元控制伺服电机并驱动滚珠丝杠来实现的,而旋转编码器作为位置反馈元件形成半闭环位置控制系统。因此,伺服系统在机床翻新中起着重要的作用。伺服系统的故障通常是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机和编码器的问题引起的。这里有几个例子:例1:伺服电机损坏

 

在使用西诺美利克810/T的数控车床上,一旦转塔出现故障且旋转不到位,转塔旋转时会出现“滑动电源组件无操作”报警。根据对工作原理和故障现象的分析,转台的旋转是由伺服电机驱动的。一旦电机启动,伺服单元会产生过载报警,切断伺服电源,反馈给数控系统,显示6016报警。检查机械零件并更换伺服单元并没有解决问题。更换伺服电机后,故障消除。

 

例2:采用DC伺服系统的美国数控磨床,当E轴运动时,产生“E轴执行器跟随误差”报警,并观察故障发生过程。当e轴开始移动时,CRT上显示的e轴值发生变化,当值变为14时,突然跳到471。因此,我们认为反馈部分有问题,更换位置反馈板以消除故障。

 

例3:在另一台数控磨床上,E  轴修整器失控,E轴可以回到参考点。但在自动修剪或半自动过程中,移动速度ji快,直到碰到限位开关。观察故障过程,发现限位开关被击中时,显示的坐标值远小于实际值,一定是位置反馈的问题。然而,更换反馈板和编码器未能解决问题。仔细研究,发现E-轴修整器是Z轴驱动的。一般回到参考点时,E轴在Z轴的一边,而修剪时E-轴修整器被Z轴带到中间。为此,我们做了这样一个实验,把E  轴修整器移到Z轴中间,然后回到参考点,当参考点失控的时候;因此,我们得出结论,由于E-轴修整器。找正确认了我们的判断,找到断点,焊接,采取防折叠措施,机床才能恢复工作。

三、外部故障

三、外部故障

 

因为现代数控系统的可变性越来越高,故障率越来越低,故障少。大多数故障是非系统故障,由外部原因引起。

 

1.现代数控设备是机电yitihua产品,结构复杂,保护措施完善,自动化程度高。有些故障不是硬件损坏造成的,而是操作、调整和处理不当造成的。这种故障在设备使用初期经常发生,此时操作人员和维修人员对设备不是特别熟悉。

 

例1:数控铣床刚投入使用时,转台经常出现不旋转的问题。通过对机床工作原理和加工过程的分析,发现这个问题与分度装置有关。只有当分度装置处于初始位置时,工作台才能旋转。例二:另一台数控铣床出了刀事故。按下急停按钮后,换了一把新刀,但工作台没有转动。通过PLC梯形图分析,发现换刀过程不正确。电脑认为换刀过程没有完成,其他操作无法进行。按照正确的程序再次换刀后,机器恢复正常。

 

例3:几台机床翻新投入使用时,有时会出现意想不到的情况。操作员按下紧急停止按钮后,系统断电并重启。此时,机床不返回参考点,bixu进行一些调整。有时,轴板bixu手动移动到非干涉区域。后来,我吸取了教训。按下急停按钮后,我将操作模式改为手动,松开急停按钮,将机床恢复到正常位置。然后,如果我操作或切断电源,就没有问题了。

 

2.外部硬件损坏导致的故障

 

这种故障是机床翻新的常见故障,通常是由检测开关、液压系统、气动系统、电动执行器和机械装置的问题引起的。有些故障可以产生报警,通过回报信息可以找到故障原因。

 

例1:一台数控磨床,数控系统采用西门子西诺美利克系统3,出现故障报警F31“主轴冷却液回路”,说明主轴冷却系统有问题,但检查冷却系统没有问题。查阅PLC梯形图。流量检测开关B9.6检测到此故障,检查此开关后发现开关损坏,更换新开关后故障消失。

 

例2:对于使用西门子,新诺明810的数控淬火机床,6014“故障水平淬火液”机床无法工作。报警信息表明淬火液位不够,检查液位已远远超过zuidi液位。检测液位开关后,发现液位开关有问题。更换新开关并排除故障。

 

虽然有些故障有报警信息,但不能反映故障的根本原因。此时,应根据报警信息和故障现象进行分析。

 

例3:对于数控磨床,当e轴回到参考点时,e轴旋转但没有找到参考点,而是一直运动,直到按下限位开关,数控系统显示报警“EAXIS  AT  MAX”。旅行”。根据故障现象分析,零开关可能有问题。确认无触点零开关损坏。更换新开关并排除故障。

 

例4:某专用数控铣床在批量加工零件时出现故障,每次零件加工完毕后都会出现,但z轴并没有向后移动。此时,它失败,加工程序中断,主轴停止,并显示F97报警“主轴速度不正常站2”,表示主轴有问题,检查主轴系统没有问题。其他问题也会导致主轴停止。所以我们用外部编程器监控PLC梯形图的运行状态,发现刀具液压夹紧压力检测开关F21.1出现故障时瞬间断开,说明铣刀夹紧力不够。为了anquan起见,PLC停止主轴。检查后发现液压不稳定,调整液压系统使其稳定,排除故障。还有一些故障不产生故障报警,但动作无法完成。此时,应根据维护经验、机床工作原理和PLC运行状态来判断故障。

 

例5:机床翻新一旦出现故障,加载门无法关闭,无法进行自动加工,无故障显示。负载门由气缸启闭,负载门的关闭由PLC输出Q2.0控制电磁阀Y2.0来实现,用数控系统的PC功能检查PLC

 

Q2.0状态,其状态为1,但电磁阀未通电。原来PLC输出Q2.0通过中间继电器控制电磁阀Y2.0。中间继电器损坏,导致了此故障。通过更换新继电器排除了故障。

 

例6:对于一台机床翻新,工作台不旋转,数控系统不显示故障报警。根据工作台的动作原理,工作台旋转的diyi步应该是气动浮动的。利用外部编程器跟踪PLC梯形图的动态变化,发现PLC信号没有发出。根据这个线索,我们继续检查,zui终发现反映dier、三工位分度头起始位置的检测开关I9.7、I10.6不同步,导致工作台不旋转。进一步确认三工位分度头产生机械错位,调整机械装置与两工位同步,排除故障。

 

发现问题是解决问题的diyi步,也是zuizhongyao的一步。特别是对于机床翻新的外部故障,有时诊断过程比较复杂,一旦发现问题,很容易解决。对于外部故障的诊断,我们总结了两个经验。首先要掌握机床的工作原理和动作顺序。其次,要熟练使用厂家提供的PLC梯形图,利用数控系统的状态显示功能或者用外部编程器监控PLC的运行状态,根据梯形图的链式关系确定故障点。只要做到以上两点,一般机床翻新的外部故障都会及时排除。