數(shù)控機(jī)床采用KENT-18TC或FANUC系統(tǒng)或廣數(shù)系統(tǒng),控制機(jī)床的各種不同加工,縱橫向進(jìn)給采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),采用自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架或排刀,可配手動(dòng)或液壓卡盤(pán)。本機(jī)床特別適用于大中批量的多臺(tái)階軸及套類(lèi)零件的加工,也可進(jìn)行錐度、圓弧、螺紋等零件的自動(dòng)車(chē)削加工。
數(shù)控系統(tǒng)故障維修通常按照:現(xiàn)場(chǎng)故障的診斷與分析、故障的測(cè)量維修排除、系統(tǒng)的試車(chē)這三大步進(jìn)行。
1、數(shù)控機(jī)床故障診斷
在故障診斷時(shí)應(yīng)掌握以下原則:
1.1先外部后內(nèi)部
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越高,數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來(lái)越低,而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床,其故障的發(fā)生也會(huì)由這三者綜合反映出來(lái)。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會(huì)擴(kuò)大故障,使機(jī)床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測(cè)開(kāi)關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問(wèn)題而引起的。
1.2先機(jī)械后電氣
一般來(lái)說(shuō),機(jī)械故障較易發(fā)覺(jué),而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機(jī)械性的故障。
1.3先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)
先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài),通過(guò)了解、觀察、測(cè)試、分析,確認(rèn)通電后不會(huì)造成故障擴(kuò)大、發(fā)生事故后,方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行狀態(tài)下,進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試,查找故障。而對(duì)通電后會(huì)發(fā)生破壞性故障的,必須先排除危險(xiǎn)后,方可通電。
1.4先簡(jiǎn)單后復(fù)雜
當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織,一時(shí)無(wú)從下手時(shí),應(yīng)先解決容易的問(wèn)題,后解決難度較大的問(wèn)題。往往簡(jiǎn)單問(wèn)題解決后,難度大的問(wèn)題也可能變得容易。
2、數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)是高技術(shù)密集型產(chǎn)品,要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位,要借助于診斷技術(shù)。隨著微處理器的不斷發(fā)展,診斷技術(shù)也由簡(jiǎn)單的診斷朝著多功能的診斷或智能化方向發(fā)展。診斷能力的強(qiáng)弱也是評(píng)價(jià)CNC數(shù)控系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術(shù)大致可分為以下幾類(lèi):
2.1起動(dòng)診斷
起動(dòng)診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開(kāi)始,系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動(dòng)執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件,如CPU、存儲(chǔ)器、I/O等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機(jī)、軟盤(pán)單元等裝置或外部設(shè)備。只有當(dāng)全部項(xiàng)目都確認(rèn)正確無(wú)誤之后,整個(gè)系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀態(tài)。否則,將在CRT畫(huà)面或發(fā)光二極管用報(bào)警方式指示故障信息。此時(shí)起動(dòng)診斷過(guò)程不能結(jié)束,系統(tǒng)無(wú)法投入運(yùn)行。
2.2在線診斷
在線診斷是指通過(guò)CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序,在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個(gè)伺服單元、伺服電機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動(dòng)機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電,在線診斷就不會(huì)停止。
2.3離線診斷
離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或?qū)I(yè)維修中心利用專(zhuān)用的診斷軟件和測(cè)試裝置進(jìn)行停機(jī)(或脫機(jī))檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi),如縮小到某個(gè)功能模塊、某部分電路,甚至某個(gè)芯片或元件,這種故障定位更為。
2.4現(xiàn)代診斷技術(shù)
隨著電信技術(shù)的發(fā)展,IC和微機(jī)性價(jià)比的提高,近年來(lái)國(guó)外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領(lǐng)域。
?。?)通信診斷
也稱(chēng)遠(yuǎn)程診斷,即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)維修中心的專(zhuān)用通訊診斷計(jì)算機(jī)通過(guò)連接進(jìn)行測(cè)試診斷。如西門(mén)子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能,用戶把CNC系統(tǒng)中專(zhuān)用的“通信接口”連接在普通電話線上,而兩門(mén)子公司維修中心的專(zhuān)用通迅診斷計(jì)算機(jī)的“數(shù)據(jù)電話”也連接到電話線路上,然后由計(jì)算機(jī)向CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序,并將測(cè)試數(shù)據(jù)輸回到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析并得出結(jié)論,隨后將診斷結(jié)論和處理辦法通知用戶。
(2)自修復(fù)系統(tǒng)
就是在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有備用模塊,在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復(fù)程序,當(dāng)該軟件在運(yùn)行時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)模塊有故障時(shí),系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上,同時(shí)自動(dòng)尋找是否有備用模塊,如有備用模塊,則系統(tǒng)能自動(dòng)使故障脫機(jī),而接通備用模塊使系統(tǒng)能較快地進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這種方案適用于無(wú)人管理的自動(dòng)化工作場(chǎng)合。
3、數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障排除方法
由于數(shù)控機(jī)床故障比較復(fù)雜,同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)自診斷能力還不能對(duì)系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測(cè)試,往往是一個(gè)報(bào)警號(hào)指示出眾多的故障原因,使人難以入手。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實(shí)踐中常用的排除故障方法。
3.1直觀檢查法
直觀檢查法是維修人員根據(jù)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?,F(xiàn)象的觀察,確定故障范圍,可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊電路板上,然后再進(jìn)行排除。
3.2初始化復(fù)位法
一般情況下,由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)清除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無(wú)法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
3.3自診斷法
數(shù)控系統(tǒng)已具備了較強(qiáng)的自診斷功能,并能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用自診斷功能,能顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間的接口信息的狀態(tài),從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)械部分還是數(shù)控部分,并顯示出故障的大體部位(故障代碼)。
3.4功能程序測(cè)試法
功能程序測(cè)試法是將數(shù)控系統(tǒng)的功能用編程法編成一個(gè)功能試驗(yàn)程序,并存儲(chǔ)在相應(yīng)的介質(zhì)上,如紙帶和磁帶等。在故障診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序,可快速判定故障發(fā)生的可能起因。
3.5備件替換法
用好的備件替換診斷出壞的線路板,即在分析出故障大致起因的情況下,維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分,從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級(jí)。并做相應(yīng)的初始化起動(dòng),使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.6交叉換位法
當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者個(gè)能確定是否是故障板而又沒(méi)有備件的情況下,可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查,例如兩個(gè)坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換,從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意,不僅要硬件接線的正確交換,還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換,否則不僅達(dá)不到目的,反而會(huì)產(chǎn)生新的故障造成思維混亂,一定要事先考慮周全,設(shè)計(jì)好軟、硬件交換方案,準(zhǔn)確無(wú)誤再行交換檢查。
3.7參數(shù)檢查法
系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無(wú)效。發(fā)生故障時(shí)應(yīng)及時(shí)核對(duì)系統(tǒng)參數(shù),參數(shù)一般存放在磁泡存儲(chǔ)器或存放在需由電池保持的CMOSRAM中,一旦電池電量不足或由于外界的干擾等因素,使個(gè)別參數(shù)丟失或變化,發(fā)生混亂,使機(jī)床無(wú)法正常工作。此時(shí),可通過(guò)核對(duì)、修正參數(shù),將故障排除。