數(shù)控車床維修及維護(hù)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作為大學(xué)所學(xué)知識(shí)的最后一次總結(jié)，其作用是很重要的。它不但對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)做了一次全面的檢查與鞏固，而且是我們綜合利用所學(xué)的全部理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容為數(shù)控車床維修的條件、機(jī)床故障檢查與排除分析的方法以及車床的保養(yǎng)和典型車床的診斷與維修等。

2、在閆老師的耐心指導(dǎo)下。為我們介紹了數(shù)控車床的原理與應(yīng)用，并且講解了數(shù)控車床的維修方法與注意的事項(xiàng)，以及實(shí)踐工作的方法和理論及解決實(shí)際問題的方法。為我們整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）取得了第一手資料。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中閆老師提出了寶貴的意見和糾正我們的錯(cuò)誤，從而使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）得以圓滿成功。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使我受益匪淺。</p><p>　　首先，培養(yǎng)我們分析實(shí)際問題的能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)動(dòng)手解決問題的能力，從而達(dá)到

3、鞏固，擴(kuò)大和深化所學(xué)的理論知識(shí)，為即將走向的工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 </p><p>　　其次，培養(yǎng)了我們深入實(shí)際，調(diào)整研究的工作方法。再次，培養(yǎng)我們熟悉有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的能力，獨(dú)立進(jìn)行查找資料的能力。</p><p>　　數(shù)控車床自身所具有的明顯優(yōu)勢使得它在工業(yè)中的應(yīng)用前景極為樂觀，隨著數(shù)控技術(shù)進(jìn)一步的開發(fā)和利用，我們深信，它必將在機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。<

4、;/p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控車床的保養(yǎng) 硬件故障 軟件故障</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p>　　第一章 數(shù)控車床的

5、維修4</p><p>　　一、數(shù)控車床維修工作的基本條件4</p><p>　　二、數(shù)控車床故障診斷6</p><p>　　第二章 數(shù)控車床故障的處置與分析排除的方法15</p><p>　　一、車床故障處置15</p><p>　　二、車床故障分析18</p><p>　　三、數(shù)

6、控車床故障排除的方法20</p><p>　　第三章 車床的保養(yǎng)23</p><p>　　一、數(shù)控車床的保養(yǎng)知識(shí)23</p><p>　　二．?dāng)?shù)控車床系統(tǒng)的維護(hù)24</p><p><b>　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　感想27</b><

7、;/p><p><b>　　致謝28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)（車）床是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，它的產(chǎn)生是20世紀(jì)中期計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)高速發(fā)展的結(jié)果,是在

8、機(jī)械制造業(yè)要求產(chǎn)品高精度、高質(zhì)量、高生產(chǎn)率、低消耗和中、小批量、多品種產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的結(jié)果,機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但在實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)方面曾遇到困難,對(duì)于大批大量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流水作業(yè)比較容易，但對(duì)于多品種小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化經(jīng)歷了漫長的道路,因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)屬于離散型生產(chǎn)，它與化工生產(chǎn)、電力生產(chǎn)等連續(xù)型生產(chǎn)類型截然不同,在機(jī)械加工中，產(chǎn)品是經(jīng)過一道道工序、多次換刀與一系列動(dòng)作逐步累加而成型的,通過成組

9、技術(shù)將產(chǎn)品分類，力求把中、小批量產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成大批大量生產(chǎn)的形式，組成流水生產(chǎn)作業(yè)，在一定程度上可以使機(jī)械加工生產(chǎn)類型由離散型轉(zhuǎn)化為連續(xù)型。但要把這種連續(xù)型生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化，只有在數(shù)控車床誕生以后，把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入金屬切削車床之中，才從根本上解決了“柔性制造”（Flexible Manufacturing）、自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)際問題,因此，毫不夸張地說：數(shù)控車床的產(chǎn)生是機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中的一場重大的技術(shù)革新, 經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的不斷改進(jìn)、開拓與發(fā)展

10、，數(shù)</p><p>　　目前，數(shù)控車床的應(yīng)用越來越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產(chǎn)效率高，具有很多的優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)控車床是復(fù)雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機(jī)、電、液等很多技術(shù)，發(fā)生故障是難免的,機(jī)械銹蝕、機(jī)械磨損、機(jī)機(jī)械失效，電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動(dòng)、溫度變化、干擾、噪聲，軟件丟失或本身有隱患、灰塵等，但由于技術(shù)越來越先進(jìn)、復(fù)雜，且我國從事數(shù)控車床電氣設(shè)計(jì)、應(yīng)用與維修技術(shù)工作的工程技術(shù)人員數(shù)以萬計(jì)，然而由

11、于此項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜性、多樣性和多變性以及一些客觀環(huán)境因素的制約，在數(shù)控車床電氣維修技術(shù)方面還沒有形成一套成熟的、完整的理論體系。當(dāng)今控制理論與自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，使得數(shù)控技術(shù)也在同步飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式上的PC基、開放化和性能上的多樣化、復(fù)雜化、高智能化不僅給其應(yīng)用從觀念到實(shí)踐 帶來了巨大變化，也在其維修理論、技術(shù)和手段上帶來了很大變化。因此對(duì)維修人員的素質(zhì)要求很高的維修經(jīng)驗(yàn)，要求

12、他們具有較深的專業(yè)知識(shí)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn),在數(shù)控車床出現(xiàn)故障才能及時(shí)排除，沒有理論指導(dǎo)的實(shí)踐是盲目的實(shí)踐,沒有實(shí)踐的理論空洞的理論。</p><p>　　伴隨著數(shù)控車床的普遍應(yīng)用，數(shù)控車床的維修與保養(yǎng)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，本文旨在通過對(duì)數(shù)控車床故障的分析與維修保養(yǎng)等方面做了必要的介紹，是因?yàn)槊颗_(tái)數(shù)控車床經(jīng)過長時(shí)間使用后都會(huì)出現(xiàn)零部件的損壞，且在首次使用數(shù)控車床或由工人不熟練操作時(shí)，在一段時(shí)間里有1/3以上的故障是由操作不

13、當(dāng)引起的 ，但是即使開展有效的預(yù)防性維護(hù)可以延長元器件的工作壽命，延長機(jī)械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，延長車床的工作時(shí)間。</p><p>　　數(shù)控車床具有集機(jī)﹑電﹑液于一身的特點(diǎn)，是一種自動(dòng)化程度高的先進(jìn)設(shè)備，為了充分發(fā)揮其效益，以減少故障延長系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間，所以要求數(shù)控車床維護(hù)人員不僅要有機(jī)械加工工藝以及液壓氣動(dòng)方面的知識(shí)，還要具備電子計(jì)算機(jī)﹑自動(dòng)控制﹑驅(qū)動(dòng)及測量技術(shù)等方面的知識(shí) ，這樣才能

14、全面的了解和掌握數(shù)控車床，及時(shí)搞好維護(hù)保養(yǎng)工作。</p><p>　　第一章 數(shù)控車床的維修</p><p>　　一、 數(shù)控車床維修工作的基本條件</p><p>　　數(shù)控車床的身價(jià)從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機(jī)，其影響和損失往往很大。但是，人們對(duì)這樣的設(shè)備往往更多地是看重其效能，而不僅對(duì)合理地使用不夠重視，更對(duì)其保養(yǎng)

15、及維修工作關(guān)注太少，日常不注意對(duì)保養(yǎng)與維修工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)臨時(shí)抱佛腳的現(xiàn)象很是普遍。因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的效益，我們一定要重視維修工作，創(chuàng)造出良好的維修條件。</p><p><b>　　1．人員條件</b></p><p>　　數(shù)控車床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關(guān)鍵取決于電氣維修人員的素質(zhì)條件。</p><p>　　1）

16、首先是有高度的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德。</p><p>　　2）知識(shí)面要廣，要學(xué)習(xí)并基本掌握有關(guān)數(shù)控車床電氣控制的各學(xué)科知識(shí)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)、自動(dòng)控制與拖動(dòng)理論、控制技術(shù)、加工工藝以及機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，當(dāng)然還包括基本數(shù)控知識(shí)。</p><p>　　3）應(yīng)經(jīng)過良好的技術(shù)培訓(xùn)，數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，尤其是針對(duì)具體數(shù)控車床的技術(shù)培訓(xùn)，首先是參加相關(guān)的培訓(xùn)班和車床安裝現(xiàn)場的實(shí)際培訓(xùn)

17、，然后向有經(jīng)驗(yàn)的維修人員學(xué)習(xí)，而更重要且更長時(shí)間的是自學(xué)。</p><p>　　4）勇于實(shí)踐，要積極投入數(shù)控車床的維修與操作的工作中去，在不斷的實(shí)踐中提高分析能力和動(dòng)手能力。</p><p>　　5）掌握科學(xué)的方法，要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中總結(jié)提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學(xué)的方法。</p><p>　　6）學(xué)習(xí)并掌握各種電

18、氣維修中常用的儀器、儀表和工具。</p><p>　　7）掌握一門外語，特別是英語，起碼應(yīng)做到能看懂技術(shù)資料。</p><p><b>　　2．物質(zhì)條件</b></p><p>　　1）準(zhǔn)備好通用的和某臺(tái)數(shù)控車床專用的電氣備件。</p><p>　　2）非必要的常備電器元件應(yīng)做到采購渠道快速暢通。</p>

19、<p>　　3）必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。</p><p>　　4）每臺(tái)數(shù)控車床所配有的完整的技術(shù)圖樣和資料。</p><p>　　5）數(shù)控車床使用 、維修技術(shù)資料檔案。</p><p><b>　　3．關(guān)于預(yù)防性維護(hù)</b></p><p>　　預(yù)防性維護(hù)的

20、目的是為了降低故障率，其工作內(nèi)容主要包括下列幾方面的工作：</p><p>　　1）人員安排為每臺(tái)數(shù)控車床分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。</p><p>　　2）建檔針對(duì)每臺(tái)車床的具體性能和加工對(duì)象制定操作規(guī)章，建立工作與維修檔案，管理者要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改進(jìn)。</p><p>　　3）日常保養(yǎng)對(duì)每臺(tái)數(shù)控車床都

21、應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容(如坐標(biāo)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的潤滑、磨損情況，主軸潤滑等，油、水氣路，各項(xiàng)溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動(dòng)帶的松緊,繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動(dòng)，電氣柜通風(fēng)狀況等等)及各功能部件和元?dú)饧谋ｐB(yǎng)周期(每日、每月、半年或不定期)。</p><p>　　4）提高利用率數(shù)控車床如果較長時(shí)間閑置不用，當(dāng)需要使用時(shí)，首先車床的各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)會(huì)由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動(dòng)態(tài)

22、傳動(dòng)性能，降低車床精度，油路系統(tǒng)的堵塞更是一大煩事；從電氣方面來看，由于一臺(tái)數(shù)控車床的整個(gè)電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以萬計(jì)的電子元器件組成的，他們的性能和壽命具有很大離散性，從宏觀來看分三個(gè)階段：在一年之內(nèi)基本上處于所謂“磨合”階段。在該階段故障率呈下降趨勢，如果在這期間不斷開動(dòng)車床則會(huì)較快完成“磨合”任務(wù)，而且也可充分利用一年的維修期；第二階段為有效壽命階段，也就是充分發(fā)揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護(hù)保養(yǎng)的條件下,車床正常運(yùn)轉(zhuǎn)至

23、少可在五年以上；第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段，電器硬件故障會(huì)逐漸增多，數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命平均在8～10年左右。因此，在沒有加工任務(wù)的一段時(shí)間內(nèi)，最好較低速度下空運(yùn)行車床，至少也要經(jīng)常給數(shù)控車床通電,甚至每天通電。 </p><p>　　二、 數(shù)控車床故障診斷 </p><p>　　我們要學(xué)習(xí)車床的診斷首先要需要了解兩個(gè)概念：系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，

24、故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去了規(guī)定的功能：</p><p><b>　　1．診斷的內(nèi)容</b></p><p>　　1）動(dòng)作診斷：監(jiān)視車床各動(dòng)作部分，判定動(dòng)作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和車床主軸。</p><p>　　2）狀態(tài)診斷：當(dāng)車床電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載時(shí)，觀察運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　3）點(diǎn)檢

25、診斷：定期點(diǎn)檢液壓元件、氣動(dòng)元件和強(qiáng)電柜。</p><p>　　4）操作診斷：監(jiān)視操作錯(cuò)誤和程序錯(cuò)誤。</p><p>　　5）數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷。</p><p>　　2．典型數(shù)控車床的故障診斷與維修</p><p>　　1）伺服報(bào)警 414# 、 410# </p><p>　　臺(tái)灣省產(chǎn)FTC-30 數(shù)控車床在加工

26、過程中出現(xiàn) 414# 、 410# 報(bào)警 , 動(dòng)力停止。關(guān)閉電源再開機(jī) ,X 軸移動(dòng)時(shí)車床振顫 , 后又出現(xiàn)報(bào)警并動(dòng)力停止。查系統(tǒng)維修手冊(cè) , 報(bào)警信息為伺服報(bào)警、檢測到 X 軸位置偏差大。根據(jù)現(xiàn)象分析 , 認(rèn)為可能有以下原因 :① 伺服驅(qū)動(dòng)器壞 ;②X 軸滾珠絲杠阻滯及導(dǎo)軌阻滯。針對(duì)原因① , 調(diào)換同型號(hào)驅(qū)動(dòng)器后試機(jī) , 故障未能排除。針對(duì)故障②, 進(jìn)入伺服運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視畫面 , 移動(dòng)軸觀察驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率 , 發(fā)現(xiàn)明顯偏大 , 達(dá)到 250%

27、-300%。 判斷可能為機(jī)械故障。拆開 X 軸防護(hù)罩 , 仔細(xì)檢查滾珠絲杠和導(dǎo)軌均未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。車床 X 軸水平傾斜 45o 安裝 , 應(yīng)有防止其下滑的平衡塊或制動(dòng)裝置 , 檢查中未發(fā)現(xiàn)平衡塊 , 但車床說明書電器資料 顯示 PMC 確有 X 軸剎機(jī)釋放輸出接點(diǎn) , 而對(duì)比同型車床該接點(diǎn)輸出正常。檢查車床廠設(shè)置的 I/0 轉(zhuǎn)接板 , 該點(diǎn)輸出繼電器工作正常 , 觸點(diǎn)良好 , 可以輸出 110V 制動(dòng)釋放電壓。據(jù)此可斷定制動(dòng)線圈或傳輸電

28、纜有故障。斷電后 , 用萬用表檢測制動(dòng)線圈直流電組及絕緣良好 , 兩根使用的電纜中有</p><p>　　2）統(tǒng)制 # 報(bào)警 </p><p>　　1000 型加工中心在加工時(shí)出現(xiàn) 409# 報(bào)警 , 停機(jī)重開可繼續(xù)加工 , 加工中故障重現(xiàn)。發(fā)生故障時(shí) , 主軸驅(qū)動(dòng) 放大器處于報(bào)警狀態(tài)，顯示５６號(hào)報(bào)警。維修手冊(cè)說明為控制系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或故障。拆下放大器檢查 , 發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇油污較多 , 清洗

29、后風(fēng)干, 裝上試機(jī)故障未排除。拆下放大器打開檢查 , 發(fā)現(xiàn)電路板油污嚴(yán)重, 且有金屬粉塵附著。拆下電路板 , 用無水乙醇清洗 , 充分干燥后裝機(jī)試驗(yàn) , 故障排除。此例中 , 故障起因?yàn)樵O(shè)備工作環(huán)境因素 , 空氣濕度大、干式加工、金屬粉塵大。數(shù)控車床的系統(tǒng)主板、電源模塊、伺服放大器等的電路板由于高度集成 , 大都由多層印刷電路板復(fù)合而成 , 線間距離狹小 , 異物進(jìn)入極易引起電路板故障 , 這應(yīng)該引起使用者的高度注意。 數(shù)控車床經(jīng)過近年

30、來發(fā)展，技術(shù)己日臻成熟，功能越來越強(qiáng)，維修越來越方便。作為數(shù)控系統(tǒng)的最終用戶－－－加工工廠來說 , 所要做的就是選取合適的系統(tǒng)配置 , 造就車床適當(dāng)?shù)墓ぷ鳝h(huán)境 , 加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng) , 利用有效的設(shè)備資源 , 充分開發(fā)系統(tǒng)潛能 , 最大限度地為企業(yè)創(chuàng)造利潤。 </p><p>　　該車床在運(yùn)行過程中顯示屏上突然出現(xiàn) 414 報(bào)警。查詢相關(guān)資料得知 414 號(hào)報(bào)警指示意義為 “ 在 X 軸方向上 , 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故

31、障 ” 。根據(jù)經(jīng)驗(yàn) , 我們首先關(guān)掉總電源 , 然后將電柜門打開后 , 重新開機(jī) , 目測 X 軸驅(qū)動(dòng)板工作狀態(tài) , 發(fā)現(xiàn)其板上 “HC”報(bào)警指示燈點(diǎn)亮。查閱相關(guān)資料得知伺服放大器中發(fā)生電流異常。于是我們作了下列步驟的進(jìn)一步維修判斷。 </p><p>　　（1）檢查該車床參數(shù)表 , 對(duì)照廠家提供參數(shù)目錄 , 結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異常參數(shù)。 </p><p>　?。?）重新關(guān)掉車床總電源 , 小心取

32、下伺服驅(qū)動(dòng)板。靜態(tài)檢查板后面的大功率放大模塊 , 基本正常。然后將取下的伺服放大驅(qū)動(dòng)板作靜態(tài)檢查 , 用萬用表分別檢查板上的大電流元件 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)大功率放大模塊的 2 只前置放 大晶體管已擊穿 ( 型號(hào)為 R2662) 。將此管摘下 , 換上同型號(hào)新管后 , 重新裝入車床的電柜內(nèi) , 通電試用后 , 顯示屏上報(bào)警號(hào)消失。同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)板上 “HC” 報(bào)警指示燈熄滅。此時(shí) , 我們認(rèn)為故障已排除。但是沒有想到的是 , 當(dāng)車床作空運(yùn)行時(shí) ,

33、X 軸上可聽到明顯 “ 咯、咯、咯 ” 的聲音 , 似滾珠絲杠螺母中的滾珠損壞的聲音 , 當(dāng)時(shí)我們公司機(jī)械電氣技術(shù)人員一致認(rèn)為 X 軸方向還存在阻尼現(xiàn)象。初步判斷認(rèn)為螺母中滾珠有損壞 , 但當(dāng)我們用于轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠時(shí) , 卻顯得比較輕松 , 無明顯的卡阻現(xiàn)象。憑經(jīng)驗(yàn)判斷伺服驅(qū)動(dòng)部分有故障。于是我們檢查伺服驅(qū)動(dòng)板輸出線到電動(dòng)機(jī)的中間環(huán)節(jié) , 查出中間的保護(hù)開關(guān)常閉觸點(diǎn)已呈開路狀態(tài)。在手邊無配件的情況下 , 用 1.5mm的導(dǎo)線短接 , 重新開機(jī)

34、運(yùn)行 , 車床工作正常。 </p><p>　　在數(shù)控車床維修過程中, 有時(shí)會(huì)遇到一些比較特殊的故障, 例如: 有的車床在剛開機(jī)時(shí), 系統(tǒng)和車床工作正常。但是, 當(dāng)工作一段時(shí)間后, 將出現(xiàn)某一故障。這種故障有的通過關(guān)機(jī)后得以清除, 有的必須經(jīng)過關(guān)機(jī)較長的時(shí)間后, 車床才能重新工作。此類故障常常被人們稱為“軟故障”。由于此類故障的不確定性和發(fā)生故障的隨機(jī)性 , 使得車床時(shí)好時(shí)壞 , 這給檢查、測量帶來了相當(dāng)?shù)睦щy。

35、維修人員必須具備較高的業(yè)務(wù)水平和豐富的實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn) , 仔細(xì)分析故障現(xiàn)象 , 才能判定故障原因 , 并加以解決。下面是在數(shù)控車床維修中一起比較典型的“ 軟故障”維修事例 , 現(xiàn)將故障現(xiàn)象、維修過程及分析思路介紹如下 , 供參考。 </p><p><b>　　1． 故障現(xiàn)象 </b></p><p>　　臺(tái)灣 GOODWAY 公司生產(chǎn)的 GCL-15 型數(shù)控車床 , 采

36、用 FANUC ０T 數(shù)控系統(tǒng)。 X 、 Z 分別采用 FANUC 5、10 型 AC 伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) , 主軸采用 FANUC 8S AC 主軸驅(qū)動(dòng)。車床帶液壓夾具、液壓支架和 15 把刀的自動(dòng)換刀裝置, 全封閉防護(hù), 自動(dòng)排屑。車床本身價(jià)格高、精度好 , 是該公司的主要加工設(shè)備之一。 </p><p>　　該車床發(fā)生的故障現(xiàn)象為 : 車床開機(jī)時(shí)全部動(dòng)作正常 , 伺服進(jìn)給系統(tǒng)高速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、低速無爬行 , 加工的

37、零件 精度全部達(dá)到要求。當(dāng)車床正常工作 5-7h 后 ,Z 軸出現(xiàn)劇烈振蕩 ,CNC 報(bào)警 , 車床無法正常工作。這時(shí) , 即使關(guān)機(jī)再啟動(dòng) , 只要手動(dòng)或自動(dòng)移動(dòng) Z 軸 , 在所有速度范圍內(nèi) , 都發(fā)生劇烈振蕩。但是 , 如果關(guān)機(jī)時(shí)間足夠長 , 車床 又可以正常工作 5-7h, 并再次出現(xiàn)以上故障 , 如此周期性重復(fù)。 </p><p><b>　　2． 故障分析 </b></p&g

38、t;<p>　　根據(jù)以上故障現(xiàn)象 , 分析其原因不外乎與 Z 軸有關(guān)的機(jī)械、電氣兩個(gè)方面。在機(jī)械方面 , 可能是由于貼塑導(dǎo)軌的熱變形、脫膠 , 滾珠絲杠、絲杠軸承的局部損壞或調(diào)整不當(dāng)?shù)仍蛞鸬姆蔷鶆蛐载?fù)載變化 , 導(dǎo)致進(jìn)給系統(tǒng)的不穩(wěn)定。在電氣方面, 可能是由于某個(gè)元件的參數(shù)變化 , 引起系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性改變, 導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定等。 </p><p>　　鑒于本車床采用的是半閉環(huán)伺服系統(tǒng), 為了分清原

39、因, 維修的第一步是松開 Z 軸伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠之間的機(jī)械聯(lián)接。在 Z 軸無負(fù)載的情況下, 運(yùn)行加工程序 , 以區(qū)分機(jī)械、電氣故障。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) : 故障仍然存在, 但發(fā)生故障的時(shí)間有所延長。因此, 可以確認(rèn)故障為電氣原因 , 并且和負(fù)載大小或溫升有關(guān)。 </p><p>　　由于數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)包含了 CNC 、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)機(jī)三大部分, 為了進(jìn)一步分清原因, 維修的第二步是將 CNC 的 X 軸和

40、 Z 鈾的速度給定和位置反饋互換 (CNC 的 M6 與 M8,M7 與 M9 互換 ),即：利用 CNC 的 X 軸指令控制車床的 Z 軸伺服和電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng) ,CNC 的 Z 軸指令控制車床的 X 軸伺服和電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng) , 以判別故障發(fā) 生在 CNC 或伺服。經(jīng)更換發(fā)現(xiàn) , 此時(shí) CNC 的 Z 軸 ( 帶 X 軸伺服及電動(dòng)機(jī) ) 運(yùn)動(dòng)正常 , 但 X 軸 (帶 Z 軸伺服及電動(dòng)機(jī))運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)振蕩。據(jù)此,可以確認(rèn): 控制 Z 軸的 CNC

41、 正常, 故障在 Z 軸伺服驅(qū)動(dòng)或伺服電動(dòng)機(jī)上。 </p><p>　　考慮到該車床 X 、 Z 軸采用的是同系列的 AC 伺服驅(qū)動(dòng) , 其伺服 PCB 板型號(hào)和規(guī)格相同 , 為了進(jìn)一步縮小檢查范圍 , 維修的第三步是在恢復(fù)第二步 CNC 和 X 、 Z 伺服間的正常連接后 , 將 X 、 Z 的 PCB 板經(jīng)過調(diào)整設(shè)定后互換。經(jīng)互換發(fā)現(xiàn) , 這時(shí) X 軸工作仍然正常 ,Z 軸故障依舊。可見 ,Z 軸的 PCB

42、板正常。 </p><p>　　根據(jù)以上試驗(yàn)和檢查 , 可以確認(rèn)故障是由于 Z 軸伺服主回路或伺服電動(dòng)機(jī)的不良而引起的。</p><p>　　經(jīng)以上維修 , 車床恢復(fù)了正常。</p><p><b>　　3．結(jié)語 </b></p><p>　　數(shù)控車床的 " 軟故障 " 是維修過程中最難解決的問題之一

43、。在條件許可時(shí) , 使用 " 互換法 " 可以較快地判別故障所在 , 而根據(jù)原理進(jìn)行分析 , 是解決問題的根本辦法。維修人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況 , 仔細(xì)分析故障現(xiàn)象 , 才能判定 故障原因 , 并加以解決。 </p><p>　　故障現(xiàn)象一是　CRT 顯示 414# 報(bào)警。報(bào)警信息為 : </p><p>　　SERVO ALARM:X －－－AXIS </p>

44、<p>　　DETECTION </p><p>　　SYSTEM ERROR </p><p>　　同時(shí) , 伺服驅(qū)動(dòng)單元的LED報(bào)警顯示碼為 [8] 點(diǎn)亮。 故障分析與處理通過查看 FANUC O 系統(tǒng)維修說明書可知 :414# 報(bào)警為“X 軸的伺服系統(tǒng)異常 ,當(dāng)錯(cuò)誤的信息輸出至 DGN0720 時(shí) , 伺服系統(tǒng)報(bào)警”。根據(jù)報(bào)警顯示內(nèi)容 , 用車床自我診斷功能檢查車床參數(shù)

45、 DGN072 上的信息 , 發(fā)現(xiàn)第 4 位為 “1”，而正常情況下該位應(yīng)為“0”?，F(xiàn)該位由“0” 變?yōu)?“1”則為異常電流報(bào)警 , 同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)單元LED 報(bào)警顯示碼為[8]點(diǎn)亮 , 也表示該伺服軸過電流報(bào)警。檢查伺服驅(qū)動(dòng)器模塊 , 用萬用表測得電源輸入端阻抗只有6Ω, 低于正常值 , 因而可判斷該軸伺服驅(qū)動(dòng)單元模塊損壞。更換后正常。 </p><p>　　故障現(xiàn)象二　轉(zhuǎn)塔刀架在換刀過程時(shí)出現(xiàn) 2011# 、

46、2014# 報(bào)警： </p><p>　　故障分析與處理查看電氣使用說明書可知2011# 報(bào)警表示轉(zhuǎn)塔有故障 ,2014# 報(bào)警指轉(zhuǎn)塔未卡緊?？赡苁怯捎诰ㄎ粫r(shí)接近開關(guān)未發(fā)出信號(hào) , 電磁鐵不能鎖緊。利用 FANUC 系統(tǒng)具有的 PLC 梯形圖動(dòng)態(tài)顯示功能 , 發(fā)現(xiàn)精定位接近開關(guān) X0021.2 未亮 ( 沒有接通 ) 。拆下此開關(guān)并檢查 , 通斷正常。估計(jì)是接近開關(guān)與感應(yīng)塊的距離不當(dāng)造成的。調(diào)整兩者的距離使它們

47、保持適當(dāng)?shù)木嚯x 0.8mm, 再查看 X0021.2 信號(hào)通斷正常 , 轉(zhuǎn)塔刀架能正常 使用。 </p><p>　　例1故障現(xiàn)象：Y軸速度異常，05＃、07＃和37＃報(bào)警。</p><p>　　故障檢查及分析：查FANUC-BESK 7M系統(tǒng)維修手冊(cè)，05＃系統(tǒng)急停機(jī)信號(hào)接通；07＃系速度控制單元報(bào)警；37＃系Y軸位置控制偏移過大。</p><p>　　從維修手冊(cè)

48、中看，05＃報(bào)警是由緊急停機(jī)造成，排除其報(bào)警并不困難，對(duì)于07＃報(bào)警，維修手冊(cè)指出：任意一軸的速度控制單元處于報(bào)警條件，或電機(jī)電源線的接觸器斷路，產(chǎn)生該報(bào)警?？煽紤]下列原因：①電機(jī)過載：②速度控制的電源變壓器過熱；③速度控制電源變壓器的電源保險(xiǎn)絲斷；④在控制部分電源輸入端子板上，接線座Xl的EMGI N1和EMGI N2之間的觸點(diǎn)開路；⑤在控制部分電源輸入支架上，交流100V保險(xiǎn)絲（F5）斷；⑥連接速度控制單元與控制部分之間的信號(hào)電纜斷

49、開或從觸頭中脫落；⑦由于某種原因其它伺服機(jī)構(gòu)報(bào)警，電機(jī)電源線上的接觸器（MCC）斷開。</p><p>　　我們經(jīng)過對(duì)以上7項(xiàng)的宏觀分析，認(rèn)為07＃報(bào)警與05＃均是由于Y軸速度異常之后，我們采用緊急停機(jī)手段所引起。因此，把以檢查的重點(diǎn)放在37＃報(bào)警上。</p><p>　　從維修手冊(cè)上看，37＃報(bào)警有兩條原因：①伺服電機(jī)電源線斷線；②位置檢測器和伺服電機(jī)之間的連線松動(dòng)。</p>

50、<p>　　分析原因①，伺服電機(jī)有轉(zhuǎn)速，說明電源線未斷。與此同時(shí)，我們又將位置控制環(huán)內(nèi)的偏移補(bǔ)償量調(diào)到CRT顯示器上，與正常值進(jìn)行比較，也無異常。從而排除了Y軸位置偏移量過大的問題。對(duì)于②，我們根據(jù)“先外后內(nèi)”的維修原則，用分段判定法對(duì)NC系統(tǒng)的01 GN 710位置控制器進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，具體步驟如下：①根據(jù)X、Y、Z三個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全一致的特點(diǎn)，將Y、Z兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的NC中位置控制器的連線XC（Z軸）

51、和XF（Y軸）以及測速反饋線XE（Z軸）與XH（Y軸）對(duì)調(diào)，即在車床控制中，用Y軸信號(hào)控制Z軸，用Z軸信號(hào)控制Y軸，以檢查NC系統(tǒng)的好壞。調(diào)換后故障依然存在，說明NC系統(tǒng)無故障；②將標(biāo)準(zhǔn)電柜中Y、Z伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)調(diào)，即用Z軸控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)Y軸，故障同樣存在，又排除了伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問題，將故障范圍縮小到Y(jié)軸直流伺服電機(jī)中。</p><p>　　拆開直流伺服電機(jī)，發(fā)現(xiàn)測速發(fā)電機(jī)與伺服電機(jī)之間的連接齒輪松動(dòng)。由于在

52、自動(dòng)控制系統(tǒng)中測速發(fā)電機(jī)是一種產(chǎn)生加速或減速信號(hào)和對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械作恒速控制的元件。故它與伺服電機(jī)之間的連接松動(dòng)便造成對(duì)恒速控制不準(zhǔn)，甚至對(duì)CNC產(chǎn)生加速信號(hào)，從而造成Y軸速度異常。</p><p>　　處理方法：將其連接齒輪緊固，故障排除。</p><p>　　例2 故障現(xiàn)象：主軸不能定向，負(fù)載表指針達(dá)紅區(qū)，08＃報(bào)警。</p><p>　　故障檢查及分析：查車床維修手

53、冊(cè)，08＃報(bào)警為主軸定位故障。根據(jù)維修手冊(cè)的要求，我們打開車床電源柜，在交流主軸控制器線路板上，找到了7個(gè)發(fā)光二極管（6綠1紅）。這7個(gè)指示燈（從左到右）分別表示；①定向指令；②低速檔；③磁道峰值檢測；④減速指令；③精定位；③定位完成；以上為綠色）；⑦試驗(yàn)方式。</p><p>　　觀察這7個(gè)指示的情況如下：l＃燈亮，3＃、5＃燈閃爍。這表明定位指令已經(jīng)發(fā)出；磁道峰值已檢測到；定位信號(hào)也檢測到；但是系統(tǒng)不能完成定

54、位，主軸仍在低速運(yùn)行，故3＃、5＃燈不斷閃爍。 調(diào)節(jié)主軸控制器上的電位器RV5、RV6、RV7，仍不能定位。</p><p>　　從以上情況分析，懷疑是主軸箱上的放大器有問題。打開主軸防護(hù)罩檢查放大器時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾緊油缸軟管盤繞成絞形，纏繞在主軸上，分析這個(gè)不正常的現(xiàn)象，我們判斷就是該軟管盤繞致使主軸定位偏移而不能準(zhǔn)確定位，造成08＃報(bào)警。</p><p>　　解決方法：將該軟管卸

55、下捏直后裝好，又將主軸控制器中的調(diào)節(jié)器RVII（定位點(diǎn)偏移）進(jìn)行了重新調(diào)節(jié)。故障排除，報(bào)警消失，車床恢復(fù)正常運(yùn)行。</p><p>　　例3 故障現(xiàn)象：主軸12＃報(bào)警</p><p>　　故障檢查與分析：查JCS一018加工中心交流主軸系統(tǒng)明書知：主軸12＃報(bào)警為直流電路電流過大，故障原因有如下三種情況：①輸出端或電機(jī)繞組短路；②功率晶體管不良；③印刷板故障。</p><

56、;p>　　在確認(rèn)輸出端或電機(jī)繞組無短路的情況下，斷開電源，檢查晶體管組件，檢查方法如下：打開印刷板，拆去電機(jī)動(dòng)力線，用萬用表xl0Ω檔檢查晶體管組件的集電極（C1 C2）和發(fā)射極（E1 E2）之間；集電極（C1 C2）和基極（B1 B2）之間以及基極（B1 B2）和發(fā)射極（E1 E2）之間的電阻值。晶體管組件損壞時(shí)，C-E；C-B之間成短路狀態(tài)，檢查發(fā)現(xiàn)Cl-El之間短路，即晶體管組件已燒毀。</p><p&g

57、t;　　為確定故障源，又對(duì)印刷板上晶體管回路進(jìn)行了檢查。檢查情況如下：①將直流耦合熔斷器F7拆下，合上交流電源，輸入正轉(zhuǎn)指令。②測定8個(gè)晶體管（型號(hào)為ET191）U、V、W相再生回路的基極-射極電壓（CN6，CN7上測量）。</p><p>　　以發(fā)射極為基準(zhǔn)，測量B-E正常值一般在2V左右，有問題的回路與正常回路不同，發(fā)現(xiàn)了就可以判定。檢查1C-1B之間為短路，即C-B極擊穿。同時(shí)二極管D27也擊穿。在更換上述

58、部件后，主軸報(bào)警變?yōu)?9＃報(bào)警。查閱有關(guān)資料知：AL-19報(bào)警為U相電流檢測電路偏置過流報(bào)警。</p><p>　　對(duì)控制回路的電源進(jìn)行檢查，檢查印刷電路板上電源測試端子19A-CT為AC19V；19B- CT為AC19V；交流輸入電源正常。直流輸出+24V，+15V，+5V正常，而-15V電壓為“0”。說明三端穩(wěn)壓管7915電源異常，檢查7915端壓管已被擊穿。</p><p>　　解決

59、方法：更換7915后，-15V輸出電壓正常，主軸AL-19報(bào)警消除。同時(shí)，主軸AL-12＃報(bào)警答也消除，車床恢復(fù)正常。</p><p>　　例4故障現(xiàn)象：主軸定位后，ATC無定位指示，機(jī)械手無換刀動(dòng)作故障檢查與分析，該故障發(fā)生后，車床無任何報(bào)警產(chǎn)生，除機(jī)械手不能正常工作外，車床各部分都工作正常。用人工換刀后車床也能進(jìn)行正常工作。</p><p>　　根據(jù)故障現(xiàn)象分析，認(rèn)為是主軸定位完成信號(hào)

60、未送到PLC，致使PLC中沒有得到換刀指令。查車床連接圖，在CN1插座22＃、23＃上測到主軸定位完成信號(hào)。該信號(hào)是在主軸定位完成后送至刀庫電機(jī)的一個(gè)信號(hào)，信號(hào)電壓為+24V。這說明主軸定位信號(hào)已經(jīng)送出。</p><p>　　在PLC梯形圖上看到，ATC指示燈亮的條件為：①AINI（機(jī)械手原位）ON；②ATCP（換刀條件滿足）ON。</p><p>　　首先檢查ATCP換刀條件是否滿足。查

61、PLC梯形圖，換刀條件滿足的條件為：① OREND（主軸定位完成）ON；②INPI（刀庫伺服定位正常）ON；③ZPZ（z軸零點(diǎn)）ON。 以上三個(gè)條件均已滿足，說明ATCP已經(jīng)ON。</p><p>　　其次檢查AINI條件是否滿足。從PLC梯形圖上看，AINI滿足的條件為：① A75RLS（機(jī)械手75°回行程開關(guān)）ON；② INPI（刀庫伺服定位正常）ON；③180RLS（機(jī)機(jī)械手180°回行

62、程開關(guān)）ON；④ AUPLS（機(jī)械手向上行程開關(guān)）ON。檢查以上三個(gè)行程開關(guān)，發(fā)現(xiàn)A75RLS未壓到位。  解決方法：調(diào)整A75RLS行程開關(guān)檔塊，使之剛好將該行程開關(guān)壓好。此時(shí)，ATC指示燈亮，機(jī)械手恢復(fù)正常工作，故障排除。</p><p>　　例5故障現(xiàn)象：99＃報(bào)警故障</p><p>　　故障檢查與分析：該故障發(fā)生后，按車床任何鍵均不能工作，系統(tǒng)停止了任何功能，也不

63、能從手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入／顯示燈面板執(zhí)行任何控制，即整個(gè)系統(tǒng)處于“死機(jī)”狀態(tài)。同時(shí)，按清除鍵不能消除該報(bào)警，也不能熄滅上述指示燈。按R、S＋啟動(dòng)鍵不能啟動(dòng)系統(tǒng)。按I、L＋啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)能啟動(dòng)，通用顯示器I顯示IL字符，也能用清除鍵消除和顯示器I上的字符及數(shù)碼，但不能清除號(hào)碼顯示器的99＃報(bào)警，按操作面板上的按鈕可進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但用手和紙帶輸入機(jī)不能輸入任何數(shù)據(jù)，車床仍不能工作。查閱018操作說明書，從86＃到99＃報(bào)警均未提示是何種報(bào)警，因此不能根據(jù)

64、車床的報(bào)警表及其處理辦法是進(jìn)行解決。</p><p>　　根據(jù)上述檢查以及系統(tǒng)工作原理，我們懷疑是CNC系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，于是進(jìn)行了如下的工作：檢查系統(tǒng)電源，在01GN700、01G705、01GN701、02GN710、01GN715、01GN820、01GN725、N01、N00上測得＋5、±15V、＋24V電壓均正常。查018車床維修手冊(cè)，在報(bào)警表上，未指明99＃為何種報(bào)警，我們從報(bào)警分類欄上看到：

65、99＃為p／S報(bào)警，表示程序誤差或操作誤差報(bào)警。根據(jù)該報(bào)警指示的范圍，我們首先將車床參數(shù)全部 清零（將01GN700板上的電池去掉）排除了程序誤差的故障，99＃報(bào)警未消除。其次，仔細(xì)檢查車床的各參考位置，發(fā)現(xiàn)刀庫未回到參考點(diǎn)。為此，我們調(diào)整旋轉(zhuǎn)變壓器，使刀庫重新回到參考點(diǎn)，排除了機(jī)械故障。99＃報(bào)答還是未消除。</p><p>　　考慮到刀庫電機(jī)是由附加位置控制器所控制，刀庫不回參考點(diǎn)這一故障的發(fā)生是否將CPU數(shù)

66、據(jù)總線鎖定，根據(jù)018 7CM系統(tǒng)為總結(jié)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，我們采用插拔法將02GN710板上的數(shù)據(jù)總線AX2拆下后，再重新開機(jī)，系統(tǒng)啟動(dòng)成功，通過顯示器I上無任何顯示，號(hào)碼顯示器上則顯示02＃、07＃報(bào)警，按N＋1鍵，CRT顯示：02＃：數(shù)控柜過熱報(bào)警；07＃：速度控制裝置報(bào)警。</p><p>　　對(duì)于07＃報(bào)警我們認(rèn)為：因車床參數(shù)已經(jīng)消除，伺服電機(jī)X、Y、Z的電磁接觸器已處于斷開狀態(tài)，必然會(huì)產(chǎn)生該報(bào)警。只要將車床參

67、數(shù)恢復(fù)，該報(bào)警的消除是不難的。 對(duì)于02＃報(bào)警，車床操作說明書上指出：（1）環(huán)境溫度過高；（2）冷卻風(fēng)扇故障；（3）空氣過濾器不清潔。</p><p>　　我們?cè)谂懦鲜鲆蛩睾?，利用CRT進(jìn)行接口診斷，在T地址下，查找到數(shù)據(jù)號(hào)16的第7位為0。正常狀態(tài)下該位應(yīng)為“1”。車床操作說明書上指出：該位為數(shù)控柜過熱信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)接通時(shí)（即數(shù)控柜過熱時(shí)）它為0。由此，我們認(rèn)為是數(shù)控柜中的熱控開關(guān)接通。從數(shù)控柜中找到兩只熱

68、控開關(guān)，型號(hào)分別為：60M139 60M1Y7。一只在附加位置控制板02GN710上，另一只在PC-C主板上。檢查熱控開關(guān)發(fā)現(xiàn)PC-c主板上那只開關(guān)無＋5V工作電壓。故T地址16＃數(shù)據(jù)為0。根據(jù)PC-C印刷電路板電路檢查，在PC柜門上發(fā)現(xiàn)H50F PC 02穩(wěn)壓裝置上無＋24P輸出電壓。該電壓一路供PC-C主板工作；一路送車床側(cè)信號(hào)。檢查穩(wěn)壓裝置，發(fā)現(xiàn)該裝置燒壞。更換該穩(wěn)壓裝置后，接上PC-C主板，＋24P電壓正常，同時(shí)號(hào)碼顯示器上99

69、＃報(bào)警消除，但負(fù)載表旁的報(bào)警指示為：19＃。再接上車床側(cè)信號(hào)，（即將02GN710板（附加軸位置控制）上的數(shù)據(jù)總線AX2插上）＋24P電壓消失，同時(shí)99＃報(bào)警又出現(xiàn)。這說明99＃報(bào)警與＋24P電壓有關(guān)，其機(jī)理為：由于PC-C失去＋24P工作電壓，其輸入、輸出動(dòng)作產(chǎn)生紊亂，從而封鎖了CPU數(shù)據(jù)總線，產(chǎn)</p><p>　　查車床側(cè)信號(hào)短路的原因，在車床強(qiáng)電柜XT2接線柱上查到XT2-1、XT2-2線有短路現(xiàn)象，再查

70、該線，發(fā)現(xiàn)簡易位置控制器輸入信號(hào)線毛刺短路，故使穩(wěn)壓裝置燒壞。將該故障排除后，車床側(cè)信號(hào)＋24P電壓恢復(fù)正常，99＃報(bào)警消除，系統(tǒng)恢復(fù)正常。</p><p>　　通過對(duì)上述故障的維修，我認(rèn)為：FANUC-BESK 7M系統(tǒng)具有自診斷功能，在加工中可以在線診斷外部設(shè)備接口信號(hào)和車床控制輸入輸出信號(hào)，并由CRT顯示。7M系統(tǒng)有多達(dá)80多種報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，操作者和維修人員可查閱操作說明書上的報(bào)警信息表，根據(jù)具體報(bào)警

71、號(hào)的提示來查找問題的癥結(jié)所在，給系統(tǒng)的維修和檢修帶來極大的方便</p><p>　　第二章 數(shù)控車床故障的處置與分析排除的方法</p><p><b>　　一、車床故障處置</b></p><p>　　一旦CNC系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)操作人員應(yīng)采取急停措施，停止系統(tǒng)運(yùn)行，保護(hù)好現(xiàn)場處理故障。</p><p><b&g

72、t;　　1．故障的表現(xiàn)</b></p><p>　　1）系統(tǒng)發(fā)生故障的工作方式</p><p>　　工作方式有：Tape（紙帶方式）、MDI（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式）、MEMORY（存儲(chǔ)器方式）、EDIT（編輯）、HANDLE（手輪）、JOG（點(diǎn)動(dòng)）方式</p><p>　　2）MDI/DPL（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入/顯示）。</p><p>　

73、　3）系統(tǒng)狀態(tài)顯示有時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)卻沒有報(bào)警，此時(shí)需要通過診斷畫面觀察系統(tǒng)所處的狀態(tài)。</p><p>　　4）定位誤差超差情況。</p><p>　　5）在CRT上的報(bào)警及報(bào)警號(hào)。</p><p>　　6）刀具軌跡出現(xiàn)誤差時(shí)的速度。</p><p><b>　　2．故障的頻繁程度</b></p><

74、;p>　　1）故障發(fā)生的時(shí)間及頻率。</p><p>　　2）加工同類工件時(shí)，發(fā)生故障的概率。</p><p>　　3）故障發(fā)生的方式，判別是否與進(jìn)給速度、換刀方式或是與螺紋切削有關(guān)。</p><p>　　4）出現(xiàn)故障的程序段。</p><p><b>　　3．故障的重復(fù)性</b></p><p

75、>　　1）將引起故障的程序段重復(fù)執(zhí)行多次進(jìn)行觀察，來考察故障的重復(fù)性。</p><p>　　2）將該程序段的編程值與系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行比較，確認(rèn)兩者是否有差異。</p><p>　　3）本系統(tǒng)以前是否發(fā)生過同樣故障？</p><p><b>　　4．外界狀況</b></p><p><b>　　1）環(huán)境

76、溫度。</b></p><p><b>　　2）周圍的振動(dòng)源。</b></p><p>　　3）系統(tǒng)的安裝位置檢查，出故障時(shí)是否受到陽光的直射等。</p><p>　　4）切削液、潤滑油是否飛濺到了系統(tǒng)柜、系統(tǒng)柜里是否進(jìn)水，受到水的浸漬（如暖氣漏水）等。</p><p>　　5）輸入電壓調(diào)查，輸入電源是否有波

77、動(dòng)、電壓值等。</p><p>　　6）工廠內(nèi)是否有使用大電流的裝置。</p><p>　　7）近處是否存在干擾源。</p><p>　　8）附近是否正在修理或調(diào)試車床、安裝了新車床等。</p><p>　　9）重復(fù)出現(xiàn)的故障是否與外界因素有關(guān)？</p><p><b>　　5．有關(guān)操作情況</b>

78、;</p><p>　　1）經(jīng)過什么操作之后才發(fā)生的故障？</p><p>　　2）車床的操作方式對(duì)嗎？</p><p>　　3）程序內(nèi)是否包含有增量指令？</p><p><b>　　6．車床情況</b></p><p><b>　　1）車床調(diào)整狀況。</b></p&

79、gt;<p>　　2）車床在運(yùn)輸過程中是否發(fā)生振動(dòng)？</p><p>　　3）所用刀具的刀尖是否正常？</p><p>　　4）換刀時(shí)是否設(shè)置了偏移量？</p><p>　　5）間隙補(bǔ)償給的是否恰當(dāng)？</p><p>　　6）機(jī)械零件是否隨溫度變化而變形？</p><p>　　7）工件測量是否正確？<

80、;/p><p><b>　　7．運(yùn)轉(zhuǎn)情況</b></p><p>　　1）在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否改變過或調(diào)整過運(yùn)轉(zhuǎn)方式？</p><p>　　2）車床是否處于報(bào)警狀態(tài)？是否已作好運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備？</p><p>　　3）車床操作面板上的售率開關(guān)是否設(shè)定為"0"？</p><p>　　4）車床是

81、否處于鎖住狀態(tài)？</p><p>　　5）系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài)？</p><p>　　6）系統(tǒng)的保險(xiǎn)絲是否燒斷？</p><p>　　7）車床操作面板上的方式選擇開關(guān)設(shè)定是否正確？</p><p>　　8．車床和系統(tǒng)之間接線情況</p><p>　　1）電纜是否完整無損？</p><p>　　2

82、）交流電源線和系統(tǒng)內(nèi)部電線是否分開安裝？</p><p>　　3）電源線和信號(hào)線是否分開走線？</p><p>　　4）信號(hào)屏蔽線接地是否正確？</p><p>　　5）繼電器、電磁鐵以及電動(dòng)機(jī)等電磁部件是否裝有噪聲抑制器？</p><p>　　9．CNC裝置的外觀檢查</p><p>　　1）車床柜檢查破損情況和是否

83、是在打開柜門的狀態(tài)下操作？</p><p>　　2）車床柜內(nèi)部風(fēng)扇電機(jī)工作是否正常？</p><p>　　3）紙帶閱讀機(jī)是否有污物？</p><p>　　4）電源單元保險(xiǎn)絲是否正常？</p><p>　　5）電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？</p><p>　　6）印刷線路板。印刷線路板數(shù)量有無缺損？</p&g

84、t;<p>　　7）MDI/CRT單元。</p><p><b>　　二 、車床故障分析</b></p><p><b>　　1．NC系統(tǒng)故障 </b></p><p><b>　　1）硬件故障 </b></p><p>　　硬件故障是指已損壞的器件就能排除的故障

85、，有時(shí)由于NC系統(tǒng)出現(xiàn)硬件的損壞，使車床停機(jī)。對(duì)于這類故障的診斷，首先必須了解該數(shù)控系統(tǒng)的工作原理及各線路板的功能，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，在有條件的情況下利用交換法準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。 </p><p>　　例一、一臺(tái)采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數(shù)控車床，其PLC采用S5─130W／B，一次發(fā)生故障，通過NC系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù)，在加工中不起作用，不能更改加工程序中R參數(shù)的數(shù)值。通過對(duì)

86、NC系統(tǒng)工作原理及故障現(xiàn)象的分析，我們認(rèn)為PLC的主板有問題，與另一臺(tái)車床的主板對(duì)換后，進(jìn)一步確定為PLC主板的問題。經(jīng)專業(yè)廠家維修，故障被排除。 </p><p>　　例二、另一臺(tái)車床也是采用SINUMERIK SYSTEM 3數(shù)控系統(tǒng)，其加工程序號(hào)輸入不進(jìn)去，自動(dòng)加工無法進(jìn)行。經(jīng)確認(rèn)為NC系統(tǒng)存儲(chǔ)器板出現(xiàn)問題，維修后，故障消除。 </p><p><b>　　2）軟故障 &l

87、t;/b></p><p>　　軟故障是指由于編程錯(cuò)誤造成的軟件故障，只要 改變程序內(nèi)容，修改機(jī)床參數(shù)設(shè)定就能排除故障，數(shù)控車床有些故障是由于NC系統(tǒng)車床參數(shù)引起的，有時(shí)因?yàn)樵O(shè)置不當(dāng)，有時(shí)因意外使參數(shù)發(fā)生變化或混亂，這類故障只要調(diào)整好參數(shù)，就會(huì)自然消失。還有些故障由于偶然原因使NC系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)，這類故障有時(shí)必須采取強(qiáng)行啟動(dòng)的方法恢復(fù)系統(tǒng)的使用。 </p><p>　　例一、一臺(tái)

88、采用日本發(fā)那科公司FANUC-OT系統(tǒng)的數(shù)控車床，每次開機(jī)都發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象，任何正常操作都不起作用。后采取強(qiáng)制復(fù)位的方法，將系統(tǒng)內(nèi)存全部清除后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，重新輸入車床參數(shù)后，車床正常使用。這個(gè)故障就是由于車床參數(shù)混亂造成的。 </p><p>　　例二、一臺(tái)采用西門子SINUMERIK 810的數(shù)控車床，一次出現(xiàn)問題，每次開機(jī)系統(tǒng)都進(jìn)入AUTOMATIC狀態(tài)，不能進(jìn)行任何操作，系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)。經(jīng)強(qiáng)制啟動(dòng)后，系

89、統(tǒng)恢復(fù)正常工作。這個(gè)故障就是因操作人員操作失誤或其它原因使NC系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)。</p><p>　　3）因其它原因引起的NC系統(tǒng)故障有時(shí)因供電電源出現(xiàn)問題或緩沖電池失效也會(huì)引起系統(tǒng)故障。 </p><p>　　例一 一臺(tái)采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數(shù)控車床，一次出現(xiàn)故障，NC系統(tǒng)加上電后，CRT不顯示，檢查發(fā)現(xiàn)NC系統(tǒng)上“COUPLING MODULE”板上左邊

90、的發(fā)光二極管閃亮，指示故障。對(duì)PLC進(jìn)行熱啟動(dòng)后，系統(tǒng)正常工作。但過幾天后，這個(gè)故障又出現(xiàn)了，經(jīng)對(duì)發(fā)光二極管閃動(dòng)頻率的分析，確定為電池故障，更換電池后，故障消除。 </p><p>　　例二 另一臺(tái)也是采用西門子SINUMIK 810的數(shù)控車床，出現(xiàn)這樣的故障，當(dāng)系統(tǒng)加上電源后，系統(tǒng)開始自檢，當(dāng)自檢完畢進(jìn)入基本畫面時(shí)，系統(tǒng)掉電。經(jīng)分析和檢查，發(fā)現(xiàn)X軸抱閘線

91、圈對(duì)地短路。系統(tǒng)自檢后，伺服條件準(zhǔn)備好，抱閘通電釋放。抱閘線圈采用24V電源供電，由于線圈對(duì)地短路，致使24V電壓瞬間下降，NC系統(tǒng)采取保護(hù)措施自動(dòng)斷電。 </p><p>　　2．伺服系統(tǒng)的故障 </p><p>　　由于數(shù)控系統(tǒng)的控制核心是對(duì)車床的進(jìn)給部分進(jìn)行數(shù)字控制，而進(jìn)給是由伺服單元控制伺服電機(jī)，帶動(dòng)滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)的，由旋轉(zhuǎn)編碼器做位置反饋元件，形成半閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)。所以伺服系

92、統(tǒng)在數(shù)控車床上起的作用相當(dāng)重要。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由伺服控制單元、伺服電機(jī)、測速電機(jī)、編碼器等出現(xiàn)問題引起的。下面介紹幾例： </p><p><b>　　例 伺服電機(jī)損壞 </b></p><p>　　一臺(tái)采用SINUMERIK 810／T的數(shù)控車床，有一次刀塔出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)動(dòng)不到位，刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)6016號(hào)報(bào)警“SLIDE POWER PACK NO OPER

93、ATION”，根據(jù)工作原理和故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，電機(jī)一啟動(dòng)，伺服單元就產(chǎn)生過載報(bào)警，切斷伺服電源，并反饋給NC系統(tǒng)，顯示6016報(bào)警。檢查機(jī)㈠械部分，更換伺服單元都沒有解決問題。更換伺服電機(jī)后，故障被排除。 </p><p><b>　　3．外部故障 </b></p><p>　　由于現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)可靠性越來越高，故障率越來越低，很少發(fā)生故障

94、。大部分故障都是非系統(tǒng)故障，是由外部原因引起的。這類故障是數(shù)控車床常見故障，一般都是由于檢測開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題引起的。有些故障可產(chǎn)生報(bào)警，通過報(bào)答信息，可查找故障原因。現(xiàn)代的數(shù)控設(shè)備都是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，保護(hù)措施完善，自動(dòng)化程度非常高。有些故障并不是硬件損壞引起的，而是由于操作、調(diào)整、處理不當(dāng)引起的。這類故障在設(shè)備使用初期發(fā)生的頻率較高，這時(shí)操作人員和維護(hù)人員對(duì)設(shè)備都不特別熟悉&l

95、t;/p><p>　　例 一臺(tái)數(shù)控車床一次出現(xiàn)故障，負(fù)載門關(guān)不上，自動(dòng)加工不能進(jìn)行，而且無故障顯示。這個(gè)負(fù)載門是由氣缸來完成開關(guān)的，關(guān)閉負(fù)載門是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來實(shí)現(xiàn)的。用NC系統(tǒng)的PC功能檢查PLC Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài)為1。</p><p>　　發(fā)現(xiàn)問題是解決問題的第一步，而且是最重要的一步。特別是對(duì)數(shù)控車床的外部故障，有時(shí)診斷過程比較復(fù)雜，一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，解決起來

96、比較輕松。對(duì)外部故障的診斷，我們總結(jié)出兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，首先應(yīng)熟練掌握車床的工作原理和動(dòng)作順序。其次要熟練運(yùn)用廠方提供的PLC梯圖，利用NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或用機(jī)外編程器監(jiān)測PLC的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)梯形圖的鏈鎖關(guān)系，確定故障點(diǎn)，只要做到以上兩點(diǎn)，一般數(shù)控車床的外部故障，都會(huì)被及時(shí)排除. </p><p>　　三、數(shù)控車床故障排除的方法</p><p&g

97、t;<b>　　1．直觀法</b></p><p>　　這是一種最基本的方法。維修人員通過對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察以及認(rèn)真察看系統(tǒng)的每一處，往往可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊印刷線路板。這要求維修人員具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，要有多學(xué)科的較寬的知識(shí)和綜合判斷的能力。</p><p><b>　　2．自診斷功能法</b></p

98、><p>　　現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)雖然尚未達(dá)到智能化很高的程度，但已經(jīng)具備了較強(qiáng)的自診斷功能。能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即在CRT上報(bào)警信息或用發(fā)光二極管批示出故障的大致起因。利用自診斷功能，也能顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間接口信號(hào)的狀態(tài)，從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)械部分還是數(shù)控系統(tǒng)部分，并批示出故障的大致部位。這個(gè)方法是當(dāng)前維修時(shí)最有效的一種方法。</p><p>　　3．功能

99、程序測試法　　所謂功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能，如直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等用手工編程或自動(dòng)編程方法，編制成一個(gè)功能程序測試紙帶，通過紙帶閱讀機(jī)送入數(shù)控系統(tǒng)中，然后啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)使之進(jìn)行運(yùn)行，藉以檢查車床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的可能起因。本方法對(duì)于長期閑置的數(shù)控車床第一次開機(jī)時(shí)的檢查以及車床加工造成廢品但又無報(bào)警的情況下，一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤，還是車床

100、故障時(shí)的判斷是一較好的方法。</p><p><b>　　4．交換法</b></p><p>　　這是一種簡單易行的方法，也是現(xiàn)場判斷時(shí)最常用的方法之一。所謂交換法就是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線路板、模板，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)。它實(shí)際上也是在驗(yàn)證分析的正確性。在備板交換之前，應(yīng)仔

101、細(xì)檢查備板是否完好，并應(yīng)檢查備板的狀態(tài)應(yīng)與原板狀態(tài)完全一致。這包括檢查板上的選擇開關(guān)，短路棒的設(shè)定位置以及電位器的位置。在置換CNC裝置的存儲(chǔ)器板時(shí)，往往還需要對(duì)系統(tǒng)作存儲(chǔ)器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS—6系統(tǒng)用的磁泡存儲(chǔ)器就需要進(jìn)行這項(xiàng)工作），重新設(shè)定各種數(shù)控?cái)?shù)據(jù)，否則系統(tǒng)仍將不能正常地工作。又如更換FANUC公司的7系統(tǒng)的存儲(chǔ)器板之后，需重新輸入?yún)?shù)，并對(duì)存儲(chǔ)器區(qū)進(jìn)行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序輸入，將產(chǎn)生60號(hào)

102、報(bào)警（存儲(chǔ)器容量不夠）。有的CNC系統(tǒng)在更換了主板之后，需進(jìn)行一些特定的操作。如FNUC公司在FS—10系統(tǒng)，必須按一定的操作步驟，先輸入9000～9031號(hào)選擇參數(shù)，然后才能輸入0000號(hào)至8010號(hào)的系統(tǒng)參數(shù)和PC參數(shù)。總之，一定要嚴(yán)格地按照有關(guān)系統(tǒng)的操作、維修說明書的要求進(jìn)行操作。</p><p><b>　　5．轉(zhuǎn)移法</b></p><p>　　所謂轉(zhuǎn)移法就

103、是將CNC系統(tǒng)中具有相同功能的二塊印刷線路板、模塊、集成電路芯片或元器件互相交換，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移。藉此，可迅速確定系統(tǒng)的故障部位。這個(gè)方法實(shí)際上就是交換法的一種。因此，有關(guān)注意事項(xiàng)同交換法所述。</p><p><b>　　6．參數(shù)檢查法</b></p><p>　　眾所周知，數(shù)控參數(shù)能直接影響數(shù)控車床的功能。參數(shù) 通常是存放在磁泡存儲(chǔ)器或存放在需由電池保持

104、的CMOS RAM中，一旦電池不足或由于外界的某種干擾等因素，會(huì)使個(gè)別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使車床無法正常工作。此時(shí)，通過核對(duì)、修正參數(shù)，就能將故障排除。當(dāng)車床長期閑置工作時(shí)無緣無故地出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或有故障而無報(bào)警時(shí)，就應(yīng)根據(jù)故障特征，檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)。另外，經(jīng)過長期運(yùn)行的數(shù)控車床，由于其機(jī)械傳動(dòng)部件磨損，電氣無件性能變化等原因，也需對(duì)其有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。有些車床的故障往往就是由于未及時(shí)修改某些不適應(yīng)的參數(shù)所致。當(dāng)然這些故障都是屬

105、于故障的范疇.</p><p><b>　　7．測量比較法</b></p><p>　　CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，為了調(diào)整、維修的便利，在印刷線路板上設(shè)計(jì)了多個(gè)檢測用端子。用戶也可利用這些端子比較測量正常的印刷線路板和有故障的印刷線路板之間的差異?？梢詸z測這些測量端子的電壓或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。甚至，有時(shí)還可對(duì)正常的印刷線路人為地制造&qu

106、ot;故障"，如斷開連線或短路，撥去組件等，以判斷真實(shí)故障的起因。為此，維修人員應(yīng)在平時(shí)積累印刷線路板上關(guān)鍵部位或易出故障部位在正常時(shí)的正確波形和電壓值,因?yàn)镃NC系統(tǒng)生產(chǎn)廠往往不提供有關(guān)這方面的資料。</p><p><b>　　8．敲擊法</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為若有若無時(shí)，往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在,這是由于CNC系統(tǒng)

107、是由多塊印刷線路板組成，每塊板上又有許多焊點(diǎn)，板間或模塊間又通過插接件及電纜相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當(dāng)用絕緣物輕輕敲打有虛焊及接觸不良的疑點(diǎn)處，故障肯定會(huì)重復(fù)再現(xiàn)。</p><p><b>　　9．局部升溫</b></p><p>　　CNC系統(tǒng)經(jīng)過長期運(yùn)行后元器件均要老化，性能會(huì)變壞。當(dāng)它們尚未完全損壞時(shí)，出現(xiàn)的故障變得時(shí)有時(shí)無。這時(shí)可用熱吹

108、風(fēng)機(jī)或電烙鐵等來局部升溫被懷疑的元器件，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。當(dāng)然，采用此法時(shí)，一定要注意元器件的溫度參數(shù)等，不要將原來是好的器件烤壞。</p><p><b>　　10．原理分析法</b></p><p>　　根據(jù)CNC系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值或波形），然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進(jìn)行測量、分析和比較，