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| 數(shù)控設(shè)施問(wèn)題及養(yǎng)護(hù)方案探討剖析 | |
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| 詳細(xì)信息 |
| 一、常見(jiàn)故障分類(lèi) 1.硬件故障和軟件故障硬件故障是只有更換已損壞的器件才能排除的故障。軟件故障是程序編制或參數(shù)錯(cuò)誤造成的故障，只要相應(yīng)改變程序內(nèi)容或修改參數(shù)才能排除。 2.系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障系統(tǒng)性故障是只要滿足一定的條件，數(shù)控設(shè)備必然出現(xiàn)的故障。而隨機(jī)性故障是在同樣的條件下，只偶然出現(xiàn)1～2次的故障。因此，隨機(jī)性故障的分析和排除較為困難，這類(lèi)故障往往與機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)錯(cuò)位、數(shù)控系統(tǒng)中部分元器件工作特性漂移及機(jī)床電氣元件可靠性下降等有關(guān)。這類(lèi)故障的排除要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，綜合判斷才能排除。 3.破壞性故障和非破壞性故障對(duì)破壞性故障，如伺服系統(tǒng)失控造成飛車(chē)等，維修人員在維修時(shí)不許重演故障現(xiàn)象，只能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員介紹，經(jīng)過(guò)檢查、分析來(lái)排除，所以技術(shù)難度較高，且有一定風(fēng)險(xiǎn)。 4.有診斷和無(wú)診斷顯示故障現(xiàn)今的數(shù)控設(shè)備都有較豐富的自診斷功能，如目前國(guó)內(nèi)配置較多的發(fā)那科和西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)都具有幾百條報(bào)警號(hào)。有診斷顯示的故障一般都與控制部分有關(guān)，可根據(jù)報(bào)警內(nèi)容，很容易找到故障原因。無(wú)診斷顯示的故障維修時(shí)只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后現(xiàn)象來(lái)分析判斷，排除這類(lèi)故障的難度較大。 5.運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性下降故障故障時(shí)數(shù)控設(shè)備仍可照常運(yùn)行，但加工不出合格的工件。因無(wú)任何報(bào)警顯示，只能用檢測(cè)儀器的檢測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)。例如，數(shù)控設(shè)備定位精度超差，反向死區(qū)太大，運(yùn)動(dòng)中發(fā)生振蕩等。這類(lèi)故障必須配合檢測(cè)儀器，采取對(duì)機(jī)械、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)等進(jìn)行調(diào)整的措施來(lái)解決。 二、故障的處理步驟 1.查故障現(xiàn)象充分掌握故障信息數(shù)控機(jī)床一旦發(fā)生故障，不要急于動(dòng)手，盲目處理。首先要查看故障記錄，詢(xún)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)人員故障出現(xiàn)的全過(guò)程。在確認(rèn)通電無(wú)危險(xiǎn)的情況下再通電，親自觀察故障現(xiàn)象，特別要注意確定主要故障信息。如：故障發(fā)生時(shí)報(bào)警號(hào)和報(bào)警提示是什么？哪個(gè)報(bào)警指示燈和發(fā)光二極管指示報(bào)警？如無(wú)報(bào)警，系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)？系統(tǒng)工作方式的診斷結(jié)果是什么？故障發(fā)生時(shí)運(yùn)動(dòng)軸處于什么位置？是以何種速度運(yùn)動(dòng)？故障發(fā)生時(shí)執(zhí)行了什么指令、進(jìn)行了何種操作？以前是否發(fā)生類(lèi)似故障？故障是否重復(fù)發(fā)生等。 2.分析故障原因分析原因時(shí)應(yīng)注意：要在充分調(diào)查，掌握現(xiàn)場(chǎng)第一手材料的基礎(chǔ)上，把故障問(wèn)題正確列出來(lái)；要開(kāi)闊思路，無(wú)論是機(jī)、液、氣，還是數(shù)控系統(tǒng)及強(qiáng)電部分，把可能引起故障的原因和每一種可能解決的方法全部列出來(lái)，進(jìn)行綜合判斷和篩選。 三、常見(jiàn)故障檢測(cè)原則 1.先簡(jiǎn)單后復(fù)雜。當(dāng)出現(xiàn)多種故障現(xiàn)象時(shí)，先解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。常常在解決簡(jiǎn)單故障過(guò)程中，難度大的問(wèn)題往往變得容易，或在排除簡(jiǎn)單故障時(shí)受到啟發(fā)，對(duì)復(fù)雜故障的認(rèn)識(shí)更清晰，從而有了解決辦法。 2.先機(jī)械后電氣。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械故障易察覺(jué)，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷難度要大些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，數(shù)控機(jī)床的故障中有很大一部分是由機(jī)械動(dòng)作失靈引起的。首先應(yīng)注意排除機(jī)械性故障，往往可以達(dá)到事半功倍的效果。 3.先外部后內(nèi)部。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員通過(guò)望、聞、聽(tīng)、問(wèn)等方法，由外部向內(nèi)部逐個(gè)進(jìn)行檢查。首先應(yīng)檢查外部的開(kāi)關(guān)、接插件連接等，因其接觸不良造成信號(hào)傳遞失靈，是產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床故障的重要因素。通過(guò)檢查這些部位可迅速排除較多的故障。 4.先靜后動(dòng)。先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過(guò)觀察、測(cè)試、分析，確認(rèn)為非惡性或破壞性故障后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行工況下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、測(cè)試和檢驗(yàn)。對(duì)于惡性的破壞性故障，必須先行處理排除危險(xiǎn)后，方可進(jìn)行通電狀態(tài)，然后在運(yùn)行工況下進(jìn)行動(dòng)態(tài)診斷。 四、維修方法 1.機(jī)械部分（1）主軸部件故障。由于采用電氣調(diào)速、主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。自動(dòng)變擋裝置、自動(dòng)拉緊刀柄裝置及主軸運(yùn)動(dòng)精度的保持性等是可能出現(xiàn)故障的部位。 （2）進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障。由于普遍采用了滾動(dòng)摩擦副，進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障大部分是以運(yùn)動(dòng)品質(zhì)下降表現(xiàn)出來(lái)的。如定位精度下降、反向間隙過(guò)大、機(jī)械爬行、軸承噪聲過(guò)大（一般都在撞車(chē)后出現(xiàn)）等。因此，這部分檢修常與運(yùn)動(dòng)副預(yù)緊力、松動(dòng)環(huán)節(jié)和補(bǔ)償環(huán)節(jié)的調(diào)整有關(guān)。 （3）行程開(kāi)關(guān)故障。為保證數(shù)控機(jī)床的工作可靠性，大量采用了限制運(yùn)動(dòng)位置的行程開(kāi)關(guān)。機(jī)床長(zhǎng)期工作后，運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)特性變化、壓合行程開(kāi)關(guān)的機(jī)械裝置及行程開(kāi)關(guān)本身品質(zhì)特性等都影響整機(jī)的故障率。 2.數(shù)控系統(tǒng)（1）直觀法。這是一種最基本、最簡(jiǎn)單的方法。維修人員通過(guò)對(duì)故障發(fā)生的各種光、聲、味等異常現(xiàn)象的認(rèn)真觀察，可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊上。這往往要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及綜合判斷能力。 （2）參數(shù)診斷。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)，這些直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。參數(shù)通常是存放在存儲(chǔ)器中。一旦電池電量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，使系統(tǒng)發(fā)生混亂機(jī)床無(wú)法正常工作。通過(guò)核對(duì)、修正參數(shù)，就能將故障排除。因此，當(dāng)機(jī)床長(zhǎng)期閑置之后啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，無(wú)緣無(wú)故地出現(xiàn)不正常現(xiàn)象或有故障而無(wú)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)。 （3）交換法。這是現(xiàn)場(chǎng)判斷故障簡(jiǎn)單易行的常用方法之一。 交換法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電路板、模板、集成電路芯片或元器件換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷電路板或芯片一級(jí)。 （4）自診斷功能法。故障自診斷功能是數(shù)控系統(tǒng)一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，它的強(qiáng)弱是評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，借助系統(tǒng)的自診斷功能，往往可以迅速、準(zhǔn)確查明原因并確定故障部位。這個(gè)方法是當(dāng)前維修中最常用、最有效的方法。 自診斷方法有3種。 ①開(kāi)機(jī)自診斷。每當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)通電開(kāi)始，系統(tǒng)內(nèi)部自診斷軟件對(duì)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和控制軟件，如數(shù)控裝置中的CPU、PAM、ROM等芯片，MDI、CRT、I／O等模塊及監(jiān)控軟件、系統(tǒng)軟件等逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果顯示在CRT上。開(kāi)機(jī)自診斷通常需一分鐘左右的時(shí)間。一旦檢測(cè)通不過(guò)，即在CRT上顯示報(bào)警信息或報(bào)警號(hào)，指出哪個(gè)部分發(fā)生故障。 ②在線診斷。 系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行內(nèi)部診斷程序，對(duì)系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其他外部設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試和檢查，并及時(shí)顯示有關(guān)故障信息。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會(huì)停止。 ③離線診斷。也稱(chēng)脫線診斷。當(dāng)CNC系統(tǒng)故障或要判定系統(tǒng)是否真有故障時(shí)，將數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床脫離作檢查，以便對(duì)故障作進(jìn)一步定位，力求把故障定位在盡可能小的范圍內(nèi)。 （5）對(duì)比法。是以正確的電壓、電平或波形與異常的相比較來(lái)尋找故障部位。有時(shí)還可以將正常部分試驗(yàn)性地造成“故障” 或報(bào)警（如斷開(kāi)連線、拔去組件），看其是否和相同部分產(chǎn)生的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。 （6）敲擊法。如果數(shù)控系統(tǒng)的故障若有若無(wú)，這時(shí)可用敲擊法檢查出故障所在部位。這種若有若無(wú)的故障多是由于虛焊或接觸不良引起的，當(dāng)用絕緣物輕輕敲擊有虛焊或接觸不良的疑點(diǎn)處，故障肯定會(huì)重復(fù)再現(xiàn)。 （7）局部升溫法。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后元器件均要老化，性能變壞。當(dāng)它們尚未完全損壞時(shí)，出現(xiàn)的故障會(huì)變得時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。這時(shí)可用熱吹風(fēng)機(jī)或電烙鐵等對(duì)被懷疑的元器件進(jìn)行局部升溫，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。 （8）原理分析法。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析出各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值或波形等），然后用萬(wàn)用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、分析和比較，從而對(duì)故障進(jìn)行定位。 （9）隔離法。有些故障，如運(yùn)動(dòng)爬行、抖動(dòng)等，當(dāng)一時(shí)難以區(qū)分是數(shù)控部分還是伺服部分或是機(jī)械部分故障造成時(shí)，常采用隔離法。將電機(jī)分離，數(shù)控與伺服分離，位置閉環(huán)分離作開(kāi)環(huán)處理。這樣能將復(fù)雜的問(wèn)題化為簡(jiǎn)單，較快地找到故障的原因。 （10）更新建立法。當(dāng)CNC或PLC裝置由于電網(wǎng)干擾，或其他偶然原因發(fā)生異常情況或死機(jī)時(shí)，應(yīng)清除有關(guān)內(nèi)存區(qū)，重新進(jìn)行冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)。并對(duì)CNC參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，便可排除故障。 除上述方法外，還有電壓拉偏法、軟件檢測(cè)法等多種方法。 這些檢查方法各有特點(diǎn)，在處理故障時(shí)，可按不同情況靈活應(yīng)用或數(shù)種方法結(jié)合使用，逐漸縮小故障可疑范圍，找出故障所在。 |
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