數(shù)控機床是技術含量很高的自動化機床,它是一種高效復雜的集機電儀為一體的先進加工設備。數(shù)控機床集伺服驅動,計算機技術,機密測量,自動化技術與傳感器技術于一身。數(shù)控機床的使用大大提高了機械制造業(yè)的生產(chǎn)水平,在很大程度上提高了生產(chǎn)效率并降低了勞動力的投入。但是,數(shù)控機床也有其自身的缺點。數(shù)控機床的復雜性決定了使用它的人員必須要有一定的相應的知識儲備。在使用它時,必須要小心謹慎并且平時要注意對它的精心維護。數(shù)控機床在使用的過程中往往會出現(xiàn)液壓、機械、電氣這三個方面的故障,而電氣系統(tǒng)的故障是這三項故障中出現(xiàn)頻率最高的。如何解決電氣系統(tǒng)的故障就成為了機械行業(yè)亟待解決的問題。
一、數(shù)控機床中常見的故障
數(shù)控機床中常見的故障按照不同的分類方法主要可以分為下面的五種類型。第一種,按照故障發(fā)生的部位可以分為硬件系統(tǒng)故障和軟件系統(tǒng)故障。何為硬件系統(tǒng)故障? 硬件系統(tǒng)故障主要指電子元器件( 電子、印制電路板、電器件等) 、限位機構等出現(xiàn)的故障。軟件系統(tǒng)故障主要是由 plc 邏輯控制的程序出現(xiàn)錯誤,參數(shù)設置的不正確,零件的加工程序出現(xiàn)錯誤這些原因造成的故障。第二分類方法,按照故障出現(xiàn)的時候有沒有指示可以劃分為無診斷指示故障以及有診斷指示故障。顧名思義,有診斷指示故障就是在機床運行時,診斷系統(tǒng)可以監(jiān)視整個的加工過程,當某個步驟出現(xiàn)問題時,就會立刻報警或者以文字的形式進行顯示的故障。無診斷指示故障,即當故障發(fā)生時沒有相應的指示。這些故障的發(fā)生主要是由機械長年使用,機械的零部件出現(xiàn)磨損,造成程序與機械出現(xiàn)了匹配的問題造成的。第三種是按照故障出現(xiàn)的或然性劃分的。如果當機械滿足了一定的條件,某個故障就會發(fā)生,那么,這種故障就是系統(tǒng)性故障。而隨機性故障就是當滿足某個條件時,可能會發(fā)生的故障。隨機性故障因為它的不確定性所以比較難解決。第四種是按照故障出現(xiàn)時有無破壞性劃分的。有破壞性的叫做破壞性故障,沒有破壞性的叫做無破壞性故障。最后一種叫做機床特性下降故障,這種故障出現(xiàn)時,機床雖然可以正常運行,卻生產(chǎn)不出合格的產(chǎn)品。
二、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的故障分析
1.直觀觀察法
直觀觀察法就是利用感官進行故障的檢查。直觀觀察法的第一步就是問,即詢問故障的現(xiàn)場人員故障發(fā)生的過程,出現(xiàn)的現(xiàn)象以及故障產(chǎn)生的后果。第二步是看,就是查看各部位是否處于正常狀態(tài),相應的電控裝置有沒有出現(xiàn)報警信號,這些排除以后,就查看局部有沒有電阻絲燒壞,元器件有無被燒焦,電線電纜有沒有脫落等現(xiàn)象。第三步是摸,即在斷電時檢查一下各插座有沒有安插好,各電路板有沒有安裝好以及各信號導線是否已經(jīng)連接好。第四步就是通電后檢查一下有沒有打火、冒煙或者異常聲音、異常氣味的出現(xiàn)。
2.儀器檢查法
儀器檢查法就是用相應的電工儀表對線路中的交直流電壓以及相應的脈沖信號進行檢查,找出可能的故障點。
3.報警指示與信號分析法
這種方法就是充分利用個監(jiān)控系統(tǒng)上的報警指示燈和信號對故障進行排查。對于硬件系統(tǒng)就是根據(jù)各電子元器件上和電氣裝置上的報警指示燈確定出現(xiàn)故障的具體位置。而軟件系統(tǒng)沒有具體的報警指示,但可以根據(jù)硬件系統(tǒng)中的報警指示以及信號結合使用說明找出可能的故障點。
4.接口狀態(tài)檢查法
現(xiàn)在的數(shù)控機床都會把 plc 涵蓋其中。它們之間主要靠接口信號進行連接。而數(shù)控機床出現(xiàn)的許多癥狀都跟接口信號出現(xiàn)錯誤有關。要想檢查接口信號是否正確存在,只要通過 plc 程序調(diào)出就可以了。
5.參數(shù)調(diào)整法
數(shù)控機床、plc、伺服系統(tǒng)都含有很多的參數(shù)以適應不同的機床的加工需求,但因為所用的時間過長,這些參數(shù)往往不能滿足機床的需求或者它們的匹配度降低。所以,為了能繼續(xù)滿足機床的生產(chǎn)需求,這些參數(shù)有時也會作相應的改變。
6.備件置換法
當某一故障被確定在某一電路板上,但是找出故障元件比較困難時,為了不耽誤生產(chǎn)可以把備件先換上,事后再檢查具體故障出現(xiàn)的位置,然后進行檢修。
5、主軸發(fā)熱,5.1、故障原因,軸承有損壞或研傷。解決方法,更換軸承;5.2、故障原因,潤滑油雜質(zhì)。解決方法,清洗主軸箱并更換新油5.3、故障原因,載荷過大。解決方法:減小載荷。
6、刀具無法夾緊,6.1、故障原因,碟形彈簧的位移量較小。解決方法,調(diào)整碟形中彈簧行程的長度;6.2、故障原因,彈簧上螺母松動。解決方法,對彈簧上的螺母進行順時針的旋轉,使載荷達到最大作用的要求。
7、刀具夾緊后無法松開,7.1、故障原因,松刀彈簧的壓合過緊。解決方法,對彈簧上的螺母進行逆時針旋轉,使載荷達到最大作用的要求;7.2、故障原因,液壓的缸壓力或行程不夠。解決方法,調(diào)整活塞行程和液壓力開關位置。
(二)進給傳動系統(tǒng)常見故障
1、滾珠絲杠副的潤滑狀況無法達到效果,故障原因,支承軸承或各滾珠絲杠副的潤滑不良。解決方法,定期增加新的潤滑脂。
2、滾珠絲杠副的運行精度無法達到效果,2.1、故障原因,絲杠的間隙增大。解決方法,修磨滾珠絲杠并對螺母進行墊片的調(diào)整,及重調(diào)間隙;2.2、故障原因,絲杠有上下竄動的現(xiàn)象。解決方法,擰緊軸承中的螺母。
三、機械故障的維修方式
綜上所述,數(shù)控機床使用過程中常見的機械故障在診斷上,既要有傳統(tǒng)意義上的實用診斷法,又要結合先進測試手段上的現(xiàn)代診斷法。其中,實用診斷技術也稱做機械檢測法,是指數(shù)控機床維修人員用常規(guī)的檢查工具和憑借感覺器官上對機床進行的問、看、摸、聽、嗅等一系列的診斷方法。它可以快速的測定出機械的故障部位,并監(jiān)測出劣化趨勢,對有疑難問題的機械故障,進行精密的診斷?,F(xiàn)代診斷法指,根據(jù)實用診斷法選擇出疑難故障,并交由專業(yè)人員利用先進的測試手段,進行精確定量檢測與分析,并根據(jù)故障的位置、數(shù)據(jù)及原因,確定出應采取何種解決方案。處理問題時,一般都使用實用診斷法對機床的現(xiàn)實狀態(tài)進行診斷,只有在實用診斷中出現(xiàn)疑難問題時,才會去使用現(xiàn)代診斷法,對機床進行下一步診斷,并綜合使用兩種診斷技術,才可以獲得機械問題的合理解決方法。
因為數(shù)控機床維修也是技術含量較高的工作,因此,對維修人員的技術要求上也會有所提高,數(shù)控機床維修人員不僅需要掌握電氣系統(tǒng)知識,還要掌握液壓、機械方面的知識。因此,企業(yè)就需要不斷地在工作中總結維修經(jīng)驗,培養(yǎng)出對電氣、動力、機械和計算機軟硬件都過硬的專業(yè)維修團隊,并要提高維修人員對故障判別的能力,以及對故障的處理能力和力求發(fā)揮出數(shù)控設備最佳的使用效能。