隨著科學技術的發(fā)展以及cnc技術的成熟與完善,更高層次的診斷技術已經出現,如修復系統(tǒng),通信診斷系統(tǒng)等等,這些新技術的發(fā)展及應用,講給數控機床故障診斷提供有效的方法和手段。盡管如此,鑒于數控系統(tǒng)和機床本身的種類繁多,功能各異,不可能找出一種適合所有各種數控機床,各類故障的通用診斷方法。因此,在實際應用中,要對以下診斷方法綜合運用,才能保證獲得正確的診斷結果。
1.故障診斷的一般原則
數控機床主要由主機cnc裝置,pmc可編程控制器,主軸驅動單元,進給伺服驅動單元,顯示裝置,操作面板,輔助控制裝置,通信裝置等組成。故障原因不外乎是操作失誤,參數錯誤,外界環(huán)境及電源造成的故障線路故障,器件損壞等。
通常的故障診斷原則有:
(1)先靜后動。先在機床斷電的靜止狀態(tài)下,通過觀察測量,分析確定為非破壞性故障后,方可給機床送電。在工作狀態(tài)下,進行動態(tài)的觀察,檢驗和測試,查找故障點。而對破壞性故障,必須先排除危險后,方可送電。
(2)先機后電。一般來說,機械故障較易察覺,而數控系統(tǒng)故障的診斷難度較大,先排除機械性故障,往往可以達到事半功倍的效果。
(3)先外后內。根據機床故障原因調查統(tǒng)計,80以上來于外部原因,只有不到20是內部原因引起的。因此維修人員應外向內進行排查,盡量避免隨意啟封,拆卸,否則可能會擴大故障,使機床精度減弱,降低性能。
(4)先簡后繁。當出現多種故障互相交織掩蓋,一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。如果是功能性的故障,就應從執(zhí)行元件入手,看看氣缸,電磁閥,電機,接觸器等,是否存在卡滯等性能下降現象;然后是傳感器,行程開關等輸入信號元件;再次是電氣接頭,插件,活動的電線電纜等部位。這些外部元件受環(huán)境因素影響較大,比如磕碰,腐蝕,積塵等。還有元件本身的潤滑不良和機械磨損等原因,都決定了它們常是故障的根源。通常,簡單問題解決后,難度大的問題也就變得容易了。
2.故障診斷與維修的常用方法
2.1常規(guī)檢測法
是通過觀察或借助簡單的工具確定機床故障的方法。這種應先弄清楚故障的癥狀,有何特征及伴隨情況,將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷電路板。它可以簡單地歸納為4個字:“問,看,嗅,摸”,問就是調整情況,在診斷故障前,修理人員詢問操作手故障發(fā)生前的機床運轉情況,產生在哪道程序及時間,操作方式是否得當等;看,就是觀察,仔細檢查有無保險絲燒斷,元器件有無燒焦或開裂等情況;嗅,就是從機床散發(fā)出的某些特殊氣味來判斷,如某些元件燒焦的氣味;摸,就是用手觸試可能產生故障的溫度,振動情況,以及元器件有無松動等。
2.2測量比較診斷法
數控機床的生產廠家為了調整,維修機床的便利,在印刷電路板上往往設計了多個監(jiān)測用的端子。用戶也可利用這些端子,將懷疑有故障的印刷電路板同正常電路板進行比較。通過測量這些端子的電壓與波形,可以分析故障的具體部位與原因。維修人員如果能在機床正常狀態(tài)時,留心紀錄這些印刷電路板的測量端子,或一些關鍵部位的電壓值和波形,在機床出現故障時,查找故障部位及原因將會更加方便。
2.3自診斷法
現代數控系統(tǒng)具有很強的自診斷能力,當數控系統(tǒng)一旦出現故障,借助系統(tǒng)的診斷功能,可以迅速,準確地查明原因,并確定故障部位。因此,對維修人員來說,熟悉系統(tǒng)的自診斷功能是十分重要。包括開機自診斷和運行自診斷。開機自診斷,就是數控系統(tǒng)通電后,系統(tǒng)自診斷軟件會對系統(tǒng)zui關鍵的硬件和控制軟件檢查,如cpu,ram,rom等芯片,i/o口及監(jiān)控軟件。如果正常,將進人正常操作界面,如檢測不通過,即在液晶上顯示報警信息或報警號,指出哪個部位發(fā)生了故障,將故障原因定位在一定的范圍內,然后通過維修手冊找出造成故障的真正原因,根據書上的說明進行排除;運行自診斷,是數控系統(tǒng)正常時,運行內部診斷程序對系統(tǒng)本身,位置伺服單元以及數控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試,并顯示有關信息和故障信號。只要系統(tǒng)不斷電,這種診斷將會反復進行下去,不會停止。診斷信息包括cnc與機床之間的i/o接口,cnc內部各存儲器的信息,伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息,mdi面板操作面板的狀態(tài)信息等。
2.4局部升溫法
數控系統(tǒng)經過長期運行,元器件均要老化,性能變壞。當它們尚未*損壞時,出現的故障會變得時有時無。這時可用熱吹風機或電烙鐵等,來局部升溫被懷疑元件,加速其老化以便*暴露故障部件。當然,采用此法時一定要注意元器件的參數,不要將原來好的元器件靠壞。
2.5功能程序測試法
功能程序測試法,就是將數控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法,編制成一個功能程序,進入數控系統(tǒng),然后讓數控系統(tǒng)運行這個測試程序,借以檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性,進而判斷出故障發(fā)生的可能原因。