数控机床是典型的机电一体化产品,其维修往往涉及机械、电气甚至软件等多个方面。通常对数控机床的某个具体的故障来说,影响的因素往往很复杂。要想准确、快速地判断故障的成因并排除,既与维修人员的经验、水平有关,又与维修人员的技能有关。因此,研究与实践数控机床的故障诊断与维修方法具有重要的现实意义。
1数控机床故障诊断的一般流程
数控机床的插补运算是由CNC(或NC)完成的,但外部信号大多都是通过PLC进行处理的,如主轴的启停、机床门
的开闭、冷却液的启停、加工中心的换刀与选刀等量。这些量的基本特征是开关量。与开关量有关的故障维修往往不仅要解决机械方面的问题,还要从电气方面入手,特别是通过PLC状态的判断,快速确定故障位置与解决故障的措施。图1为数控机
报警记录。只有清楚这些,才能做到有据可查,有的放矢。
在流程图中试图根据故障现象进行故障判断,把可能的故障原因分为机械与电气两个大方面。因为数控机床的故障通常都是机、电等多方面综合作用的结果,如果笼统地进行分析,很难快速确定原因。因此,在熟悉机床或故障部件的工作原理的基础上,分别从机械与电气两个方面着手,用单因素分析的方法,确定各种可能的原因,将有利于快速分析出故障成因。
当用单因素分析法分析出各种可能的原因后,再把机械的、电气的各种影响因素进行综合分析,找出哪些因素是独立的,哪些因素是关联的,从而可较快地确定故障的主要原因。
数控机床故障诊断与维修
2维修案例
(1))故障现象
一台普通卧式数控车床,型号为CK6160,配置FANUC0imate数控系统,回转式六工位刀架。在手动方式、MDI方式和自动运行方式下执行换刀指令,刀架转位均可启动,但找不到目标刀具,换刀不能完成,当找不到目标刀具时,刀架将不停地转动,直到出现超时报警才停止转动或者机床复位停止转动。
(2))刀架工作原理分析
床故障诊断的流程图,
描述了故障判断的一般思维过程。
任何数控机床的维修,在分析具体的故障原因前,必须清楚故障部件的结构与工作原理。图2是该车床回转刀架的原理结构示意图。1—6分别是霍尔
在流程图1中,故障现象是指机床故障状态下的
各种外部表现,包括各种报警、机床动作及外部能观察到的现象,这是分析故障原因的基础。通常来说,故障的产生既可能是自发性的,也可能是人为造成的。因此,在进行故障分析或维修前,一定要询问故障产生的过程及故障前的操作过程,同时查阅机床的元件编号,分别与刀架上的刀具号一一对应。正常换刀时,刀架的转位由电机轴带动,电机轴转动时,通过转动盘带动安装在其上面的磁铁4旋转,当磁铁与对应的霍尔元件3的角向位置基本对齐时,对应的刀具即被选中,电机停止转动,然后通过机械式的定位装置使刀架精确定位。
