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1,數控機床的故障診斷,數控機床作為一種典型的機電一體化產品，是一個由多種技術綜合在一起協(xié)同工作的復雜系統(tǒng)。在使用過程中不可避免地會發(fā)生這樣或那樣的故障，故障的定位和排除對機床的效率有著重大的影響。本書主要對數控機床故障的規(guī)律及故障診斷的方法進行一般性的總結介紹。,2,1.1概述,1.1系統(tǒng)可靠性和故障的概念系統(tǒng)可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內完成規(guī)定功能的能力，而故障則意味著系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內喪失了規(guī)定的功能。數控機床是個復雜的系統(tǒng)，由于種種原因，不可避免地會發(fā)生不同程度、不同類型的故障，導致數控機床不能正常工作。一般這些原因大致包括機械銹蝕、磨損和失效；元器件老化、損壞和失效；電氣元件、插接件接觸不良；環(huán)境變化等；隨機干擾和噪聲；軟件程序丟失或被破壞等等。,3,1.2數控機床的故障規(guī)律,與一般設備相同，數控機床的故障率隨時間變化的規(guī)律可用故障曲線表示。1.初期運行期初期運行期的特點是故障發(fā)生的頻率高，系統(tǒng)的故障率呈負指數函數曲線。使用初期之所以故障頻繁，原因大致如下。(1)機械部分(2)電氣部分(3)液壓部分2.有效壽命期數控系統(tǒng)要經過九至十四個月的運行才能進入有效壽命期。3.衰老期衰老期出現(xiàn)在數控機床使用的后期，其特點是故障率隨著運行時間的增加而升高。,4,1.3數控機床故障診斷的一般步驟,故障診斷是指在系統(tǒng)運行或基本不拆卸的情況下，即可掌握系統(tǒng)當前運行狀態(tài)的信息，查明產生故障的部位和原因，或預知系統(tǒng)的異常和劣化的動向并采取必要對策的一門技術。故障診斷一般按下列步驟進行：(1)詳細了解故障情況。(2)根據故障情況進行分析，縮小范圍，確定故障源查找的方向和手段。(3)由表及里進行故障源查找。,5,1.4數控機床常用的故障診斷方法,數控機床是涉及多個應用學科的十分復雜的系統(tǒng)，加之數控系統(tǒng)和機床本身的種類繁多，功能各異，不可能找出一種適合各種數控機床、各類故障的通用診斷方法。這里僅對一些常用的一般性方法作以介紹，在實際的故障診斷中，對這些方法要綜合運用。,6,2.1根據報警號進行故障診斷,報警號(錯誤代碼)一般包括下列幾方面的故障(或錯誤)信息：程序編制錯誤或操作錯誤；存儲器工作不正常；伺服系統(tǒng)故障；可編程序控制器故障；連接故障；溫度、壓力、液位等不正常；行程開關(或接近開關)狀態(tài)不正確。利用報警號進行故障診斷是數控機床故障診斷的主要方法之一。,7,2.2根據控制系統(tǒng)LED燈或數碼管的指示進行故障診斷,控制系統(tǒng)的LED(發(fā)光二極管)或數碼管指示是另一種自診斷指示方法。如果和故障報警號同時報警，綜合二者的報警內容，可更加明確地指示出故障的位置。在CRT上的報警號未出現(xiàn)或CRT不亮時，LED或數碼管指示就是惟一的報警內容了。例如，F(xiàn)ANUCl0、11系統(tǒng)的主電路板上有一個七段LED數碼管，在電源接通后，系統(tǒng)首先進行自檢，這時數碼管的顯示不斷改變，最后顯示“1”而停止，說明系統(tǒng)正常。如果停止于其他數字或符號上，則說明系統(tǒng)有故障，且每一個符號表示相應的故障內容，維修人員就可根據顯示的內容進行相應的檢查和處理。,8,2.3根據PC狀態(tài)或梯形圖進行故障診斷,現(xiàn)在的數據控機床上幾乎毫無例外地使用了可編程序控制器(PC)，只不過有的與NC系統(tǒng)合并起來，統(tǒng)稱為NC部分?？刂茖ο笠话闶菗Q刀系統(tǒng)，工作臺板轉換系統(tǒng)，液壓、潤滑、冷卻系統(tǒng)及其他自動輔助裝置等。這些系統(tǒng)及裝置具有大量的開關量測量反饋元件，發(fā)生故障的概率較大。特別是在偶發(fā)故障期，NC部分及各電路板的故障較少，上述各部分發(fā)生的故障可能會成為主要的診斷維修目標。PC輸入輸出狀態(tài)的確定方法是每一個維修人員所必須掌握的。因為當進行故障診斷時經常需要確定一個傳感元件是什么狀態(tài)以及PC的某個輸出應為什么狀態(tài)。用傳統(tǒng)的方法進行測量非常麻煩，甚至難以做到。一般數控機床都能夠從CRT上或LED指示燈上非常方便地確定其輸入輸出狀態(tài)。,9,2.4根據機床參數進行故障診斷,機床參數也稱機床常數，是數控系統(tǒng)與具體機床相匹配時所確定的一組數據，它實際上是NC程序中未定的數據或可選擇的方式。機床參數通常存于RAM中，由廠家根據所配機床的具體情況進行設定，部分參數還要通過調試來確定。機床參數大都隨機床以參數表等形式提供給用戶。機床參數的內容廣泛。如FANUC10，11，12系統(tǒng)的機床參數按功能分就有26大類：如與設定有關的參數、與軸控制有關的參數、與坐標系有關的參數、與進給速度有關的參數等等。,10,2.5用診斷程序進行故障診斷,所謂診斷程序就是對數控機床各部分包括數控系統(tǒng)本身進行狀態(tài)或故障檢測的軟件，當數控機床發(fā)生故障時，可利用該程序診斷出故障源所在范圍或具體位置。用診斷程序進行故障診斷一般有三種形式，即啟動診斷、在線診斷或稱后臺診斷和離線診斷。啟動診斷指從每次通電開始至進入正常的運行準備狀態(tài)止，CNC內部診斷程序自動執(zhí)行的診斷，一般情況下數秒之內即告完成，其目的是確認系統(tǒng)的主要硬件是否正常工作。在線診斷是指在系統(tǒng)通過啟動診斷進入運行狀態(tài)后由內部診斷程序對CNC及與之相連接的外設、各伺服單元和伺服電機等進行的自動檢測和診斷。離線診斷是數控機床故障診斷的一個非常重要的手段，它能夠較準確地診斷出故障源的具體位置，而許多故障靠傳統(tǒng)的方法是不易進行診斷的。,11,2.6用經驗法進行故障診斷,一般說來，對驅動系統(tǒng)故障應首先檢查反饋系統(tǒng)、伺服電機本身、伺服驅動板及指令電壓，如測速反饋環(huán)、位置反饋環(huán)、指令增益、檢測倍率和漂移補償等。對自動換刀不能執(zhí)行則應首先檢查換刀基準點的到位情況，液、氣壓是否正常，相關限位開關的動作是否正常等。知識和經驗要靠平時的學習與維修實踐的總結和積累，并無捷徑可走，而這些又是數控機床維修所必不可少的。,12,2.7用換板法進行故障診斷,將懷疑目標用備件板進行更換，或用機床上相同的板進行互換。然后啟動機床，觀察故障現(xiàn)象是否消失或轉移，以確定故障的具體位置。如果故障現(xiàn)象仍然存在，說明故障與所更換的電路板無關，而在其他部位；如果故障消失或轉移，則說明更換之板正是故障板。此外，換板時，還要注意：(1)若不是對系統(tǒng)十分了解，有相當的把握，一般不要輕易更換CPU板及存儲器板，這樣有可能造成程序和機床參數的丟失，使故障擴大。(2)若是EPROM板或板上有EPROM芯片，請注意存儲器芯片上貼的軟件版本標簽是否與原板完全一致。若不一致，則不能更換。(3)有些板是通用的，要根據機床的具體情況及使用位置進行設定。因此要注意板上撥動開關的位置是否與原板一致，短路線的設置是否與原板相同。,13,,謝謝！,