數控機床維修技術分析
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徐鳳琴1由 分享
【摘要】隨著國內數控機床的迅速發(fā)展,數控機床逐步出現故障高發(fā)時段。然而,目前的數控維修工作混亂無序,根本不能適應數控行業(yè)快速發(fā)展的步伐。為了使數控維修工作適應現代化制造業(yè)的發(fā)展,提高數控設備維修質量,那么規(guī)范數控維修行業(yè),已經迫在眉睫。本文通過闡述了數控機床的維修方法,使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性,為規(guī)范數控維修行業(yè)奠定堅實的基礎。
【關鍵詞】數控；機床；維修；技術分析
隨著我國機械加工的快速發(fā)展,國內的數控機床也越來越多。由于數控機床的先進性和故障的不穩(wěn)定性,大部分故障都是以綜合故障形式出現,所以數控機床的維修難度較大,并且數控機床維修工作的不規(guī)范,使得數控維修工作處于一種混亂狀態(tài),為了規(guī)范數控維修工作,提高數控機床的利用價值,本文提出五步到位數控維修法。
一、數控機床維修技術分析
1、故障記錄具體
數控機床發(fā)生故障時,對于操作人員應首先停止機床,保護現場,并對故障進行盡可能詳細的記錄,并及時通知維修人員。
（1）故障發(fā)生時的情況記錄
1）發(fā)生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。
2）故障的現象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時機床與控制系統的現象。
3）發(fā)生故障時系統所處的操作方式。
4）若故障在自動方式下發(fā)生,則應記錄發(fā)生故障時的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。
5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應記錄被加工工件號,并保留不合格工件。
6）在發(fā)生故障時,若系統有報警顯示,則記錄系統的報警顯示情況與報警號。
7）記錄發(fā)生故障時,各坐標軸的位置跟隨誤差的值。
8）記錄發(fā)生故障時,各坐標軸的移動速度、移動方向,主軸轉速、轉向等。
（2）故障發(fā)生的頻繁程度記錄
1）故障發(fā)生的時例與周期。
2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況。
3）若為加工零件時發(fā)生的故障,則應記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。
4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。
（3）故障的規(guī)律性記錄。
（4）故障時的外界條件記錄。
2、故障檢查方法
維修人員故障維修前,應根據故障現象與故障記錄,認真對照系統、機床使用說明書進行各頂檢查以便確認故障的原因。當數控設備出現故障時,首先要搞清故障現象,向操作人員了解第一次出現故障時的情況,在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程,觀察故障是在什么情況下發(fā)生的,怎么發(fā)生的,引起怎樣的后果。搞清了故障現象,然后根據機床和數控系統的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設備恢復正常使用。故障檢查包括:
（1）機床的工作狀況檢查。
（2）機床運轉情況檢查。
（3）機床和系統之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時應記錄檢查的原始數據、狀態(tài),記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供維修時參考。
3、故障診斷
故障診斷是進行數控機床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時也起到預防故障的發(fā)生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則:
（1）充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
（2）認真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。
1）直觀法。2）系統自診斷法。3）參數檢查法。4）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉移法。
除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這些檢查方法各有特點,維修人員可以根據不同的現象對故障進行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。
4、維修方法
在數控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量,在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:
（1）初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障,若系統工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。
（2）參數更改,程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。
（3）調節(jié)、最佳化調整法。調節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節(jié),修正系統故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
（7）修復法。對數控機床的故障進行恢復性修復、調整、復位行程開關、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。
5、維修記錄到位
維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態(tài)較多,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好根據本廠的實際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內容;(1)現場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。
二、小結
數控機床維修技術的實施,提高重復性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設備的故障率及可維修性,改進操作規(guī)程,提高機床壽命和利用率,并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性,為規(guī)范數控維修行業(yè)奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]孫偉.數控設備故障診斷與維修技術.北京國防工業(yè)出版社, 2008.
[2]楊中力.數控機床故障診斷與維修.天津:天津理工大學出版社, 2008.
[3]沈兵,歷承兆.數控系統診斷與維修手冊.北京機械工業(yè)出版社, 2009.
【關鍵詞】數控；機床；維修；技術分析
隨著我國機械加工的快速發(fā)展,國內的數控機床也越來越多。由于數控機床的先進性和故障的不穩(wěn)定性,大部分故障都是以綜合故障形式出現,所以數控機床的維修難度較大,并且數控機床維修工作的不規(guī)范,使得數控維修工作處于一種混亂狀態(tài),為了規(guī)范數控維修工作,提高數控機床的利用價值,本文提出五步到位數控維修法。
一、數控機床維修技術分析
1、故障記錄具體
數控機床發(fā)生故障時,對于操作人員應首先停止機床,保護現場,并對故障進行盡可能詳細的記錄,并及時通知維修人員。
（1）故障發(fā)生時的情況記錄
1）發(fā)生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。
2）故障的現象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時機床與控制系統的現象。
3）發(fā)生故障時系統所處的操作方式。
4）若故障在自動方式下發(fā)生,則應記錄發(fā)生故障時的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。
5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應記錄被加工工件號,并保留不合格工件。
6）在發(fā)生故障時,若系統有報警顯示,則記錄系統的報警顯示情況與報警號。
7）記錄發(fā)生故障時,各坐標軸的位置跟隨誤差的值。
8）記錄發(fā)生故障時,各坐標軸的移動速度、移動方向,主軸轉速、轉向等。
（2）故障發(fā)生的頻繁程度記錄
1）故障發(fā)生的時例與周期。
2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況。
3）若為加工零件時發(fā)生的故障,則應記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。
4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。
（3）故障的規(guī)律性記錄。
（4）故障時的外界條件記錄。
2、故障檢查方法
維修人員故障維修前,應根據故障現象與故障記錄,認真對照系統、機床使用說明書進行各頂檢查以便確認故障的原因。當數控設備出現故障時,首先要搞清故障現象,向操作人員了解第一次出現故障時的情況,在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程,觀察故障是在什么情況下發(fā)生的,怎么發(fā)生的,引起怎樣的后果。搞清了故障現象,然后根據機床和數控系統的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設備恢復正常使用。故障檢查包括:
（1）機床的工作狀況檢查。
（2）機床運轉情況檢查。
（3）機床和系統之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時應記錄檢查的原始數據、狀態(tài),記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供維修時參考。
3、故障診斷
故障診斷是進行數控機床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時也起到預防故障的發(fā)生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則:
（1）充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
（2）認真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。
1）直觀法。2）系統自診斷法。3）參數檢查法。4）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉移法。
除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這些檢查方法各有特點,維修人員可以根據不同的現象對故障進行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。
4、維修方法
在數控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量,在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:
（1）初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障,若系統工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。
（2）參數更改,程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。
（3）調節(jié)、最佳化調整法。調節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節(jié),修正系統故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
（7）修復法。對數控機床的故障進行恢復性修復、調整、復位行程開關、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。
5、維修記錄到位
維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態(tài)較多,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好根據本廠的實際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內容;(1)現場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。
二、小結
數控機床維修技術的實施,提高重復性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設備的故障率及可維修性,改進操作規(guī)程,提高機床壽命和利用率,并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性,為規(guī)范數控維修行業(yè)奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]孫偉.數控設備故障診斷與維修技術.北京國防工業(yè)出版社, 2008.
[2]楊中力.數控機床故障診斷與維修.天津:天津理工大學出版社, 2008.
[3]沈兵,歷承兆.數控系統診斷與維修手冊.北京機械工業(yè)出版社, 2009.