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關(guān)鍵詞:數(shù)控 機(jī)床 維修 技術(shù)分析
隨著我國機(jī)械加工的快速發(fā)展,國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床也越來越多。由于數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)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(xiàn),所以數(shù)控機(jī)床的維修難度較大,并且數(shù)控機(jī)床維修工作的不規(guī)范,使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài),為了規(guī)范數(shù)控維修工作,提高數(shù)控機(jī)床的利用價(jià)值,本文提出五步到位數(shù)控維修法。
一、數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析
1、故障記錄具體
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí),對于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床,保護(hù)現(xiàn)場,并對故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄,并及時(shí)通知維修人員。
(1)故障發(fā)生時(shí)的情況記錄
1)發(fā)生故障的機(jī)床型號,采用的控制系統(tǒng)型號,系統(tǒng)的軟件版本號。
2)故障的現(xiàn)象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
3)發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。
4)若故障在自動方式下發(fā)生,則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號,出現(xiàn)故障的程序段號,加工時(shí)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(yīng)記錄被加工工件號,并保留不合格工件。
6)在發(fā)生故障時(shí),若系統(tǒng)有報(bào)警顯示,則記錄系統(tǒng)的報(bào)警顯示情況與報(bào)警號。
7)記錄發(fā)生故障時(shí),各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
8)記錄發(fā)生故障時(shí),各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向,主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
(2)故障發(fā)生的頻繁程度記錄
1)故障發(fā)生的時(shí)例與周期。
2)故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。
3)若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障,則應(yīng)記錄加工同類工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。
4)檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。
(3)故障的規(guī)律性記錄。
(4)故障時(shí)的外界條件記錄。
2、故障檢查方法
維修人員故障維修前,應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄,認(rèn)真對照系統(tǒng)、機(jī)床使用說明書進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),首先要搞清故障現(xiàn)象,向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)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(xiàn)象,然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括:
(1)機(jī)床的工作狀況檢查。
(2)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。
(3)機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。
(4)CNC裝置的外觀檢查。
維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài),記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供維修時(shí)參考。
3、故障診斷
故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)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(shí)也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則:
(1)充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。
(2)認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí),維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分,而是要對機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查,并進(jìn)行綜合判斷,達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。
1)直觀法。2)系統(tǒng)自診斷法。3)參數(shù)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(zhuǎn)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(diǎn),維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進(jìn)行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。
4、維修方法
在數(shù)控機(jī)床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量,在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:
(1)初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)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(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
(2)參數(shù)更改,程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī),對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯(cuò)誤,以確保其正常運(yùn)行。
(3)調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計(jì)的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)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(yīng)的初始化啟動,使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn),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(zhì)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(yù)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(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統(tǒng)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(fù)法。對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。
5、維修記錄到位
維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多,記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好根據(jù)本廠的實(shí)際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供再維修時(shí)參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容;(1)現(xiàn)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(shí)間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。
二、小結(jié)
數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施,提高重復(fù)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(shè)備的故障率及可維修性,改進(jìn)操作規(guī)程,提高機(jī)床壽命和利用率,并能充分實(shí)現(xiàn)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(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國防工業(yè)出版社, 2008.
數(shù)控機(jī)床的電氣維修相關(guān)技術(shù)工作人員需要有良好的技能、科學(xué)高效維修方法且掌握比較廣的數(shù)控機(jī)床的專業(yè)知識。下面主要從以下幾個(gè)方面談?wù)剶?shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)。
一、現(xiàn)場維修
1.詢問調(diào)查
首先應(yīng)要求操作者盡量保持故障狀態(tài),不做任何處理,這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時(shí)仔細(xì)詢問故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況,依此做出初步判斷。
2.故障分析并確定原因
根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型,從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的,對照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書,可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。
二、電氣故障的常用診斷方法
1.直觀檢查法。這是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的檢查。通過目測故障板,仔細(xì)檢查有無保險(xiǎn)絲燒斷,元器件燒焦,煙熏,開裂現(xiàn)象。以此可判斷板內(nèi)有無過流,過壓,短路等問題。手摸并輕搖元器件,尤其是阻容,半導(dǎo)體器件有無松動之感,以此可檢查出一些斷腳,虛焊等問題。
2.儀器檢查法。使用常規(guī)電工儀表,對各組交、直流電源電壓,對相關(guān)直流及脈沖信號等進(jìn)行測量,從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況,及對某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號狀態(tài)測量點(diǎn)的測量,用示波器觀察相關(guān)的脈動信號的幅值、相位甚至有無,用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3.信號與報(bào)警指示分析法。通過硬件報(bào)警指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明獲知指示內(nèi)容及故障原因;通過系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障報(bào)警顯示,對照相應(yīng)的診斷說明手冊獲知可能的故障原因。
4.接口狀態(tài)檢查法。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中,而所有的接口信號都可以用PLC編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號,又要熟悉PLC編程器的應(yīng)用。
5.參數(shù)調(diào)整法。參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī),對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯(cuò)誤,以確保其正常運(yùn)行。
6.備件置換法。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì),初步判斷出可能的故障模塊,用診斷備件將其替換,使用這種方法在操作時(shí)一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行,在更換前要仔細(xì)檢查線路板的版本,型號,各種標(biāo)記,跨接是否相同,對于有關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)和電位計(jì)的位置應(yīng)做好記錄,拆線時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志。
7.初始化復(fù)位法。有時(shí)數(shù)控系統(tǒng)死機(jī),對于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理,比如整機(jī)斷電,稍作停頓后再開機(jī),有時(shí)則可能將故障消除。有時(shí),由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)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(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄。
三、常見電氣故障
1.電源故障。電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng)。由于電源波動較大,質(zhì)量差,還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等)。這些原因可造成電源故障。
2.開關(guān)故障。膠殼刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)、組合/轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、位置行程、限位開關(guān),觸點(diǎn)接觸不良、接線的連接不良或動斷觸頭短路,造成電路不通或被控電器不動作。機(jī)構(gòu)不良(彈簧失效或卡住)與損壞,安裝欠妥、松動或移位、污染、接地不良與絕緣不良會造成漏電與開關(guān)短路。
3.低壓斷路器故障。斷路器手動操作時(shí)不能閉合(不能接通或不能啟動)、動作延時(shí)過長、欠壓脫扣器不能分?jǐn)唷㈦妱訖C(jī)啟動時(shí)立即分?jǐn)嗟裙收显斐刹粍幼骰蛘`動作。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控維修;五步到位法;探索
CNC machine tool in place a five-step method to resolve
Jiao Li-xia
(Hebei Zhicheng Construction Co., Ltd Handan Hebei 056000)
【Abstract】This paper describes a five-step method in place to have availability, sustainability, and lay a solid foundation for the maintenance industry norms NC.
【Key words】CNC maintenance;Five-step method in place;Exploration
1. 前言
隨著我國機(jī)械加工的快速發(fā)展,國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床也越來越多。由于數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)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(xiàn),所以數(shù)控機(jī)床的維修難度較大,并且數(shù)控機(jī)床維修工作的不規(guī)范,使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài),為了規(guī)范數(shù)控維修工作,提高數(shù)控機(jī)床的利用價(jià)值,本文提出五步到位數(shù)控維修法。
2. 五步到位法
2.1 故障記錄到位。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí),對于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床,保護(hù)現(xiàn)場,并對故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄,并及時(shí)通知維修人員。
2.1.1 故障發(fā)生時(shí)的情況記錄。
(1)發(fā)生故障的機(jī)床型號,采用的控制系統(tǒng)型號,系統(tǒng)的軟件版本號。
(2)故障的現(xiàn)象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
(3)發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。
(4)若故障在自動方式下發(fā)生,則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號,出現(xiàn)故障的程序段號,加工時(shí)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(yīng)記錄被加工工件號,并保留不合格工件。
(6)在發(fā)生故障時(shí),若系統(tǒng)有報(bào)警顯示,則記錄系統(tǒng)的報(bào)警顯示情況與報(bào)警號。
(7)記錄發(fā)生故障時(shí),各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
(8)記錄發(fā)生故障時(shí),各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向,主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
2.1.2 故障發(fā)生的頻繁程度記錄。
(1)故障發(fā)生的時(shí)例與周期。
(2)故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。
(3)若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障,則應(yīng)記錄加工同類工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。
(4)檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。
2.1.3 故障的規(guī)律性記錄。
2.1.4 故障時(shí)的外界條件記錄。
2.2 故障檢查到位。
2.2.1 維修人員故障維修前,應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄,認(rèn)真對照系統(tǒng)、機(jī)床使用說明書進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),首先要搞清故障現(xiàn)象,向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)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(xiàn)象,然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括:
(1)機(jī)床的工作狀況檢查。(2)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。(3)機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。(4)CNC裝置的外觀檢查。
2.2.2 維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài),記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供維修時(shí)參考。
2.3 診斷故障到位。故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)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(shí)也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則:
2.3.1 充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。
2.3.2 認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí),維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分,而是要對機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查,并進(jìn)行綜合判斷,達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。
(1)直觀法。(2)系統(tǒng)自診斷法。(3)參數(shù)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(zhuǎn)移法。
2.3.3 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(diǎn),維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進(jìn)行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。
2.4 維修方法到位。在數(shù)控機(jī)床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量,在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:
(1)初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)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(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
(2)參數(shù)更改,程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī),對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯(cuò)誤,以確保其正常運(yùn)行。
(3)調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計(jì)的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)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(yīng)的初始化啟動,使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn),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(zhì)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(yù)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(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統(tǒng)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(fù)法。對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。
2.5 維修記錄到位。
2.5.1 維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多,記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好根據(jù)本廠的實(shí)際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供再維修時(shí)參考。
2.5.2 通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容;(1)現(xiàn)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(shí)間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。
3. 結(jié)束語
五步到位法的實(shí)施,提高重復(fù)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(shè)備的故障率及可維修性,改進(jìn)操作規(guī)程,提高機(jī)床壽命和利用率,并能充分實(shí)現(xiàn)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(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 沈兵,歷承兆.數(shù)控系統(tǒng)診斷與維修手冊.北京機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;急停故障;維修方法
引言
急停是數(shù)控機(jī)床較為常見的故障之一,發(fā)生該故障時(shí),相應(yīng)的顯示模塊會顯示“緊急停止”,此時(shí),機(jī)床就處于“卡死”狀態(tài),無法繼續(xù)正常工作,操作人員無法對其進(jìn)行操作,大部分系統(tǒng)也無法判斷具體的故障類型,這使得維修難度加大。文章主要以FANUC 0i系統(tǒng)為例說明數(shù)控機(jī)床常見急停故障的快速診斷措施及維修方法。
1 數(shù)控機(jī)床急停控制基本原理
數(shù)控機(jī)床都會設(shè)置“急停”按鈕,設(shè)置該按鈕的主要目的就是在數(shù)控機(jī)床或加工環(huán)境出現(xiàn)異常的情況下,使數(shù)控機(jī)床所有的部件都立刻停止運(yùn)行,以使損失達(dá)到最小,以便工作人員對緊急情況進(jìn)行及時(shí)處理數(shù)控機(jī)床的“急停”控制系統(tǒng)主要是“急停”開關(guān)和“各軸超程開關(guān)”及一個(gè)24V繼電器線圈串聯(lián)組成,繼電器的一對觸點(diǎn)接到CNC控制單元的急停輸入上,另一對觸點(diǎn)連到放大器PSM電源模塊上給繼電器供電。
2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修基本步驟
2.1 充分掌握故障現(xiàn)場的故障信息
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障以后,在故障現(xiàn)象和故障發(fā)生經(jīng)過不清楚的情況下,不要盲目的去處理,一般情況下,應(yīng)重啟數(shù)控系統(tǒng),若故障還未消除,則要詳細(xì)詢問現(xiàn)場操作人員故障發(fā)生的經(jīng)過及一些異常現(xiàn)象。
2.2 根據(jù)故障產(chǎn)生的原因制定相應(yīng)的故障排查的策略和步驟
首先,要詳細(xì)的向現(xiàn)場操作人員詢問機(jī)床發(fā)生故障前后的異常現(xiàn)象,以便及時(shí)熟悉現(xiàn)場運(yùn)狀況,及可能出現(xiàn)的異常情況,在充分了解了現(xiàn)場運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上就可以進(jìn)一步分析機(jī)床產(chǎn)生相應(yīng)故障的具體原因了。在找到故障進(jìn)點(diǎn)之后,對其做進(jìn)一步深入分析,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來對故障產(chǎn)生的原因作出初步判斷,并制定制定相應(yīng)故障的排查策略和步驟。
2.3 依據(jù)故障排查方案進(jìn)行故障的檢測和排除
確立了故障檢查的基本方案,就嚴(yán)格按照該方案進(jìn)行逐步檢查,此外還要注意充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自帶的故障診斷功能及實(shí)際工作中積累的故障診斷經(jīng)驗(yàn),以提高故障排查效率。
3 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的基本原則
3.1 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床融合了機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng),其屬于綜合性控制系統(tǒng),因此,數(shù)控機(jī)床的“急停”故障往往也體現(xiàn)在機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)這三方面。數(shù)控機(jī)床的檢修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則,即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生“急停”故障后,維修人員應(yīng)采用合適的方法,由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查機(jī)床的相關(guān)系統(tǒng),逐步排除故障,縮小排查范圍。
3.2 先機(jī)械后電氣
數(shù)控機(jī)床的自動化水平高、技術(shù)先進(jìn)、構(gòu)造復(fù)雜,是很多系統(tǒng)的糅合體,因此,其發(fā)生故障的故障點(diǎn)難于確定,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般較容易發(fā)現(xiàn)的往往是數(shù)控加床出現(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)類故障,由于其數(shù)控系統(tǒng)偏向軟件層面,當(dāng)其發(fā)生故障時(shí),診斷難度很大。先機(jī)械后電氣解釋在數(shù)控機(jī)床的檢修中,首先檢查機(jī)械部分是否存在明顯的故障點(diǎn),接著再進(jìn)一步進(jìn)行仔細(xì)排查。從經(jīng)驗(yàn)來看,數(shù)控機(jī)床的故障中有很大部分是由機(jī)械動作失靈引起的。
4 典型急停故障及實(shí)例分析
案例1:某FANUC數(shù)控加工中心,開機(jī)“急停”報(bào)警,伺服電源斷路。
分析及處理過程:在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行粗略檢查之后,發(fā)現(xiàn)操作人員并未按下數(shù)控機(jī)床“急停”按鈕,機(jī)床各軸的所在位置也并未到達(dá)極限限位位置,在將所有急停按鈕全部復(fù)位之后,故障仍未消除,由此確定數(shù)控機(jī)床急停故障不是由機(jī)械系統(tǒng)引起的,很有可能是軟件故障導(dǎo)致。由此,便查看數(shù)控系統(tǒng)的PMC梯形圖程序畫面,通過逐步篩查之后,發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號H6.3為“0”,這就說明數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號已經(jīng)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的控制模塊中去了。接著,進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊的“急停”輸入信號F6.3為“0”,致使F6.3為“0”,這才引起了系統(tǒng)的急停報(bào)警故障。找到了故障點(diǎn)之后,結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖,先測量“急停”輸入信號F6.3的接線端是否通電,測量結(jié)果為0,由此可以確定是該急停故障是由于急停回路斷路或電源故障造成的。
案例2:某FANUC-i系統(tǒng)的數(shù)控車削機(jī)床,開機(jī)“急停”報(bào)警,通過復(fù)位鍵無法使報(bào)警故障消除。
分析及處理過程:在進(jìn)行初步排查之后,確定急停按鈕連線正常,且機(jī)床各軸位置也是在正常位置范圍內(nèi),由此確定數(shù)控機(jī)床急停故障不是由機(jī)械系統(tǒng)引起的,很有可能是軟件故障導(dǎo)致。由此,便查看數(shù)控系統(tǒng)的PMC梯形圖程序畫面,通過逐步篩查之后,發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號S7.3為“0”,這就說明數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號已經(jīng)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的控制模塊中去了。接著,進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊的“急停”輸入信號J7.3為“0”,致使J7.3為“0”,這才引起了系統(tǒng)的急停報(bào)警故障。找到了故障點(diǎn)之后,結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖,先測量“急停”輸入信號J7.3的接線端是否通電,測量結(jié)果為24,則可以確定急停回路或電源沒有斷路故障。進(jìn)一步懷疑I/O模塊的輸入信號插頭可能出現(xiàn)斷路。進(jìn)一步查看控制柜,發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的I/O模塊的電源指示燈處于熄滅狀態(tài),這就表示系統(tǒng)的I/O模塊沒有電源輸入。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),故障點(diǎn)在保險(xiǎn)上,該模塊的保險(xiǎn)絲已經(jīng)斷,更換之后,機(jī)床便恢復(fù)正常工作。
5 結(jié)束語
文章通過使用FANUC數(shù)控機(jī)床過程中出現(xiàn)的“急停”故障實(shí)例,總結(jié)了使用該類型數(shù)控機(jī)床時(shí)的常見“急停”故障診斷方法及維修措施,這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,作為數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)人員,我們在機(jī)床故障的診斷維修過程中,要不斷進(jìn)行積累,發(fā)現(xiàn)各故障質(zhì)檢的聯(lián)系,學(xué)會融會貫通,做到舉一反三,借鑒經(jīng)驗(yàn),少走彎路,提高故障診斷和維修的能力。
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關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床維修;素質(zhì)要求;專業(yè)課
2015年3月5日,國務(wù)院審議通過了《中國制造2025》,提出通過三步走實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中機(jī)器代人和數(shù)字化加工是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國不可或缺的重要組成部分。2011-2014年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量分別為27.2萬、30.6萬34.7萬和39.1萬臺,數(shù)控機(jī)床的保有量呈逐漸增長態(tài)勢。隨著數(shù)控機(jī)床保有量的提高數(shù)控機(jī)床的維修變得越來越重要了。作為輸送操作制造人才重要基地的技師學(xué)院,必然要加大數(shù)控機(jī)床維修專業(yè)的培養(yǎng)力度。該專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握,數(shù)控設(shè)備故障診斷能力與數(shù)控設(shè)備維修能力為目標(biāo)根據(jù)該類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),本文從社會需要的實(shí)際情況出發(fā),對學(xué)好專業(yè)應(yīng)具備的幾點(diǎn)基本素質(zhì)和課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段和實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革等方面提出了一些想法和建議。
一人員素質(zhì)的基本要求
數(shù)控機(jī)床是綜合了計(jì)算機(jī)、自動控制、精密側(cè)量和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品,因其控制系統(tǒng)涉及范圍廣、系統(tǒng)價(jià)格較貴,因此它對維修人員素質(zhì)提出了比普通機(jī)床更高的技術(shù)要求,這些要求主要包含以下幾點(diǎn):(一)知識面要廣數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣等于一體的加工設(shè)備,組成機(jī)床的各部分之間協(xié)調(diào)作業(yè)互相作用,任何一部分發(fā)生故障都會影響其他部分以及機(jī)床整體的正常作業(yè)。為盡快更好的判別機(jī)床故障的真正原因與故障部位,前期必須要學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣傳動及控制、機(jī)電一體化、數(shù)控加工技術(shù)、流體傳動及控制、機(jī)床概論等課程。只有掌握了機(jī)械、電氣的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論,熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)思想、數(shù)控機(jī)床的性能等,才能迅速找出故障原因,判斷故障出處。(二)重視實(shí)踐累積數(shù)控機(jī)床的維修速度除了具備基本的理論知識以外,在很大程度上還要依靠經(jīng)驗(yàn)的積累。數(shù)控機(jī)床維修中有很大一部分是常見的故障,如進(jìn)給傳動鏈故障、主軸部件故障、自動換刀裝置(ATC)故障、用于檢測各軸運(yùn)動位置的行程開關(guān)壓合故障、配套附件的故障等。對這些基本的故障維修人員可根據(jù)以前的維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷和維修。因此維修人員解決過的問題、維修過的故障越多,也就是實(shí)踐越豐富維修經(jīng)驗(yàn)也就越豐富。因此數(shù)控機(jī)床的維修應(yīng)該細(xì)心觀察同行技術(shù)人員或?qū)<揖S修解決問題的方法,認(rèn)真記錄,日積月累,必然能夠達(dá)到提高自身水平與素質(zhì)的目的。(三)勤動腦,慎動手?jǐn)?shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在某些場合故障反映的現(xiàn)象不一定是產(chǎn)生故障的根本原因。作為維修人員必須透過現(xiàn)象看本質(zhì),通俗地講,數(shù)控機(jī)床的維修人員從某種意義上說應(yīng)“勤動腦,慎動手”,切忌草率下結(jié)論。例如現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床有很強(qiáng)的自診斷功能,常見的基本故障機(jī)床基本能直接指出故障點(diǎn)。所以我們故障診斷中要充分利用自診斷這個(gè)特點(diǎn)。“勤動腦”還要勤于學(xué)習(xí)。數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)說明書內(nèi)容通常都較多,有操作、編程、連接、安裝調(diào)試、維修手冊、功能說明等,一定要勤于學(xué)習(xí)注重分析與積累,根據(jù)實(shí)際需要,精讀某些與維修有關(guān)的重點(diǎn)章節(jié),理清思路、把握重點(diǎn),切忌眉毛胡子一把抓導(dǎo)致真正維修時(shí)無從下手。慎動手不是不動手,對于維修數(shù)控機(jī)床這樣精密、關(guān)鍵設(shè)備,動手必須有明確的目的、完整的思路、細(xì)致的操作。動手前應(yīng)邊觀察紀(jì)錄、邊仔細(xì)思考,找準(zhǔn)切入點(diǎn)。比如電氣元件的安裝位置、導(dǎo)線標(biāo)記、機(jī)床設(shè)置參數(shù)值等都要做好紀(jì)錄,以便維修后恢復(fù)。(四)具備一定的英語能力我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量呈現(xiàn)每年遞增的態(tài)勢,但國內(nèi)高檔系統(tǒng)的自給率不到10%,約90%依賴進(jìn)口。其配套的說明書、資料紙質(zhì)版有中文版,但數(shù)控操作系統(tǒng)的報(bào)警文本顯示基本以英語居多。具備一定的語言能力可以幫助維修人員迅速根據(jù)系統(tǒng)的提示與機(jī)床說明書中所提供信息,確認(rèn)故障產(chǎn)生的原因,加快維修進(jìn)程。
二教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
根據(jù)職業(yè)教育的特點(diǎn),課程的教學(xué)內(nèi)容主要圍繞知識、能力、素質(zhì)來進(jìn)行,提高學(xué)生動腦、動手能力。課程設(shè)置的特點(diǎn)有基礎(chǔ)性、實(shí)用性、時(shí)效性和新穎性。在課程設(shè)置方面,突出技能訓(xùn)練的針對性和實(shí)用性原則,實(shí)踐以企業(yè)的需要為導(dǎo)向,理論以“必需、夠用”為度,建設(shè)和完善以專業(yè)理論課程、技能課程、德育課程三個(gè)系統(tǒng)相互支撐的課程體系、開展“模塊化”教學(xué)。以寧波第二技師學(xué)院教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為例。我院開設(shè)了專業(yè)基礎(chǔ)課:機(jī)械制圖及CAD、機(jī)械基礎(chǔ)、金屬切屑原理與刀具、現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備、機(jī)床電氣控制與PLC、CAD/CAM、液壓與氣動技術(shù)、公差配合及測量、金屬材料與熱處理等9門課程,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。開設(shè)專業(yè)課程:傳感技術(shù)、機(jī)床電器裝調(diào)、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修、機(jī)床機(jī)械構(gòu)件與部件、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)、交流伺服與變頻技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試等7門課程,加強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知和理解。開設(shè)課設(shè)技能訓(xùn)練課:鉗工基本操作技能訓(xùn)練、電工基本操作技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床操作技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床操作與編程、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技能訓(xùn)練等6門課程,提升學(xué)生實(shí)際動手能力。開設(shè)綜合課程:企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、綜合能力考核、技能鑒定,綜合檢測學(xué)生在校的所學(xué)所練。在校期間,我們注重理論教學(xué),關(guān)注實(shí)踐操作。在課程中,基本以理實(shí)一體化課程方式推進(jìn),聘請企業(yè)師傅和教師同堂上課。在課程中由師傅主導(dǎo),教師輔助。讓學(xué)生在學(xué)校就能體驗(yàn)工廠師傅帶徒,在學(xué)校就知道實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題。課程中,我們采用真機(jī)床教學(xué),真機(jī)床練習(xí),實(shí)打?qū)嵉闹噩F(xiàn)機(jī)床報(bào)警,手把手教學(xué),幫助學(xué)生排除機(jī)床故障。校企合作,學(xué)生走進(jìn)企業(yè),體驗(yàn)真實(shí)的維修場景,體驗(yàn)未來工作。在崗位中,遇到的問題不一定是學(xué)校學(xué)過的,機(jī)床型號不一定是課上見過的,如何處理這類問題,如何通過機(jī)床廠自帶的一些資料,尋找維修的方法。在沒有資料時(shí)如何通過網(wǎng)絡(luò)、同行解決問題,是我們校企合作中學(xué)生的主要學(xué)習(xí)點(diǎn)。
三結(jié)語
數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化設(shè)備,對于數(shù)控設(shè)備維修人才的綜合素質(zhì)有較高的要求,因此數(shù)控維修人才的培養(yǎng)也應(yīng)該是綜合性的。在提高維修人員綜合素質(zhì)的前提下,注重理論和實(shí)踐的互相協(xié)調(diào),注重培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)必將是未來培養(yǎng)高級數(shù)控維修人才必修之路。
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