數控機床全部或部分喪失了規定的功能的現象稱(chēng)為數控機床的故障。
數控機床是機電一體化的產(chǎn)物,技術(shù)先進(jìn)、結構復雜。數控機床的故障也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較復雜,這給數控機床的故障診斷和維修帶來(lái)不少困難。為了便于機床的故障分析和診斷,本節按故障的性質(zhì)、故障產(chǎn)生的原因和故障發(fā)生的部位等因素大致把數控機床的故障劃分為以下幾類(lèi)。
1、按數控機床發(fā)生的故障性質(zhì)分類(lèi)
(1)系統性故障
這類(lèi)故障是指只要滿(mǎn)足一定的條件,機床或者數控系統就必然出現的故障。例如電網(wǎng)電壓過(guò)高或者過(guò)低,系統就會(huì )產(chǎn)生電壓過(guò)高報警或者過(guò)低報警;切削量過(guò)大時(shí),就會(huì )產(chǎn)生過(guò)載報警等。
例如一臺采用SINUMERIK810
系統的數控機床在加工過(guò)程中,系統有時(shí)自動(dòng)斷電關(guān)機,重新啟動(dòng)后,還可以正常工作。根據系統工作原理和故障現象懷疑故障原因是系統供電電壓波動(dòng),測量系統電源模塊上的24V輸人電源,發(fā)現為22.3V左右,當機床加工時(shí),這個(gè)電壓還向下波動(dòng),特別是切削量大時(shí),電壓下降就大,有時(shí)接近21V,這時(shí)系統自動(dòng)斷電關(guān)機,為了解決這個(gè)問(wèn)題,更換容量大的24V電源變壓器將這個(gè)故障徹底消除。
(2)隨機故障
這類(lèi)故障是指在同樣條件下,只偶爾出現一次或者二次的故障。要想人為地再現同樣的故障則是不容易的,有時(shí)很長(cháng)時(shí)間也很難再遇到一次。這類(lèi)故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下,這類(lèi)故障往往與機械結構的松動(dòng)、錯位,數控系統中部分元件工作特性的漂移、機床電氣元件可靠性下降有關(guān)。
例如一臺數控溝槽磨床,在加工過(guò)程中偶爾出現問(wèn)題,磨溝槽的位置發(fā)生變化,造成廢品。分析這臺機床的工作原理,在磨削加工時(shí)首先測量臂向下擺動(dòng)到工件的卡緊位置,然后工件開(kāi)始移動(dòng),當工件的基準端面接觸到測量頭時(shí),數控裝置記錄下此時(shí)的位置數據,然后測量臂抬起,加工程序繼續運行。數控裝置根據端面的位置數據,在距端面一定距離的位置磨削溝槽,所以溝槽位置不準與測量的準確與否有非常大的關(guān)系。因為不經(jīng)常發(fā)生,所以很難觀(guān)察到故障現象。因此根據機床工作原理,對測量頭進(jìn)行檢查并沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題;對測量臂的轉動(dòng)檢查時(shí)發(fā)現旋轉軸有些緊,可能測量臂有時(shí)沒(méi)有精確到位,使測量產(chǎn)生誤差。將旋轉軸拆開(kāi)檢查發(fā)現已嚴重磨損,制作新備件,更換上后再也沒(méi)有發(fā)生這個(gè)故障。
1.數控機床的使用環(huán)境
對于數控機床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠離震動(dòng)較大的設備(如沖床)和有電磁干擾的設備。
2.電源要求
3.數控機床應有操作規程
進(jìn)行定期的維護、保養,出現故障注意記錄保護現場(chǎng)等。
4.數控機床不宜長(cháng)期封存
5.注意培訓和配備操作人員、維修人員及編程人員
數控系統的維護
1.嚴格遵守操作規程和日常維護制度
2.防止灰塵進(jìn)入數控裝置內
漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現故障甚至損壞元器件。
3.定時(shí)清掃數控柜的散熱通風(fēng)系統
4.經(jīng)常監視數控系統的電網(wǎng)電壓
電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%~110%。
5.定期更換存儲器用電池
6.數控系統長(cháng)期不用時(shí)的維護
經(jīng)常給數控系統通電或使數控機床運行溫機程序。
7.備用電路板的維護機械部件的維護
機械部件的維護
1.刀庫及換刀機械手的維護
① 用手動(dòng)方式往刀庫上裝刀時(shí),要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;
② 嚴禁把超重、超長(cháng)的刀具裝入刀庫,防止機械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞;
③ 采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號是否與所需刀具一致,防止換錯刀具導致事故發(fā)生;
④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;⑤ 經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機床主軸回換刀點(diǎn)位置是否到位,并及時(shí)調整,否則不能完成換刀動(dòng)作;
⑥ 開(kāi)機時(shí),應先使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開(kāi)關(guān)和電磁閥能否正常動(dòng)作。
2.滾珠絲杠副的維護
① 定期檢查、調整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度;
② 定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動(dòng)以及支撐軸承是否損壞。如有以上問(wèn)題要及時(shí)緊固松動(dòng)部位,更換支撐軸承;
③ 采用潤滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠,每天機床工作前加油一次;
④ 注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進(jìn)入絲杠防護罩和工作過(guò)程中碰擊防護罩,防護裝置一有損壞要及時(shí)更換。
3.主傳動(dòng)鏈的維護
① 定期調整主軸驅動(dòng)帶的松緊程度;
② 防止各種雜質(zhì)進(jìn)入油箱。每年更換一次潤滑油;
③ 保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時(shí)調整液壓缸和活塞的位移量;
④ 要及時(shí)調整配重。
4.液壓系統維護
① 定期過(guò)濾或更換油液;
② 控制液壓系統中油液的溫度;
③ 防止液壓系統泄漏;
④ 定期檢查清洗油箱和管路;
⑤ 執行日常點(diǎn)檢查制度。
5.氣動(dòng)系統維護
① 清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分;
② 檢查系統中油霧器的供油量;
③ 保持系統的密封性;
④ 注意調節工作壓力;
⑤ 清洗或更換氣動(dòng)元件、濾芯;