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2.按故障的性質分類
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⑴系統性故障?系統性故障是指控制系統主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件,數控機床必然會發生的故障。這一類故障現象在數控機床上為常見,但由于它具有一定的規律,因此也給維修帶來了方便
系統性故障具有不可恢復性,故障一旦發生,如不對其進行維修處理,機床不會自動恢復正常.但只要找出發生故障的根本原因,維修完成后機床立即可以恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發生的重要措施。
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⑵ 隨機性故障 隨機性故障是指數控機床在工作過程中偶然發生的故障此類故障的發生原因較隱蔽,很難找出其規律性,故常稱之為“軟故障”,隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難,一般而言,故障的發生往往與部件的安裝質量、參數的設定、元器件的品質、軟件設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關.
加強數控系統的維護檢查,確保電氣箱的密封,可靠的安裝、連接,正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發生的重要措施。
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3.按故障的指示形式分類
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⑴ 有報帶顯示的故障 數控機床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況:
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1)指示燈顯示報警指示燈顯示報警是指通過控制系統各單元上的狀態指示燈(一般由 LED發光管或小型指示燈組成)顯示的報警.根據數控系統的狀態指示燈,即使在顯示器故障時,仍可大致分析判斷出故障發生的部位與性質,因此.在維修、排除故障過程中應認真檢杳這些狀態指示燈的狀態。
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2)顯示器顯示報警.顯示器顯示報警是指可以通過CNC顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。由于數控系統一般都具有較強的自診斷功能,如果系統的診斷軟件以及顯示電路工作正常,一旦系統出現故障,可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數控系統能進行顯示的報警少則幾十種,多則上千種,它是故障診斷的重要信息。
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在顯示器顯示報警中,又可分為 NC 的報警和 PLC 的報等兩類。前者為數控生產廠家設置的故降顯示.它可對照系統的“維修手冊”,來確定可能產生該故障的原因。后者是由數控機床生產廠家設置的 PLC 報警信息文本,屬于機床側的故降顯示。它可對照機床生產廠家所提供的“機床維修手冊”中的有關內容.確定故障所產生的原因。
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⑵ 無報警顯示的故障 這類故障發生時.機床與系統均無報警顯示,其分析診斷難度通常較大.需要通過仔細、認真的分析判斷才能予以確認。特別是對于一些早期的數控系統,由于系統本身的診斷功能不強,或無 PLC 報警信息文本,出現無報警顯示的故障情祝則更多.
對于無報警顯示故障,通常要具體情況具體分析,根據故障發生前后的變化.進行分析判斷,原理分析法與 PLC 程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法.
1、數控機床故障診斷原則與基本要求
??? 所謂數控機床系統發生故障(或稱失效)是指數控機床系統喪失了規定的功能。故障可按表現形式、性質、起因等分為多種類型。但不論哪種故障類型,在進行診斷時,都可遵循一些原則和診斷技巧。
??? 1.1排障原則。
??? 主要包括以下幾個方面:1)充分調查故障現象,首先對操作者的調查,詳細詢問出現故障的全過程,有些什么現象產生,采取過什么措施等。然后要對現場做細致的勘測;2)查找故障的起因時,思路要開闊,無論是集成電器,還是和機械、液壓,只要有可能引起該故障的原因,都要盡可能全面地列出來。然后進行綜合判斷和優化選擇,確定有可能產生故障的原因;3)先機械后電氣,先靜態后動態原則。在故障檢修之前,首先應注意排除機械性的故障。再在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電后會發生破壞性故障的,必須先排除危險后,方可通電。
??? 1.2故障診斷要求。
??? 除了豐富的專業知識外,進行數控故障診斷作業的人員需要具有一定的動手能力和實踐操作經驗,要求工作人員結合實際經驗,善于分析思考,通過對故障機床的實際操作分析故障原因,做到以不變應萬變,達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少,常用工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵等,常用檢測儀表如萬用表、示波器、信號發生器等。除此以外,工作人員還需要準備好必要的技術資料,如數控機床電器原理圖紙、結構布局圖紙、數控系統參數說明書、維修說明書、安裝、操作、使用說明書等。
示波器 示波器用十檢測信號的動態波形如脈沖編碼器、測速機、光柵的輸出波形,伺服驅動、主軸驅動單元的各級輸入、輸出波形等,其次還可以用十檢測開關電源顯示器的垂直、水平振蕩與掃描電路的波形等。
數控機床維修用的示波器通常選用頻帶寬為10~100MHz 的雙通道示波器。
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⑷ 相序表 相序表主要用于測量三相電源的相序,它是直流伺服馭動、主軸驅動維修的必要測量工具之一。
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檢測系統的靜態特性和動態特性
檢測系統的基本特性一般分為兩類:靜態特性和動態特性。這是因為被測參量的變化大致可分為兩種情況,一種是被測參量基本不變或變化很緩慢的情況,即所謂“準靜態量”。此時,可用檢測系統的一系列靜態參數(靜態特性)來對這類“準靜態量”的測量結果進行表示、分析和處理。另一種是被測參量變化很快的情況,它必然要求檢測系統的響應更為迅速,此時,應用檢測系統的一系列動態參數(動態特性)來對這類“動態量”測量結果進行表示、分析和處理。
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研究和分析檢測系統的基本特性,主要有以下三個方面的用途。
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,通過檢測系統的已知基本特性,由測量結果推知被測參量的準確值;這也是檢測系統對被測參量進行通常的測量過程。
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第二,對多環節構成的較復雜的檢測系統進行測量結果及(綜合)不確定度的分析,即根據該檢測系統各組成環節的已知基本特性,按照已知輸入信號的流向,逐級推斷和分析各環節輸出信號及其不確定度。
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第三,根據測量得到的(輸出)結果和已知輸入信號,推斷和分析出檢測系統的基本特性。這主要用于該檢測系統的設計、研制和改進、優化,以及對無法獲得更好性能的同類檢測系統和未完全達到所需測量精度的重要檢測項目進行深入分析、研究。
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通常把被測參量作為檢測系統的輸入(亦稱為激勵)信號,而把檢測系統的輸出信號稱為響應。由此,我們就可以把整個檢測系統看成一個信息通道來進行分析。理想的信息通道應能不失真地傳輸各種激勵信號。通過對檢測系統在各種激勵信號下的響應的分析,可以推斷、評價該檢測系統的基本特性與主要技術指標。
1.按故障發生的部位分類?
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⑴ 主機故障 數控機床的主機通常指組成數控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有:
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1)因機械部件安裝、調試、操作使用不當等原因引起的機械傳動故障
2)因導軌、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障
3)因機械零件的損壞、聯結不良等原因引起的故障,等等.
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尤其應引起重視的是,機床各部位標明的注油點須定時、定量加注潤滑油(脂),這是機床各傳動鏈正常運行的保證。
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⑵ 電氣控制系統故障 從所使用的元器件類型上.根據通常習慣,電氣控制系統故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類,
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“弱電”部分是指控制系統中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數控機床的弱電部分包括CNC、plc、MDI/C RT以及伺服驅動單元、輸為輸出單元等。“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現的動作出鍺、數據丟失等故障,常見的有.加工程序出錯,系統程序和參數的改變或丟失,計算機運算出錯等。
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“強電”部分是指控制系統中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便,但由于它處于高壓、大電流工作狀態,發生故障的幾率要高于“弱電”部分.必須引起維修人員的足夠的重視。
廈門鑫恒自動化設備有限公司
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