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数控系统故障诊断

日期: 2020-03-08
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【摘要】本文从系统部件故障原因分析入手,深入浅出地阐明了数控机床系统故障诊断的理论根据;叙述了故障诊断与维修的基本方法和步骤;具体详细地介绍了故障的分析与处理过程;突出了内容实用性。内容包括维修基础、 数控系统的故障诊断与维修。


【关键词】数控系统 电源 系统显示 系统操作


电源类故障


电路板的工作电源,有的是由外部电源系统供给;有的由板上本身的稳压电路产生,电源检查包括输出电压稳定性检查和输出纹波检查。输出纹波过大,会引起系统不稳定,用示波器交流输入档可检查纹波幅值,纹波大一般是由集成稳压器损坏或滤波电容不良引起。运算放大器、比较器,有些用单电源供电,有些用双电源供电,用双电源的运放,要求正负供电对称,其差值一般不能大于0.2V(具有调零功能的运放除外)


事例1: 故障现象:一普通数控车床,NC启动就断电,且CRT无显示


故障分析:初步分析可能是某处接地不良,经过对各个接地点的检测处理,故障未排除。之后检查了一下CNC各个板的电压,用示波器测量发现数字接口板上集成电路的工作电压有较强的纹波,经检查电源低频滤波电容正常。我们在电源两端并接一小容量滤波电容,启动机床正常,本故障属于CNC系统电源抗干扰能力不强所致。


事例2:一台进口卧式加工中心,开机时屏幕一片黑,操作面板上的NC电源开关已按下,红、绿灯都亮,查看电柜中开关和主要部分无异常,关机后重开,故障一样。


故障分析:经查,确定其电源部分无故障,各处电压都正常,仔细检查发现数控系统有多处损坏,在更换了显示器,显示控制板后屏幕出现了显示,使机床能进入其它的故障维修。


数控系统故障诊断



事例3:一立式加工中心,开机后屏幕无显示。


故障分析:该加工中心使用进口数控系统,造成屏幕无显示的原因有很多,经对故障进行了检查,后确认系统提供的外部电源是正确的,但主板上的电压不正常,时有时无,可以确认是因主板故障造成,因此进行了更换,更换主板后系统有显示,由于主板更换后参数需要重新设置,按系统参数设置步骤,对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。


屏幕上无显示的故障原因很多,首先必须找出原因排除,如还有其他故障,根据机床的报警和其他故障信息作出处


系统显示类故障


当系统电源、系统的其他部分工作正常时,系统无显示的原因,在大多数的情况下是由于硬件原因引起,而显示混乱或显示不正常,一般来说是由于系统软件引起的。


事例1:故障现象:一数控系统,工作后系统经常死机,停电后经常丢失机床参数和程序。


故障分析:电池不良;系统存储器出错;软件本身不稳定。根据如上分析,逐条进行检查:首先用万用表直接测量系统断电存储用电池,发现电池没有问题;测量主板上的电池电压,发现时有时午,进一步检查发现当用手按着主板一侧测量时电压正确,松开手是电压不正确,因此初步诊断为接触不良所知;拆下该主板,仔细检查发现该主板已经弯曲变形,校正后重新试验,故障排除。


事例2:一台数控车床配FANUC0-TD系统,在调试中时常出现CRT闪烁、发亮,没有字符出现的现象.


故障分析:我们发现造成的原因主要有:①CRT亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动。②系统在出厂时没有经过初始化调整。③系统的主板和存储板有质量问题。


解决办法可按如下步骤进行:首先,调整CRT的亮度和灰度旋钮,如果没有反应,请将系统进行初始化一次,同时按RST键和DEL键,进行系统启动,如果CRT仍没有正常显示,则需要更换系统的主板或存储板。


事例3:一台日本H500/50卧式加工中心,开机时屏幕一片黑,操作面板上的NC电源开关已按下,红、绿灯都亮,查看电柜中开关和主要部分无异常,关机后重开,故障一样。


故障分析:经查,故障是由多处损坏造成的,在更换了显示器,显示控制板后屏幕出现了显示,使机床能进入其它的故障维修。


事例4:XHK716立式加工中心,在安装调试时,CRT显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转。停机后再开,又一切正常。


故障分析:在设备运转过程中经常出现这种故障。采用直观法进行检查,发现每当车间上方的门式起重机经过时,往往就会出现优故障,由此初步判断是元件连接不良。检查显示板,用手触动板上元件,当触动某一集成块管脚时,CRT上显示就会消失。经观察发现该脚没有完全插人插座中。另外,发现此集成块旁边的晶振有一个引脚没有焊锡。将这两种原因排除后,故障消除。


操作类故障分析与维修


事例1:数控车床在使用中出现手动移动正常,自动回零时移动一段距离后不动,重开手动移动又正常。


故障分析:机床使用经济数控,步进电机,手动移动时由于速度稍慢移动正常,自动回零时快速移动距离较长,出现机械卡住现象。根据故障进行分析,主要是机械原因,后经询问,才得知该机床因发现加工时尺寸不准,将另一台机床上的电机拆来使用,后出现了该故障,经仔细检查是因变速箱中的齿轮间隙太小引起,重新调整后正常。


事例2:某加工中心,在JOG方式下,进给平稳,但自动则不正常。


故障分析:首先要确定是NC故障还是伺服系统故障,先断开伺服速度给定信号,用电池电压作信号,故障依旧。说明NC系统没有问题。进一步检查是Y轴夹紧装置出故障。


事例3:FANUC-7CM系统的 XK715F型数控立铣床,其旋转工作台(B轴)低速时转动正常,中、高速时出现抖动。


故障分析:我们采用隔离法将电机从转盘上拆下后再运转,仍有抖动现象.再将位置环脱开,外加 VCMD给定信号给速度单元,再运转,还是抖动.可见故障在电机或速度单元上.先打开电机,发现大量冷却油进入内部.经洗刷电机内部后再装好,运转时电机不再抖动。


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感谢冠卓咨询老师对项目组的全程辅导,通过做项目我们学会了如何用系统科学的方法分析研究问题;开阔了我们的视野并让我们的管理人员明白了团队协作的重要性。


——北京某电器公司


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