淺談數(shù)控機(jī)床及其系統(tǒng)維修方法

任成

摘 要:科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求,數(shù)控機(jī)床就是針對(duì)這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動(dòng)化機(jī)床。由于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn),若其任何部分發(fā)生故障與失效現(xiàn)象,從而造成生產(chǎn)停頓。因此,對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行診斷與排除就顯得十分必要。

關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床故障診斷

中圖分類號(hào):TG519 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(b)-0119-01

1 數(shù)控機(jī)床的概念

數(shù)控機(jī)床是一種利用信息處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)加工控制的金屬切削機(jī)床,為了延長(zhǎng)元器件的壽命和零部件的磨損周期,預(yù)防各種故障,同時(shí)掌握數(shù)控基礎(chǔ)在其它行業(yè)的運(yùn)用。

2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

(1)具有高度柔性。

在數(shù)控機(jī)床上加工零件,主要取決于加工程序。直接影響到零件的加工精度；而且功率大小、回轉(zhuǎn)速度影響到加工的效率；其同步運(yùn)行、自動(dòng)變速及定向準(zhǔn)停等要求,影響到機(jī)床的自動(dòng)化程度。

(2)加工精度高。

數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá)到0.005mm～0.1mm,是按數(shù)字信號(hào)形式控制的,數(shù)控裝置每輸出一個(gè)脈沖信號(hào),則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量,而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償,因此,數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。

(3)可靠加工同一批零件,齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)外,數(shù)控機(jī)床已在原普通機(jī)床傳動(dòng)鏈的基礎(chǔ)上,作了大幅度的簡(jiǎn)化。

(4)在執(zhí)行過程中,其驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)等機(jī)構(gòu)同時(shí)將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置,以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令,而且減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率。

(5)改善勞動(dòng)條件。

數(shù)控機(jī)床操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測(cè),數(shù)控機(jī)床一般帶有固定刀位的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架,零件的檢驗(yàn)等工作,勞動(dòng)趨于智力型工作,另外,工作環(huán)境清潔,安全。

(6)利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。

3 數(shù)控機(jī)床故障維修的意義及特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床及時(shí)地診斷和維修可以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行,保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。作為一種機(jī)、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)物,其維修側(cè)重于電子、機(jī)械、液、氣及光學(xué)的交叉點(diǎn)上,因而對(duì)維修的人才提出了更高的要求。

4 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法

4.1 診斷步驟和要求

(1)故障診斷及判斷、故障定位；(2)故障診斷要求:①故障檢測(cè)方法簡(jiǎn)便有效。②使用的診斷儀器少而實(shí)用。③故障診斷的所需的時(shí)間盡可能短。

4.2 常用故障診斷方法

(1)直觀法:(望聞問切)問—機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等；看—CRT報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、元器件煙熏燒焦、電容器變形、開裂、保護(hù)器脫扣、觸點(diǎn)火花等；聽—異常聲響；聞—電氣元件焦糊味及其它異味；摸—發(fā)熱、振動(dòng)、接觸不良等。

(2)CNC系統(tǒng)的自診斷功能:開機(jī)自診斷程序通電后執(zhí)行對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、總線和模塊及功能板、CRT、軟盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試,確定主要硬件能正常工作。運(yùn)行中的故障在CRT上報(bào)警信息,確定故障原因及排除方法。

(3)數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查:CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT上顯示故障報(bào)警信息,而且還能以多頁“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息；接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在CRT上,“1”表示通,“0”表示斷。利用狀態(tài)顯示可以檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè),機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號(hào)是否已輸入到系統(tǒng),從而確定故障是在機(jī)床側(cè)還是在系統(tǒng)側(cè)；數(shù)控機(jī)床的參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù),是機(jī)床正常運(yùn)行的保證,包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補(bǔ)償值等。

(4)報(bào)警指示燈顯示故障除CRT軟報(bào)警外,還有許多“硬件”報(bào)警指示燈,分布在電源、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)I/O裝置上,由此可判斷故障的原因。

(5)備板置換法(替換法):用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模版,或者將功能相同的模版或單元相互交換,觀察故障的轉(zhuǎn)移情況,就能快速判斷故障的部位。敲擊法:數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成,電路板上、接插件等處有虛焊或接口槽接觸不良都會(huì)引起故障。可用絕緣物輕輕敲打疑點(diǎn)處,敲擊處很可能就是故障部位。

(6)升溫法:設(shè)備運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間或環(huán)境溫度較高時(shí),機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)故障,可用電吹風(fēng)、紅外燈照射可疑的元件或組件,確定故障點(diǎn)。

(7)功能程序測(cè)試法:當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而無法確定是編程、操作不當(dāng)還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí),或是閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。將G、M、S、T、F功能的全部指令編寫一個(gè)試驗(yàn)程序并運(yùn)行在這臺(tái)機(jī)床,可快速判斷哪個(gè)功能不良或喪失。

(8)隔離法:隔離法是將某些控制回路斷開,從而達(dá)到縮小查找故障區(qū)域的目的。

(9)測(cè)量比較法:為了檢測(cè)方便,在模板或單元上設(shè)有檢測(cè)端子,用萬用表、示波器等儀器對(duì)這些端子的電平或波形進(jìn)行測(cè)試,將測(cè)試值與正常值進(jìn)行比較,可以分析和判斷故障的原因及故障的部位。工件尺寸檢測(cè)裝置又分為機(jī)內(nèi)尺寸檢測(cè)裝置和機(jī)外尺寸檢測(cè)裝置兩種。工件尺寸檢測(cè)裝置僅在少量的高檔數(shù)控機(jī)床上配用。

5 結(jié)語

隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控設(shè)備已大量使用。在數(shù)控機(jī)床維修中推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料,做好數(shù)控的技術(shù)改造和局部改裝設(shè)計(jì)管理工作,搞好數(shù)控機(jī)床維修用工、檢、量具的管理,搞好數(shù)控設(shè)備維修的質(zhì)量管理等工作。數(shù)控柜、操作面板及顯示監(jiān)控器是數(shù)控機(jī)床特有的部件。即使對(duì)于機(jī)械部件,數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床也是具有很大的區(qū)別的。從而保障企業(yè)生產(chǎn)的順利運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭小年,楊克沖.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社.

[2] 劉光源.機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)故障檢測(cè)及維修[M].化學(xué)工業(yè)出版社.

[3] 李峰,李智民.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)應(yīng)用及維護(hù)[J].