關(guān)于數(shù)控切割機(jī)的故障分析與維修研究

鄭林

(上海滬旭設(shè)備工程有限公司,上海 200129)

關(guān)于數(shù)控切割機(jī)的故障分析與維修研究

鄭林

(上海滬旭設(shè)備工程有限公司,上海 200129)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各種新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮,數(shù)控切割機(jī)也得到了不斷優(yōu)化和更新,目前,已經(jīng)在各種機(jī)械加工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.但由于在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)其使用頻率的增加,出現(xiàn)了不同程度的損壞.因此,對(duì)數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控等離子切割機(jī)以及數(shù)控相貫線切割機(jī)的故障和維修問(wèn)題進(jìn)行了分析.

數(shù)控切割機(jī);故障分析;維修研究;編碼器

數(shù)控切割機(jī)通常采用龍門框架結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)機(jī)架的處理,使其應(yīng)力被充分消除,穩(wěn)定性得到提升.數(shù)控切割機(jī)主要使用在生產(chǎn)方面,屬于加工的第一道工序,一旦其在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生不同程度的故障,則會(huì)對(duì)后續(xù)的工作造成較大的不良影響.因此,應(yīng)注重對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù),及時(shí)對(duì)其進(jìn)行故障排除,確保其能夠始終處于正常狀態(tài)投入到生產(chǎn)當(dāng)中.

1 數(shù)控火焰切割機(jī)的故障及維修

1.1 切割過(guò)程中X軸不能移動(dòng)

在數(shù)控火焰切割機(jī)中,通常會(huì)出現(xiàn)切割過(guò)程中X軸不能移動(dòng)的現(xiàn)象,且一旦觸碰到X軸,系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警,顯示難以進(jìn)行橫向移動(dòng),驅(qū)動(dòng)器也會(huì)發(fā)出警報(bào).面對(duì)這種情況,應(yīng)對(duì)機(jī)床的限位開關(guān)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)開關(guān)信號(hào)中存在異常現(xiàn)象后,再對(duì)信號(hào)線進(jìn)行檢查.如果線路一切正常,對(duì)開關(guān)內(nèi)部進(jìn)行檢查中發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部觸電出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,則對(duì)其進(jìn)行加固處理之后,信號(hào)可恢復(fù)到正常狀態(tài).系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)床依然無(wú)法移動(dòng)時(shí),對(duì)X軸的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),測(cè)試電動(dòng)機(jī)的電纜已經(jīng)絕緣,盤動(dòng)電動(dòng)機(jī)也處于正常狀態(tài).編碼器中的反饋電纜斷開后,對(duì)線路進(jìn)行逐一檢測(cè)發(fā)現(xiàn),在反饋電纜中的信號(hào)線出現(xiàn)了斷裂,再用其他備用線替代之后,切割機(jī)的報(bào)警系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài).

1.2 切割過(guò)程中發(fā)生"抖動(dòng)"現(xiàn)象

在切割機(jī)進(jìn)行工作時(shí),出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的"抖動(dòng)"現(xiàn)象,其加工的工件發(fā)生了嚴(yán)重的變形.面對(duì)這種情況,應(yīng)在切割機(jī)加工的過(guò)程中,分別對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行試車,當(dāng)小車處于正常的運(yùn)行水平,切割長(zhǎng)度與坐標(biāo)的位置幾乎相同.當(dāng)大車在Y軸上進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行時(shí),發(fā)生了機(jī)架振動(dòng)的情況,齒輪與齒條之間存在較大的缺陷.

1.3 切割過(guò)程中的"飛車"問(wèn)題

在數(shù)控切割機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)床中X軸和Y軸同時(shí)出現(xiàn)"飛車"的問(wèn)題.為了保障切割機(jī)的安全運(yùn)行,可以將X軸和Y軸中的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與負(fù)載脫離,機(jī)床一通電,兩軸中的電動(dòng)機(jī)便開始同步轉(zhuǎn)動(dòng).由于兩軸中同時(shí)出現(xiàn)了不同程度的故障,因此,可以推斷兩軸中的公共供電系統(tǒng)出現(xiàn)了異常.在數(shù)控切割機(jī)中,兩軸之間的運(yùn)動(dòng)將通過(guò)"軸卡"來(lái)實(shí)現(xiàn),專業(yè)人員可以將機(jī)床的控制柜打開,對(duì)控制系統(tǒng)中的電源進(jìn)行細(xì)致檢查發(fā)現(xiàn),其中,IO板出現(xiàn)了問(wèn)題,同時(shí),光電耦合元件方面出現(xiàn)了明顯的發(fā)黑問(wèn)題.

2 數(shù)控等離子切割機(jī)的故障及維修

2.1 在鋼板切割過(guò)程中割不透鋼板

在利用等離子切割機(jī)進(jìn)行鋼板切割的過(guò)程中,出現(xiàn)了割不透鋼板,且離子弧光微弱、不垂直的問(wèn)題.面對(duì)此種現(xiàn)象,在故障現(xiàn)場(chǎng)對(duì)引弧和起弧進(jìn)行查看后發(fā)現(xiàn),二者皆處于正常的工作狀態(tài),但是光線十分微弱,能量難以將鋼板穿透.在對(duì)供電電壓以及氣源壓力進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn),數(shù)值都處于合理的范圍內(nèi),冷卻液的壓力正常,但空氣中的流量明顯降低.因此,應(yīng)將離子割槍電纜中的內(nèi)氣管兩端拆卸,利用干凈的空氣對(duì)其進(jìn)行清潔.如果仍然不符合要求,則可以使用臨時(shí)氣管替代,氣壓明顯提升.對(duì)其割嘴以及渦流環(huán)等零件進(jìn)行替換后嘗試開機(jī)發(fā)現(xiàn),已經(jīng)恢復(fù)到正常的狀態(tài),該機(jī)器可以臨時(shí)使用.

2.2 切割過(guò)程中,離子起弧后突然熄滅

在離子切割機(jī)切割過(guò)程中,起弧后突然熄滅,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)一切正常,待切割大約10 s后,等離子自動(dòng)熄弧,但機(jī)床卻仍然處于運(yùn)行動(dòng)作中.通過(guò)對(duì)機(jī)床運(yùn)行中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷發(fā)現(xiàn),不存在異常現(xiàn)象,因此,弧光熄滅的原因可能存在于起弧信號(hào)以及反饋信號(hào)方面,應(yīng)對(duì)離子電源以及機(jī)床PLC的反饋信號(hào)進(jìn)行重點(diǎn)檢查.因此,應(yīng)將離子電源以及弧壓控制盒打開,對(duì)其中線路進(jìn)行仔細(xì)檢查,查看是否出現(xiàn)斷線或短路等現(xiàn)象.在對(duì)其內(nèi)部的起弧進(jìn)行分別測(cè)量之后,看其是否存在弧壓電壓的問(wèn)題.

3 數(shù)控相貫線切割機(jī)的故障及維修

3.1 開機(jī)狀態(tài)下,第五軸回零報(bào)警

本文所研究的相貫線切割機(jī)屬于五軸聯(lián)動(dòng),在回0過(guò)程中由于第五軸沒(méi)有找到0點(diǎn),發(fā)出了警報(bào).在對(duì)第五軸回0開關(guān)進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),線路都處于正常狀態(tài).對(duì)參考點(diǎn)的數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和更改后發(fā)現(xiàn),故障無(wú)法排除,由此推斷,第五軸電動(dòng)機(jī)的編碼器出現(xiàn)了"一轉(zhuǎn)"信號(hào)丟失問(wèn)題,對(duì)此,利用同種型號(hào)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換之后發(fā)現(xiàn),機(jī)床回0處于正常狀態(tài),排除了發(fā)電機(jī)中的故障.

3.2 主軸難以正常轉(zhuǎn)動(dòng),啟動(dòng)后報(bào)警

在主軸啟動(dòng)之后,數(shù)控系統(tǒng)中將會(huì)立即報(bào)警,主軸的驅(qū)動(dòng)器將會(huì)與之共同發(fā)出警報(bào).面對(duì)此種狀況,應(yīng)將電動(dòng)機(jī)與負(fù)載分離,并對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試,對(duì)故障的類型進(jìn)行合理判斷,比如其屬于機(jī)械或電氣故障等.經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)在電動(dòng)機(jī)方面存在一些問(wèn)題,此時(shí),應(yīng)對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)的電纜以及編碼器進(jìn)行測(cè)量.在動(dòng)力電纜中發(fā)現(xiàn)一相對(duì)地,在對(duì)其進(jìn)行更換之后,此問(wèn)題得到徹底解決.

3.3 數(shù)控系統(tǒng)的"死機(jī)"問(wèn)題

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)死機(jī)后,將難以進(jìn)行后續(xù)操作,且會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的文件丟失.對(duì)于此種故障,可以在開機(jī)后進(jìn)行"一鍵還原"操作,或?qū)υ撓到y(tǒng)進(jìn)行重裝后進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù).由于數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常處于復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)行中,因此,高溫、灰塵以及電磁干擾等對(duì)其造成了較大的干擾和威脅.對(duì)此,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行備份,便于其在死機(jī)之后最快的時(shí)間內(nèi)排除故障.

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,由于數(shù)控切割機(jī)所處的工作環(huán)境通常較為惡劣,且高溫、灰塵以及電磁干擾等因素對(duì)其將產(chǎn)生了較大的影響.但在故障發(fā)生之后,應(yīng)對(duì)故障的特征進(jìn)行分析,不要盲目地對(duì)其進(jìn)行拆卸,避免造成故障的擴(kuò)大.此外,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),將機(jī)床日常運(yùn)行中的狀態(tài)以及指示數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,避免發(fā)生大的故障.

[1]周海杰.數(shù)控切割機(jī)CNC系統(tǒng)故障分析及改造方案[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(11).

[2]夏建全.CNC-4A數(shù)控氣割機(jī)故障分析與排除一例[J].機(jī)械工程師,2013(11).

〔編輯:張思楠〕

TG48

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.127

2095-6835(2017)22-0127-02