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車床設備異常都有哪些

發布時間:2021-02-11 02:04:04

1. 數控車床常見故障有哪些 數

一、按故障發生的部位分類

(1)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:

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。

主機故障主要表現為傳動雜訊大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統的管路堵塞和密封不良,是主機發生故障的常見原因。數控機床的定期維護、保養。控制和根除「三漏」現象發生是減少主機部分故障的重要措施。

(2)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,

「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」故障又有硬體故障與軟體故障之分。硬體故障是指上述各部分的集成電路晶元、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟體故障是指在硬體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。

「強電」部分是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的繼電器、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,但由於它處於高壓、大電流工作狀態,發生故障的幾率要高於「弱電」部分。必須引起維修人員的足夠的重視。

二、按故障的性質分類

(1)確定性故障確定性故障是指控制系統主機中的硬體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最為常見,但由於它具有一定的規律,因此也給維修帶來了方便

確定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,維修完成後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。

(2)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、軟體設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關。

數控車床常見故障維修排除方法

1、數控機床故障診斷

在故障診斷時應掌握以下原則:

1.1先外部後內部

現代數控系統的可靠性越來越高,數控系統本身的故障率越來越低,而大部分故障的發生則是非系統本身原因引起的。由於數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度、降低性能。系統外部的故障主要是由於檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問題而引起的。

1.2先機械後電氣

一般來說,機械故障較易發覺,而數控系統及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障。

1.3先靜態後動態

先在機床斷電的靜止狀態,通過了解、觀察、測試、分析,確認通電後不會造成故障擴大、發生事故後,方可給機床通電。在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電後會發生破壞性故障的,必須先排除危險後,方可通電。

1.4先簡單後復雜

當出現多種故障互相交織,一時無從下手時,應先解決容易的問題,後解決難度較大的問題。往往簡單問題解決後,難度大的問題也可能變得容易。

2、數控機床的故障診斷技術

數控系統是高技術密集型產品,要想迅速而正確的查明原因並確定其故障的部位,要藉助於診斷技術。隨著微處理器的不斷發展,診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發展。診斷能力的強弱也是評價CNC數控系統性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統的診斷技術大致可分為以下幾類:

2.1起動診斷

起動診斷是指CNC系統每次從通電開始,系統內部診斷程序就自動執行診斷。診斷的內容為系統中最關鍵的硬體和系統控制軟體,如CPU、存儲器、I/O等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之後,整個系統才能進入正常運行的准備狀態。否則,將在CRT畫面或發光二極體用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束,系統無法投入運行。

2.2在線診斷

在線診斷是指通過CNC系統的內裝程序,在系統處於正常運行狀態時對CNC系統本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統不停電,在線診斷就不會停止。

在線診斷一般包括自診斷功能的狀態顯示有上千條,常以二進制的0、1來顯示其狀態。對正邏輯來說,0表示斷開狀態,1表示接通狀態,藉助狀態顯示可以判斷出故障發生的部位。常用的有介面狀態和內部狀態顯示,如利用I/O介面狀態顯示,再結合PLC梯形圖和強電控制線路圖,用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現。一般可分為以下幾大類:過熱報警類;系統報警類;存儲報警類;編程/設定類;伺服類;行程開關報警類;印刷線路板間的連接故障類。

2.3離線診斷

離線診斷是指數控系統出現故障後,數控系統製造廠家或專業維修中心利用專用的診斷軟體和測試裝置進行停機(或離線)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內,如縮小到某個功能模塊、某部分電路,甚至某個晶元或元件,這種故障定位更為精確。

2.4現代診斷技術

隨著電信技術的發展,IC和微機性價比的提高,近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。

(1)通信診斷

也稱遠程診斷,即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統和專業維修中心的專用通訊診斷計算機通過連接進行測試診斷。如西門子公司在CNC系統診斷中採用了這種診斷功能,用戶把CNC系統中專用的「通信介面」連接在普通電話線上,而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機的「數據電話」也連接到電話線路上,然後由計算機向CNC系統發送診斷程序,並將測試數據輸回到計算機進行分析並得出結論,隨後將診斷結論和處理辦法通知用戶。

通訊診斷系統還可為用戶作定期的預防性診斷,維修人員不必親臨現場,只需按預定的時間對機床作一系列運行檢查,在維修中心分析診斷數據,可發現存在的故障隱患,以便及早採取措施。當然,這類CNC系統必須具備遠程診斷介面及聯網功能。

(2)自修復系統

就是在系統內設置有備用模塊,在CNC系統的軟體中裝有自修復程序,當該軟體在運行時一旦發現某個模塊有故障時,系統一方面將故障信息顯示在CRT上,同時自動尋找是否有備用模塊,如有備用模塊,則系統能自動使故障離線,而接通備用模塊使系統能較快地進入正常工作狀態。這種方案適用於無人管理的自動化工作場合。

需要注意的是:機床在實際使用中也有些故障既無報警,現象也不是很明顯,對這種情況,處理起來就不那樣簡單了。另外有此設備出現故障後,不但無報警信息,而且缺乏有關維修所需的資料。對這類故障的診斷處理,必須根據具體情況仔細檢查,從現象的微小之處進行分析,找出它的真正原因。要查清這類故障的原因,首先必須從各種表面現象中找山它的真實故障現象,再從確認的故障現象中找出發生的原因。全面地分析一個故障現象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前,首先必須了解以下情況:故障是在正常工作中出現還是剛開機就出現的;山現的次數是第一次還是已多次發生;確認機床加工程序的正確性;是否有其他人

2. 金屬切削機床都有哪些常見的異常機床運轉現象

機床抄正常運轉時,各項參數襲均穩定在允許范圍內;當各項參數偏離了正常范圍,就預示系統或機床本身或設備某一零件、部位出現故障,必須立即查明變化原因,防止事態發展引起事故。常見的異常現象有:
(1)溫升異常。常見於各種機床所使用的電動機及軸承齒輪箱。溫升超過允許值時,說明機床超負荷或零件出現故障,嚴重時能聞到潤滑油的惡臭和看到白煙。
(2)轉速異常。機床運轉速度突然超過或低於正常轉速,可能是由於負荷突然變化或機床出現機械故障。
(3)振動和雜訊過大。機床由於振動而產生的故障率占整個故障的60%~70%。其原因是多方面的,如機床設計不良、機床製造缺陷、安裝缺陷、零部件動作不平衡、零部件磨損、缺乏潤滑、機床中進人異物等。
(4)出現撞擊聲。零部件松動脫落、進入異物、轉子不平衡均可能產生撞擊聲。
(5)輸入輸出參數異常。表現為:加工精度變化;機床效率變化(如泵效率);機床消耗的功率異常;加工產品的質量異常如球磨機粉碎物的粒度變化;加料量突然降低,說明生產系統有泄漏或堵塞;機床帶病運轉時輸出改變等。
(6)機床內部缺陷。包括組成機床的零件出現裂紋、電氣設備設施絕緣質量下降、由於腐蝕而引起的缺陷等。

3. 機床有哪些運轉異常狀態現象

機床正常運轉時,各項參數均穩定在允許范圍內;當各項參數偏離了正常范圍,就預示系統或機床本身或設備某一零件、部位出現故障,必須立即查明變化原因,防止事態發展引起事故。常見的異常現象有:溫升異常、轉速異常、振動和雜訊過大、出現撞擊聲、輸入輸出參數異常、機床內部缺陷。
(1)溫升異常。常見於各種機床所使用的電動機及軸承齒輪箱。溫升超過允許值時,說明機床超負荷或零件出現故障,嚴重時能聞到潤滑油的惡臭和看到白煙。
(2)轉速異常。機床運轉速度突然超過或低於正常轉速,可能是由於負荷突然變化或機床出現機械故障。
(3)振動和雜訊過大。機床由於振動而產生的故障率占整個故障的60%~70%。其原因是多方面的,如機床設計不良、機床製造缺陷、安裝缺陷、零部件動作不平衡、零部件磨損、缺乏潤滑、機床中進人異物等。
(4)出現撞擊聲。零部件松動脫落、進入異物、轉子不平衡均可能產生撞擊聲。
(5)輸入輸出參數異常。表現為:加工精度變化;機床效率變化(如泵效率);機床消耗的功率異常;加工產品的質量異常如球磨機粉碎物的粒度變化;加料量突然降低,說明生產系統有泄漏或堵塞;機床帶病運轉時輸出改變等。
(6)機床內部缺陷。包括組成機床的零件出現裂紋、電氣設備設施絕緣質量下降、由於腐蝕而引起的缺陷等。
以上種種現象,都是事故的前兆和隱患。事故預兆除利用人的聽覺、視覺和感覺可以檢測到一些明顯的現象(如冒煙、雜訊、振動、溫度變化等)外,主要應使用安裝在生產線上的控制儀器和測量儀表或專用測量儀器監測。

4. 造成普通車床使用故障的原因都有哪些

造成車床使用故障的原因:
故障的表現形式是多種多樣的,發生的原因也常常由很多因素綜合形成。普通車床使用過程中常見的故障,就其性質大概可以分為車床本身運轉不正常與車床加工工件產生缺陷2大類。造成車床使用故障的原因具體可以分為以下幾種:
(一)零部件質量問題:車床本身的機械部件、電器元件等因自身質量原因而在工作中失靈,或者有些零件發生嚴重磨損,精度超差甚至已經損壞。
(二)安裝和裝配精度較差:車床安裝、裝配主要涉及溜板刮配,床身裝配,溜板箱、進給箱及主軸箱的安裝等,任何部分出現差錯就有可能降低車床的精度。
(三)日常維護和保養不當:車床維護、保養的好壞可以直接影響工件的加工質量和生產效率。保養的內容主要是清潔、潤滑和進行必要的調整,維護則是使車床保持良好狀態、延長使用壽命、提高生產效率所必須進行的日常工作。
(四)使用不合理:不同的車床有著不同的技術參數,反映了其不同的加工范圍和加工能力。如果在使用過程中沒有嚴格按車床的加工范圍和本工種操作規程來操作,就不能保證車床的合理使用。
車床是生產中常見的機械生產加工裝備,它集電力電子技術、電機技術、自動化控制技術、感測技術、自動檢測技術、計算機控制技術、機床、液壓及氣壓傳動技術和加工工藝等於一體,是機電一體化的典型產品。
作為自動化設備,它性能優越,具有高精度、率和高適應性的特點,但也十分容易發生故障。一般而言,車床在機械加工車間約占機床總數的一半,這主要是因為它的應用范圍很廣,可以加工各種回轉表面,包括端面、外圓、內圓、錐面等,它甚至還可以加工螺紋、回轉溝槽、回轉成型面和滾花等。車床結構簡單,主要組成部件一般有床身、床頭箱、變速箱、進給箱、光桿、絲桿、溜板箱、刀架、床腿和尾架等部分,它的工作原理主要是依靠主運動和進給運動,通過車刀和工件的相對運動,使被加工的部件毛坯被切削成具備一定幾何形狀、尺寸和表面質量的零件。然而,在普通車床在使用過程中,很可能會出現一些故障,若不及時排除就會直接影響生產的進行,並使車床的精度和使用壽命迅速下降。
因此,對車床進行故障診斷與維修是非常重要的。我們發現,導致車床發生故障的因素主要有以下幾種:機械銹蝕、機械磨損失效、電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動、溫度變化、機床本身有隱患或灰塵等。為了提高車床的使用效率,我們有必要認真分析、總結其發生故障的原因,摸索排除故障的方法,並做好車床的保養工作。

5. 數控機床加工精度異常都有哪些故障原因

生產中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導致此類故障的原因主要有以下方面:
1)機床進給單位被改動或變化。
2)機床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)異常。
3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。
4)電機運行狀態異常,即電氣及控制部分故障。
5)此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導致加工精度異常。
1、系統參數發生變化或改動
系統參數主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控系統,其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理,常常影響到零點偏置和間隙的變化,故障處理完畢應作適時地調整和修改;另一方面,由於機械磨損嚴重或連結松動也可能造成參數實測值的變化,需對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。
2、機械故障導致的加工精度異常
一台THM6350卧式加工中心,採用FANUC0i-MA數控系統。一次在銑削汽輪機葉片的過程中,突然發現Z軸進給異常,造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調查中了解到:故障是突然發生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常,且回參考點正常;無任何報警提示,電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認為,主要應對以下幾方面逐一進行檢查。
(1)檢查機床精度異常時正運行的加工程序段,特別是刀具長度補償、加工坐標系(G54~G59)的校對及計算。
(2)在點動方式下,反復運動Z軸,經過視、觸、聽對其運動狀態診斷,發現Z向運動聲音異常,特別是快速點動,雜訊更加明顯。由此判斷,機械方面可能存在隱患。
(3)檢查機床Z軸精度。用手脈發生器移動Z軸,(將手脈倍率定為1×100的擋位,即每變化一步,電機進給0.1mm),配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常後作為起始點的正向運動,手脈每變化一步,機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm,說明電機運行良好,定位精度良好。而返回機床實際運動位移的變化上,可以分為四個階段:①機床運動距離d1>d=0.1mm(斜率大於1);②表現出為d=0.1mm>;d2>d3(斜率小於1);③機床機構實際未移動,表現出zui標準的反向間隙;④機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等於1),恢復到機床的正常運動。
無論怎樣對反向間隙(參數1851)進行補償,其表現出的特徵是:除第③階段能夠補償外,其他各段變化仍然存在,特別是第①階段嚴重影響到機床的加工精度。補償中發現,間隙補償越大,第①段的移動距離也越大。
分析上述檢查,數控技工培訓認為存在幾點可能原因:一是電機有異常;二是機械方面有故障;三是存在一定的間隙。為了進一步診斷故障,將電機和絲杠完全脫開,分別對電機和機械部分進行檢查。電機運行正常;在對機械部分診斷中發現,用手盤動絲杠時,返回運動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下,應能感覺到軸承有序而平滑的移動。經拆檢發現其軸承確已受損,且有一顆滾珠脫落。更換後機床恢復正常。
3、機床電氣參數未優化電機運行異常
一台數控立式銑床,配置FANUC0-MJ數控系統。在加工過程中,發現X軸精度異常。檢查發現X軸存在一定間隙,且電機啟動時存在不穩定現象。用手觸摸X軸電機時感覺電機抖動比較嚴重,啟停時不太明顯,JOG方式下較明顯。
分析認為,故障原因有兩點,一是機械反向間隙較大;二是X軸電機工作異常。利用FANUC系統的參數功能,對電機進行調試。首先對存在的間隙進行了補償;調整伺服增益參數及N脈沖抑制功能參數,X軸電機的抖動消除,機床加工精度恢復正常。
4、機床位置環異常或控制邏輯不妥
一台TH61140鏜銑床加工中心,數控系統為FANUC18i,全閉環控制方式。加工過程中,發現該機床Y軸精度異常,精度誤差zui小在0.006mm左右,zui大誤差可達到1.400mm.檢查中,機床已經按照要求設置了G54工件坐標系。在MDI方式下,以G54坐標系運行一段程序即「G90G54Y80F100;M30;」,待機床運行結束後顯示器上顯示的機械坐標值為「-1046.605」,記錄下該值。然後在手動方式下,將機床Y軸點動到其他任意位置,再次在MDI方式下執行上面的語句,待機床停止後,發現此時機床機械坐標數顯值為「-1046.992」,同*次執行後的數顯示值相比相差了0.387mm.按照同樣的方法,將Y軸點動到不同的位置,反復執行該語句,數顯的示值不定。用百分表對Y軸進行檢測,發現機械位置實際誤差同數顯顯示出的誤差基本一致,從而認為故障原因為Y軸重復定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查,重新作補償,均無效果。因此懷疑光柵尺及系統參數等有問題,但為什麼產生如此大的誤差,卻未出現相應的報警信息呢?進一步檢查發現,該軸為垂直方向的軸,當Y軸松開時,主軸箱向下掉,造成了超差。
對機床的PLC邏輯控製程序做了修改,即在Y軸松開時,先把Y軸使能載入,再把Y軸松開;而在夾緊時,先把軸夾緊後,再把Y軸使能去掉。調整後機床故障得以解決。

6. 什麼是設備故障,都有哪些種類類型

所謂設備故障,一般是指設備失去或降低其規定功能的事件或現象,表現為設備的某些零件失去原有的精度或性能,使設備不能正常運行、技術性能降低,致使設備中斷生產或效率降低而影響生產。
設備在使用過程中,由於磨擦、外力、應力及化學反應的作用,零件總會逐漸磨損和腐蝕、斷裂導致因故障而停機。加強設備保養維修,及時掌握零件磨損情況,在零件進入劇烈磨損階段前,進行修理更換,就可防止故障停機所造成的經濟損失。
故障這一術語,在實際使用時常常與異常、事故等詞語混淆。所謂異常,意思是指設備處於不正常狀態,那麼,正常狀態又是一種什麼狀態呢?如果連判斷正常的標准都沒有,那麼就不能給異常下定義。對故障來說,必須明確對象設備應該保持的規定性能是什麼,以及規定的性能現在達到什麼程度,否則,同樣不能明確故障的具體內容。假如某對象設備的狀態和所規定的性能范圍不相同,則要認為該設備的異常即為故障。反之,假如對象設備的狀態,在規定性能的許可水平以內,此時,即使出現異常現象,也還不能算作是故障。總之,設備管理人員必須把設備的正常狀態、規定性能范圍,明確地制訂出來。只有這樣,才能明確異常和故障現象之間的相互關系,從而,明確什麼是異常,什麼是故障。如果不這樣做就不能免除混亂。
事故也是一種故障,是側重安全與費用上的考慮而建立的術語,通常是指設備失去了安全的狀態或設備受到非正常損壞等。
設備故障按技術性原因,可分為四大類:即磨損性故障、腐蝕性故障、斷裂性故障及老化性故障。
1、磨損性故障
由於運動部件磨損,在某一時刻超過極限值所引起的故障。所謂磨損是指機械在工作過程中,互相接觸做相互運動的對偶表面,在摩擦作用下發生尺寸、形狀和表面質量變化的現象。按其形成機理又分為粘附磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微振磨損等4種類型。
2、腐蝕性故障
按腐蝕機理不同又可分化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕3類。
化學腐蝕:金屬和周圍介質直接發生化學反應所造成的腐蝕。反應過程中沒有電流產生。電化學腐蝕:金屬與電介質溶液發生電化學反應所造成的腐蝕。反應過程中有電流產生。
物理腐蝕:金屬與熔融鹽、熔鹼、液態金屬相接觸,使金屬某一區域不斷熔解,另一區域不斷形成的物質轉移現象,即物理腐蝕。
在實際生產中,常以金屬腐蝕不同形式來分類。常見的有8種腐蝕形式,即均勻腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、小孔腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損性腐蝕、應力腐蝕。
3、斷裂性故障
可分脆性斷裂、疲勞斷裂、應力腐蝕斷裂、塑性斷裂等。
脆性斷裂:可由於材料性質不均勻引起;或由於加工工藝處理不當所引起(如在鍛、鑄、焊、磨、熱處理等工藝過程中處理不當,就容易產生脆性斷裂);也可由於惡劣環境所引起;如溫度過低,使材料的機械性能降低,主要是指沖擊韌性降低,因此低溫容器(-20℃以下)必須選用沖擊值大於一定值的材料。再如放射線輻射也能引起材料脆化,從而引起脆性斷裂。
疲勞斷裂:由於熱疲勞(如高溫疲勞等)、機械疲勞(又分為彎曲疲勞、扭轉疲勞、接觸疲勞、復合載荷疲勞等)以及復雜環境下的疲勞等各種綜合因素共同作用所引起的斷裂。
應力腐蝕斷裂:一個有熱應力、焊接應力、殘余應力或其他外加拉應力的設備,如果同時存在與金屬材料相匹配的腐蝕介質,則將使材料產生裂紋,並以顯著速度發展的一種開裂。如不銹鋼在氯化物介質中的開裂,黃銅在含氨介質中的開裂,都是應力腐蝕斷裂。又如所謂氫脆和鹼脆現象造成的破壞,也是應力腐蝕斷裂。
塑性斷裂:塑性斷裂是由過載斷裂和撞擊斷裂所引起。
4、老化性故障
上述綜合因素作用於設備,使其性能老化所引起的故障。

7. 數控機床的常見故障有哪些類型

數控機床是數字控制機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件製作出來。
數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床。但數控機床由於使用不當或是維護保養工作不完善的情況下會出現一些故障,下面簡單介紹下機床設備的常見故障有哪些:
一、按故障發生的部位分類
(1)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:
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;
④由於冷卻系統中的切削油發生變質導致的故障,等等。
主機故障主要表現為傳動雜訊大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統的管路堵塞和密封不良,是主機發生故障的常見原因。數控機床的定期維護、保養。控制和根除「三漏」現象發生是減少主機部分故障的重要措施。
(2)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:
①「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/CRT以及伺服驅動單元、輸為輸出單元等。
②「弱電」故障又有硬體故障與軟體故障之分。硬體故障是指上述各部分的集成電路晶元、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟體故障是指在硬體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。
「強電」部分是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的繼電器、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,但由於它處於高壓、大電流工作狀態,發生故障的幾率要高於「弱電」部分。必須引起維修人員的足夠的重視。
二、按故障的性質分類
(1)確定性故障確定性故障是指控制系統主機中的硬體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最為常見,但由於它具有一定的規律,因此也給維修帶來了方便。
確定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,維修完成後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。
(2)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、軟體設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關。
以上就是數控機床常見的機械故障,制定嚴謹的工作流程、完善的日常維護保養制度、使用專用的零部件和原材料可以有效的避免故障的產生。

8. 數控機床機械故障有哪些類型

數控機床全部或部分喪失了規定的功能的現象稱為數控機床的故障。
數控機床是機電一體化的產物,技術先進、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不少困難。為了便於機床的故障分析和診斷,本節按故障的性質、故障產生的原因和故障發生的部位等因素大致把數控機床的故障劃分為以下幾類。
1、按數控機床發生的故障性質分類
(1)系統性故障
這類故障是指只要滿足一定的條件,機床或者數控系統就必然出現的故障。例如電網電壓過高或者過低,系統就會產生電壓過高報警或者過低報警;切削量過大時,就會產生過載報警等。
例如一台採用SINUMERIK810系統的數控機床在加工過程中,系統有時自動斷電關機,重新啟動後,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,測量系統電源模塊上的24V輸人電源,發現為22.3V左右,當機床加工時,這個電壓還向下波動,特別是切削量大時,電壓下降就大,有時接近21V,這時系統自動斷電關機,為了解決這個問題,更換容量大的24V電源變壓器將這個故障徹底消除。
(2)隨機故障
這類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,有時很長時間也很難再遇到一次。這類故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下,這類故障往往與機械結構的松動、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。
例如一台數控溝槽磨床,在加工過程中偶爾出現問題,磨溝槽的位置發生變化,造成廢品。分析這台機床的工作原理,在磨削加工時首先測量臂向下擺動到工件的卡緊位置,然後工件開始移動,當工件的基準端面接觸到測量頭時,數控裝置記錄下此時的位置數據,然後測量臂抬起,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准確與否有非常大的關系。因為不經常發生,所以很難觀察到故障現象。因此根據機床工作原理,對測量頭進行檢查並沒有發現問題;對測量臂的轉動檢查時發現旋轉軸有些緊,可能測量臂有時沒有精確到位,使測量產生誤差。將旋轉軸拆開檢查發現已嚴重磨損,製作新備件,更換上後再也沒有發生這個故障。
2、按故障類型分類
按照機床故障的類型區分,故障可分為機械故障和電氣故障。
(1)機械故障
這類故障主要發生在機床主機部分,還可以分為機械部件故障、液壓系統故障、氣動系統故障和潤滑系統故障等。
例如一台採用SINUMERIK 810系統的數控淬火機床開機回參考點、走X軸時,出現報警1680「SERVOENABLETRAV.AXISX",手動走X軸也出現這個報警,檢查伺服裝置,發現有過載報警指示。根據西門子說明書產生這個故障的原因可能是機械負載過大、伺服控制電源出現問題、伺服電動機出現故障等。本著先機械後電氣的原則,首先檢測X軸滑台,手動盤動X軸滑台,發現非常沉,盤不動,說明機械部分出現了問題。將X軸滾珠絲杠拆下檢查,發現滾珠絲杠已銹蝕,原來是滑台密封不好,淬火液進人滾珠絲杠,造成滾珠絲杠的銹蝕,更換新的滾珠絲杠,故障消除。
(2)電氣故障
電氣故障是指電氣控制系統出現的故障,主要包括數控裝置、PLC控制器、伺服單元、CRT顯示器、電源模塊、機床控制元件以及檢測開關的故障等。這部分的故障是數控機床的常見故障,應該引起足夠的重視。
3、按數控機床發生的故障後有無報警顯示分類
按故障產生後有無報警顯示,可分為有報警顯示故障和無報警顯示故障兩類。
(1)有報警顯示故障
這類故障又可以分為硬體報警顯示和軟體報警顯示兩種。
1)硬體報警顯示的故障。硬體報警顯示通常是指各單元裝置上的指示燈的報警指示。在數控系統中有許多用以指示故障部位的指示燈,如控制系統操作面板、CPU主板、伺服控制單元等部位,一旦數控系統的這些指示燈指示故障狀態後,根據相應部位上的指示燈的報警含義,均可以大致判斷故障發生的部位和性質,這無疑會給故障分析與診斷帶來極大好處。因此維修人員在日常維護和故障維修時應注意檢查這些指示燈的狀態是否正常。
2)軟體報警顯示的故障。軟體報警顯示通常是指數控系統顯示器上顯示出的報警號和報警信息。由於數控系統具有自診斷功能,一旦檢查出故障,即按故障的級別進行處理,同時在顯示器上顯示報警號和報警信息。
軟體報警又可分為NC報警和PLC報警,前者為數控部分的故障報警,可通過報警號,在《數控系統維修手冊》上找到這個報警的原因與怎樣處理方面的內容,從而確定可能產生故障的原因;後者的PLC報警的報警信息來自機床製造廠家編制的報警文本,大多屬於機床側的故障報警,遇到這類故障,可根據報警信息,或者PLC用戶程序確診故障。
(2)無報警顯示的故障
這類故障發生時沒有任何硬體及軟體報警顯示,因此分析診斷起來比較困難。對於沒有報警的故障,通常要具體問題具體分析。遇到這類問題,要根據故障現象、機床工作原理、數控系統工作原理、PLC梯形圖以及維修經驗來分析診斷故障。
例如一台數控淬火機床經常自動斷電關機,停一會再開還可以工作。分析機床的工作原理,產生這個故障的原因一般都是系統保護功能起作用,所以首先檢查系統的供電電壓為24V,沒有間題;在檢查系統的冷卻裝置時,發現冷卻風扇過濾網堵塞,出故障時恰好是夏季,系統因為溫度過高而自動停機,更換過濾網,機床恢復正常使用。
又如一台採用德國SINUMERIK 810系統的數控溝槽磨床,在自動磨削完工件、修整砂輪時,帶動砂輪的Z軸向上運動,停下後砂輪修整器並沒有修整砂輪,而是停止了自動循環,但屏幕上沒有報警指示。根據機床的工作原理,在修整砂輪時,應該噴射冷卻液,冷卻砂輪修整器,但多次觀察發生故障的過程,卻發現沒有切削液噴射。切削液電磁閥控制原理圖如圖所示,在出現故障時利用數控系統的PLC狀態顯示功能,觀察控制切削液噴射電磁閥的輸出Q4.5,其狀態為「1」,沒有問題,根據電氣原理圖它是通過直流繼電器K45來控制電磁閥的,檢查直流繼電器K45也沒有問題,接著檢查電磁閥,發現電磁閥的線圈上有電壓,說明問題是出在電磁閥上,更換電磁閥,機床故障消除。4、按故障發生部位分類
按機床故障發生的部位可把故障分為如下幾類:
(1)數控裝置部分的故障
數控裝置部分的故障又可以分為軟體故障和硬體故障。
1)軟體故障。有些機床故障是由於加工程序編制出現錯誤造成的,有些故障是由於機床數據設置不當引起的,這類故障屬於軟體故障。只要將故障原因找到並修改後,這類故障就會排除。
2)硬體故障。有些機床故障是因為控制系統硬體出現問題,這類故障必須更換損壞的器件或者維修後才能排除故障。
例如一台數控沖床出現故障,屏幕沒有顯示,檢查機床控制系統的電源模塊的24V輸人電源,沒有問題,NC-ON信號也正常,但在電源模塊上沒有5V電壓,說明電源模塊損壞,維修後,機床恢復正常使用。
(2)PLC部分的故障
PLC部分的故障也分為軟體和硬體故障兩種。
1)軟體故障。由於PLC用戶程序編制有問題,在數控機床運行時滿足一定的條件即可發生故障。另外,PLC用戶程序編制的不好,經常會出現一些無報警的機床側故障,所以PLC用戶程序要編制的盡量完善。
2)硬體故障。由於PLC輸人輸出模塊出現問題而引起的故障屬於硬體故障。有時個別輸入輸出口出現故障,可以通過修改PLC程序,使用備用介面替代出現故障的介面,從而排除故障。
例如一台採用德國SIEMENS810系統的數控磨床,自動加工不能連續進行,磨削完一個工件後,主軸砂輪不退回修整,自動循環中止。分析機床的工作原理,機床的工作狀態是通過機床操作面板上的鈕子開關設定的,鈕子開關接人PLC的輸人E7.0,利用數控系統的PLC狀態顯示功能,檢查其狀態,但不管怎樣撥動鈕子開關,其狀態一直為「0」,不發生變化,而檢查開關沒有發現問題,將該開關的連接線連接到PLC的備用輸人介面E3.0上,這時觀察這個狀態的變化,正常跟隨鈕子開關的變化,沒有問題,由此證明PLC的輸人接介面E7.0損壞,因為手頭沒有備件,將鈕子開關接到PLC的E3.0的輸人介面上,然後通過編程器將PLC程序中的所有E7.0都改成E3.0,這時機床恢復了正常使用。
(3)伺服系統故障
伺服系統的故障一般都是由於伺服控制單元、伺服電動機、測速裝置、編碼器等出現問題引起的。
例如:一台數控車床使用FANUC 0iTC系統,系統出現417報警,報警信息為「SERVO ALARM:2-TH AXIS PARAMETER INCORRECT」,檢查伺服系統參數設置發現,參數NO:2023被人修改成為負值。(該參數為電機一轉的速度反饋脈沖數)。修改此參數,系統報警解除。
(4)機床主體部分的故障
這類故障大多數是由於外部原因造成的,機械裝置不到位、液壓系統出現問題、檢查開關損壞、驅動裝置出現問題。機床主軸、導軌、絲杠、軸承、刀庫等由於種種原因,會出現喪失精度、爬行、過載等問題。這些問題往往會造成數控系統的報警。因此,數控系統的故障判斷是一個綜合問題。
5、按故障發生的破壞程度分類
按故障發生時的破壞程度分為破壞性故障和非破壞性故障。
(1)破壞性故障
這類故障出現會對操作者或設備造成傷害或損害,如超程運行、飛車、部件碰撞等。
發生破壞性故障後,例如,一台數控車床在正常加工的情況下,刀具撞到工件,造成重大的損失,經過仔細的分析,發現返回參考點錯誤,認真地分析發現行程開關(檔塊)位置與電子柵格位置重合,(偶而)造成Z方向進給多出一個電子柵格,從而造成刀具工件相撞的破壞性故障。移動行程開關位置,從問題得到圓滿解決。
(2)非破壞性故障
數控機床的絕多數故障屬於這類故障,出現故障時對機床和操作人不會造成任何傷害,所以診斷這類故障時,可以再現故障,並可以仔細觀察故障現象,通過故障現象對故障進行分析和診斷。

9. 數控車床常見故障有哪些

一、按故障發生的部位分類
(1)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:
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。
主機故障主要表現為傳動雜訊大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統的管路堵塞和密封不良,是主機發生故障的常見原因。數控機床的定期維護、保養。控制和根除「三漏」現象發生是減少主機部分故障的重要措施。
(2)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,
「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」故障又有硬體故障與軟體故障之分。硬體故障是指上述各部分的集成電路晶元、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟體故障是指在硬體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。
「強電」部分是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的繼電器、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,但由於它處於高壓、大電流工作狀態,發生故障的幾率要高於「弱電」部分。必須引起維修人員的足夠的重視。
二、按故障的性質分類
(1)確定性故障確定性故障是指控制系統主機中的硬體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最為常見,但由於它具有一定的規律,因此也給維修帶來了方便
確定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,維修完成後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。
(2)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、軟體設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關。

10. 機床故障的判斷方法都有哪些內容

機床故障的判斷方法:
1、條件變化法
當機床故障症狀不明顯、不充分或無規律時,常採用這種方法。如變換機床所受的力,變換機床動作條件、環境條件等。有時還需要附加一些條件進行強制性試驗,讓故障的症狀暴露得更充分些。如:在車床上加工零件時,工件產生振動。可改變車削三要素,觀察振動情況。如用切斷刀做切斷試驗,若振動加劇則說明主軸前軸承的徑向間隙大了,應當進行調整。
2、試探反證法
設法改變某部位的工作條件或工作狀態,觀察故障的現象變化情況,來反證故障發生的部位。比如,普通車床的讓刀現象,拖板、刀架系統的很多故障都能引起讓刀。首先要選擇可能性較大的原因,進行試探性的調查。如:刀架上的定位機構失效或緊固裝置失靈,如果沒有問題,再選擇另一種易出現讓刀現象的情況,直到找到原因為止。
3、試切試量法
當零件加工精度達不到機床規定精度時,可以對該機床試切出來的零件進行測量,以診斷機床的故障。如:根據零件表面振紋的方向和頻率,來診斷機床的振動;用零件的形位誤差來診斷機床的幾何精度。而對螺紋加工機床,齒輪加工機床來說,試切削件的相鄰差、累積誤差和展成的齒形誤差,主要決定於機床轉動鏈的精度,齒向誤差決定機床的幾何精度,齒面粗糙度決定工藝系統的振動。所以測量工件的精度,可大致判斷出故障的部位和原因。但採用此方法時,要考慮到刀具、夾具及工藝等因素對零件加工精度的影響。
4、監測、測量法
用工具、量具、儀器和儀表等,對機床的技術參數進行監測或測量,以診斷機床的故障。如觀察壓力表,來監測機床液壓系統的壓力,如果壓力表的指針不穩定或壓力達不到,則說明油路有泄漏或管道中有氣體存在,需要維修或更換。
5、置換比較法
當難以確定機床發生何種故障時,可以採用置換比較法來確定。可以把有毛病的機床和正常的機床相比較,一般說來,差異之處即為該機床故障所在。當難以確定某零部件的技術狀況是否正常時,可以用良好的零部件置換來試驗。如果機床的工作狀況沒有明顯變化,則說明原零部件是合格的,機床故障與該零部件無關,否則就是該零部件有問題。
6、部分停止法
這種方法適用於診斷機床轉動系統故障。診斷時,可以斷續停止或隔離某部分、某部件的工作,以觀察故障現象,進而確診故障所在。如C630床頭箱里發出轟隆轟隆的響聲,但不知是哪個軸發生故障。可以依次接通床頭箱各軸,當發出的聲響與故障異聲相似時,即可確定是哪根軸的問題。此方法可診斷軸、齒輪、離合器等零件的故障。

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