1. 论述数控机床故障诊断技术在数控加工业的意义是什么
和医生在世上存在道理是一样的,只不过没有了医生人活不了,没有了机床维修人员,机床坏了用不了。哈哈
2. 数控机床—什么叫《在线诊断》紧急!
数控机床是一种安装了程序控制系统的机床。
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3. 数控机床中故障诊断专家系统8有什么作用
你好,很高兴能够回答你的问题
利用专家系统和数据库技术设计数控机床故障诊断系统,可为现场技术维修人员快速完成故障定位并进行故障维修提供帮助。
故障树分析法表达数控机床的故障
4. 数控机床的故障诊断内容及方法有哪些
对于数控车床的电气系统的故障,其调查、分析与诊断故障的过程,也就是故障的排除过程,因此其故障诊断的方法就特别重要。下面简单介绍一些常用的诊断方法。
1、直观法。主要采用目测、手摸、通电等方法。
维修人员在故障诊断时首先使用的方法是直观检查法。
首先要咨询,向出现故障的现场人员详细咨询故障产生的经过、故障现象和故障后果,而且要在整个的分析、判断过程中多次询问;
第二是认真检查,依据故障诊断原则从外向内逐步进行排查。整体检查机床各电控装置(如润滑装置、数控系统、温控装置等)有无报警指示,各部分工作状态是否处于正常状态(比如机械手位置、主轴状态、各坐标轴位置、刀库等),机床局部要观察电路板上是否有短路、断路,电路板元器件及线路是否有裂痕、烧伤等现象,芯片是否接触不良等现象,对维修过的电路板,更要检查有无缺件、错件及断线等情况;
第三是触摸,在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、 各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
2、自诊断功能法。利用数控系统的自诊断功能,给出报警信息,指示故障的大致起因。
3、交换法。将相同的模块和单元互相交换,观察故障转移的情况,从而快速确定故障的部位。
4、仪器测量比较法。当系统发生故障后,采用常规电工检测仪器,对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测,将正常值与故障时的值相比较,可以分析出故障的原因与所在部位。
仪器检查法是使用常规的电工仪表,对相关直流及脉冲信号及各组交、直流电源电压等进行测量,从而找出可能的故障问题。例如:拿万用表来检查各电源情况,和对其中一些电路板上布置的相关信号状态监测点进行测量,拿示波器观察其脉动信号的幅值、相位或者有、无,拿PLC 编程器检测PLC程序中的故障点及原因。
5、敲击法。数控系统由各种电路板组成,每块电路板上有很多焊点,任何虚焊或接触不良都可能出现故障可用绝缘物轻轻敲打有虚焊或接触不良的疑点处,若故障出现,则故障很可能就在敲击的部位。
上述几种方法同时采用,进行故障综合分析,可快速诊断出故障的部位,从而能快速排除故障。
5. 数控机床故障诊断的常用方法和手段是什么
数控机床,是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的复杂的自动化机床,机床在运行过程中,零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,因此,熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段,对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
一、数控机床故障诊断原则与基本要求
所谓数控机床系统发生故障(或称失效)是指数控机床系统丧失了规定的功能。故障可按表现形式、性质、起因等分为多种类型。但不论哪种故障类型,在进行诊断时,都可遵循一些原则和诊断技巧。
1.1、排障原则。
主要包括以下几个方面:1)充分调查故障现象,首先对操作者的调查,详细询问出现故障的全过程,有些什么现象产生,采取过什么措施等。然后要对现场做细致的勘测;2)查找故障的起因时,思路要开阔,无论是集成电器,还是和机械、液压,只要有可能引起该故障的原因,都要尽可能全面地列出来。然后进行综合判断和优化选择,确定最有可能产生故障的原因;3)先机械后电气,先静态后动态原则。在故障检修之前,首先应注意排除机械性的故障。再在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
1.2、故障诊断要求。
除了丰富的专业知识外,进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验,要求工作人员结合实际经验,善于分析思考,通过对故障机床的实际操作分析故障原因,做到以不变应万变,达到举一反三的效果。完备的维修工具及诊断仪表必不可少,常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等,常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。除此以外,工作人员还需要准备好必要的技术资料,如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
二、故障处理的思路
不同数控系统设计思想千差万异,但无论那种系统,它们的基本原理和构成都是十分相似的。因此在机床出现故障时,要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路:调查故障现场,确认故障现象、故障性质,应充分掌握故障信息,做到“多动脑,慎动手”避免故障的扩大化。根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度,并列出故障部位的全部疑点。准备必要的技术资料,比如机床说明书,电气控制原理图等,以此为基础分析故障原因,制定排除故障的方案,要求思路开阔,不应将故障局限于机床的某一部分。在确定故障排除方案后,利用示万用表、示波器等测量工具,用试验的方法验证并检测故障,逐级定位故障部位,确认出故障属于电气故障还是机械故障,是系统性的还是随机性的,是自身故障还是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后问题会马上迎刃而解。
三、故障处理方法
数控机床的数控系统是数控机床的核心所在,它的可靠运行,直接关系到整个设备运行的正常与否。下面总结提炼出一些判断与排除数控机床故障的方法。
3.1、充分利用数控系统硬件、软件报警功能。
在现代数控系统中均设置有众多的硬件报警指示装置,设置硬件报警指示装置有利于提高数控系统的可维护性。数控机床的CNC系统都具有自诊断功能。在数控系统工作期间,能够适时使用自诊断程序对系统进行快速诊断。一旦检测到故障,就会立即将故障以报警的方式显示在CRT上或点亮面板上报警指示灯。而且这种自诊断功能还能够将故障分类报警。
3.2、数控机床简单故障报警处理的方法。
通常,数控机床具有较强的自警功能,能够随时监控系统硬件和软件的工作状态,数控机床的大部分故障能够出现报警提示,可以根据故障提示,确定机床的故障,及时处理、排除故障,提高机床完好率和使用效率。
3.3、直接观察法。
直接观察法就是利用人的感觉器官注意发生故障时(或故障发生后)的各种外部现象并判断故障的可能部位的方法。这是处理数控系统故障首要的切入点,往往也是最直接、最行之有效的方法,对于一般情况下“简单”故障通过这种直接观察,就能解决问题。
3.4、利用状态显示诊断功能判断故障的方法。
现代数控系统不但能够将故障诊断信息显示出来,而且还能够以诊断地址和诊断数据的形式,提供诊断的各种状态。
3.5、发生故障及时核对数控系统参数判断故障的方法。
数控机床的数控系统的参数变化,会直接影响到数控机床的性能,使数控机床发生故障,甚至整机不能正常工作。因此,在对故障的分析诊断过程中,尽管采取了一些措施,仍然不能解决问题、排除故障,或者对故障出处不够明朗的话,应该改变思路,从人们所说的“软”故障着手。检查核对数控系统的参数,是否是因为数控系统参数变化所导致的故障,往往是一丝异常,便是症结所在。
四、故障举例
4.1、数控机床排屑器故障分析及其改进。
经现场工作人拆下电机并对其进行试运行,结果显示运转正常,因此可排除电机故障原因,同时可观察到电动机传动轴上的键并未在键槽上,因此可初步诊断故障的直接原因为电机轴与排屑螺旋杆脱离,进一步分析,由于传动键受到负载瞬时不断变化的力,若此时把传动键进行分割,这时就可以把分割的每一部分看成一个横梁,因此可对其进行振动分析。
经过受力情况的分析,传动键具备了微动磨损产生的条件因此传动键磨损属于微动磨损,而且搜寻发现键已脱落到螺旋杆管孔内,可以得出键完好只有些微小磨损,因此可排除键压溃以及键磨损原因,最后可断定此次故障的直接原因为键脱落,造成螺旋排屑杆与电机轴脱离失去传动力。将键装上并将电机重新装配后,故障排除工作正常。
4.2、数控机床的振动爬行处理。
数控系统的振荡现象已成为数控全闭环系统的共同性问题。系统振荡时会造成机床产生爬行与振动故障,机床的振荡故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。产生振荡的原因有很多,陈了机械方面存在不可消除的传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等诸多因素外,伺服系统的有关参数的影响也是重要的一方面。有时数控系统会因扩械上某些振荡原因产生反馈信号中含有高频谐波,这使输出转矩里不桓定,从而产生振动。对于这种高频振荡情况,可在速度环上加入一阶低通滤波环节,即为转矩滤波器。
速度指令与速度反馈信号经速度控制器转化为转矩信号,转矩信号通过一阶滤波环节将高频成分截止,从而得到有效的转矩控制信号。通过调节参数可将机械产生的100Hz以上的频率截止,从而达到消除高频振荡的效果。
五、故障排除的确认及善后工作
故障排除以后,维修工作还不能算完成,尚需从技术与管理两方面分析故障产生的深层次原因,采取适当措施避免故障再次发生。必要时可根据现场条件使用成熟技术对设备进行改造与改进。故障排除的确认,故障处理完毕。整理好线路,把机床的所有动作均试运转一遍,正常可交付使用,同时让操作工继续做好运行观察。一段时间后,询问一下操作工机床的运行状况,并再次对故障点进行全面检查。最后做维修记录,详细记录维修的整个过程,包括维修时间、更换件型号规格及故障原因分析等。从排除故障过程中发现自己欠缺的知识,制定学习计划,最终充实自己。
6. 数控机床故障诊断的意义和作用是什么
可以查看系统发出的信号及接受的信号,以助机床维修诊断故障时处在何方,是系统侧还是机床侧
7. 什么是数控机床自诊断功能
机床出现故障时,机床上的计算机自带的诊断软件或联机诊断故障判断原因的功能。
8. 什么是数控系统的在线诊断和离线诊断
数控机床故障诊断一般包括三个步骤:第一步骤是故障检测;第二步骤是故障判定及隔离;第三步骤是故障定位。数控机床故障诊断一般采用追踪法、自诊断、参数检查、替换法、测量法。 1.追踪法 追踪法是指在故障诊断和维修前,维修人员要先对故障发生的时间、机床的运行状态和故障类型进行详细的了解,然后寻找产生故障的各种迹象。 追踪法检查是一种基本的检查故障的方法,发向故障后要查找引起故障的根源,采取合理的方法给与排除。 2.自诊断功能 现代数控系统尤其是全功能数控系统具有很强的自诊断功能,通过随时监控系统各部分的工作,及时判断故障并立刻在CRT上显示报警信息。有时当硬件发生故障而不能发出报警信息时,就要通过发光二极管的闪烁来指示故障的大致起因。自诊断一般分为现代数控系统尤其是全功能数控系统具有很强的自诊断功能,通过随时监控系统各部分的工作,及时判断故障并立刻在CRT上显示报警信息。有时当硬件发生故障而不能发出报警信息时,就要通过发光二极管的闪烁来指示故障的大致起因。自诊断一般分为启动自诊断、在线自诊断和离线自诊断。 启动诊断是指CNC系统每次从通电开始,系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如 CPU、存储器、I/O 等单元模块,以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后,整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则,将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。 在线诊断是指通过CNC系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电,在线诊断就不会停止。 在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条,常以二进制的0、1来显示其状态。对正逻辑来说,0表示断开状态,1表示接通状态,借助状态显示可以判断出故障发生的部位。常用的有接口状态和内部状态显示,如利用I/O接口状态显示,再结合PLC梯形图和强电控制线路图,用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。故障信息大都以报警号形式出现。一般可分为以下几大类:过热报警类;系统报警类;存储报警类;编程/设定类;伺服类;行程开关报警类;印刷线路板间的连接故障类。 离线诊断是指数控系统出现故障后,数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机(或脱机)检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内,如缩小到某个功能模块、某部分电路,甚至某个芯片或元件,这种故障定位更为精确。 3.参数检查 系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数,参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 CMOS RAM中,一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素,使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,可通过核对、修正参数,将故障排除。 4.替换法 替换法是在数控系统出现故障时,利用备用电路板、模块、集成电路芯片及其他元器件代替有疑点的部位,观察故障点的转移情况,确定故障点的位置,是一种快速而简便的找出故障点的方法。当无备用板时,也可以用同型号系统上的元器件来代替。 5.测量法 CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测端子。维修人员通过测量这些检测端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
9. 数控机床远程故障诊断有何优点
近些年,数控系统与网络连接,主要解决大容量程序传输,实现远程诊断和远程维修服务等。目前以提高机床生产率为目标的数控网络化技术,在国外越来越受到重视。日本Okuma机床公司开发的“IT广场”、Mazak公司开发的智能生产控制中心、美国Hardinge机床公司开发的开放工厂CNC以及西门子公司倡导的开放制造环境等,均强调联网是为了进一步提高机床生产率。通过数控网络化技术,增加计划调度模块,工夹具管理模块,机床监控模块, 编程及程序优化模块等就可以保证机床资源得到优化使用,对车间数据进行采集和分析,使得刀具、夹具得到最优的应用和成本最低;在线监控每台机床运转情况, 易于在办公室或通过因特网实现远程监控。据日本Mazak公司介绍,数控网络化技术可使切削时间由25%提升至65%,极大地提高数控机床的利用率。据统计切削时间增加20%,生产成本降低约15%,这对于大型数控设备将具有特别的重要意义。因此,开展数控网络化应用技术的研究,具有重要的理论意义与实际意义。
10. 数控机床在线检测系统都有哪些部分组成
数控机床在线检测系统分为两种,一种为直接调用基本宏程序,而不用计算机辅助;另一种则要自己开发宏程序库,借助于计算机辅助编程系统,随时生成检测程序,然后传输到数控系统中。
数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。硬件部分通常由以下几部分组成:
(1)机床本体
机床本体是实现加工、检测的基础,其工作部件是实现所需基本运动的部件,它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。
(2)数控系统
目前数控机床一般都采用CNC数控系统,其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。计算机与其他装置之间可通过接口设备联接,当控制对象或功能改变时,只需改变软件和接口。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成,中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。
(3)伺服系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分,用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。
(4)测量系统
测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成,是数控机床在线检测系统的关键部分,直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头,使用测头可在加工过程中进行尺寸测量,根据测量结果自动修改加工程序,改善加工精度,使得数控机床既是加工设备,又兼具测量机的某种功能。
目前常用的雷尼绍测头,是英国雷尼绍公司的产品,它们用于数控车床、加工中心,数控磨床、专机等大多数数控机床上。测头按功能可分为工件检测测头和刀具测头;按信号传输方式可分为硬线连接式、感应式、光学式和无线电式;按接触形式可分为接触测量和非接触测量。用户可根据机床的具体型号选择合适的配置。
(5)计算机系统
在线检测系统利用计算机进行测量数据的采集和处理、检测数控程序的生成、检测过程的仿真及与数控机床通信等功能。在线检测系统考虑到运行目前流行的Windows和CAD/CAM/CAPP/CAM以及VC++等软件,以及减少测量结果的分析和计算时间,一般采用Pentium级别以上的计算机。