數(shù)控機床全部或部分喪失了規(guī)定的功能的現(xiàn)象稱為數(shù)控機床的故障。
數(shù)控機床是機電一體化的產(chǎn)物,技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)復雜。數(shù)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(shù)控機床的故障診斷和維修帶來不少困難。為了便于機床的故障分析和診斷,本節(jié)按故障的性質(zhì)、故障產(chǎn)生的原因和故障發(fā)生的部位等因素大致把數(shù)控機床的故障劃分為以下幾類。
1、按數(shù)控機床發(fā)生的故障性質(zhì)分類
(1)系統(tǒng)性故障
這類故障是指只要滿足一定的條件,機床或者數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。例如電網(wǎng)電壓過高或者過低,系統(tǒng)就會產(chǎn)生電壓過高報警或者過低報警;切削量過大時,就會產(chǎn)生過載報警等。
例如一臺采用SINUMERIK810
系統(tǒng)的數(shù)控機床在加工過程中,系統(tǒng)有時自動斷電關(guān)機,重新啟動后,還可以正常工作。根據(jù)系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象懷疑故障原因是系統(tǒng)供電電壓波動,測量系統(tǒng)電源模塊上的24V輸人電源,發(fā)現(xiàn)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(tǒng)自動斷電關(guān)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(xiàn)一次或者二次的故障。要想人為地再現(xiàn)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(jié)構(gòu)的松動、錯位,數(shù)控系統(tǒng)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(guān)。
例如一臺數(shù)控溝槽磨床,在加工過程中偶爾出現(xiàn)問題,磨溝槽的位置發(fā)生變化,造成廢品。分析這臺機床的工作原理,在磨削加工時首先測量臂向下擺動到工件的卡緊位置,然后工件開始移動,當工件的基準端面接觸到測量頭時,數(shù)控裝置記錄下此時的位置數(shù)據(jù),然后測量臂抬起,加工程序繼續(xù)運行。數(shù)控裝置根據(jù)端面的位置數(shù)據(jù),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準確與否有非常大的關(guān)系。因為不經(jīng)常發(fā)生,所以很難觀察到故障現(xiàn)象。因此根據(jù)機床工作原理,對測量頭進行檢查并沒有發(fā)現(xiàn)問題;對測量臂的轉(zhuǎn)動檢查時發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸有些緊,可能測量臂有時沒有精確到位,使測量產(chǎn)生誤差。將旋轉(zhuǎn)軸拆開檢查發(fā)現(xiàn)已嚴重磨損,制作新備件,更換上后再也沒有發(fā)生這個故障。
1.數(shù)控機床的使用環(huán)境
對于數(shù)控機床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠離震動較大的設(shè)備(如沖床)和有電磁干擾的設(shè)備。
2.電源要求
3.數(shù)控機床應有操作規(guī)程
進行定期的維護、保養(yǎng),出現(xiàn)故障注意記錄保護現(xiàn)場等。
4.數(shù)控機床不宜長期封存
5.注意培訓和配備操作人員、維修人員及編程人員
數(shù)控系統(tǒng)的維護
1.嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度
2.防止灰塵進入數(shù)控裝置內(nèi)
漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。
3.定時清掃數(shù)控柜的散熱通風系統(tǒng)
4.經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓
電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%~110%。
5.定期更換存儲器用電池
6.數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護
經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或使數(shù)控機床運行溫機程序。
7.備用電路板的維護機械部件的維護
機械部件的維護
1.刀庫及換刀機械手的維護
① 用手動方式往刀庫上裝刀時,要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;
② 嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,防止機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞;
③ 采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號是否與所需刀具一致,防止換錯刀具導致事故發(fā)生;
④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;⑤ 經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機床主軸回換刀點位置是否到位,并及時調(diào)整,否則不能完成換刀動作;
⑥ 開機時,應先使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動作。
2.滾珠絲杠副的維護
① 定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;
② 定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動以及支撐軸承是否損壞。如有以上問題要及時緊固松動部位,更換支撐軸承;
③ 采用潤滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠,每天機床工作前加油一次;
④ 注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進入絲杠防護罩和工作過程中碰擊防護罩,防護裝置一有損壞要及時更換。
3.主傳動鏈的維護
① 定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度;
② 防止各種雜質(zhì)進入油箱。每年更換一次潤滑油;
③ 保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時調(diào)整液壓缸和活塞的位移量;
④ 要及時調(diào)整配重。
4.液壓系統(tǒng)維護
① 定期過濾或更換油液;
② 控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度;
③ 防止液壓系統(tǒng)泄漏;
④ 定期檢查清洗油箱和管路;
⑤ 執(zhí)行日常點檢查制度。
5.氣動系統(tǒng)維護
① 清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分;
② 檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量;
③ 保持系統(tǒng)的密封性;
④ 注意調(diào)節(jié)工作壓力;
⑤ 清洗或更換氣動元件、濾芯;