数控机床维护与保养范文
时间:2023-08-08 17:22:12
导语:如何才能写好一篇数控机床维护与保养,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
一、数控机床日常维护与保养
为了充分发挥数控车床的作用,
减少故障的发生,
延长机床的平均无故障时间。数控机床的编程、
操作和维修人员必须经过专门的技术培训,要有机械加工工艺、液压、测量、自动控制等方面的知识,这样才能全面了解和掌握数控机床,才能做好数控机床的维护和保养工作。
1
每天导轨油箱
检查油标、油量,及时添加油,泵能及时启动打油及停止。
2
每天
X、Z
轴向导轨面
清除切屑及脏物,检查油是否充实,导轨面有无划伤损坏。
3
每天压缩空气源检查气动控制系统压力,应在正常范围。
4
每天气源自动分水滤水器,清理分水器中滤出的水分,保证自动空气干燥器正常工作。
5
每天气动转换器和增压器油面发现油面不够时及时补足油。
6
每天主轴恒温油箱工作正常,油量充足,工作范围合适。
7
每天液压平衡系统平衡压力指示正常,快速移动时平衡阀工作正常。
8
每天机床液压系统油箱、油泵无异常噪音,压力表指示正常,管路及各接头无泄露,工作油面高度正常。
9
每天电气柜各散热通风装置
各电气柜冷却风扇工作正常,
风道过滤网无堵塞。
10每天CNC输入/
输出装置
检查
I/O
设备清洁,机械结构良好等。
11
每天各种防护装置导轨、机床防护罩等应无松动、漏水。
12
每周各电气柜过滤网
清洗各电气柜过滤网。
13
不定期冷却油箱、水箱
随时检查液面高度,及时添加油或水,太脏时需要更换清洗油箱、水箱和
过滤器。
14
不定期废油池及时取走存集的废油,避免溢出。
15
不定期排屑器经常清理切屑,检查有无卡住等。
16
不定期检查主轴驱动皮带
要说明书要求调整皮带松紧度,若皮带破损应及时更换。
17
不定期检查各轴导轨上镶条、压紧
滚轮
根据机床说明书调整松紧状态
18
每半年线轨丝杠清洗丝杠上旧的脂
,涂上新油脂。
19
每半年液压油路清洗溢流阀、减压阀滤油器、油箱,更换或过滤液压油。
20
每一年主轴恒温油箱清洗过滤器、更换油。
21
每一年检查并更换
直流伺服电机电刷
检查换向器表面,吹净炭粉,去除毛刺,更换长度过短的
电刷。
22
每一年油泵、过滤器
清理油池底,更换滤油器。
二、机械结构日常维护
数控车床具有集机、电、液为一体的自动化机床,经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,可见做好数控车床的机械执行机构
日常维护保养将直接影响机床性能。数控车床机械结构日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副等维护。
1、外观保养
①
每天做好机床清扫卫生,清扫铁屑,擦干净导轨部位的冷却液。下班时所有的加工面抹上机油防锈防止导轨生锈。
②
每天注意检查导轨、机床防护罩
是否齐全有效。
③
每天检查机床内外有无磕、碰、拉伤现象。
④
定期清除各部件切屑、油垢,做到无死角,保持内外清洁,无锈蚀。
2、主轴的维护
在数控车床中,主轴是最关键的部件,对机床的加工精度起着决定性作用。它的回转精度影响到工件的加工精度,功率大小和回转速度影响到加工效率。主轴部件机械结构的维护主要包括主轴支撑、传动、等。
①
定期检查主轴支撑轴承:
轴承预紧力不够,
或预紧
螺钉松动,游隙过大,会使主轴产生轴向窜动,应及时调整;轴承拉毛或损坏应及时更换。
②
定期检查主轴恒温油箱,及时清洗过滤器,更换油等,保证主轴有良好的。
③
定期检查齿轮轮对,若有严重损坏,或齿轮啮合间隙过大,应及时更换齿轮和调整啮合间隙。
④
定期检查主轴驱动皮带,应及时调整皮带松紧程度或更换皮带。
3、导轨的维护
线轨是数控车床的重要的执行部件,常见的有滑动导轨和滚动导轨。
线轨的维护一般是不定期,主要内容包括:
①
要做好各导轨面的清洁。有自动系统的机床要定期检查、清洗自动系统。
②
注意线轨的:导轨面上进行后,可以降低摩擦,减少磨损,并且可以防止导轨生锈。
根据导轨状况及时调整导轨油量,
保证油压力,保证导轨良好。
③
经常检查线轨防护罩:以防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨面上引起的磨损、擦伤和锈蚀。发现防护罩破损应及时维修和更换。
三、电气控制系统日常维护
数控车床电气控制系统是机床的关键部分,
主要包括伺服与检测装置、
PLC、电源和电气部件等,其日常维护包括以下几个方面:
1、定期检查电气部件
检查各插头、插座、电缆、各继电器触点是否出现接触不良,短路层故障;检查各
印制电路板
是否干净;检查主电源变压器、各电机绝缘电路是否在
1MΩ以上。平时尽量少开电气柜门,保持电气柜内清洁。
2、驱动器维护
驱动器维护一般
1-3
年维护一次,其维护方法是:
打开机器用
工业酒精
把电路板全部清洗干净,
随后用电吹风把电路板绝对要吹干燥,
然后观察电路板上的元件,看是否有变形短路,功率器件是否接触氧化,电容是否有鼓包,一步一步要细心处理好,
最后就是更换风扇,
但要注意风扇的风速和稳定性。
3、直流电源
维护
直流电源一般
1-3年维护一次,其维护方法是:先找个大灯泡放电,打开机
器先清洗,后烘干,然后观察电路板线路是否有污染氧化,
因电压电流都比较大,
要确定线路之间没有虚短路和干扰,
然后观察电路板上的元件,
是否有变形和直
接埙坏的,因工业产品综合性能比较好,选的量程比较大,并不见得能用元器件
就是好的,就拿电容来说一个两个漏电,有时照样能用,但是使用时间肯定会缩
短,并且有可能造成整机报废,
所以一定要做好维护保养,最后就是保证风扇良
好,风道畅通。
4、PLC维护
PLC一般
3
年维护一次,其维护方法是:程序备份好,打开机器先清洗,后烘干,主要观察各模块电源部分和输入输出部分,
看是否有性能不好的元件,
CPU模块要先洗手减小静电,
然后再操作,
最后就是确定电池容量正常,
如果容量减小,最好通电更换掉。
5、人机界面维护
人机界面维护一般
3
年维护一次,
其维护方法是:
去除手上静电,
电路板清洗干净,然后烘干,观察电源部分,如有电容性能不好的更换掉,如果液晶屏背光不好,更换灯管,
特别要注意接插件之间接触良好,最后就是要处理好人机与前端盖之间密封,减小灰尘进入。
6、数控车床应定期开动
长期不用数控车床应定期开动,尤其在空气湿度大的梅雨季节应该每天通电,利用电器元件发热来保证电器元件性能稳定可靠。总之,数控车床电气控制部分日常维护和保养非常重要,
要遵守相关操作规程,同时还要胆大心细,注意以下几个方面内容:
①动手之前,先洗手。
②机器外部接线做好记录。
③如带用户程序要先备份。
④机器内部拨码开关做好记录。
⑤更换元件之前要做好记录。
⑥被焊过的电路要保证焊点牢靠,不要与其它元件焊短路。
⑦装机时各固定部位要装牢靠。
⑧
整机具体情况做好记录,以便下次维护保养。
四、液压传动系统
的维护
液压传动系统
在数控车床的机械控制和系统调整中占很重要的位置,
如液压
卡盘、主轴箱齿轮的换档、主轴轴承的、机床尾座等结构中,所以对其进行
有效的日常维护才能保证数控车床的正常工作。
液压传动系统
日常维护要点如
下:
1、保持液压油
清洁。液压油污染不仅是引起
液压系统
故障的主要因素,
而
且还会加速液压元件的磨损,
所以控制液压油污染,
是保证数控车床正常工作重
要工作之一。
2、严格执行日常
点检制度。液压系统
故障存在隐蔽性、
可变性和难以判断
性,因此,应对液压系统做好
点检工作,并加强日常
点检记录,保证正常工作。
液压系统点检包括以下内容:
①
油箱内
游标是否在
游标刻度范围内;油液的温度是否在容许的范围内。
②
各液压阀
、液压缸
和管接头处是否有泄露;液压系统各测压点压力是否
在规定范围内,压力是否稳定。
③
液压泵或液压电动机运转是否有异常现象;
液压缸
移动是否正常平稳;
液压系统手动或自动工作循环是否有异常现象;
电气控制或撞块控制的
换向阀
工
作是否灵活可靠。
④
定期检查清洗油箱和管道;定期检查清洗或更换
滤芯;定期检查清洗或
更换液压元件。
⑤
定期检查更换
密封件
;定期检查和紧固重要部位的螺钉、螺母、接头和
法兰;定期检查
行程开关
或限位挡块位置是否松动。
⑥
定期检查冷却器和加热器的工作性能。
⑦
定期检查蓄能器的工作性能。
五、数控系统的维护
数控系统是数控机床的核心,
主要有两种类型:
一是完全由硬件逻辑电路构
成的专用硬件数控装置(
NC装置),二是由计算机硬件和软件组成的计算机数
控装置(CNC装置)。随着计算机技术发展,目前数控装置主要是CNC装置。CNC
装置由硬件控制系统和软件控制系统组成,其日常维护主要包括以下几方面:
1、严格制订并且执行
CNC系统的日常维护的规章制度。根据不同数控机床的性能特点,
严格制订其
CNC系统的日常维护的规章制度,
并且在使用和操作中要严格执行。
2、应尽量少开数控柜门和强电柜的门,在机械加工车间的空气中往往含有油雾、尘埃,它们一旦落入数控系统的印刷线路板或者电气元件上,
则易引起
元器件的绝缘电阻
下降,甚至导致线路板或者电气元件的损坏。
3、定时清理数控装置的散热通风系统
,以防止数控装置过热。散热
通风系统是防止数控装置过热的重要装置,
为此,应每天检查数控柜上各个冷却风扇运转是否正常,
每半年或者一季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象,
如果有则应及时清理。
4、注意
CNC系统的输入
/
输出装置的定期维护。
如
CNC系统的输入装置中磁头的清洗。
5、存储器用电池的定期检查和更换。
CNC系统中部分
CMOS存储器中的存储
内容在断电时靠电池供电保持,
一般采用锂电池或者可充电的镍镉电池,
当电池
电压下降到一定值时,就会造成数据丢失,因此要定期检查电池电压。
当电池电
压下降到限定值或者出现电池电压报警时,
就要及时更换电池。更换电池时一般
要在
CNC系统通电状态下进行,这才不会造成存储参数丢失。所以机床参数要做
好备份,一旦数据丢失,在调换电池后,可重新输入参数。
6.
数控系统长期不用时的维护:
数控机床不宜长期封存不用,
购买数控机床以后要充分利用,
尤其是投入使
用的第一年,使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露,得以在保修期内得以排除。
为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障,
数控机床应满负荷使用,
而不
要长期闲置不用,
由于某种原因,
造成数控系统长期闲置不用时,
为了避免数控
系统损坏,需注意以下两点:
(1)
要经常给数控系统通电,特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此,
在机床锁住不动的情况下在没有加工任务时,
数控机床也要定期通电,
最好是每
周通电
1-2
次。
(2)
每次空运行
1
小时左右,以利用机床本身的发热量来降低机内的湿度,
使电子元件不致受潮,同时也能及时发现有无电池报警发生,以防止系统软件、
参数的丢失。
篇2
【关键词】维护;保养;数控机床
1、前言
作为结构复杂、自动化较高的数控设备,数控机床已经成为了企业生产发展的关键和重要设备。数控机床的使用可以很好的提高经济效益,但是数控机床的维护和保养也需要格外的精心,只有这样我们才能更好的利用设备,给企业带来更多的利益[1]。正确使用以及操作可以很好的预防数控机床的磨损,减少故障的发生;切实的做好设备的日常保养和维护,能够保持设备的良好运转,延长设备的使用寿命,做到及时的发现设备的故障,并把它们消灭在萌芽阶段,这样设备的安全运行才能保证[2]。
2、数控带锯床的维护
2.1主轴部件故障的维护
主轴是数控机床重要的组成部分,主轴部件发生故障的原因大多数和刀柄的自动变档装置、自动拉紧以及主轴的运动精度的大小有很大的关系。由于数控机床的条数装置使用的是电气的自动调速而不是机械变速箱,虽然大部分的主轴部件带有变速箱但是也非常的简单,所以这种简化的结构使得故障也减少了很多,主轴的维护相对来说好事比较容易的。
2.2装置刀具自动变换故障的维护
数控机床的刀具自动变换产生的故障大约会占到数控机床发生的机械故障的一半甚至更多。产生这种故障原因主要有:刀库的定位误差偏大、刀库的发生运动故障、机械手没有很稳定的夹持住刀柄、运动动作不准确等。以上这些故障都会使得装置在进行换刀时紧急停止,整个的设备由于刀具无法自动交换而停机。
2.3由于附件的可靠性导致故障的维护
有很多的机床的附件一旦动作迟缓、损坏就会使得设备发生故障、停止工作。所以,我们在检查装置是,要对那些附件进行仔细的检查,不能因为是附件就忽略它们的检查。这些附件发生的故障有:加工中心动刀换刀主要利用的是空气的压缩,如果气泵没有给足压力或者说储气的柜子漏气都会造成压力的下降,机床不满足约束条件、换刀动作暂停发生停机。我们只有切实的将这些故障排除才能使得设备正常的运行和生产[3]。
3、数控机床的保养
数控机床具有集机、电、液为一体的自动化机床,经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,可见做好数控机床的机械执行机构日常维护保养将直接影响机床性能。数控机床机械结构日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副等维护[4]。
(1)外观保养。①每天做好机床清扫卫生,清扫铁屑,擦干净导轨部位的冷却液。下班时所有的加工面抹上机油防锈防止导轨生锈。②每天注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效。③每天检查机床内外有无磕、碰、拉伤现象。④定期清除各部件切屑、油垢,做到无死角,保持内外清洁,无锈蚀。
(2)主轴的维护。在数控机床中,主轴是最关键的部件,对机床的加工精度起着决定性作用。它的回转精度影响到工件的加工精度,功率大小和回转速度影响到加工效率。主轴部件机械结构的维护主要包括主轴支撑、传动、等:①定期检查主轴支撑轴承:轴承预紧力不够,或预紧螺钉松动,游隙过大,会使主轴主轴产生轴向窜动,应及时调整;轴承拉毛或损坏应及时更换;②定期检查主轴恒温油箱,及时清洗过滤器,更换油等,保证主轴有良好的;③定期检查齿轮轮对,若有严重损坏,或齿轮啮合间隙过大,应及时更换齿轮和调整啮合间隙;④定期检查主轴驱动皮带,应及时调整皮带松紧程度或更换皮带。
(3) 电气控制系统日常维护。数控机床电气控制系统是机床的关键部分,主要包括伺服与检测装置、PLC、电源和电气部件等,定期检查电气部件,检查各插头、插座、电缆、各继电器触点是否出现接触不良,短路层故障;检查各印制电路板是否干净;检查主电源变压器、各电机绝缘电路是否在1MΩ以上。平时尽量少开电气柜门,保持电气柜内清洁。长期不用数控机床应定期开动,尤其在空气湿度大的梅雨季节应该每天通电,利用电器元件发热来保证电器元件性能稳定可靠。
(4) 数控系统的维护。数控系统是数控机床的核心,主要有两种类型:一是完全由硬件逻辑电路构成的专用硬件数控装置(NC装置),二是由计算机硬件和软件组成的计算机数控装置(CNC装置)。随着计算机技术发展,目前数控装置主要是CNC装置。CNC装置由硬件控制系统和软件控制系统组成,其日常维护主要包括以下几方面:①严格制订并且执行CNC系统的日常维护的规章制度。根据不同数控机床的性能特点,严格制订其CNC系统的日常维护的规章制度,并且在使用和操作中要严格执行;②应尽量少开数控柜门和强电柜的门,在机械加工车间的空气中往往含有油雾、尘埃,它们一旦落入数控系统的印刷线路板或者电气元件上,则易引起元器件的绝缘电阻下降,甚至导致线路板或者电气元件的损坏;③定时清理数控装置的散热通风系统,以防止数控装置过热。散热通风系统是防止数控装置过热的重要装置,为此,应每天检查数控柜上各个冷却风扇运转是否正常,每半年或者一季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象,如果有则应及时清理;④注意CNC系统的输入/输出装置的定期维护。如CNC系统的输入装置中磁头的清洗;⑤经常监视CNC装置用的电网电压。CNC系统对工作电网电压有严格的要求。例如FANUC公司生产的CNC系统,允许电网电压在额定值的85%~110%的范围内波动,否则会造成CNC系统不能正常工作,甚至会引起CNC系统内部电子元件的损坏;⑥软件控制系统日常维护一定要做到:不能随意更改机床参数,若需要修改参数必须做好修改记录。
4、总结
现在的数控机床虽然有着很多的种类,可是各个设备的核心都是相似的,所以几乎所有的数控机床保养方法都是相似的。我们要重视数控机床的维护和保养,只有操作、维修的人员在进行设备操作的时候认真、精心维护,才能够较为及时的发现、消除设备的安全隐患,降低维修的费用,这样才能使得数控机床更加安全、长时间的运行,有效的保证、提高企业经济效益[5]。
参考文献
[1]任晓东,杜文阁.数控机床的维护保养[J].煤矿机械,2008,12:170-172.
[2]罗霄.数控机床维护保养及常见故障处理[J].科技创新导报,2008,27:98.
[3]韩祥凤,刘玉莹.浅谈数控机床维护维修的一般方法[J].装备制造技术,2009,02:118 -119.
篇3
关键词 数控机床;电气故障;诊断
中图分类号 TG659 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0118-01
数控机床是一种尖端技术,是集机、电、光、液于一身的高技术产物。数控机床投入生产后,其生产效率高、技术精确、运行稳定可靠、适应性强,给广大生产者带来了福音,但机床一旦出现故障,就会对生产造成严重影响,因此,正确做好的机床维护,实现电器故障的科学诊断,对提高机床的运行效率来说是十分必要的。
1 电气控制系统故障的诊断检测
1.1 直观判断
首先要运用我们的感官知觉去查看机器故障,通过我们的基本触觉,眼观、耳听、鼻闻去发现电器设备中哪里出现了异样,例如有没有发热,或者异常的响动等等,如果发现这些问题,就说明电器设备有可能是出现了电路板短路或者相关问题,但也有可能是各种电控元件、继电器、热继电器、断路端等的表面状况。
1.2 利用系统软件报警功能
如今,数控机床设备中已经开始使用CNC系统,这个系统具备全面的故障自动检测功能,被广泛应用到了机床系统工作中,它能及时准确的查找出故障所在。如果系统检测到故障,系统就会将相关信息传输到CRT上或点亮面板上,通过报警指示灯提示工作人员,这个系统还能实现故障的分类诊断和分别提醒,在故障维修时,技术人员就能通过故障报警有针对性的处理问题。
1.3 利用系统硬件的报警功能
数控机床的运行稳定性非常重要,在现代数控系统中一般都设有硬件报警装置,如果我们在诊断故障中无法使用直观判断法,或是CRT屏幕出现故障,无法点亮的时候,可以借助审视各报警装置,同时识别报警信息来对故障进行处理。
1.4 利用状态显示的诊断功能
目前,数控机床中的故障检测系统不仅能检测出故障,还能收集整理故障的发出地点和相关数据,这种方法适合比较复杂的故障诊断。
1.5 及时核对系统参数
实际操作中,当系统参数发生了变化后,机床则无法正常运行,严重时还会导致机床设备故障,技术人员在进行机床系统设计时,虽然已经考虑到系统的可靠性问题,但还是没办法排除所有可能发生的干扰,同时,人为操作中的错误也是导致干扰的主要原因之一,如果诊断不出具体故障,可以核对系统参数,看是否由参数变更导致的。
1.6 特殊处理方法
数控机床中的系统很复杂,有系统软件,机床制造软件,软件设计并不能十全十美,导致机床死机的现象时有发生,此时可采取整机断电,稍做停顿再开机的方法进行故障诊断。
2 数控机床的维护
2.1 制定工作规范
为实现高速专业操作,每一台机床系统都应制定工作规范,以及使用情况和保养周期,还有机床零件更新和各种活动信息。
2.2 维持工作环境的优越
只有在一个良好的工作环境中,机床才能更好的发挥作用。一般工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,如果这些东西散落到机床系统的印制线路或电子器件上,就会导致元器件之间的绝缘电阻下降,甚至造成元器件及印制线路受到损坏。所以,如果不是为了必备的维修和检查,一般情况下不允许随便开启柜门,更不能在工作情况下敞开柜门。
2.3 确保电源系统正常工作
要实现数控机床的持续稳定工作,首先要保证电源使用的可靠性。技术人员应对数控机床的电网电压情况做好实时监控,一旦发现电源电压出现异常的情况,必须及时采取有效措施,稳定电压,否则将会引起数控机床无法正常运行等一系列故障问题,还有可能损坏到系统内部的子部件。如果设备的配电系统没有实行自动监控,那将由专业的负责人员进行监控,配备稳压器并尽可能的改善电压质量。
2.4 注意电流控制
数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,要注意将电刷从直流电动机中取出来,这样可以避免化学物质的腐蚀,保护电机的稳定性。
3 数控机床的管理
3.1 制定和健全规章制度
要提高数控机床运行效率和质量,同时减少和预防各种故障的产生,生产者必须制定完善的机床使用规则,并定期对机床进行不同程度的清理与保养,保证数控机床随时处于最佳的工作状态,规章制度中应包含预防维修保养的计划、保养实施范围、保养人与监督者以及实施日期等内容,方便技术人员及时掌握到机床的信息,正确的做出故障诊断和日常维护。
3.2 建立完善的设备档案
对于已经完成保养和维修的数控机床,技术人员应对其做好档案记录,形成完整的数控机床使用信息,为该设备后续的维护保养提供了真实详细的参考依据,同时也能帮助使用者累计工作经验,促进维修技术水平的提高。数控机床是一种投资大、技术复杂、对生产具有及重大意义的专业设备,企业要想机床为其做出最大的经济贡献,就必须提高人员的专业水准,促进技术人员在工作岗位上不断累计经验,并整理完整有效的设备档案资料,这才是完善数控机床使用的主要手段。
3.3 健全设备管理机构
制造部门应该设立数控设备与维修岗位,承担车间数控机床的维护和管理工作,并聘用一些具有丰富经验的专业技师和具有很强专业化知识、责任心并的机械工程师,同时负责数控设备日常管理维护工作,加强数控机床的管理。
3.4 加强维修队伍建设
数控设备的技术含量高,操作难度大,维修和诊断工作的复
杂程度高,需要专业技术人员才能完成。因此,企业应建立一支高素质的维修队伍,以真正适应机床使用的需求。采取利用设备安装调试和内部办学习班等多种形式对数控设备的操作、维修、编程和管理人员进行设备操作技术和维修保养技术培训。
4 结束语
数控机床是一种机电产品,是现代工业的关键设备,如果管理使用不当,不仅会影响到机床本身的质量,还会带来经济损失。数控机床在运行一定时间,一些原件和零部件会出现不同程度的老化和故障,对于这些高精度、高效益且又昂贵的设备,必须要依靠广大专业机床技术人员的努力,才能防止各种故障的发生,并保证数控设备发挥最大效益。
参考文献
[1]陈蕾,谈峰.浅析数控机床维护维修的一般方法[J].机修用造,2004,10.
[2]邱先念.数控机床故障诊断及维修[J].设备管理与维修,2003,1.
篇4
关键词 数控机床;日常管理;日常保养
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)91-0115-02
近年来,数控技术应用已成为国家技能型紧缺专业之一,市场对数控技术人才的需求也越来越大,但是从事此行业的人数增幅不大。国家为了应对机械制造行业中数控技能人才匮乏的现状,提出了一系列“培训工程”和“助学措施”。我们学校也根据自身特点、结合市场需要,于2007年开设了数控技术专业,六年来为满足实践教学,我们学校配备了现代化的数控实训车间,建立了数控仿真实训室。但数控加工技术精密,且后期维修费用较高,因此对其管理和维修要求严格,如何管理和保养好这些数控机床,使之更好地满足教学需求,最大限度地发挥其优势,已经成为各中职学校普遍关注的问题。
1教学用数控机床的特点
1.1教学用数控机床的应用
教学用数控机床是一种以教学实习为主的小型数控机床,专门用于职业院校教学。与工业生产大机床相比较,具有占用面积小,功能齐全,价格便宜,学生使用方便,教学使用和维护费用低的特点。教师通过实习教学工作,将学生的理论知识转变为实操技能,从而熟练掌握。
1.2教学用数控机床的操作
中职学校教学用数控机床的操作人员均为青少年学生,他们多数是第一次进行机床的实践操作,没有实际经验,很容易触发一些不可控的因素,比如对刀不准、切削用量不合适、手动操作不熟练等而产生各种故障。
1.3后期维护和使用管理方式
很多学校教学用数控机床没有配备专业人员进行日常管理和预防性维护,通常会在故障发生后维修,教师与学生不能及时辨识和处理故障初期状态,等到发生严重故障,再寻求社会专业维修人员参与,大大增加了维修成本。
2数控机床在实训教学过程中存在的问题
1)教学过程中学生操作阶段故障较多,例如切削用量过大导致的打刀、崩刀,由于编程错误而产生的撞刀、由于手动操作错误导致的超程等现象经常发生,导致机床精度下降;
2)日常管理规范和制度不够完善,对机床的维护缺少计划性、目的性、系统性和预防性的管理与维护;
3)数控机床闲置过长会使电子元器件受潮,加快其技术性能下降或损坏。学校在假期不使用期间很少进行日常维护保养,也加速了机床的老化和故障的产生;
4)部分教师操作能力有限,责任心不强。过度强调以学生为主体,放松对学生的监督和管理,由此引发机床故障,直接影响正常的教学工作;
5)机床过度使用,疲劳工作。故障机床没有得到及时维修,学生上课时间不合理、甚至出现冲突时,学校为了缩减教学成本,减少工位,多名学生共同操作一台机床,教学效果不好,同时也增加故障产生的频率。
以上原因均会导致教学用机床频繁产生故障,不能发挥其应有作用,教师不能按照教学计划完成实际教学内容,造成了增加教学成本,同时降低了教学质量。
3 结合教学工作实际提出改进意见和措施
3.1建立数控实习设备的维护保养制度
学校设专人对设备进行管理和维护,各实训车间针对性地制订日常维护保养制度。结合本校的实际情况,根据机床自身的特点,制订出合理、规范的数控机床管理和维护制度。做到定人管理、定时维护。日常维护工作可以分为每天检查、每周检查、每学期检查,对一些频繁运动的元、部件,都应该作为定期的检查对象。
3.2加强“双师型”教师队伍的建设
数控技术应用专业的教学、实训具有技术与知识密切联系的特点,因此要求教师不仅要具备扎实的理论基础,还应有丰富的实操经验和较强的动手能力。因此配备的人员必须养成勤学、善思、多实践的工作习惯。打造一支理论实践能够完全对接的师资队伍是管理和维护好学校数控实习机床的前提。
3.3加强教师在实训期间的巡回指导
学生训练时期间加强巡回指导,既能有效辅导学生,又能及时发现学生的不规范操作,有效地避免故障的发生。如学生在仿真实训室对程序进行测试,确定程序无误,利用软件将程序上传,进行单段循环,可以有效避免因程序导致的故障。
3.4及时排除故障,协调教学与维护工作的矛盾
灵活安排教学和维修,例如机床定期维修和常规检查可以安排到假期、周末等课外时间。实习期间,机床一旦出现故障提示,说明已经处于非正常工作状态。此时,应该根据故障提示编码查询机床手册,对故障发生的原因进行科学地分析,及时排除故障。同时,实训车间管理人员应保存机床维修记录,以便日后查询。
3.5定期对学生进行安全教育
教师在每次实训开始时,均要强调操作安全的重要性。实习课题要包含严格的操作规程,并且让学生养成严格按照操作规程进行实习的习惯,对违反操作规程的行为要及时批评教育,严重的给予停止实习。其次学生必须要完成编程检查、仿真模拟、图形模拟的步骤后才能进行实际操作,以防止产生打刀、崩刀、撞刀、超程等事故的发生 。
3.6 加强实训车间的卫生清理
每次实习结束,应安排学生和相关管理人员进行机床的卫生清理。机床周围环境脏、乱、差,以及粉尘太多,均可以影响机床的正常运行;如果不及时清理电路板污垢和过滤网,也可能产生短路现象和散热不良,从而造成故障,所以必须定期进行卫生清理。
数控机床集计算机、自动控制、精密测量为一体。数控机床的管理和维护工作,要求教师全面掌握电气、机械、编程、机械英语等多个领域的知识,具备丰富的实训教学经验和高度的责任心。同时学校在设备管理、教师管理上提供制度保障。这样才能有效避免数控机床的频繁故障和维修,从而保证教学质量的提高和育人目标的实现。
参考文献
[1]方新.数控机床编程与维护.北京:高等教育出版社,1版,2007,5.
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【关键词】故障;报警;维护保养
随着工业科技的不断发展,数控机床的发展也不甘落后。目前可归纳为以下几点:(1)总的发展趋势是不断提高精度、效率、自动化,发展多样性、成套性、综合性,以适应市场各方面扩大的需求;(2)低、种、高档类的数控机床层出不穷,中、高档、高性能数控机床不断增加;(3)随着微电子、计算机技术、各种功能部件、刀具、数控系统的开发、创新,数控机床将以阶段性、波动式的趋势不断向高精度、高速化、复合化以及环保化、智能化、网络化、集成化方向发展;(4)由于数控机床的数量越来越多,所以对数控机床的要求也越来越实际,实用性的数控机床越来越受人们的青睐。(5)不断提高各种数控机床的性能价格比,对质量、性能、品种、价格、交货期、服务等要求越来越高。
好的设备才能加工出好的产品,可是设备若出现故障就需要对症下药。
一、数控机床伺服系统的故障分析
由于伺服系统涉及的环节较多,种类繁多、技术原理各具特色。因此数控机床伺服系统故障占机床总故障的比率较高。例如,数控机床坐标轴的移动定位是由位置伺服系统来完成的。位置伺服系统一般采用闭环或半闭环控制。其特点是任一环节发生故障都可能导致系统定位不准确、不稳定或失效。诊断定位故障环节成为维修的关键。根据伺服系统的控制原理和系统接口的特性,对系统进行分析判断,已成为行之有效的方法。
二、数控机床液压油路的故障分析
油路有时会随着气温的变化而出现漏油的现象,并随着气温的下降短时间漏油越来越严重。但在此过程中机床各项工作正常,也无任何报警提示。随着温度的上升短时间漏油的问题就没有了,故障彻底消失。这种情况下可以排除高压液压系统泄露的问题。由此可以判断夏季安装调试时调整的油压在冬季还需要进行调整。否则,当环境温度下降时油粘度增大,冷机启动液压系统时,回油泵回油量变小,就出现了主轴箱油供油量大于回油量,造成油外溢故障。解决办法为冬季、夏季时适当调整油压值,故障即可消失,机床运行正常。
三、数控机床回参考点常见故障
为什么要回参考点呢?回基准点是数控机床的重要功能之一,能否正确地返回基准点,将会影响到产品的加工质量。简单地说,回参考点是为了每次上电开机后,在机床上建立一个唯一的坐标系。显然,回参考点是必不可少的。但有时为什么回不了参考点呢?有三种可能:(1)接近开关坏了。在回参考点的过程中,虽然机床撞了回零挡块,但无信号变化,则回零失败。解决的办法是更换接触开关。(2)回零时未在该停的位置上停下来,则位控环或零脉冲有问题。围绕零脉冲的接收问题,检查接收故障所在。(3)回零时回不准参考点。这主要是由于回零的接触开关挡块松动变化了。检查紧固接触开关即可。
四、含糊的警报信息或无报警故障
在数控机床中,大部分的故障都有资料可查,但也有一些故障,提供的报警信息含糊甚至根本无报警,或者出现的周期较长,无规律,不定期,给查找分析带来了很多困难。无报警故障在数控机床的故障中占有较大的比例。故障的产生通常是由于电源电压、液压、气动、油污、环境温度等外部条件的影响所致。另外,数控机床在使用较长时间后,由于元器件老化、机械零件磨损,也将使系统与机械部分的匹配产生问题,而导致无报警故障的产生。因此,重视数控机床的使用环境,加强对数控机床的维护保养,是减少无报警故障发生几率的根本途径,是保证数控机床正常工作的重要手段。
五、保养不当引起的机床故障
引起数控机床故障的原因很多,其中由于缺乏正常的日常维护保养,造成机械部分过早的磨损、卡阻,引起机床电气系统的保护环节动作而产生停机故障。像这种故障的情况,在我们工作中经常遇到,如机床在使用时由于不及时将铁屑清除,造成电气短路;使用中大容量的冷却水如没有及时疏通排放造成的危害也很大,既发生冷却水流入电动机内造成电气故障。这些原因造成的故障,如果按设备保养的规定进行维护应该是可以避免发生的。认真做好对机床的维护保养,保证设备在使用过程中有一个良好的工作环境,以避免出现一些人为的故障。
六、远程机械故障和服务系统
随着数控机床的广泛使用,机床产品应用普及率的不断提高、高速化加工需求的不断增加,远程诊断服务系统不仅可以提高设备利用率,还可以减少服务费和维护费用的支出,同时可以使机床制造商受益,又可以使机床制造商与用户建立长期合作的关系。远程诊断服务系统可以使用户:(1)实现预知维修,及早发现故障隐患,减少机床停机时间,防止突发事故,提高生产率;当发现故障隐患无法停机时,用户可以在远程诊断和服务系统的指导下控制机床的加工,把损失降到最低。(2)把机床制造厂的专用知识传递给机床操作人员和维修人员,使机床利用率最高。(3)合理预测机床寿命,使机床在保质、保产情况下超期服役。方便对机床使用情况进行质量跟踪,发现薄弱环节,不断提高机床质量;对设备进行状态管理,实现事后维修、计划维修和预知维修的有机融合。
七、数控系统的故障维护
充分发挥数控机床功能多、柔性强、加工精度高、自动化程度高的优势,生产处高质量的产品,以适应市场竞争的需要,就必须注意加强数控机床的维护工作。具体应做到以下几点:(1)保证数控设备的使用环境良好,符合产品规定的要求。(2)注意数控设备使用电源的维护。特别当增减旁边共用交流电源的大容量设备时,必须观察是否产生瞬时干扰信号,防止它破坏机内的程序或参数,甚至造成死机,影响机床的正常运行。(3)数控设备应有操作规程。特别防止机床操作员随意修改内部参数。(4)应有维修记录。一般机床故障都具有规律性(如常发故障),维修记录对今后工作具有指导意义。(5)要加强有关数控设备技术人员和操作员的培训工作,结合理论和实践来提高他们的综合业务素质。
八、对机床数控系统故障处理的几点体会
数控机床中系统故障占整机故障的比例很小,但在使用中却经常碰到。数控系统出现的故障一般较难处理,而且在说明书中大多指明故障的处理要由维修部门来解决,因为对此类故障的处理,一般都须有一定的经验和具备计算机数控系统维修方面的有关知识和资料,并需要对以下几个方面有所了解。(1)了解系统配置和连接,如输入、输出接口,通信接口,与伺服驱动器的连结等。(2)了解系统软件的保存方式和存储器类型。(3)做好机床所有参数的核对和备份,并保证该参数的正确无误和有效,做好记录,或用软盘保存。(4)熟悉系统的起动过程,步骤和注意事项。
数控系统中计算机部分的故障由于不是一般的机床修理工作,所以有些机床制造厂为了机床的使用安全,对这方面的工作一般不提供说明。因此,当系统中出现故障时,如不具备一定的经验,无把握时尽量与数控系统维修部门取得联系,在他们的指导下进行维修,避免使故障进一步扩大。
九、设备管理与维修人员的培养
设备管理与维修工作在工业发展中越来越显示其重要性。新世纪我国工业将迅速发展,先进设备在企业中广泛应用。企业通过设备更新和技术改造,设备构成将会有很大的变化。为满足高新技术的挑战,人才培训是当前必须重视的问题:(1)进行多学科多技能,既有理论知识,又有动手操作能力的人才培训。(2)适应综合管理的要求。(3)工业自动化程度的提高、高科技的发展以及市场竞争等因素,使设备管理人员有要求不断提高的迫切感。(4)为满足对设备管理与维修技术人员的要求,多层次,多途径的培养人才。
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关键词:数控机床;培养人才;应用维护
我国数控技术起步较晚,但进步较快。半个世纪里,培养了一批设计、制造、使用和维护的人才,缩小了与世界的差距。数控机床是当代机械制造业的主导装备。一个国家的数控机床的水平和拥有量,已经成为衡量当今制造业水平、工业现代化程度的重要指标,也是衡量国家综合竞争力的重要指标之一。本文从现代数控系统的概念与原理入手,探讨数控系统的应用与维护、维修技术。
一、数控加工的概念
数控机床的工作原理就是用代码化的数字信息将刀具移动轨迹的信息记录在程序介质上,然后送入数控系统中,经过CPU以及数控机床的各个部分迅速地编译、运算控制机床的刀具与工件的运动,从而使机床自动加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。这种控制方式是数控技术的本质内容。
二、数控机床的特点
1.高精度,快速度加工
一般数控机床的加工精度为0.005mm~0.05mm,它是按照数字信号控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,机床的动作部件就会移动一个脉冲当量,机床进给传动系统的反向间隙与丝杠螺距平均误差可以通过数控装置进行螺距补偿,故数控机床的定位精度是比较高的。
由于机床的一些关键部件性能的提高,机床对系统指令的读取和响应反馈的速度大大提高,目前其加速度可到1g甚至更高,大大缩短了机床移动部件从零速到高速的时间,其运动等各项性能能够达到很高的精度。
2.稳定性,可靠性,一致性好
加工的稳定性好,同一批零件在同一台机床上,同时在相同加工条件下,在使用相同的刀具和加工程序,加工刀具的自动走刀轨迹是完全相同的,零件的一致性较好,质量很稳定。
3.生产效率高
目前大多工件能在一台数控设备上连续完成多工序和多面的连续切削加工,有效地减少零件的加工时间和辅助时间,这大大减少了半成品的工序之间的周转时间,大大提高了生产效率。
4.高柔性化
柔性是指数控机床适应加工对象变化的能力。数控机床适用于加工小批生产、单件加工以及新产品的开发,大大缩短了生产准备周期,同时也节约了工艺安排设备的费用。也可预先估计整个加工的总时长,目前已经可以与CAD/CAM技术有机地结合起来、融合在一起,是现代集成制造技术的发展基础。
三、数控机床维护方法
数控系统就是数控机床的核心部分,所以,数控机床的维护主要是考虑数控系统的维护。为了尽量地延长各元器件的寿命和零部件的磨损周期,防止因电器元件和机械部件性能老化甚至损坏等引起的各种故障,所以,就必须每天对数控机床进行日常维护。
1.数控机床日常维护规章制度
要根据各部件的特点,来确定各部件的保养方法条例。例如,规定哪些地方需要天天保养、清理,哪些部件要定期检查、维修或更换,由谁负责等并做好必要的设备记录。
2.应尽量少开电器柜门
因为,机床加工的工况环境所限,随意和经常打开数控柜门容易引起元器件间绝缘电阻下降,可能还会导致元器件的损坏,带来危险事故。因此,应该有一种严格的管理,进行必要的调整和维修时可以打开柜门,否则,严禁开启柜门,更不可以在使用时一直敞开柜门。
3.定时检查、清洗散热通风系统
一般数控电器元件工作温度都不允许超过55℃,否则,会引起系统运作中断带来不必要的损失,故应经常检查数控系统通风系统是否正常。
4.经常检查数控系统的电路、电压
数控系统一般允许的工作电压都规定在一定的范围内。如果超出此范围,会造成系统工作异常,甚至会引起数控系统内部故障和部件的损坏。所以,要定期检查数控系统的电路,以确保使用安全稳定。
5.数控系统长期不用时的维护
数控机床应经常使用,而不要长期不用、不通电。为了避免数控系统的损坏,需要经常给数控系统通电,特别是在环境湿度较大的时候更应该如此。这样可以利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气,保证电子器件性能的稳定性与可靠性。
6.精密机械元器件、部件的维护
对于机床的精密部件,如:丝杠副、导轨、刀库等部件防护措施必须细致到位,对不常用部分更是要做好充分的防锈处理。
四、数控机床的维修
任何一台数控设备都是一种过程控制设备,这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。如果数控机床坏了,这时候就要求维修人员能够又快又好地完成维修任务。数控机床上任何部分的故障,都会使机床不能正常工作,从而造成生产停止,影响安全、生产效率。因此,对数控系统原理复杂、结构精密的装置进行维修就十分必要了。
维修人员必须具备以下要求:高度的责任心与良好的职业道德;知识面广,掌握计算机技术、模拟与数字电路基础、自动控制与电机拖动、检测技术及机械加工工艺方面的知识;掌握有关数控、驱动及PLC的工作原理,懂得CNC编程和编程语言;具有较强的动手操作能力;会熟练使用各种常用的测试仪器、仪表和各种工具。
数控系统维修技术也迅速适应了数控技术飞速发展的要求,所以,我们应该不断地掌握新的知识与技术,寻找新的维修诊断的方法和手段,与时俱进,为数控系统维修技术的发展做出应有的贡献,并且把整个数控机床应用系统组合在一起,为了成为新世纪新型数控人才,集数控机床操作、维修、维护于一身的全能型人才而努力奋斗。
参考文献:
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关键词:石墨电极;数控机床;设备管理;保养;维护
近些年来,在炭素企业设备更新换代的新形势下,石墨电极机床的数字化变革迈向了新步伐,不但增强了生产效率,减轻了人工劳动强度,削减了人力资源的投入成本,更提升了机床控制精度,减少了人为因素引起的误差,极大地保障了加工质量。然而,相较于国际前沿的制造和设计水平,国产机床在管理系统及电主轴等部件配置方面依然存在相当的差距。由于石墨电极机床在故障处置方面的复杂性,不但使停工时长有所增加,更降低了系统运行的安全性能。本文通过探究石墨电极机床常见的故障特点,就加强数控设备管理给出一些可行性建议。
1.数控设备管理的重要性分析
1.1.关乎企业经济效益
在机械制造领域内,数控机床是发展战略性新兴产业的关键,有助于极大地削减设备投入成本,并以相对较小的投入获得性能较高的产品,增强了加工精度及加工效率,提高了企业现有机床的使用性能,也整体增强了企业的制造能力。同时,数控机床的投入使用更显著地减少了人工劳动强度,减少了新数控设备的生产研发周期,有助于快捷地反映市场需求。作为高端制造业的一类产业,数控机床对于新时期规模化、市场化的企业生产具有举足轻重的作用,可为企业带来可观的经济效益。
1.2.直接同企业生产效率相关联
相较于一般机床,数控机床所具备的优势比比皆是:生产效率较高、零部件的加工精密度高、所生产产品的自动化程度相对较高,同时,数控机床可实现一般机床较难完成的复杂曲面零部件的加工任务,所以说,数控机床在机械制造领域中的地位显得愈发关键。因计算机所具备的存储及记忆能力,可随时存储输入指令,接着把这一系列指令依照规范依次运行,进而达到自动化控制的目的。在加工过程中,数控机床的自动化属柔性自动化,比一般机床的生产效率高出4-7倍,仅变更一条指令,即可达到另外部件加工的自动化目的,有助于实现小批量生产规模的自动化。
2.石墨电极数控机床较普遍的故障特征
通常情形下,石墨电极机床数控系统的故障并非系统自身所引发,整个数控系统的外部故障可分成硬件受损造成的硬故障及软故障。其中,硬故障是数控修复中最普遍的故障,可借助于系统故障的判别功能或信息报警,通过精确的报警信息锁定判别范围,及时查明故障原因。然而,报警信息提示的故障并不能直观地反映故障原因,这便要结合故障的动态表现加以探究,还有些故障仅表现为动作无法顺利完成,并无报警提示信息,这就应依照PLC运行状态及机床运行原理来做出准确判别。
数控机床进给系统由每个坐标轴的方位检测装备、机床进给传动链条及进给驱动设备组合而成,其任务为推进每个坐标轴的方位管理。各轴是依靠单元控制电机牵引滚珠丝杠完成任务的,负责旋转的主轴通过编码设备得到速度反馈信号,电机用光栅尺作为方位反馈,进给系统在数控机床的运用中,伺服单元极易出现故障问题,特别是伺服单元及旋转编码设备的驱动模块。
除此以外,机床在参考点位反馈的过程中依然遇到各类问题,处置问题的得当与否在很大意义上关乎机床的正常使用及石墨电极加工的精密程度。
3.强化数控设备管理的有效措施
3.1.搞好机床日常巡检及养护工作
首先,要做到定期巡检,着重查看电机发热状况,反常声响及异味现象是否存在,压力表、机柜的显示有无异常,各条管路接头状态正常与否等;其次,要定期养护,对机床的普通零部件开展点检,重点解决机床运行时所遇到的常见故障,专职点检主要用于对设备运行状态的监测和故障判别,据此编制出可靠的点检方案,在分析维修结果后,提出设备管理的有效建议,并由检修员工协助完成;第三,因数控机床中含有大量的电子元配件,需避免阳光直射,切不可暴露于潮湿、振动的环境,严防电子元配件的侵蚀、短路,为机床的平稳、安全运行创设良好的应用条件。
3.2.提升机床检修管理人员的综合素质
由于数控机床的价格高昂,所以,对设备的管理及养护员工的综合素质提出了新要求。数控机床的语音、视频、文本等通信功能,经由信息共享,有助于生产、规划等多部门的齐抓共管、高效调度,实现实时监控机床加工动态及运作状态的目的。
负责专职操作数控机床的广大员工,必须着力提升综合素质。面对纷繁复杂的数控机床结构,在处置和解决各类故障时,全体检修员工要大力发扬高度负责的主人翁责任意识,一丝不苟地潜心钻研机床结构及故障表现类型,并为顺利排出和解决故障提供技术支持。在增强职业素质的同时,企业需对全体数控操作员工开展技能培训,深入推进全员对机床工作机理、基本性能、位置等多方面知识的认识和掌握,为精确、高效地运用机床提供有益的平台,随着员工技能素质的增强,在机床设备管理中,执行更加可靠的对策。
3.3.重视预防性保养的推进
经长时间运作的机床,均会或多或少地存在受损问题,为此,对数控机床的预防性养护刻不容缓。负责机床保养的人员要严格依照《机床使用说明》等规范的要求,有力地依照操作规程的要求执行养护任务,以极大地减少故障出现率。同时,要熟知每台机床部件的磨损周期,更好地采取预防性应对策略加以故障防范
结语:
作为一项综合化工程,数控机床设备的管理和养护有着重要意义。数控机床设备一般充当企业内部的核心装备,强化数控机床设备的管理及预防性养护已成为当前企业运营中不容忽视的重大课题,需密切结合机床设备故障的成因,采取行之有效的措施,确保数控设备的安全运行。
参考文献:
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关键词:数控机床 故障诊断 处理
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0244-01
随着我国加工制造业的发展,以微电子技术为基础,以大规模集成电路为标志的数控机床在我国得到了广泛的应用,并给制造业带来了较高的经济效益。数控机床的多样性、复杂化以及高智能化使得它对现场工程技术人员的要求较高,不但要求他们会操作加工,而且懂维护维修。受某些客观因素的制约,绝大多数的技术人员只会前者,而对后者则知之甚少,一旦出现故障,就束手无策,使企业的生产效率和经济效益受到严重影响。因此,重视数控机床的日常维护保养工作,掌握常见故障的分析、诊断和排除方法是非常重要的。
一、数控机床故障的类型
虽然数控系统有很多种,但从总体上来说,数控系统的故障可以分为三大类:硬件故障、软件故障、混合型及应用型故障。硬件故障主要指数控机床存在硬件的损坏,这时需要拆机床,找到损坏的部件,加以更换或维修,工作量大且对机床的影响也大。软件故障主要指数控机床的软件出了问题,不需要拆床子。由于数控机床的软件包括好几个部分,我们首先要判断是哪部分出了问题。第一部分指数控系统厂家做的,集成在启动芯片内,控制机床的启动及监控机床的运行,这部分程序机床厂家一般也取不出来,一般不出问题,一旦出了问题,就得找系统厂家来解决。如果床子长时间不用,那么每隔一段时间也要开一下,主要是给内部的电池充电,防止这部分监控程序由于断电而出问题。第二部分指PMC程序及内部参数的设置,一般出了问题后,用事先备份的恢复即可。像西门子系统具有在线诊断功能,一般也是通过互联网把相关参数回传,使系统恢复到初始状态。第三部分是指用户编的程序,一旦出了问题就不能正常加工出合格的零件。
二、数控机床的故障诊断方法
(一)动态梯形图诊断法
通过动态梯形图信号的明暗或颜色的变化来判定故障的具体部位,这种方法对机床厂家编制的报警号的故障诊断特别有效,但要求维修者必须理解并掌握PMC具体控制原理,新型PMC还具有信号跟踪功能和强制功能,可以帮助分析故障出现前后系统输入/输出信号状态的变化情况及信号无效是由系统内部还是由系统外部信号导致的,从而更加完善了这种诊断方法。
(二)自诊断功能法
数控系统的自诊断功能,已成为衡量数控系统性能特性的重要指标,数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用二极管指示故障的导致起因,这是维修中最有效的一种方法。通常有硬件报警指示和软件报警指示两种。硬件报警指示:这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。软件报警指示:如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(三)仪器检查法
仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(四)功能参数封锁法
所谓参数封锁法就是通过修改系统参数来判定故障是系统内部故障还是外部故障。数控机床某些控制功能由系统参数设定,通过参数维修数控机床是一种高效快捷的方法。如某一数控机床进给采用全闭环(位置检测采用光栅尺)控制,加工中出现了位置反馈信号断线报警,故障原因可能是光栅尺本身断线或系统内部检测电路故障。通过重新设定系统控制功能参数(FANUC-0i系统为1815#1设为“0”)及伺服设定参数,使系统由原来的全闭环控制改为半闭环控制(通过参数封锁了光栅尺),数控机床可以正常运行,则故障为光栅尺本身故障。最后仔细检测发现光栅尺内部有油污导致反馈信号不良。
三、数控机床的维护和处理
对于数控机床来说,合理的日常维护措施可以有效地预防和降低数控故障的发生几率。首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程,建立工作、故障、维修档案是很重要的。其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦落在数控系统内的印制线路或电子器件上,就会引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。另外,对数控系统的电网电压要实行实时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会使系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以,配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,尽量改善配电系统的稳定作业。当然很重要的一点是,数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动。要注意将电刷从直流电动机中取出来,以免由于化学腐蚀作用,是换向器表面腐蚀,造成换向性能受损,致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。
四、结束语
数控机床是现代化企业进行生产的重要物质基础,是完成生产过程的重要技术手段。强化管理是关键,“防”“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的唯一途径。 总之,对于数控机床的调试和维修,重要的是吃透控制系统的PLC梯形图和系统参数的设置。出现问题后,应首先判断是强电问题还是系统问题,是系统参数问题还是PLC梯形图问题。要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面。只要遵从以上原则,一般的数控故障都可以及时排除。
参考文献:
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【论文摘要】:数控技术是用数字信心对机械运动和工作过程控制的技术。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,更使制造业成为工业化的象征。
数控机床是集高、精、尖技术于一体,集机、电、光、液于一身的高技术产物。具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点,在各个行业受到广泛欢迎,在使用方面,也是越来越受到重视。但由于它是集强、弱电于一体,数字技术控制机械制造的一体化设备,一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产,所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。
1.数控机床的维护
对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。
首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。
其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。
另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,以及尽量的改善配电系统的稳定作业。
当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,要注意将电刷从直流电动机中取出来,以免由于化学腐蚀作用,是换向器表面腐蚀,造成换向性能受损,致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。
2.数控机床一般的故障诊断分析
2.1检查
在设备无法正常工作的情况下,首先要判断故障出现的具置和产生的原因,我们可以目测故障板,仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断,元器件的烧焦烟熏,有无杂物断路现象,造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等,以此可发现一些较为明显的故障,缩小检修范围,判断故障产生的原因。
2.2系统自诊断
数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因,这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展,兴起了新的接口诊断技术,JTAG边界扫描,该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力,进一步完善了系统的自我诊断能力。
2.3功能程序测试法
功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法,编制成一个功能测试程序,送人数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。
2.4接口信号检查
通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号,并与接口手册正确信号相对比,也可以查出相应的故障点。
2.5诊断备件替换法
随着现代技术的发展,电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂,按常规方法,很难把故障定位到一个很小的区域,而一旦系统发生故障,为了缩短停机时间,在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查,对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作,尽最大可能缩短故障停机时间。
上述诊断方法,在实际应用时并无严格的界限,可能用一种方法就能排除故障,也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键,或维修或替换尽快的恢复生产。3数控机床故障诊断实例
由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,有电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。
如在数控机床在加工过程中,主轴有时能回参考点有时不能。在数控操作面板上,主轴转速显示时有时无,主轴运转正常。分析出现的故障原因得该机床采用变频调速,其转速信号是有编码器提供,所以可排除编码器损坏的可能,否则根本就无法传递转速信号了。只能是编码器与其连接单元出现问题。两方面考虑,一是可能和数控系统连接的ECU连接松动,二是可能可和主轴的机械连接出现问题。由此可以着手解决问题了。首先检查编码器与ECU的连接。若不存在问题,就卸下编码器检查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽,结果发现就是这个问题。修复并重新安装就解决了问题。
数控机床故障产生的原因是多种多样的,有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中,要分析故障产生的可能原因和范围,然后逐步排除,直到找出故障点,切勿盲目的乱动,否则,不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之,在面对数控机床故障和维修问题时,首先要防患于未燃,不能在数控机床出现问题后才去解决问题,要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理,这样才能做到有的放矢。
参考文献
[1]陈蕾、谈峰,浅析数控机床维护维修的一般方法[J],机修用造,2004(10)
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[4]王刚,数控机床维修几例[J],机械工人冷加工,2005(03)
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1. 数控机床
1.1 数控加工的概念。 数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示,通过控制介质(如穿孔纸带或磁盘等)将数字信息送入数控装置,数控装置对输入的信息进行处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床自动加工出所需要的工件。所以,数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容: (1) 对图纸进行分析,确定需要数控加工的部分六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站); (2) 利用图形软件(如CAXA制造工程师)对需要数控加工的部分造型; (3) 根据加工条件,选择合适的加工参数,生成加工轨迹(包括粗加工、半精加工、精加工轨迹); (4) 轨迹的仿真检验;(5) 生成G代码; (6) 传给机床加工。
1.2 数控机床的特点。 (1) 具有高度柔性。 在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造、更换许多工具、夹具,不需要经常调整机床。因此,数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备的费用。
(2) 加工精度高。数控机床的加工精度,一般可达到0.005~0.1mm,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量(一般为0.001mm),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高。
(3) 加工质量稳定、可靠。加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。
(4) 生产率高。数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴转速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,数控机床目前正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。
(5) 改善劳动条件。数控机床加工前经调整好后,输入程序并启动,机床就能自动连续的进行加工,直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。
(6) 利于生产管理现代化。数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息,易于实现加工信息的标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代集成制造技术的基础。
1.3 数控机床使用中应注意的事项。 使用数控机床之前,应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料,以便正确操作使用机床,并注意以下几点: (1) 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员,且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床; (2) 非专业人员不得打开电柜门,打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门,进行通电检修; (3) 除一些供用户使用并可以改动的参数外,其它系统参数、主轴参数、伺服参数等,用户不能私自修改,否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害;(4) 修改参数后,进行第一次加工时,机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行,确认机床正常后再使用机床;(5) 机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的,不需要修改。不正确的修改,操作机床可能造成机床的损坏,甚至伤害操作者; (6) 建议机床连续运行最多24小时,如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命,从而会影响机床的精度; (7) 机床全部连接器、接头等,不允许带电拔、插操作,否则将引起严重的后果。
2. 数控机床的维护 数控系统是数控机床的核心部件,因此,数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用,电子元器件性能要老化甚至损坏,有些机械部件更是如此,为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期,防止各种故障,特别是恶性事故的发生,就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来,要注意以下几个方面。
2.1 制订数控系统日常维护的规章制度。根据各种部件特点,确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理(如CNC系统的输入/输出单元――光电阅读机的清洁,检查机械结构部分是否良好等),哪些部件要定期检查或更换(如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次)。
2.2 应尽量少开数控柜和强电柜的门。因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上,容易引起元器件间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作,打开数控柜的门来散热,这是种绝不可取的方法,最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此,应该有一种严格的规定,除非进行必要的调整和维修,不允许随便开启柜门,更不允许在使用时敞开柜门。
2.3 定时清扫数控柜的散热通风系统。应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常,应视工作环境状况,每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多,需及时清理,否则将会引起数控系统柜内温度高(一般不允许超过55℃),造成过热报警或数控系统工作不可靠。
2.4 经常监视数控系统用的电网电压。FANUC公司生产的数控系统,允许电网电压在额定值的85%~110%的范围内波动。如果超出此范围,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。
2.5 定期更换存储器用电池。FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种:(1) 不需电池保持的磁泡存储器。 (2) 需要用电池保持的CMOS RAM器件,为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容,内部设有可充电电池维持电路,在数控系统通电时,由+5V电源经一个二极管向CMOS RAM供电,并对可充电电池进行充电;当数控系统切断电源时,则改为由电池供电来维持CMOS RAM内的信息,在一般情况下,即使电池尚未失效,也应每年更换一次电池,以便确保系统能正常工作。另外,一定要注意,电池的更换应在数控系统供电状态下进行。