數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,其維修往往涉及機(jī)械、電氣甚至軟件等多個方面。通常對數(shù)控機(jī)床的某個具體的故障來說,影響的因素往往很復(fù)雜。要想準(zhǔn)確、快速地判斷故障的成因并排除,既與維修人員的經(jīng)驗(yàn)、水平有關(guān),又與維修人員的技能有關(guān)。因此,研究與實(shí)踐數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般流程

數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)運(yùn)算是由CNC(或NC)完成的,但外部信號大多都是通過PLC進(jìn)行處理的,如主軸的啟停、機(jī)床門

的開閉、冷卻液的啟停、加工中心的換刀與選刀等量。這些量的基本特征是開關(guān)量。與開關(guān)量有關(guān)的故障維修往往不僅要解決機(jī)械方面的問題,還要從電氣方面入手,特別是通過PLC狀態(tài)的判斷,快速確定故障位置與解決故障的措施。圖1為數(shù)控機(jī)

報警記錄。只有清楚這些,才能做到有據(jù)可查,有的放矢。

在流程圖中試圖根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行故障判斷,把可能的故障原因分為機(jī)械與電氣兩個大方面。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的故障通常都是機(jī)、電等多方面綜合作用的結(jié)果,如果籠統(tǒng)地進(jìn)行分析,很難快速確定原因。因此,在熟悉機(jī)床或故障部件的工作原理的基礎(chǔ)上,分別從機(jī)械與電氣兩個方面著手,用單因素分析的方法,確定各種可能的原因,將有利于快速分析出故障成因。

當(dāng)用單因素分析法分析出各種可能的原因后,再把機(jī)械的、電氣的各種影響因素進(jìn)行綜合分析,找出哪些因素是獨(dú)立的,哪些因素是關(guān)聯(lián)的,從而可較快地確定故障的主要原因。

數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

2維修案例

(1))故障現(xiàn)象

一臺普通臥式數(shù)控車床,型號為CK6160,配置FANUC0imate數(shù)控系統(tǒng),回轉(zhuǎn)式六工位刀架。在手動方式、MDI方式和自動運(yùn)行方式下執(zhí)行換刀指令,刀架轉(zhuǎn)位均可啟動,但找不到目標(biāo)刀具,換刀不能完成,當(dāng)找不到目標(biāo)刀具時,刀架將不停地轉(zhuǎn)動,直到出現(xiàn)超時報警才停止轉(zhuǎn)動或者機(jī)床復(fù)位停止轉(zhuǎn)動。

(2))刀架工作原理分析

床故障診斷的流程圖,

描述了故障判斷的一般思維過程。

任何數(shù)控機(jī)床的維修,在分析具體的故障原因前,必須清楚故障部件的結(jié)構(gòu)與工作原理。圖2是該車床回轉(zhuǎn)刀架的原理結(jié)構(gòu)示意圖。1—6分別是霍爾

在流程圖1中,故障現(xiàn)象是指機(jī)床故障狀態(tài)下的

各種外部表現(xiàn),包括各種報警、機(jī)床動作及外部能觀察到的現(xiàn)象,這是分析故障原因的基礎(chǔ)。通常來說,故障的產(chǎn)生既可能是自發(fā)性的,也可能是人為造成的。因此,在進(jìn)行故障分析或維修前,一定要詢問故障產(chǎn)生的過程及故障前的操作過程,同時查閱機(jī)床的元件編號,分別與刀架上的刀具號一一對應(yīng)。正常換刀時,刀架的轉(zhuǎn)位由電機(jī)軸帶動,電機(jī)軸轉(zhuǎn)動時,通過轉(zhuǎn)動盤帶動安裝在其上面的磁鐵4旋轉(zhuǎn),當(dāng)磁鐵與對應(yīng)的霍爾元件3的角向位置基本對齊時,對應(yīng)的刀具即被選中,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,然后通過機(jī)械式的定位裝置使刀架精確定位。