經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床是指具有針對(duì)性加工功能但功能水平較低且價(jià)格低廉的數(shù)控機(jī)床,它主要是由機(jī)械和電氣控制兩大部分組成,其故障按故障源可分為機(jī)械故障和控制系統(tǒng)故障兩類(lèi);按運(yùn)行情況分有不運(yùn)行類(lèi),運(yùn)行加工尺寸超差無(wú)規(guī)則類(lèi)和運(yùn)行加工尺寸超差有規(guī)則類(lèi)等;就其數(shù)控系統(tǒng)而言又可分為硬件故障,軟件故障和干擾故障三大類(lèi)。
1) 故障分析方法
數(shù)控機(jī)床的故障不管表現(xiàn)形式如何zui后都反應(yīng)在加工件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或機(jī)床不能正常運(yùn)行加工。要判斷出是機(jī)械方面故障還是控制系統(tǒng)故障,其分析方法是:
先檢查控制系統(tǒng):看程序能否正常運(yùn)行,顯示和其它功能鍵是否正常;
再檢查步進(jìn)電機(jī):是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn),有無(wú)間歇或抖動(dòng)現(xiàn)象。
如果沒(méi)有上述問(wèn)題,則初步可以判斷故障原因在機(jī)械方面,可著重檢查各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)。在檢查傳動(dòng)環(huán)節(jié)時(shí)應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)斷電,用手動(dòng)并配合打表來(lái)檢查機(jī)床各個(gè)傳動(dòng)鏈。
2) 維修方法
觀(guān)察法:先從操作者那里了解出現(xiàn)故障的過(guò)程,從顯示屏上了解信息,通過(guò)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?,F(xiàn)象的觀(guān)察,認(rèn)真查看系統(tǒng)的各個(gè)部分,將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊印刷線(xiàn)路板。這種方法要求維修人員具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、較寬的知識(shí)面和很好的綜合判斷能力。
功能程序測(cè)試法:將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動(dòng)編程的方法編制成一個(gè)功能測(cè)試程序,讓數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行這個(gè)測(cè)試程序借以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性,從而判斷出故障發(fā)生的可能起因。如機(jī)床加工出現(xiàn)廢品又無(wú)報(bào)警信號(hào),一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤或是機(jī)床故障時(shí),用功能程序測(cè)試法判斷是一種行之有效的方法。
原理分析法:從數(shù)控系統(tǒng)各部件的工作原理著手進(jìn)行邏輯分析和判斷,確定故障部位。這種方法要求維修人員對(duì)整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)和每個(gè)部件的工作原理都有清楚的、較深的了解,才可能做到對(duì)故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
替換法:在分析出故障大致起因的情況下,利用備用的印刷線(xiàn)路板、模板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分,縮小檢查故障的范圍,排除故障。這是現(xiàn)場(chǎng)判斷故障zui常用的方法之一。
總之,這些維修方法各有特點(diǎn),維修時(shí)要根據(jù)故障現(xiàn)象靈活運(yùn)用、綜合分析,逐步縮小故障范圍以達(dá)到排除故障的目的。
2 常見(jiàn)的故障現(xiàn)象及分析
近幾年帶學(xué)生到某模具廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),經(jīng)常遇到模具廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障,現(xiàn)對(duì)這些故障現(xiàn)象作一下分析。
1)常見(jiàn)機(jī)械方面的故障現(xiàn)象及分析
故障現(xiàn)象1:在某一方向上,工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)突然停止或*不運(yùn)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)而不運(yùn)轉(zhuǎn)。
分析:先將控制系統(tǒng)斷電,用手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,若發(fā)現(xiàn)在某一位置較重或*卡住,則可斷定是機(jī)械方面問(wèn)題。這時(shí)對(duì)機(jī)床傳動(dòng)部分進(jìn)行分段檢查,若采用滾珠絲杠傳動(dòng),則一定要檢查滾道內(nèi)是否有鐵屑等異物。若機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常,再通電時(shí)步進(jìn)電機(jī)仍抖動(dòng)而不運(yùn)行,則可斷定是控制系統(tǒng)故障。
故障現(xiàn)象2:程序運(yùn)行結(jié)束,刀具返回起始點(diǎn)時(shí)超越一個(gè)定值。
分析:這種現(xiàn)象是步進(jìn)電機(jī)減速箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪或步進(jìn)電機(jī)與絲杠之間的傳動(dòng)齒輪上有鐵屑或磕碰毛刺造成的。這是由于當(dāng)切削運(yùn)行時(shí),步進(jìn)電機(jī)輸出的力矩結(jié)余不多,當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)到有毛刺部位時(shí)阻力矩增大,造成運(yùn)行失步,而空程返回起始點(diǎn)時(shí)速度高、力矩大,電機(jī)運(yùn)行不失步,這樣往返行程的實(shí)際位移有一個(gè)差額,每加工一件起始點(diǎn)則后移一個(gè)定值,造成下一個(gè)加工件首端尺寸變化一個(gè)定值。
故障現(xiàn)象3:工件局部尺寸漂移超差。
分析:主要由絲杠與絲母的間隙引起,特別是普通絲杠發(fā)生這種故障更為頻繁。這是由于在程序開(kāi)始試運(yùn)行時(shí),測(cè)定的絲杠間隙被補(bǔ)償?shù)匠绦蛑?,保證了加工尺寸的正確性。但當(dāng)機(jī)床運(yùn)行一段時(shí)間后,磨損速度變快,絲杠傳動(dòng)造成的積累誤差使加工尺寸超差(這個(gè)超差值并不固定而是隨時(shí)間的推移而逐漸變化)。這可通過(guò)修改加工程序或重新調(diào)整絲杠間隙來(lái)排除這類(lèi)故障。
故障現(xiàn)象4:工件軸向或徑向尺寸不穩(wěn)定。
分析:工件加工后,某方向的尺寸有大或小的變化,沒(méi)有規(guī)律,而另一方向則穩(wěn)定不變。這是由絲杠軸向動(dòng)造成的切削力矩的,大小直接影響絲杠竄動(dòng)量的大小,因此切削速度、工件材質(zhì)等因素均可影響加工尺寸的變化。此時(shí)應(yīng)檢查絲杠兩端的軸承座。
2) 常見(jiàn)控制系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及分析
故障現(xiàn)象1:開(kāi)機(jī)無(wú)顯示。
分析:主要原因是電源故障,應(yīng)檢查電源,如熔斷器、連線(xiàn)插頭、元件管腳等處。
故障現(xiàn)象2:步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)。
分析:步進(jìn)電機(jī)突然出現(xiàn)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)現(xiàn)象,應(yīng)切斷電源,手動(dòng)檢查工作臺(tái)或拖板若能正常運(yùn)動(dòng),則是控制系統(tǒng)或步進(jìn)電機(jī)的故障。步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)一般是步進(jìn)電機(jī)斷相引起。
故障現(xiàn)象3:程序執(zhí)行中顯示突然消失,返回監(jiān)控狀態(tài)。
分析:這種故障大多是由于強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾引起失控。對(duì)系統(tǒng)采取抗干擾措施(如光電隔離、接地或懸浮處理等)
故障現(xiàn)象4:步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嚴(yán)重失步。
分析:可能是整流電源的一組濾波電容損壞或虛焊、脫焊造成直流電壓降低,使步進(jìn)電機(jī)輸出力矩降低而運(yùn)轉(zhuǎn)不正常.