单元-数控车床维护及故障诊断排除.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单元10 数控车床维护及故障诊断排除,任务10.1 数控机床日常维护,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,第1页，共63页。,单元10 数控车床维护及故障诊断排除,在前面各个单元，我们主要学习了数控车床的使用方法。数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高生产效率的目标，不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在生产中能否正确地对数控机床进行维护保养和使用密切相关。在单元十，我们将学习数控机床维护、维修、保养的有关知识,返回,第2页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,【学习目标】,通过本任务的学习，达到以下学习目标:,了解数控机床日常维护的项目;,熟悉数控机床日常维护的方法;,能够对数控机床进行日常维护,【基本知识】,坚持做好对机床的日常维护保养工作，可以延长元器件的使用寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机床长时间稳定工作。,下一页,返回,第3页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,10.1.1数控系统的维护与保养,数控系统是数控机床电气控制系统的核心。每台机床数控系统在运行一定时间后，某些元器件难免出现一些损坏或者故障。为了尽可能地延长元器件的使用寿命，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与保养。主要包括:数控系统的使用检查和数控系统的日常维护。,1.数控系统的使用检查,为了避免数控系统在使用过程中发生一些不必要的故障，数控机床的操作人员在操作使用数控系统以前，应当仔细阅读有关操作说明书，要详细了解所用数控系统的性能，要熟练掌握数控系统和机床操作面板上各个按键、按钮和开关的作用以及使用注意事项。一般说来，数控系统在通电前后要进行检查。,上一页,下一页,返回,第4页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,(1)数控系统在通电前的检查,为了确保数控系统正常工作，当数控机床在第一次安装调试或者是在机床搬运后第一次通电运行之前，可以按照下述顺序检查数控系统:,确认交流电源的规格符合CNC装置的要求，主要检查交流电源的电压、频率和容量。,认真检查CNC装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接技术手册的规定，正确而可靠地连接。如发现问题应及时采取措施或更换。同时要注意检查连接中的连接件和各个印制板是否紧固，是否插入到位，各个插头有无松动，紧固螺钉是否拧紧，因为由于接触不良而引起的故障最为常见。,上一页,下一页,返回,第5页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,认真检查数控机床的保护接地线。数控机床要有良好的地线，以保证设备、人身安全和减少电气干扰，伺服单元、伺服变压器和强电柜之间都要连接保护接地线。,只有经过上述各项检查并确认无误后，CNC装置才能投入通电运行。,(2)数控系统在通电后的检查,数控系统通电后的检查包括:,首先要检查数控装置中各个风扇是否正常运转，否则会影响到数控装置的散热问题。,确认各个印刷线路或模块上的直流电源是否正常，是否在允许的波动范围之内。,上一页,下一页,返回,第6页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,进一步确认CNC装置的各种参数。包括系统参数、PLC参数、伺服装置的数字设定等，这些参数应符合随机所带的说明书要求。,当数控装置与机床联机通电时，应在接通电源的同时，做好按压紧急停止按钮的准备，以备出现紧急情况时随时切断电源。,在手动状态下，低速进给移动各个轴，并且注意观察机床移动方向和坐标值显示是否正确。,进行几次返回机床基准点的动作，这是用来检查数控机床是否有返回基准点的功能，以及每次返回基准点的位置是否完全一致。,CNC系统的功能测试。按照数控机床数控系统的使用说明书，用手动或者编制数控程序的方法来测试CNC系统应具备的功能。,上一页,下一页,返回,第7页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,例如:快速点定位、直线插补、圆弧插补、刀径补偿、刀长补偿、固定循环、用户宏程序等功能以及M,S、T辅助机能。,只有通过上述各项检查并确认无误后，CNC装置才能正式运行。,2.数控装置的日常维护与保养,CNC系统的日常维护主要包括以下几方面:,严格制定并且执行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，严格制定其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。,上一页,下一页,返回,第8页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,应尽量少开数控柜门和强电柜的门。因为，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制板或者电气元件上，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。所以，在工作中应尽量少开数控柜门和强电柜的门。,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。,注意CNC系统的输入/输出装置的定期维护。,上一页,下一页,返回,第9页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,定期检查和更换直流电动机电刷，直流伺服电机需要定期检查和更换直流电动机电刷。,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。要经常检测电网电压，并控制在定额值的-15%+10%,存储器电池的定期检查和更换。通常，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。一般采用铿电池或者可充电的镍try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。一旦数据丢失，在调换电池后，可重新就参数输入。,上一页,下一页,返回,第10页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,CNC系统长期不用时的维护。当数控机床长期闲置不用时，也要定期对CNC系统进行维护保养。在机床未通电时，用备份电池给芯片供电，保持数据不变。机床上电池在电压过低时，通常会在显示屏幕上给出报警提示。在长期不使用时，要经常通电检查是否有报警提示，并及时更换备份电池。经常通电可以防止电气元件受潮或印制板受潮短路或断路等，长期不用的机床，每周至少通电两次以上。,备用印制板的维护。对于已购置的备用印刷线路板应定期装到CNC装置上通电运行一段时间，以防损坏。,CNC发生故障时的处理。一旦CNC系统发生故障，操作人员应采取急停措施，停止系统运行，并且保护好现场，协助维修人员做好维修前期的准备工作。,上一页,下一页,返回,第11页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,10.1.2数控机床强电控制系统的维护与保养,机床强电控制系统主要是由普通交流电动机的驱动和机床电气逻辑控制装置PLC及操作盘等部分构成。这里简单介绍机床强电控制系统中普通继电接触器控制系统和PLC可编程控制器的维护与保养。,1.普通继电接触器控制系统的维护与保养,数控机床除了CNC系统外，对于经济型数控机床则还有普通继电接触器控制系统。其维护与保养工作，则主要是如何采取措施防止强电柜中的接触器、继电器的强电磁干扰的问题。数控机床的强电柜中的接触器、继电器等电磁部件均是CNC系统的干扰源。,上一页,下一页,返回,第12页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,由于交流接触器、交流电动机频繁启动、停止，其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰或波涌等噪声，干扰系统的正常工作。因此，一定要对这些电磁干扰采取措施，予以消除。例如，对于交流接触器线圈，则在其两端或交流电动机的三相输入端并联RC网络来抑制这些电器产生的干扰噪声。此外，要注意防止接触器、继电器触头的氧化和触头的接触不良等。,2.PLC可编程控制器的维护与保养,PLC可编程控制器也是数控机床上重要的电气控制部分。数控机床强电控制系统除了对机床辅助运动和辅助动作控制外，还包括对保护开关、各种行程和极限开关的控制。,上一页,下一页,返回,第13页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,在上述过程中，PLC可编程控制器可代替数控机床上强电控制系统中的大部分机床电气，从而实现对主轴、换刀、润滑、冷却、液压、气动等系统的逻辑控制。PLC可编程控制器与数控装置合为一体时则构成了内装式PLC,而位于数控装置以外时则构成了独立式PLC。由于PLC的结构组成与数控装置有相似之处，所以其维护与保养可参照数控装置的维护与保养。,10.1.3机械部分的维护与保养,数控机床机械部分的维护与保养主要包括:机床主轴部件、进给传动机构、导轨等的维护与保养。,上一页,下一页,返回,第14页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,1.主轴部件的维护与保养,主轴部件是数控机床机械部分中的重要组成部件，在数控机床的使用和维护过程中必须高度重视主轴部件的润滑、冷却与密封问题，并且仔细做好这方面的工作。,良好的润滑效果，可以降低轴承的工作温度和延长使用寿命。,为了保证主轴有良好的润滑，减少摩擦发热，同时又能把主轴组件的热量带走，通常采用循环式润滑系统，用液压泵强力供油润滑，使用油温控制器控制油箱油液温度。高档数控机床主轴轴承采用了高级油脂封存方式润滑，每加一次油脂可以使用710年。新型的润滑冷却方式不但要减少轴承温升，还要减少轴承内外圈的温差，以保证主轴热变形小。,上一页,下一页,返回,第15页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,在采用油脂润滑时，主轴轴承的封入量通常为轴承空间容积的10%，切忌随意填满，因为油脂过多，会加剧主轴发热。对于油液循环润滑，在操作使用中要做到每天检查主轴润滑恒温油箱，看油量是否充足，如果油量不够，则应及时添加润滑油，同时要注意检查润滑油温度范围是否合适。,主轴部件要密封，防止灰尘、屑末和切削液进入主轴部件，防止润滑油的泄漏。,主轴部件的密封有接触式和非接触式密封。对于采用油毡圈和耐油橡胶密封圈的接触式密封，要注意检查其老化和破损;对于非接触式密封，为了防止泄漏，重要的是保证回油能够尽快排掉，要保证回油孔的通畅。,上一页,下一页,返回,第16页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,2.进给传动机构的维护与保养,进给传动机构的机电部件主要有:伺服电动机及检测元件、减速机构、滚珠丝杠螺母副、丝杠轴承、运动部件(工作台、主轴箱、立柱等)。这里主要对滚珠丝杠螺母副的维护与保养问题加以说明。,滚珠丝杠螺母副轴向的间隙的调整。滚珠丝杠螺母副除了对本身单一方向的进给运动精度有要求外，对轴向间隙也有严格的要求，以保证反向传动精度。因此，在操作使用中要注意由于丝杠螺母副的磨损而导致的轴向间隙，应用调整方法加以消除。,滚珠丝杠螺母副的密封与润滑的日常检查。滚珠丝杠螺母副的密封与润滑的日常检查是我们在操作使用中要注意的问题。,上一页,下一页,返回,第17页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,对于丝杠螺母的密封，就是要注意检查密封圈和防护套，以防止灰尘和杂质进入滚珠丝杠螺母副。对于丝杠螺母的润滑，如果采用油脂，则定期润滑;如果使用润滑油时则要注意经常通过注油孔注油。,3.机床导轨的维护与保养,机床导轨的维护与保养主要是导轨的润滑和导轨的防护。,导轨的润滑。导轨润滑的目的是减少摩擦阻力和摩擦磨损，以避免低速爬行和降低高温时的温升，因此导轨的润滑很重要。对于滑动导轨，采用润滑油润滑;而滚动导轨，则润滑油或者润滑脂均可。,上一页,下一页,返回,第18页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,导轨的润滑一般采用自动润滑，我们在操作使用中要注意检查自动润滑系统中的分流阀，如果它发生故障则会造成导轨不能自动润滑。此外，必须做到每天检查导轨润滑油箱的油量，如果油量不够，则应及时添加润滑油，同时要注意检查润滑油泵是否能够定时启动和停止，并且要注意检查定时启动时是否能够提供润滑油。,导轨的防护。在操作使用中要注意防止切屑、磨粒或者切削液散落在导轨面上，否则会引起导轨的磨损加剧、擦伤和锈蚀。为此，要注意导轨防护装置的日常检查，以保证导轨的防护。,上一页,下一页,返回,第19页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,4.液压系统的维护与保养,定期对油箱内的油进行检查、过滤、更换。,检查冷却器和加热器的工作性能，控制油温。,定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏。,定期检查清洗或更换液压件、滤芯，定期检查清洗油箱和管路。,严格执行日常点检制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温度等是否正常。,5.气压系统的维护与保养,选用合适的过滤器，清除压缩空气中的杂质和水分。,检查系统中油雾器的供油量，保证空气中有适量的润滑油来润滑气动元件，防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵。,上一页,下一页,返回,第20页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,保持气动系统的密封性，定期检查更换密封件。,注意调节工作压力。,定期检查清洗或更换气动元件、滤芯。,【实践任务】,10.1.4数控车床维护保养实践,1.数控系统维护实践,观察机床的电源插座、检查交流电源的规格是否符合CNC装置的要求。,观察CNC装置与外界之间的电缆连接，检查连接中的连接件和各个印制板是否紧固。,上一页,下一页,返回,第21页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,观察和检查数控机床的保护接地线。,2.机床维护保养实践,实践,表10-1-1中的每天机床维护保养项目。,【,检测与评价】,【任务小结】,通过本任务的学习，我们学习了以下内容:,对数控机床进行维护保养有利于数控机床能保持加工精度、产品质量稳定，从而提高生产质量和效率。,上一页,下一页,返回,第22页，共63页。,任务10.1 数控机床日常维护,数控机尿使用前，应对数控系统进行检查，使用后应对数控系统进行日常维护。,对机床强电控制系统的维护，主要是对普通继电接触器控制系统和PLC可编程控制器的维护与保养。,应对数控机床主轴部件、进给传动机构、导轨等数控机床的机械结构，数控机床数控分度头、自动换刀装置、液压气压系统等辅助装置进行维护与保养。,上一页,返回,第23页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,【学习目标】,通过本任务的学习，达到如下学习目标:,了解数控机床故障性质;,了解数控机床故障排除的一般方法;,熟悉数控机床常见故障排除,【基本知识】,10.2.1数控机床常见故障特性,1.主机故障,数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有:,下一页,返回,第24页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障;,因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障;,因机械零件的损坏、连接不良等原因引起的故障等。,主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养，控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。,2.电气控制系统故障,从所使用的元器件类型上，根据通常习惯，电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。,上一页,下一页,返回,第25页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC,PLC,MDI/CRT以及伺服驱动单元、输入/输出单元等。,“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出错、数据丢失等故障，常见的有:加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。,“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。,上一页,下一页,返回,第26页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,这部分的故障虽然维修、诊断较为方便，但由于它处于高压、大电流工作状态，发生故障的几率要高于“弱电”部分。必须引起维修人员的足够的重视。,3.确定性或随机性故障,确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件，数控机床必然会发生的故障。确定性故障具有不可恢复性，故障一旦发生，如不对其进行维修处理，机床不会自动恢复正常。但只要找出发生故障的根本原因，维修完成后机床立即可以恢复正常。,随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障，此类故障的发生原因较隐蔽，很难找出其规律性，故常称之为“软故障”,上一页,下一页,返回,第27页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。加强数控系统的维护检查，确保电气箱的密封，可靠的安装、连接，正确的接地和屏蔽是减少、避免此类故障发生的重要措施。,4.故障的显示,数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况:,(1)指示灯显示报警,指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯(一般由LED发光管或小型指示灯组成)显示的报警。,上一页,下一页,返回,第28页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,根据数控系统的状态指示灯，即使在显示器故障时，仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质。因此，在维修、排除故障过程中应认真检查这些状态指示灯的状态。,(2)显示器显示报警,显示器显示报警是指可以通过CNC显示器显示出报警号和报警信息的报警。由于数控系统一般都具有较强的自诊断功能，如果系统的诊断软件以及显示电路工作正常，一旦系统出现故障，可以在显示器上以报警号及文本的形式显示故障信息。数控系统能进行显示的报警少则几十种，多则上千种，它是故障诊断的重要信息。,上一页,下一页,返回,第29页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,10.2.2数控机床故障诊断基本方法,数控机床发生故障时，操作人员应首先停止机床，保护现场，然后对故障进行尽可能详细的记录，并及时通知维修人员。故障的记录可为维修人员排除故障提供第一手材料，应尽可能详细。维修人员故障维修前，应根据故障现象与故障记录，认真对照系统、机床使用说明书进行各项检查以便确认故障的原因。,1.故障发生时的情况记录,发生故障的机床型号，采用的控制系统型号，系统的软件版本号。,故障的现象，发生故障的部位，以及发生故障时机床与控制系统的现象，如:是否有异常声音、烟、气味等。,上一页,下一页,返回,第30页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,发生故障时系统所处的操作方式，如:AUTO(自动方式)、MDI(手动数据输入方式)、EDIT(编辑)、HANDLE(手轮方式)、JOG(手动方式)等。,若故障在自动方式下发生，则应记录发生故障时的加工程序号，出现故障的程序段号，加工时采用的刀具号等。,若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障，应记录被加工工件号，并保留不合格工件。,在发生故障时，若系统有报警显示，则记录系统的报警显示情况与报警号。通过诊断画面，记录机床故障时所处的工作状态。,记录发生故障时，各坐标轴的位置跟随误差的值。,记录发生故障时，各坐标轴的移动速度、移动方向，主轴转速、转向等。,上一页,下一页,返回,第31页，共63页。,由于交流接触器、交流电动机频繁启动、停止，其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰或波涌等噪声，干扰系统的正常工作。,作为操作工，我们在工作实践中，要不断积累机床维护、保养、维修经验。,通过本任务的学习，达到如下学习目标:,这样，就可以根据屏幕上显示的内容采取相应的措施。,这里主要对滚珠丝杠螺母副的维护与保养问题加以说明。,通过核对、调整参数，有时可以迅速排除故障。,主轴部件的密封有接触式和非接触式密封。,定期检查清洗或更换液压件、滤芯，定期检查清洗油箱和管路。,包括系统参数、PLC参数、伺服装置的数字设定等，这些参数应符合随机所带的说明书要求。,导轨的润滑一般采用自动润滑，我们在操作使用中要注意检查自动润滑系统中的分流阀，如果它发生故障则会造成导轨不能自动润滑。,在确认数控系统通电无危险的情况下方可通电，通电后再观察系统有何异常，CRT显示的报警内容是什么等。,一般采用铿电池或者可充电的镍try电池。,故障的记录可为维修人员排除故障提供第一手材料，应尽可能详细。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,2.故障发生的频繁程度记录,故障发生的频率与周期，如:机床是否一直存在故障?若为随机故障，一天发生几次?是否频繁发生?,故障发生时的环境情况，如:是否总是在用电高峰期发生?故障发生时数控机床旁边的其他机械设备工作是否正常?,若为加工零件时发生的故障，则应记录加工同类零件时发生故障的概率情况。,检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”等特殊动作有关。,上一页,下一页,返回,第32页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,3.故障的规律性记录,在不危及人身安全和设备安全的情况下，是否可以重演故障现象?,检查故障是否与机床的外界因素有关?,如果故障是在执行某固定程序段时出现，可利用MDI方式单独执行该程序段，检查是否还存在同样故障?,若机床故障与机床动作有关，在可能的情况下，应检查在手动情况下执行该动作，是否也有同样的故障?,机床是否发生过同样的故障?周围的数控机床是否也发生同一故障?等等,上一页,下一页,返回,第33页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,4.故障时的外界条件记录,发生故障时的周围环境温度是否超过允许温度?是否有局部的高温存在?,故障发生时，周围是否有强烈的振动源存在?,故障发生时，系统是否受到阳光的直射?,检查故障发生时电气柜内是否有切削液、润滑油、水的进入?,故障发生时，输入电压是否超过了系统允许的波动范围?,故障发生时，车间内或线路上是否有使用大电流的装置正在进行启动、制动?,故障发生时，机床附近是否存在吊车、高频机械、焊接机或电加工机床等强电磁干扰源?,上一页,下一页,返回,第34页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,故障发生时，附近是否正在安装或修理、调试机床?是否正在修理、调试电气和数控装置?,5.机床的工作状况检查,机床的工作状况检查步骤如下:,机床的调整状况如何?机床的工作条件是否符合要求?,加工时所使用的刀具是否符合要求?切削参数选择是否合理、正确?,自动换刀时，坐标轴是否到达了换刀位置?程序中是否设置了刀具偏移量?,系统的刀具补偿量等参数设定是否正确?,系统的坐标轴的间隙补偿量是否正确?,上一页,下一页,返回,第35页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,系统的设定参数(包括坐标旋转、比例缩放因子、镜像轴、编程尺寸单位选择等)是否正确?,工件坐标系位置，“零点偏置值”的设置是否正确?,安装是否合理?测量手段、方法是否正确、合理?,零件是否存在因温度、加工而产生变形的现象?,6.机床运转情况检查,在机床自动运转过程中是否改变或调整过操作方式?是否插入了手动操作?,机床是否处于正常加工状态?工作台、夹具等装置是否处于正常工作位置?,上一页,下一页,返回,第36页，共63页。,诊断号000为1故障诊断与排除,调查故障现场，首先要查看故障记录单，同时应向操作者调查、询问出现故障的全过程，充分了解发生的故障现象，以及采取过的措施等。,显示器显示报警是指可以通过CNC显示器显示出报警号和报警信息的报警。,旋转手摇脉冲发生器使X轴向负方向移动，离开极限位置;,在上述过程中，PLC可编程控制器可代替数控机床上强电控制系统中的大部分机床电气，从而实现对主轴、换刀、润滑、冷却、液压、气动等系统的逻辑控制。,电源单元的熔断器是否熔断?,系统的总线设置，模块的设定端的位置是否正确?,对于丝杠螺母的润滑，如果采用油脂，则定期润滑;如果使用润滑油时则要注意经常通过注油孔注油。,在确认数控系统通电无危险的情况下方可通电，通电后再观察系统有何异常，CRT显示的报警内容是什么等。,数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况:,因为，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制板或者电气元件上，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。,工件坐标系位置，“零点偏置值”的设置是否正确?,2数控机床故障诊断基本方法,表10-1-1 数控机床日常维护保养表,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。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,机床操作面板上的按钮、开关位置是否正确?机床是否处于锁住状态?倍率开关是否设定为“0”,机床各操作面板上、数控系统上的“急停”按扭是否处于急停状态?,电气柜内的熔断器是否熔断?自动开关、断路器是否有跳闸?,机床操作面板上的方式选择开关位置是否正确?进给保持按钮是否被按下?,7.机床和系统之间连接情况的检查,检查电缆是否有破损，电缆拐弯处是否有破裂、损坏现象?,电源线与信号线布置是否合理?电缆连接是否正确、可靠?,机床电源进线是否可靠接地?接地线的规格是否符合要求?,上一页,下一页,返回,第37页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,信号屏蔽线的接地是否正确?端子板上接线是否可靠?系统接地线是否连接可靠?,继电器、电磁铁以及电动机等电磁部件是否装有噪声抑制器?等等。,8.CNC装置的外观检查,是否在电气柜门打开的状态下运行数控系统?有无切削液或切削粉末进入柜内?空气过滤器清洁状况是否良好?,电气柜内部的风扇、热交换器等部件的工作是否正常?,电气柜内部系统、驱动器的模块、印制板是否有灰尘、金属粉末等污染?,在使用纸带阅读机的场合，检查纸带阅读机是否有污物?阅读机上的制动电磁铁动作是否正常?,上一页,下一页,返回,第38页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,电源单元的熔断器是否熔断?,电缆连接器插头是否完全插入、拧紧?,系统模块、线路板的数量是否齐全?模块、印制板安装是否牢固、可靠?,机床操作画板MDI/CRT单元上的按钮有无破损，位置是否正确?,系统的总线设置，模块的设定端的位置是否正确?,9.故障诊断原则,数控机床发生故障时，为了进行故障诊断，找出产生故障的根本原因，维修人员应遵循以下两条原则:,上一页,下一页,返回,第39页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。调查故障现场，首先要查看故障记录单，同时应向操作者调查、询问出现故障的全过程，充分了解发生的故障现象，以及采取过的措施等。此外，维修人员还应对现场作细致的检查，观察系统的外观、内部是否有异常之处。在确认数控系统通电无危险的情况下方可通电，通电后再观察系统有何异常，CRT显示的报警内容是什么等。,认真分析故障的原因。数控系统虽有各种报警指示灯或自诊断程序，但不可能诊断出发生故障的确切部位。而且同一故障、同一报警可以有多种起因，在分析故障的起因时，一定要开阔思路，尽可能考虑各种因素。,上一页,下一页,返回,第40页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,分析故障时，维修人员也不应局限于CNC部分，而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查，并进行综合判断，达到确诊和最终排除故障的目的。,10.故障诊断的基本方法,对于数控机床发生的大多数故障，总体上说可采用下述几种方法来进行故障诊断。,(1)直观法,维修人员通过对故障发生时产生的各种光、声、气味等异常现象的观察、检查，可将故障缩小到某个模块，甚至一块印制板。,上一页,下一页,返回,第41页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,(2)系统自诊断法,充分利用数控系统的自诊断功能，根据CRT上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示，可判断出故障的大致起因。,(3)参数检查法,数控系统的机床参数是保证机床正常运行的前提条件，它们直接影响着数控机床的性能。参数通常存放在系统存储器中，一旦电池电量不足或受到外界的干扰，可能导致部分参数的丢失或变化，使机床无法正常工作。通过核对、调整参数，有时可以迅速排除故障。特别是对于机床长期不用的情况，参数丢失的现象经常发生。,上一页,下一页,返回,第42页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,(4)功能测试法,通过功能测试程序，检查机床的实际动作，是判别故障的方法之一。如，用手工编程方法，编制一个功能测试程序，并通过运行测试程序来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的原因。,(5)部件交换法,在故障范围大致确认，并在确认外部条件完全正确的情况下，利用同样的印制板、模块、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分的方法。部件交换法是一种简单、易行、可靠的方法，也是维修过程中最常用的故障判别方法之一。在交换CNC装置的存储器板或CPU板时，通常还要对系统进行某些特定的操作，如存储器的初始化操作等，并重新设定各种参数，否则系统不能正常工作。,上一页,下一页,返回,第43页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,这些操作步骤应严格按照系统的操作说明书、维修说明书进行。,(6)测量比较法,数控系统的印制板制造时，为了调整维修的便利通常都设置有检测用的测量端子。维修人员利用这些检测端子，可以测量、比较正常的印制板和有故障的印制板之间的电压或波形的差异，进而分析、判断故障原因及故障所在位置。,(7)原理分析法,根据数控系统的组成及工作原理，分析各点的电平和参数，并利用万用表、示波器或逻辑分析仪等仪器对其进行测量、分析和比较，进而对故障进行系统检查的一种方法,上一页,下一页,返回,第44页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,【实践任务】,10.2.3 FANUC 0i系统常见有报警信息的故障排除实践,FANUC 0i数控系统具有较强的自诊断功能，对于一些常见的故障，通过报警信息，对应维修说明书，能够解决许多问题。,1.报警信息的查看方法,当数控机床出现不能保证正常运行的状态或异常，都可以通过数控系统强大的功能，对其数控系统自身及所连接的各种设备进行实时的自诊断。,上一页,下一页,返回,第45页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,当数控机床出现不能满足保证正常运行的状态或异常时，数控系统就会报警，并将在屏幕中显示相关的报警信息及处理方法。这样，就可以根据屏幕上显示的内容采取相应的措施。,一般情况下，系统出现报警时，屏幕显示就会跳转到报警显示屏幕，显示出报警信息，,如图10-2-1所示。某些情况下，出现故障报警时，不会直接跳转到报警显示屏幕，,如图10-2-2,所示。,FANUC 0i数控系统提供了报警履历显示功能，其最多可存储并在屏幕上显示的50个最近出现的报警信息，大大方便了对机床故障的跟踪和统计工作。显示报警履历的操作,如图10-2-3,所示。,上一页,下一页,返回,第46页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,2.500号报警(超行程报警)的排除方法,在数控机床操作的过程中超行程报警经常出现，由于惯性的原因，当移动轴压下行程开关时，须减速停止，同时，系统出现500号报警，并同时显示报警信息为过行程及过行程的坐标轴。,下面是解除“500过行程:+X”报警的基本步骤:,进给轴选择旋钮拨到“X轴处;,进给倍率选择旋钮拨到“x1”处;,旋转手摇脉冲发生器使X轴向负方向移动，离开极限位置;,按下MDI键盘上的“RESET键，报警信息消失。,上一页,下一页,返回,第47页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,10.2.4 FANUC 0i系统常见无报警信息的故障排除实践,1.诊断功能的使用,数控系统发生故障后，如无报警信息，通过系统的诊断画面进行故障判断。在机床出现异常时，诊断画面提供的报警信号和监控数据为故障判断提供了判断的依据。,调出诊断画面的操作方法,如图10-2-4,所示。,如何有效地使用诊断功能提供的诊断信息来帮助查找和排除故障呢?这是我们最为关注的问题。接着来熟悉如何使用诊断功能，去解决一些在实际中经常出现的一些隐性故障。,上一页,下一页,返回,第48页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,2.诊断号000为1故障诊断与排除,诊断号000为1时，表明系统正在执行辅助功能(M指令)。在辅助功能的执行过程中，000号将会保持为1，直到辅助功能执行完毕信号到达为止。因此，当出现辅助功能执行时间超出正常值时，可能是辅助功能的条件未满足。所以出现无报警的异常，查找故障点时，若诊断号000为1，可以首先检查辅助功能所要完成的机床动作是否已经完成。,故障现象:一数控机床在自动运行状态中，每当执行M8(切削液喷淋)这一辅助功能指令时，加工程序就不再往下执行了。此时，管道是有切削液喷出的，系统无任何报警提示。,上一页,下一页,返回,第49页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,排除思路:调出诊断功能画面，发现诊断号000为1，也就是说系统正在执行辅助功能，切削液喷淋这一辅助功能未执行完成(在系统中未能确认切削液是否已喷出，而事实上切削液已喷出)。于是，查阅电气图册，发现在切削液管道上装有流量开关，用以确认切削液是否已喷出。在执行M8这一指令并确认有切削液喷出的同时，在PMC程序的信号状态监控画面中检查该流量开关的输入点X2.2而该点的状态为。(有喷淋时应为1)，于是故障点可以确定为:在有切削液正常喷出的同时，这个流量开关未能正常动作所致。因此，重新调整流量开关的灵敏度，对其动作机构喷上润滑剂，防止动作不灵活，保证可靠动作。在作出上述处理后，进行试运行，故障排除。,上一页,下一页,返回,第50页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,【知识拓展】,FANUC 0i数控机床的报警,为方便起见，把由机床厂家根据不同的机床结构所可以预见的异常情况汇总后，由机床厂家自己编写错误代码和报警信息，这类故障称为外围报警(这是相对于数控系统而言)。也就是说不同结构类型的机床就会有不同的外部故障的错误代码和报警信息。,由数控系统生产厂家根据数控系统部件所能预见的异常情况汇总后，所编写的错误代码和报警信息，这类故障称为系统报警(数控系统故障)。,上一页,下一页,返回,第51页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,数控系统故障的错误代码和报警信息不会因不同结构类型的机床而改变，不同型号的数控系统的系统报警可能会有所不同。系统报警是数控系统生产厂家在数控系统传递到机床厂家之前就编写好的，是固定不变的，机床厂家没法对其进行编辑和增删。,在一般情况下，外围故障的发生几率较系统故障的几率要高。不同结构类型的机床就会有不同的外围故障，而若要能够做到对外围故障做出快速准确的定位和排除，就必须对你所要维修的机床的机械结构、电气原理、数控系统、各个机床动作、操作方法有一个全面的认识。若在机床正常的时候，对机床的每一个动作进行仔细的观察，便能够在机床异常(也就是说机床动作不能正常进行)时，根据平时观察所得与之对比，从而做到对故障的快速诊断与排除。,上一页,下一页,返回,第52页，共63页。,任务10.2 数控机床故障诊断与排除,与此同时，高效地使用FANUC 0i系统提供的丰富的维修功能，包括PMC梯形图实时监控、I/O接口的状态检查与跟踪、诊断功能也是做到对故障的快速诊断与排除