数控机床故障诊断与维修方法.pptx

数控机床故障诊疗与维修方法数控机床故障诊断与维修方法第1页故障分类普通来说，数控机床故障分类两类：机械故障和电气故障。所以我们在排出故障时，首先就应分清楚是机械故障还是电气故障。数控机床故障诊断与维修方法第2页机械故障这类故障主要发生在机床主机部分，还能够分为机械部件故障、液压系统故障、气动系统故障和润滑系统故障等。这些故障普通都比较显著，如有故障时，机床系统也会有对应提醒。数控机床故障诊断与维修方法第3页电气故障电气故障是指电气控制系统出现故障，主要包含数控装置、PLC控制器、伺服单元、CRT显示器、电源模块、机床控制元件以及检测开关故障等。这部分故障是数控机床常见故障，应该引发足够重视。我们重点来讲解电气故障。数控机床故障诊断与维修方法第4页电气故障排出方法为了更加好地排出电气故障，我们最好能够了解数控机床是怎样进行电气线路安装，能够分析其电气原理图，这么对故障排出很有帮助。以广数980TD为主，来分析下数控机床电气线路安装。数控机床故障诊断与维修方法第5页主电路数控机床故障诊断与维修方法第6页控制部分数控机床故障诊断与维修方法第7页信号部分数控机床故障诊断与维修方法第8页故障排出了解电气原理图之后，当机床发生电气故障时，我们就能够有针对性入手了。比如说刀架不转动。那么就重点分析刀架部分线路。分析故障时，能够采取逐步排出法。从主电路或控制电路或信号电路中三个方向入手。逐步排出。数控机床故障诊断与维修方法第9页故障排出可经过强压交流接触器衔铁，观察刀架是否转动。假如转动，则主电路没有问题。假如不转动，则要去检验主电路，能够经过用万用表电压法去测量。也能够经过观察直流继电器，在接收信号时，指示灯是否会亮，假如不亮，则直流继电器无法接收到系统信号。此时可去测量该信号线通断或是否松焊。数控机床故障诊断与维修方法第10页电气故障排出方法普通来说，正常使用数控机床，不会出现很大电气故障。当出现故障时，系统或变频器、伺服驱动器都会有对应提醒，此时我们能够参考系统说明书，变频器说明和伺服驱动说明书，找到对应报警信息，做到有针对性排出故障。数控机床故障诊断与维修方法第11页以下为数控机床惯用故障诊疗方法以下为数控机床惯用故障诊疗方法第一节第一节 故障诊疗惯用方法故障诊疗惯用方法1）数控机床故障诊疗与维护概述）数控机床故障诊疗与维护概述概述概述数控机床故障诊疗与维护特点和必要性2）故障诊疗惯用方法）故障诊疗惯用方法A.故障诊疗常规步骤故障诊疗常规步骤2.1 调查故障现场，充分掌握故障信息调查故障现场，充分掌握故障信息故障出现后，不要急于动手盲目处理，首先要查看故障统计，向操作人员问询故障出现全过程。在确认通电对机床无危险情况下，通电亲自观察数控机床故障诊断与维修方法第12页 分析故障原因时应注意以下几点：2.21）要在充分调查现场，掌握第一手材料基础上，把故障问题正确地列出来。2.22）要思绪开阔，不论是数控系统，强电部分，还是机，液，气等，都要将有可能引发故障原因以及每一个可能处理方法全部列出来。进行综合定断和筛选；2.23）在对故障进行深入分析基础上，预测故障原因并确定检验内容和方法数控机床故障诊断与维修方法第13页2.3 故障检测和排除在检验测排除故障应掌握以下若干标准：2.31 先外部后内部2.32先机械后电气2.33先静后动2.34先公用后专用2.35先简单后复杂2.36先普通后特殊B.数控系统故障诊疗有故障检测，故障判断及隔离和故障定位。为了及时发觉系统出现故障，快速确定故障所在部位并能惯用惯用方法方法C.及时排除，要求：1）故障检测应简便，不需要复杂操作和指示。2）故障诊疗所需要仪器应尽可能少，为些能够采取以下诊疗方法 数控机床故障诊断与维修方法第14页1 问问因为机床发生故障 前后机床操作人员都在现场,他们对故障发生前因,过程和结果都是非常清楚,所以从他们回答能够了解到机床故障一些主要信息.问题普通有以下关键点:1)故障发生经过(何时发生,怎样发生)2)故障后造成结果和现象3)故障是渐发,还是突发4)以前是否出现过该现象5)维修纪录 数控机床故障诊断与维修方法第15页例1 LK32+928TC,在切削螺纹时,螺距不准.分析 在一系列提问中得知,该故障已经发生了十多天了,厂家也一直派维修人员维修过XZ 轴机械传动部件,并更换了系统主板,但故障一直不能排除.既然不是机械,也不是主板问题,原来怀疑是加工工艺问题,但故障发生前他们也是这么加工步骤,所以排除,后经问得知在此故障前也出现过失步,但换主板之后失步消失,但切削螺纹功效就不了,所以怀疑维修人员在更换主板时并没有恢复原来机机床参数,因为928TC中11号参数LINE是选择编码器线性,假如该位参数设置不对,是是可能出现上述故障.LINE为1时表示该机床应该是配1024编码器,为0表示该机床应该是配1200编码器,但因为本机床编码器标注已经消失,所以只能把该位参数改为以原来相反数,修改后试车,螺纹功效正常.数控机床故障诊断与维修方法第16页例2 兰溪数控铣床,在回零时,X轴一直快速移动,直到撞机床.从而系统有X轴报警.分析 经问询该故障是昨天一次撞机后出现.此可知有可能是在撞机时把回零靠近开关撞坏或撞开了,使靠近开关感应到减速档板,使CNC一直没有接收到减速信号,从而出现上述故障,拆下钣金发觉回零靠近开关已经撞裂,更换调整后回零正常.2 看看在维修过程中,有些故障点是能够观察到.以下:1)烧焦和打火现象.2)机械卡死和机械部件变形.3)接线松动,断路,虚焊等.数控机床故障诊断与维修方法第17页4)故障现象表现特征.例3，广机6136+DA98+980，当运行切削螺纹指令时，有时机床停顿不动，有时又正常工作。分析分析：运行切削螺纹时，也即是当系统碰到G92指令时，系先检验主轴光电编码器反馈回来一转信号和转速信号，当接收到这些数据后，系统才依据这些数据和G92里数据进行运算，然后发出指令使机床开始切削。排除步骤：排除步骤：我们依据故障现象和切削螺纹工作原理可知，引发故障可能是编码器回路某地方接触不好，使电路时断时通，系统接收到信号时有时没，从而出现上述故障，首先观察编码器线两头插座是否虚焊，再检验系数接收电路和编码器内部电路，当拆开编码器插头发觉有引脚焊点已经生锈，更换插头后，一切正常。数控机床故障诊断与维修方法第18页例4 荆州6136+980+DA98，Z轴运动时，偶然系统显示Z轴驱动器报警，而DA98显示9号报警。工作原理工作原理 在980T中，驱动器报警报警信号从驱动器发送过来，普通有高电平和低电平有效两种选择，当9号参数为11时表示高电平有效，为0时表示低电平有效，在980T+DA98普通是设高电平有效，也即是当驱动有高电平输入到系统，系统就显示报警。因为驱动也报警，所表示能够排除是系统故障，驱动器9号报警是编码器犯错报警，只要检验电机反馈端到驱动接收这一环就能够，拆下钣金发觉电机编码器已破裂，更换后报警消除。例5 南通铣配990M，手动移动Z轴时，套筒不能上下移动。分析 套筒不能移动，有可能是机械卡死，也有可能是皮带松动打滑，拆下保护电机钣金和Z轴箱盖发觉皮带已裂开，更换皮带后工作正常。数控机床故障诊断与维修方法第19页3 听听听是依据声音来判断故障原因，在维修过程能够听声音有：1）主轴噪音2）进给轴移动声。3）各电 机转动声4）继电器，接触器动作声等例6 德州6140机床，MST功效不正常，有时行，有时不行。分析 MST功效不正常，我们能够分三层来分析，首先是系统MST输出电路，假如+24V和芯片2803不正常。其次，控制电路 控制电压110V不正常。最终是主电路中380V电压不正常。数控机床故障诊断与维修方法第20页上述三种都能够引MST功效不正常。我们首先检验强电柜，当打开电柜箱时，听到控制变压器“吱吱”响，而正常是不会发出这种声音，假如真是电压器不正常，就符合第二种推断。更换同型号变压器后MST功效正常。例7 武义6132在手动移动X轴拖板时，拖板往返振荡。分析 X轴拖板往返振荡有可能是机械卡死引发皮带打滑，也有可能是电机内部卡死或缺相供电。为了区分是机械卡死还是电气故障。把电机拆下，用钣手手动移动拖板，拖板能够往返自由移动。排除机械故障。给拆下电机上电使其转动，电机在往返振荡，怀疑电机损坏，更换电机现象如旧。最终拆开电机插头发觉一相接线已脱落，重新焊上工作正常。数控机床故障诊断与维修方法第21页4 嗅和触摸嗅和触摸有时机床出故障时，经过嗅和触摸也能够定位出故障点，普通有芯片和电线烧焦糊味，而手摸电器表面感觉温度，机械部件振动和反向间隙等。例8 广机改装6132+980T，上电开机时出现X，Z轴驱动器报警，而驱动器并没报警。分析 系统出现报警而驱动器无报警，有可能是系统参数设错，也有可能是主板出现 故障，经检验参数并没有设错，但更换主板故障并没排除，但在更换主板调试过程中嗅到一股糊味，以后关电检验，发觉这种糊味是从电源盒传出，怀疑电源盒已烧坏，为了安全把电源盒输出全断开，上电用万用表测得+12V输出异常，为0V，从报警接收电路可知（如图2），假如没有+12V电压，报警信号一直为低电平而引发报警。更换电源盒重新上电开机报警消失。数控机床故障诊断与维修方法第22页数控机床故障诊断与维修方法第23页例9 云南机床厂6140+980T在上电加工一个小时，换刀时无动作，但停机半小时再上电时换刀正常。分析 因为故障出现后手动换刀时，强电柜交流触接器一直有动作，说明系统输出刀架正转信号是正常，出现上述故障有可能是刀架绝缘性不好，当工作一段时间发烧引发短路跳闸。查强电柜空气断路器肯确已跳闸保护，后用触摸刀架电机显著发烧，更换刀架电机上电工作两小时正常，说明推测正确。5 交换法交换法在数控系统中常有型号完全相同电路板，模块，集成电路和其它零部件。我们可将相同部分相互交换，观察故障转移情况，以快速确定故障部位。当数控系统某个轴运动不正常，如爬行，抖动，时动时不动，一个方向另一个方向不动等故障时。常采交换法来确定故障部位。数控机床故障诊断与维修方法第24页例10 配980T+DA98系统LK-32型数控车床出现X轴进给正常，反向不正常。时动时不动。采取手轮进给也如此。分析 980T系统是以位置，方向脉冲两路信号差分式输出 到DA98进行运算放大，以三相正弦波驱动伺服电机动转。由上述故障说明系统输出位置脉冲正常，但因为反向失常，有以下可能：1）系数方向脉冲不正常。2）也有可能是方向脉冲传输线路时断时好。3）驱动方向接收电路失常。4）电机故障。先把X轴和Z轴信号线系统端插头对调。也即是把XS30和XS31插头对调。上电在手动方式下+Z和-Z往返按住，观察X轴拖板会不会往返走动，若往返走动说明是第一个可能。若还是不正常，即X轴和Z轴信号线整根对换，若正常，说明是信号线问题，若数控机床故障诊断与维修方法第25页不正常，对换X轴和Z轴驱动器输出到电机三相电线和电机反馈回来信号线插头。若X轴正常就明是驱动器故障，若不正常即说明是电机故障。经过上面更换法为驱动器故障，更换后工作正常。例11 配980T+变频器CK6132I 数控切削螺纹时，重复切削几次时，把牙全部扫平。分析 出现上述现象可由多方面原因引发，我们只能一个个排除。1）机床机械故障。2）设置参数不妥。3）主板故障。4）编码器故障。5）编码器反馈线接触不好。首先经过更换法来排除，更换编码器，假如正常，说明编器故障，不然更换编码器反馈线，若正常，说明编码器反馈线接触不好，不然更换主板，正常可能设置参数不妥和主板故障。不然为机械故障。数控机床故障诊断与维修方法第26页数控机床故障诊断与维修方法第27页5 隔离法隔离法在维修过程中，有些故障是关系到一个很长链，假如一个个部件排除，既费时，又烦琐。以某一部件为界隔离一部分后再进行排除，有时起到事半功倍效果。例12 荆州荷花6125+980T+DF3A，在换刀时出现跳闸。分析 因为跳闸是在换刀时出现，我们能够得知是刀架控制回路某处漏电引发跳闸保护。但因为不知某个部件，假如一个个排除无须要，我们能够把强电柜接线排刀架三相电断开，使刀架电机断开，然后上电换刀观察是否跳闸，假如有，即是三相输入到接线排线路有漏电现象，不然是接线排到刀架电机线路有漏电现象。经观察断开上电换刀并没跳闸，说明是接线排到刀架电机线路有漏电现象。数控机床故障诊断与维修方法第28页因为机床刀架电机是采取内接法，而接线排到刀架电机连线点在刀架底下一个槽内。因为加工加冷却液时，有冷却液渗透到槽内引发短路。拆下刀架把线取出吹干，用热缩重新包好，装进槽再用玻璃胶封好。装好上电换刀正常。例13 中星数控6125+980T+DA98，在加工过程中X轴驱动器出现4号报警。关机重新上机移动X轴就出现报警。分析 查驱动器说明书4号报警为位置超差报警。原因有：1）电路板故障。2）电机U，V，W引线接错。3）编码器电缆引线接错。4）编码器故障。4）设定位置超差检测范围太小。5）位置百分比增益太小。6）转矩不足。数控机床故障诊断与维修方法第29页因为是在加工过程出现报警，所以2，3，4和5可能性先排除，余下1，4和6。1和4可能是电气故障，而6可能是因为机械卡死而使转矩不足，为了搞清是电气故障和机械故障，能够把电机和丝杠分开，上电移动X轴观察电机是否转动，若转动则说明是机械卡死，不然电气故障。拆下上电观察电机是能够转动，以后拆下丝杠钣金，发觉丝杠螺母座有很多铁屑。用钣手也转不动丝杠，说明是机械卡死。以后把螺母座用汽油清洗一次重新装好上电一切正常。6 自诊疗自诊疗自诊疗技术是当今数控系统一项十分主要技术，它是评价系统性能一项主要技术主要指标。数控系统自诊疗越来越强，从原来简单诊疗朝着多功效化方向发展，其报警种类也越来越多。数控机床故障诊断与维修方法第30页 当数控系统一旦出现故障，借助系统诊疗功效能够快速，准确地查明原因并确定故障部位。所以，对维修人员来说，熟悉系统自诊疗功效是十分主要。1）开机自诊疗数控系统通电后，系统自诊疗软件会对系统最关键硬件和控制软件检验，如CPU ，RAM，ROM等芯片，I/O口及监控软件，假如正常，将进入正常操作界面。如检测不经过，即在液晶上显示报警信息或报警号。指出哪个部分发生了故障，将故障原因定位在一定范围内，然后经过维修手册找出造成故障真正原因，依据书上说明进行排除。例14 配980T数控机床每次开机会显示“未能保持有效型数据”。数控机床故障诊断与维修方法第31页分析 在查维修手册该报警为RAM对新设置参数和程序存放不了，为RAM损坏，更换主板两片RAM芯片上电开机一切正常。例15 南通铣配990M开机时出现“科能报警”。分析 在查维修手册该报警为CPU 处理犯错。普通因为工作电压偏低或偏高；或是芯片引脚接触不良。先用万用表测电源盒+5V是否正常。如不正常能够用小螺丝刀调整电源盒电位器使输出为+5V。如正常，可把系统主板拆下，把CPU，CLPD等芯片拨出，然后把IC座触头重新调整再把芯片插回。2）运行自诊疗运行自诊疗是数控系统正常时，运行内部诊疗程序对系统本身，位置伺服单元以及数控装置相连其它外部装置进行自动测试并显示相关信息和故障信号。数控机床故障诊断与维修方法第32页只要系统不停电，这种诊疗将会重复进行下去，不会停顿。诊疗信息有：CNC与机床之间I/O接口；CNC内部各存放器信息；伺服系统状态信息；MDI面板操作面板状态信息等。例16 数铣980M，出现“准备未绪报警”。分析 系数出现“准备未绪报警”普通是由下面电路异常引发。在正常状态下ESP是和+24V是导通，而在诊疗也有对ESP状态进行诊疗，正常该诊疗位是为1，当限位或按下急停开关是才为0，并出现“准备未绪报警”。取消报警假如由限位引发，一直按住取消限位开关把限位档板移开限位开关即可。如是急停开关已搂下引发即弹开急停开关即可。经检验发觉X轴限位开关卡死，使ESP一直为低电平。数控机床故障诊断与维修方法第33页例17 数控系统为980TA，伺服为DA98，开机运行时系统显示X轴驱动器报警，而驱动器显示11号报警。分析 驱动器11号报警可从驱动器使用说明书可了解其故障原因和排除故障方法。原因：1）电路板故障。2）驱动U、V、W之间短路。3）电机绝缘损坏。4）供电电压偏低等。按上面交换法把X轴和Z轴驱动对换，驱动报警并没去除。故可排除X轴驱动器。以后把电机插头扭下进发觉插头绝缘体已经烧焦使驱动U、V、W之间短路。以后更换电机插头上电一切正常。数控机床故障诊断与维修方法第34页分析 在查维修手册该报警为RAM对新设置参数和程序存放不了，为RAM损坏，更换主板两片RAM芯片上电开机一切正常。例15 南通铣配990M开机时出现“科能报警”。分析 在查维修手册该报警为CPU 处理犯错。普通因为工作电压偏低或偏高；或是芯片引脚接触不良。先用万用表测电源盒+5V是否正常。如不正常能够用小螺丝刀调整电源盒电位器使输出为+5V。如正常，可把系统主板拆下，把CPU，CLPD等芯片拨出，然后把IC座触头重新调整再把芯片插回。数控机床故障诊断与维修方法第35页