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關(guān)鍵詞:數(shù)控維修;教學(xué);虛擬機(jī)床
前言
數(shù)控市場對(duì)人才的需求已不僅僅局限于數(shù)控操作、數(shù)控編程,對(duì)技術(shù)含量更高的數(shù)控維修人才越來越重視,數(shù)控技術(shù)涉及到機(jī)械、液壓、電氣、計(jì)算機(jī)、編程等多個(gè)領(lǐng)域,不僅要求具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),并且要有熟練的操作技能,而維修水平的高低在一定程度上也決定了機(jī)床的利用率和使用壽命,應(yīng)用到數(shù)控技術(shù)的模具、汽車、裝備制造、航空航天等行業(yè)對(duì)數(shù)控人才更是求賢若渴。在這一發(fā)展背景下,傳統(tǒng)的數(shù)控維修教學(xué)方法也要適當(dāng)做以調(diào)整,不僅要及時(shí)對(duì)新技術(shù)加以研究,更要加大對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)操教學(xué)的力度,增加實(shí)踐機(jī)會(huì),鞏固理論知識(shí),提高動(dòng)手能力。此時(shí),虛擬數(shù)控機(jī)床的發(fā)展為數(shù)控維修教學(xué)帶來了新的生機(jī),使用虛擬技術(shù)解決了因機(jī)床不足而致使的教學(xué)實(shí)踐難的問題,無論對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生實(shí)訓(xùn)還是提高教學(xué)效果,都是不可忽視的有效助力。
1.當(dāng)前數(shù)控維修教學(xué)中存在的問題
1.1數(shù)控系統(tǒng)落后我國高校的數(shù)控機(jī)床平臺(tái)配置的多為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)型、普及型的數(shù)控系統(tǒng),缺乏高端系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)的類型相對(duì)單一,隨著數(shù)控行業(yè)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床越來越復(fù)雜化,中、高檔數(shù)控機(jī)床逐漸應(yīng)用推廣,由此教學(xué)現(xiàn)用的數(shù)控系統(tǒng)顯出其劣勢,已不能滿足當(dāng)前數(shù)控行業(yè)發(fā)展的教學(xué)需要,數(shù)控系統(tǒng)的多樣化以及機(jī)床功能的復(fù)合化是未來數(shù)控教學(xué)應(yīng)當(dāng)注意的重點(diǎn)。1.2設(shè)備配置短缺數(shù)控維修教學(xué)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生實(shí)際操作,這需要學(xué)校建立相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)室,提供機(jī)床、功能部件等實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材,配備實(shí)驗(yàn)室需要場地較大,功能部件的種類又相對(duì)繁多,價(jià)格也不低,對(duì)于資金的需求很大,如果學(xué)校沒有雄厚的資金支持,那么建立實(shí)驗(yàn)室就成為空談,硬性設(shè)備配置不足,在很大程度上會(huì)影響實(shí)訓(xùn)教學(xué),制約了學(xué)生實(shí)踐能力的提升。1.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)不足①拆裝實(shí)訓(xùn)不足。目前許多高校實(shí)訓(xùn)課程都有教授機(jī)床部件的拆裝,但是拆裝實(shí)訓(xùn)課程中所用的部件多是淘汰下來的或者是有故障的產(chǎn)品,并且部件較為滯后,品種也不多,這樣一來學(xué)生所接觸到的機(jī)床部件與實(shí)際市場發(fā)展中應(yīng)用的部件相差甚遠(yuǎn),即使學(xué)生學(xué)會(huì)了課程上的部件拆裝,走出學(xué)校后也無法實(shí)際應(yīng)用于工作崗位,那么這種實(shí)訓(xùn)對(duì)于學(xué)生來說其實(shí)是沒有任何實(shí)際意義的;②電氣連接實(shí)訓(xùn)不足。數(shù)控機(jī)床技術(shù)需要學(xué)生熟悉掌握電氣技術(shù),在實(shí)訓(xùn)操作中,數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的連接需要反復(fù)插拔電纜,多次的反復(fù)插拔極易對(duì)電纜連接處造成影響,甚至?xí)绊懙綌?shù)控系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性,并且反復(fù)插拔還會(huì)造成導(dǎo)線等相關(guān)材料的過度消耗,造成資源浪費(fèi),并且維修起來也需要大量的時(shí)間和工具,一一進(jìn)行排查,這些都在一定程度上影響了學(xué)生的動(dòng)手操作率;③傳感檢測器實(shí)驗(yàn)不足。目前高校的數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)室多用作數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的調(diào)試方面,而對(duì)于數(shù)控機(jī)床的傳感檢測涉獵甚少,偶爾有學(xué)校涉及到這方面,也尚處在論證和建設(shè)階段,機(jī)床的傳感檢測元器件是機(jī)床精度的重要保證,也是故障頻發(fā)的一個(gè)源頭,因此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于機(jī)床傳感檢測器的培訓(xùn)勢在必行。
2.虛擬數(shù)控機(jī)床概述
虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)就是借助于計(jì)算機(jī)虛擬制造的執(zhí)行單元。這種技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)上以仿真加工的形式模擬真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境,通過計(jì)算機(jī)的屏幕將機(jī)床全面、逼真的顯現(xiàn)出來,讓學(xué)生更直觀的理解和掌握機(jī)床系統(tǒng)模式、生產(chǎn)流程、加工環(huán)境,并且虛擬數(shù)控能夠及時(shí)捕捉故障信息和生產(chǎn)疏漏,以便于對(duì)加工工藝的合理性、穩(wěn)定性、加工精度進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估和預(yù)測,降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),提高生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床相較于真實(shí)機(jī)床對(duì)于數(shù)控維修教學(xué)來說具有很大優(yōu)勢,能夠有效降低傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床操作的危險(xiǎn)性,并且成本耗費(fèi)小,微元處理可行性高,其仿真功能所呈現(xiàn)出的效果并不亞于真實(shí)化模擬,并且教學(xué)方式靈活貼切,學(xué)生也樂于主動(dòng)深入研究。
3.虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用
3.1輔助理論教學(xué)數(shù)控機(jī)床的功能日益復(fù)合化,這類中高檔的機(jī)床構(gòu)件、工作原理、裝配也日益復(fù)雜,傳統(tǒng)的教學(xué)課件以及flas已經(jīng)不能滿足清晰展現(xiàn)機(jī)床的需要,這對(duì)于學(xué)生理解掌握理論基礎(chǔ)帶來了一定的困難,而虛擬數(shù)控機(jī)床以及功能部件可以通過計(jì)算機(jī)來以任何角度旋轉(zhuǎn)、展示,進(jìn)行逼真的三維動(dòng)畫解析,能夠讓學(xué)生充分觀察機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握。3.2輔助拆裝實(shí)訓(xùn)機(jī)床部件的實(shí)際拆裝實(shí)訓(xùn)需要大量、多種類的零部件,實(shí)際的拆裝操作對(duì)于部件的損毀風(fēng)險(xiǎn)較高,對(duì)學(xué)校來說也是不小的資金壓力,而虛擬拆裝可以通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行機(jī)床整體、零部件的拆裝模擬,并且可以反復(fù)強(qiáng)化,不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)也降低了拆裝實(shí)訓(xùn)的成本投入。3.3輔助電氣連接實(shí)訓(xùn)機(jī)床電氣連接的實(shí)訓(xùn)主要是完成電器柜的連接,通過虛擬數(shù)控機(jī)床,學(xué)生可以自行完成電氣布局規(guī)劃,選擇元器件,連接導(dǎo)線完成電氣連接,并且虛擬系統(tǒng)還設(shè)置了虛擬的萬用表和示波器,學(xué)生在完成電氣連接后可以檢測線路是否正常以及進(jìn)行電氣故障排查。虛擬電氣連接能夠有效緩解實(shí)訓(xùn)中電氣耗材量大,資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。3.4輔助機(jī)床故障診斷故障診斷是數(shù)控維修教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),一般情況下在故障診斷中需要利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查,由計(jì)算機(jī)顯示診斷信息,學(xué)生可以通過分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息及時(shí)找到機(jī)床的故障之處并加以診斷和維修,并且通過虛擬機(jī)床可以對(duì)機(jī)床的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試,提高學(xué)生對(duì)機(jī)床的維護(hù)、維修能力??傊?,隨著虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展,虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中應(yīng)用也越來越普遍,基于其便捷性以及可操作性,對(duì)于學(xué)生來說通過虛擬機(jī)床能夠強(qiáng)化理論知識(shí),加深對(duì)機(jī)床構(gòu)造、原理、功能的掌握,提高實(shí)踐動(dòng)手能力,這對(duì)于數(shù)控維修教學(xué)是十分必要的。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;CNC;PLC;故障分析;診斷方法
中圖分類號(hào):TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)36-0045-03
數(shù)控車床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、光學(xué)器件為一體的自動(dòng)化設(shè)備。它采用了計(jì)算機(jī)技術(shù),使用數(shù)字信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確控制。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能繁多,直接導(dǎo)致了數(shù)控機(jī)床故障的復(fù)雜性,給維護(hù)維修帶來了難度。本文就數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修的基本要求、故障分類、診斷方法進(jìn)行分析說明,目的是提高維修效率和維修準(zhǔn)確率。
1 數(shù)控機(jī)床診斷和維修的基本要求
數(shù)控機(jī)床是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密測量等先進(jìn)技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。技術(shù)面比較復(fù)雜,涉及知識(shí)面也比較廣。因此不僅要求維修人員有較高的個(gè)人素質(zhì),而且還對(duì)維修資料、儀表等方面提出了比普通車床更高的要求。
1.1 技術(shù)資料的要求
技術(shù)資料是維修的指南,它在維修工作中起著至關(guān)重要的作用,借助于技術(shù)資料可以大大提高維修效率和準(zhǔn)
確性。
數(shù)控機(jī)床的使用說明書,是由機(jī)床廠家編制并提供的隨機(jī)資料。在這些說明書中,包括大量的系統(tǒng)調(diào)試和維修信息。數(shù)控系統(tǒng)廠家提供的說明書包括系統(tǒng)的連接說明書、系統(tǒng)維修說明書、參數(shù)說明書、編程說明書、伺服驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)說明書,有的還包含了原理圖中未反映的信號(hào)功能描述。有條件的用戶還可以得到機(jī)床的數(shù)據(jù)備份。
1.2 工具和配件的要求
合格的維修工具是進(jìn)行數(shù)控維修的必要條件,不同故障需要的維修工具也不盡相同。最常用的是萬用表(最好是數(shù)字萬用表),它可以測量大部分電氣故障,判斷電氣元器件性能的好壞。有條件的地方可以配備示波器、數(shù)字轉(zhuǎn)速表等工具。數(shù)字轉(zhuǎn)速表可以測量和調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速;示波器可以維修編碼器、光柵輸出、伺服驅(qū)動(dòng)等輸出
波形。
常用配件有開關(guān)電源、各種規(guī)格的熔斷器、小型斷路器、小型繼電器等。如果是以前的老式數(shù)控,也可以常備一些電阻、二極管、三極管、運(yùn)算放大器和集成穩(wěn)壓電
源等。
2 數(shù)控機(jī)床常見故障分類
在國內(nèi),大多數(shù)數(shù)控是FANUC、SIEMENS和國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng),結(jié)構(gòu)大體相同,都是由CNC主控系統(tǒng)、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置、可編程控制器(PLC)、車床輔助裝置、車床本體及各種測量裝置組成的。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的原因很復(fù)雜,為方便分析和處理,按照故障性質(zhì)及故障原因大致分為以下四類:
2.1 機(jī)械故障和電氣故障
機(jī)械故障主要發(fā)生在機(jī)床本體部分,故障現(xiàn)象是傳動(dòng)噪聲大、加工精度差、運(yùn)行阻力大;另外液壓、氣動(dòng)和系統(tǒng)也是常見故障,表現(xiàn)為密封不嚴(yán)和管路堵塞。電氣故障又可分為強(qiáng)電故障和弱電故障。強(qiáng)電故障主要是斷路器、接觸器、電動(dòng)機(jī)、行程開關(guān)、電源變壓器等電氣元器件及其所組成的電路;弱電故障主要是CNC裝置、PLC控制器、CRT顯示器、伺服驅(qū)動(dòng)單元、開關(guān)電源及輸入輸出設(shè)備等,弱電故障不好查找,需要一定的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。
2.2 報(bào)警顯示故障
報(bào)警顯示故障又分為硬件報(bào)警顯示和軟件報(bào)警顯示兩種。硬件報(bào)警顯示故障一般是各單元LED或數(shù)碼管顯示的報(bào)警信息,如CPU主板、I/O通訊板、位置控制電路板、伺服控制單元、主軸單元及開關(guān)電源等。這些部位一旦發(fā)生故障,指示燈或數(shù)碼管就會(huì)指示故障信息含義,參考相應(yīng)產(chǎn)品說明書,可大致判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì),給故障診斷和分析帶來極大的方便。軟件顯示故障通常是指CRT顯示器上顯示的報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。由于現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)具有自診斷功能,一旦檢測到故障,即按故障的級(jí)別進(jìn)行處理,會(huì)在CRT顯示器上以報(bào)警號(hào)的形式顯示該報(bào)警信息。軟件報(bào)警又分CNC報(bào)警和PLC報(bào)警,CNC報(bào)警(又稱系統(tǒng)報(bào)警)可在《數(shù)控系統(tǒng)維修手冊》上找到報(bào)警原因與處理的內(nèi)容。而PLC報(bào)警顯示大多是屬于機(jī)床側(cè)的報(bào)警文本,可通過顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照廠家提供的電氣圖紙和PLC有關(guān)接口,確定故障產(chǎn)生的部位。
2.3 無報(bào)警顯示故障
這類故障發(fā)生時(shí)無任何硬件或軟件報(bào)警顯示,因此分析診斷難度比較大。主要根據(jù)故障發(fā)生的前后狀態(tài)、系統(tǒng)工作原理、PLC梯形圖及維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷。例如:X軸發(fā)生爬行現(xiàn)象,我們可以在手動(dòng)方式下,均勻旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)生器,分別觀察比較CRT顯示器上的X、Z軸進(jìn)給數(shù)字的變化率,通常變化速率基本相同說明電氣控制部分正常,從而區(qū)分出X軸爬行現(xiàn)象是由伺服部分還是由機(jī)械傳動(dòng)部分造
成的。
2.4 隨機(jī)故障和機(jī)床品味下降故障
隨機(jī)故障通常指數(shù)控機(jī)床只偶然發(fā)生一次或兩次的故障,由于是偶然發(fā)生,其故障分析和診斷比較困難。這類故障的發(fā)生往往與機(jī)床安裝質(zhì)量、連接插件、參數(shù)設(shè)定、元器件品質(zhì)、操作失誤和維修不當(dāng)以及工作環(huán)境等諸多因素有關(guān)。例如插件連接不好、電路板元器件松動(dòng)、繼電器觸點(diǎn)接觸不良、電器元件可靠性下降和工作環(huán)境溫度過高等原因造成的故障。
機(jī)床品味下降是指機(jī)床經(jīng)過多年的運(yùn)行,出現(xiàn)噪聲變大、震動(dòng)較強(qiáng)、定位精度下降、加工零部件不合格等。故障無報(bào)警顯示,只能通過儀器來檢測。例如滾珠絲杠精度下降時(shí),會(huì)出現(xiàn)加工出的零部件誤差變大,我們可以通過千分表和CRT顯示器上各軸進(jìn)給數(shù)字變化率加以比較,從而分析判斷出故障部位。
3 數(shù)控機(jī)床故障診斷維修方法
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)要進(jìn)行綜合判斷,然后通過必要的檢測和分析,以達(dá)到確認(rèn)和排除故障的目的。維修人員在現(xiàn)場維修之前,一定要認(rèn)真詢問故障產(chǎn)生的過程:在什么情況下發(fā)生、做了什么操作、按下什么按鈕、執(zhí)行什么程序等,以便盡快查找原因。下面介紹四類常用的維修診斷方法:
3.1 直觀檢查法
這是一種最基本、最簡單的維修方法,就是通過眼睛看、鼻子聞、耳朵聽、用手摸等感覺器官認(rèn)真觀察和分析診斷。直觀檢查法遵循“先外后內(nèi)”的原則,觀察有無燒毀痕跡、發(fā)熱發(fā)燙冒煙現(xiàn)象;仔細(xì)聽各種異常聲音的來源;聞?dòng)袩o糊焦味等。直觀檢查法很容易發(fā)現(xiàn)電纜電線發(fā)熱;電源變壓器、電抗器因鐵心松動(dòng)引起的“吱吱”聲;繼電器、接觸器性能不好引起的電磁“嗡嗡”聲;電器元器件過壓引起的擊穿聲;線路和電氣元件因過熱和過載而發(fā)熱。經(jīng)驗(yàn)證明,直觀檢查法找出故障所花費(fèi)的時(shí)間要比直接用儀器儀表測試少得多,可以起到事半功倍的效果。這種方法可將故障縮小到很小的范圍,但是要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和綜合的判斷能力。
3.2 交換法
交換法簡單易行,是現(xiàn)場判斷常用的方法之一。維修人員在分析判斷出大致故障部位,可以利用備用的配件替換相同類型可疑部件,也是驗(yàn)證對(duì)故障部位分析正確與否最有效的方法。例如我廠一臺(tái)FANUC數(shù)控Z軸出現(xiàn)電機(jī)過流報(bào)警,有時(shí)一開機(jī)就出現(xiàn)報(bào)警,有時(shí)在行走過程中出現(xiàn)報(bào)警。檢查各部件完好情況下,利用另外一臺(tái)相同數(shù)控機(jī)床的Z軸伺服(βiSV40 A06B-6130-H003)替換后,故障
排除。
3.3 PLC梯形圖和參數(shù)狀態(tài)在線診斷法
數(shù)控機(jī)床分NC側(cè)和MT側(cè)(機(jī)床側(cè))兩大部分,NC側(cè)包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件,MT側(cè)則包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、氣動(dòng)、冷卻、、排屑等輔助裝置。NC作用是通過PLC程序控制機(jī)床接口側(cè)的輸入輸出端口對(duì)機(jī)床各部位進(jìn)行精確控制。數(shù)控機(jī)床大部分故障可以通過PLC梯形圖程序排查出來,在線跟蹤PLC運(yùn)行可以保障故障定位的準(zhǔn)確性和高效性。圖1是FANUC系統(tǒng)PLC梯形圖診斷顯示畫面:
圖1 梯形圖畫面顯示
參數(shù)在線診斷是通過CNC系統(tǒng)內(nèi)裝診斷程序,在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)對(duì)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、外部I/O及其他外部設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)診斷和檢查,并顯示有關(guān)狀態(tài)信息。系統(tǒng)不僅能在屏幕上顯示報(bào)警號(hào)和報(bào)警內(nèi)容,還能實(shí)時(shí)顯示CNC內(nèi)部關(guān)鍵寄存器及PLC操作單元狀態(tài),為在線診斷提供極大的方便,只要系統(tǒng)不斷電,在線診斷就不會(huì)停止。在線診斷常以二進(jìn)制0、1顯示其狀態(tài),對(duì)于正邏輯來說,0表示斷開,1表示接通。借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生部位,也可以利用I/O狀態(tài)顯示,并結(jié)合PLC梯形圖和電氣控制線路圖,用推理法和排除法判斷出故障點(diǎn)的真正位置。
例如我廠某KND1000T數(shù)控機(jī)床,其尾座套筒的PLC輸入輸出開關(guān)量如圖2所示:
圖2 KND1000T系統(tǒng)尾座套筒控制圖
故障現(xiàn)象是腳踏尾座開關(guān)PSW2時(shí),套筒沒有頂進(jìn),也無報(bào)警。我們在處理故障時(shí),調(diào)出系統(tǒng)診斷畫面,出現(xiàn)X、Y輸入輸出信號(hào)狀態(tài)表,發(fā)現(xiàn)腳踏開關(guān)輸入地址X2.7為1,尾座套筒輸出信號(hào)Y1.2為1,說明既有輸入又有輸出,但是套筒不動(dòng)。原因可能是繼電器、電磁閥、油路故障,最后查出是繼電器接觸不良造成的。
3.4 敲擊法和原理分析法
如果數(shù)控機(jī)床故障是若有若無,還可用敲擊法檢查故障所在位置。因?yàn)檫@種故障大多數(shù)是由于虛焊或接觸不良引起的,因此用絕緣物敲擊虛焊或接觸不良的可疑處,故障就會(huì)重復(fù)出現(xiàn),可以很快分析診斷出故障部位。
原理分析法是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成原理,從邏輯原理上分析檢測故障點(diǎn)的邏輯電平和特性參數(shù)(如電壓值和波形曲線等),對(duì)其進(jìn)行分析和比較,從而對(duì)故障進(jìn)行定位。運(yùn)用這種方法,要求維修人員具有較高的技術(shù)水平,能對(duì)整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的電路原理有清晰和深厚的了解。
其他方法還有離線診斷法、轉(zhuǎn)移法等。這就要求維修人員在工作中認(rèn)真細(xì)心、善于觀察、勤于總結(jié)。在維修實(shí)踐中靈活掌握各種維修技巧,提高自己的維修技能和
水平。
4 結(jié)語
總之,數(shù)控機(jī)床具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)涉及面廣等特點(diǎn),維修人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí),刻苦鉆研,擴(kuò)大知識(shí)面,使各類故障得到及時(shí)的維修。工作中多思考,開闊視野,防患于未然;多實(shí)踐,積累維修經(jīng)驗(yàn);多討論、多交流、多總結(jié),提高個(gè)人的維修技能和維修效率。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】數(shù)控;機(jī)床;維修;技術(shù)分析
隨著我國機(jī)械加工的快速發(fā)展,國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床也越來越多。由于數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)性和故障的不穩(wěn)定性,大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn),所以數(shù)控機(jī)床的維修難度較大,并且數(shù)控機(jī)床維修工作的不規(guī)范,使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài),為了規(guī)范數(shù)控維修工作,提高數(shù)控機(jī)床的利用價(jià)值,本文提出五步到位數(shù)控維修法。
1.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析
1.1故障記錄具體
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí),對(duì)于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床,保護(hù)現(xiàn)場,并對(duì)故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄,并及時(shí)通知維修人員。
(1)故障發(fā)生時(shí)的情況記錄。
1)發(fā)生故障的機(jī)床型號(hào),采用的控制系統(tǒng)型號(hào),系統(tǒng)的軟件版本號(hào)。
2)故障的現(xiàn)象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
3)發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。
4)若故障在自動(dòng)方式下發(fā)生,則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào),出現(xiàn)故障的程序段號(hào),加工時(shí)采用的刀具號(hào)等。
5)若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應(yīng)記錄被加工工件號(hào),并保留不合格工件。
6)在發(fā)生故障時(shí),若系統(tǒng)有報(bào)警顯示,則記錄系統(tǒng)的報(bào)警顯示情況與報(bào)警號(hào)。
7)記錄發(fā)生故障時(shí),各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
8)記錄發(fā)生故障時(shí),各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向,主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
(2)故障發(fā)生的頻繁程度記錄。
1)故障發(fā)生的時(shí)例與周期。
2)故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。
3)若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障,則應(yīng)記錄加工同類工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。
4)檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動(dòng)作有關(guān)。
(3)故障的規(guī)律性記錄。
(4)故障時(shí)的外界條件記錄。
1.2故障檢查方法
維修人員故障維修前,應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄,認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)、機(jī)床使用說明書進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),首先要搞清故障現(xiàn)象,向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)的情況,在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程,觀察故障是在什么情況下發(fā)生的,怎么發(fā)生的,引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象,然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括:
(1)機(jī)床的工作狀況檢查。
(2)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。
(3)機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。
(4)CNC裝置的外觀檢查。
維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài),記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供維修時(shí)參考。
1.3故障診斷
故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時(shí)也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則:
(1)充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。
(2)認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí),維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分,而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細(xì)的檢查,并進(jìn)行綜合判斷,達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。
1)直觀法。2)系統(tǒng)自診斷法。3)參數(shù)檢查法。4)功能程序測試法。5)部件交換法。6)測量比較法。7)原理分析法。8)敲擊法。9)局部升溫法。10)轉(zhuǎn)移法。
除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這些檢查方法各有特點(diǎn),維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對(duì)故障進(jìn)行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。
1.4維修方法
在數(shù)控機(jī)床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量,在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:
(1)初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。
(2)參數(shù)更改,程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī),對(duì)此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯(cuò)誤,以確保其正常運(yùn)行。
(3)調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)故障。
(4)備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng),使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn),然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。
(5)改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。
(6)維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。
(7)修復(fù)法。對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。
1.5維修記錄到位
維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多,記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好根據(jù)本廠的實(shí)際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供再維修時(shí)參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容;(1)現(xiàn)場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時(shí)間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。
2.小結(jié)
數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施,提高重復(fù)性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性,改進(jìn)操作規(guī)程,提高機(jī)床壽命和利用率,并能充分實(shí)現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性,為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:數(shù)控等離子切割機(jī)原理與特點(diǎn) 系統(tǒng)組成 維修與保養(yǎng)
中圖分類號(hào):TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的機(jī)械設(shè)備,綜合各種先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化,在使用的過程中,通過數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)加工,一旦出現(xiàn)故障,將會(huì)給企業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。因此,必須保證數(shù)控機(jī)床的安全運(yùn)行,重視日常的維護(hù)與保養(yǎng)工作。
1數(shù)控機(jī)床的使用要求
1.1對(duì)程序編制的要求
數(shù)控機(jī)床的加工任務(wù)是在編程的控制下,自動(dòng)完成的,所以,對(duì)機(jī)床操作者的熟練程度與之前相比有很大幅度的下降,但對(duì)零件程序的編制卻有了更高的要求。零件程序的編制是否合理對(duì)數(shù)控機(jī)車的零件加工有著直接的影響。這就要求數(shù)控編程人員不僅需要具有一定的編程理論知識(shí),同時(shí)還必須具備較高的加工工藝設(shè)計(jì)技術(shù)以及豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。
1.2對(duì)機(jī)床維修的要求
提高數(shù)控機(jī)床的工作效率離不開正確的維護(hù)與有效的維修。數(shù)控機(jī)床所涉及到的范圍非常廣泛,包括了機(jī)械、電子、檢測等多項(xiàng)技術(shù),所以對(duì)維修人員的技術(shù)要求也非常之高。維修人員不僅需要專業(yè)的數(shù)控電氣維修知識(shí),即全面了解機(jī)、電、液、儀的理論知識(shí),同時(shí)還應(yīng)當(dāng)熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu)和操作編程。維修人員要全面了解數(shù)控機(jī)床各組成部分的工作。
1.3對(duì)夾具、刀具配制要求
當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模較小時(shí),如單件或小批量,則選用通用夾具即可;如果生產(chǎn)批量較大時(shí),則應(yīng)當(dāng)選用專業(yè)夾具,以提高加工效率,節(jié)省時(shí)間成本。數(shù)控機(jī)床的夾具應(yīng)具有定位可靠的優(yōu)點(diǎn),并具備自動(dòng)夾緊和放松工件的功能,能夠進(jìn)行良好的排屑與冷卻作業(yè)。夾具和加工件的定位連接在以遵守一般通用夾具規(guī)定的要求為前提下,同時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合以下幾個(gè)方面:第一,確保切削剛度與高定位精度相結(jié)合;第二,留出足夠的空間確保主軸上的切削刀具能夠正常運(yùn)動(dòng)完成加工;第三,便于裝卸,在最大程度上縮小輔助時(shí)間,提高加工效率;第四,保證工件的最小夾緊變形;第五,特別注意管理要求上需要改進(jìn)的地方。
2排除故障的方法
當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警、發(fā)生故障時(shí),維修人員首先應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備加以觀察而不是急于動(dòng)手處理。在故障處理的過程中,應(yīng)當(dāng)遵循兩條原則:第一,仔細(xì)調(diào)查故障現(xiàn)場,這是維修人員獲取第一手材料的有效方式。具體來說,包括查看故障記錄單,向操作者了解故障發(fā)生的全部過程,徹底了解造成故障的原因,以及采取過什么措施。并親自作詳細(xì)的勘查,當(dāng)確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)不會(huì)因通電而造成危險(xiǎn)時(shí),可進(jìn)行通電檢查,找出系統(tǒng)存在的異?,F(xiàn)象。第二,認(rèn)真分析造成故障的原因。在進(jìn)行故障原因分析時(shí),應(yīng)將所有潛在可能都列舉出來,包括系統(tǒng)、機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓等各個(gè)方面,并進(jìn)行綜合判斷和篩選,最后可通過必要的試驗(yàn)來確定故障發(fā)生的真正原因,實(shí)現(xiàn)排除故障的目的,常見的診斷方式有以下幾種:
2.1參數(shù)檢查法
數(shù)控機(jī)床的參數(shù)設(shè)置是否合理直接關(guān)系到機(jī)床能否正常工作。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障而無報(bào)警時(shí)應(yīng)及時(shí)核對(duì)系統(tǒng)參數(shù),通常這些數(shù)值不允許修改。參數(shù)一般存放在磁泡存儲(chǔ)器或由電池保持的CMOSRAM中,一旦由于外界的干擾或電池電量不足,會(huì)使個(gè)別參數(shù)丟失或變化而引起混亂現(xiàn)象,使機(jī)床無法正常工作,這時(shí)通過核對(duì)修正參數(shù),就能排除故障。經(jīng)過長期運(yùn)行的數(shù)控設(shè)備,由于繼續(xù)傳動(dòng)部件磨損、電氣元器件性能變化等原因,也需對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。這種方法對(duì)維修人員的要求很高,不僅要十分了解系統(tǒng)主要參數(shù),而且要有豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
2.2備件替換法
備件替換法也稱交換法,是當(dāng)前排除故障時(shí)最常用的方法之一。具體操作過程為,將診斷出有故障的電路印刷板用沒有故障的印刷電路板替換,并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng),從而使機(jī)床能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),并合理處置壞板。
2.3儀器檢查法
通過使用故障診斷儀器儀表,力求將故障源定位在元器件上,做到這一點(diǎn),才有可能降低維修費(fèi)用并大大減少停機(jī)時(shí)間,并且能較徹底地了解故障的性質(zhì)和原因。例如用示波器觀察相關(guān)的相位、電壓的幅值;用邏輯探針測量數(shù)字電路的脈沖、電平,可以粗略判斷邏輯芯片的好壞;進(jìn)行CRT顯示器電路的維修;用PLC 編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.4自診斷功能法
數(shù)控機(jī)床具備自診斷功能,應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行充分的利用,通過CRT上所提示的報(bào)警信息及發(fā)光二極管指示,能夠大體判斷出引發(fā)故障的原因。另外,系統(tǒng)與主機(jī)之間接口的信號(hào)狀態(tài)也可以通過自診斷功能檢測出來,以判斷引發(fā)故障的原因出現(xiàn)在什么部分,如電氣部分或機(jī)械部分。所以自診斷功能法是排除故障的一種常見方法。
2.5局部升溫法
在長時(shí)間的運(yùn)行后,數(shù)控系統(tǒng)的元器件均會(huì)不同程度的發(fā)生老化,而影響性能。在其還未徹底損壞之前,會(huì)出現(xiàn)各種故障而難以確定原因,此時(shí)可利用熱風(fēng)機(jī)或電烙鐵等對(duì)可疑元件進(jìn)行局部升溫,使其快速老化,從而使其故障部件完全暴露。在運(yùn)用這種方法時(shí),應(yīng)當(dāng)注意各元件的溫度參數(shù),保護(hù)性能良好的元件不被烤壞。
2.6功能程序測試法
功能程序測試法的原理是通過磁盤,將系統(tǒng)的常用功能和重要的特殊功能輸送到數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中,然后啟動(dòng)系統(tǒng),使其運(yùn)轉(zhuǎn)起來。通過該種方式可檢測這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性,從而找出引發(fā)故障的可疑原因。該方法適用于長期閑置的數(shù)控機(jī)床首次開機(jī)時(shí)的檢查,而且效果良好。
3日常的維護(hù)管理
數(shù)控機(jī)床能夠良好運(yùn)轉(zhuǎn),離不開規(guī)范的日常維護(hù)作為有力支持,下面就日常的維護(hù)工作做詳細(xì)介紹:
3.1保證數(shù)控裝置處于合理的溫度區(qū)間,對(duì)數(shù)控設(shè)備的散熱通風(fēng)裝置進(jìn)行定期清理;保證冷卻風(fēng)扇正常工作,并根據(jù)車間的環(huán)境狀況安排每一季度或每半年進(jìn)行一次清掃。
3.2經(jīng)常觀察數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓。一般情況下,數(shù)控系統(tǒng)能夠承受的電網(wǎng)電壓變動(dòng)范圍在額定值的-15%到+10%之間,如果超出這個(gè)區(qū)間,則會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)則很有可能會(huì)導(dǎo)致電子部件損壞。
3.3定期檢查數(shù)控系統(tǒng)的接地狀況。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存大部分采用的是芯片,一旦受到脈沖的干擾,會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。因此為了數(shù)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行,應(yīng)當(dāng)保證電壓的穩(wěn)定,避開可能產(chǎn)生高頻、電壓沖擊的設(shè)備。
3.4定期檢查數(shù)控系統(tǒng)對(duì)外接插件的接插狀況,確保沒有松動(dòng)的現(xiàn)象。另外,如果車間內(nèi)空氣中漂浮著的大量的灰塵和金屬粉末落到印刷電路板或電氣接插件,極易引起元件見絕緣電阻下降,最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障甚至損壞元件。因此需要特別注意數(shù)控系統(tǒng)凈化,盡可能減少打開電氣柜門的次數(shù)。
3.5數(shù)控機(jī)床的維護(hù)管理應(yīng)當(dāng)從企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展和經(jīng)營目標(biāo)出發(fā),并以相關(guān)技術(shù)、組織措施等作為保證,因此這項(xiàng)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程。數(shù)控機(jī)床的管理包括了從選購、安裝到使用、維修,甚至到報(bào)廢的全過程。因此,數(shù)控機(jī)床的管理必須建立必要的使用制度、維修制度等為基礎(chǔ),制度的建立包括了定人、定機(jī)、定崗制度。加強(qiáng)崗位培訓(xùn),嚴(yán)禁無證上崗、無證操作現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn),制定詳細(xì)的操作流程和維修規(guī)范。嚴(yán)格記錄數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)情況,包括保養(yǎng)時(shí)間、保養(yǎng)內(nèi)容、保養(yǎng)方法等。認(rèn)真做好故障修復(fù)的記錄工作,記錄內(nèi)容包括故障現(xiàn)象、原因分析、排除方法等。
4結(jié)束語
隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛,受重視程度也與日俱增,因此對(duì)其的使用與維護(hù)管理也應(yīng)當(dāng)逐步走上更加規(guī)范的道路,從而確保數(shù)控機(jī)床使用壽命,提高生產(chǎn)效率,使其能夠更好得為機(jī)械制造業(yè)服務(wù),促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床維修;素質(zhì)要求;專業(yè)課
2015年3月5日,國務(wù)院審議通過了《中國制造2025》,提出通過三步走實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中機(jī)器代人和數(shù)字化加工是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國不可或缺的重要組成部分。2011-2014年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量分別為27.2萬、30.6萬34.7萬和39.1萬臺(tái),數(shù)控機(jī)床的保有量呈逐漸增長態(tài)勢。隨著數(shù)控機(jī)床保有量的提高數(shù)控機(jī)床的維修變得越來越重要了。作為輸送操作制造人才重要基地的技師學(xué)院,必然要加大數(shù)控機(jī)床維修專業(yè)的培養(yǎng)力度。該專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握,數(shù)控設(shè)備故障診斷能力與數(shù)控設(shè)備維修能力為目標(biāo)根據(jù)該類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),本文從社會(huì)需要的實(shí)際情況出發(fā),對(duì)學(xué)好專業(yè)應(yīng)具備的幾點(diǎn)基本素質(zhì)和課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段和實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革等方面提出了一些想法和建議。
一人員素質(zhì)的基本要求
數(shù)控機(jī)床是綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密側(cè)量和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品,因其控制系統(tǒng)涉及范圍廣、系統(tǒng)價(jià)格較貴,因此它對(duì)維修人員素質(zhì)提出了比普通機(jī)床更高的技術(shù)要求,這些要求主要包含以下幾點(diǎn):(一)知識(shí)面要廣數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣等于一體的加工設(shè)備,組成機(jī)床的各部分之間協(xié)調(diào)作業(yè)互相作用,任何一部分發(fā)生故障都會(huì)影響其他部分以及機(jī)床整體的正常作業(yè)。為盡快更好的判別機(jī)床故障的真正原因與故障部位,前期必須要學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣傳動(dòng)及控制、機(jī)電一體化、數(shù)控加工技術(shù)、流體傳動(dòng)及控制、機(jī)床概論等課程。只有掌握了機(jī)械、電氣的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論,熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)思想、數(shù)控機(jī)床的性能等,才能迅速找出故障原因,判斷故障出處。(二)重視實(shí)踐累積數(shù)控機(jī)床的維修速度除了具備基本的理論知識(shí)以外,在很大程度上還要依靠經(jīng)驗(yàn)的積累。數(shù)控機(jī)床維修中有很大一部分是常見的故障,如進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障、主軸部件故障、自動(dòng)換刀裝置(ATC)故障、用于檢測各軸運(yùn)動(dòng)位置的行程開關(guān)壓合故障、配套附件的故障等。對(duì)這些基本的故障維修人員可根據(jù)以前的維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷和維修。因此維修人員解決過的問題、維修過的故障越多,也就是實(shí)踐越豐富維修經(jīng)驗(yàn)也就越豐富。因此數(shù)控機(jī)床的維修應(yīng)該細(xì)心觀察同行技術(shù)人員或?qū)<揖S修解決問題的方法,認(rèn)真記錄,日積月累,必然能夠達(dá)到提高自身水平與素質(zhì)的目的。(三)勤動(dòng)腦,慎動(dòng)手?jǐn)?shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在某些場合故障反映的現(xiàn)象不一定是產(chǎn)生故障的根本原因。作為維修人員必須透過現(xiàn)象看本質(zhì),通俗地講,數(shù)控機(jī)床的維修人員從某種意義上說應(yīng)“勤動(dòng)腦,慎動(dòng)手”,切忌草率下結(jié)論。例如現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床有很強(qiáng)的自診斷功能,常見的基本故障機(jī)床基本能直接指出故障點(diǎn)。所以我們故障診斷中要充分利用自診斷這個(gè)特點(diǎn)?!扒趧?dòng)腦”還要勤于學(xué)習(xí)。數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)說明書內(nèi)容通常都較多,有操作、編程、連接、安裝調(diào)試、維修手冊、功能說明等,一定要勤于學(xué)習(xí)注重分析與積累,根據(jù)實(shí)際需要,精讀某些與維修有關(guān)的重點(diǎn)章節(jié),理清思路、把握重點(diǎn),切忌眉毛胡子一把抓導(dǎo)致真正維修時(shí)無從下手。慎動(dòng)手不是不動(dòng)手,對(duì)于維修數(shù)控機(jī)床這樣精密、關(guān)鍵設(shè)備,動(dòng)手必須有明確的目的、完整的思路、細(xì)致的操作。動(dòng)手前應(yīng)邊觀察紀(jì)錄、邊仔細(xì)思考,找準(zhǔn)切入點(diǎn)。比如電氣元件的安裝位置、導(dǎo)線標(biāo)記、機(jī)床設(shè)置參數(shù)值等都要做好紀(jì)錄,以便維修后恢復(fù)。(四)具備一定的英語能力我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量呈現(xiàn)每年遞增的態(tài)勢,但國內(nèi)高檔系統(tǒng)的自給率不到10%,約90%依賴進(jìn)口。其配套的說明書、資料紙質(zhì)版有中文版,但數(shù)控操作系統(tǒng)的報(bào)警文本顯示基本以英語居多。具備一定的語言能力可以幫助維修人員迅速根據(jù)系統(tǒng)的提示與機(jī)床說明書中所提供信息,確認(rèn)故障產(chǎn)生的原因,加快維修進(jìn)程。
二教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
根據(jù)職業(yè)教育的特點(diǎn),課程的教學(xué)內(nèi)容主要圍繞知識(shí)、能力、素質(zhì)來進(jìn)行,提高學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手能力。課程設(shè)置的特點(diǎn)有基礎(chǔ)性、實(shí)用性、時(shí)效性和新穎性。在課程設(shè)置方面,突出技能訓(xùn)練的針對(duì)性和實(shí)用性原則,實(shí)踐以企業(yè)的需要為導(dǎo)向,理論以“必需、夠用”為度,建設(shè)和完善以專業(yè)理論課程、技能課程、德育課程三個(gè)系統(tǒng)相互支撐的課程體系、開展“模塊化”教學(xué)。以寧波第二技師學(xué)院教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為例。我院開設(shè)了專業(yè)基礎(chǔ)課:機(jī)械制圖及CAD、機(jī)械基礎(chǔ)、金屬切屑原理與刀具、現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備、機(jī)床電氣控制與PLC、CAD/CAM、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、公差配合及測量、金屬材料與熱處理等9門課程,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。開設(shè)專業(yè)課程:傳感技術(shù)、機(jī)床電器裝調(diào)、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修、機(jī)床機(jī)械構(gòu)件與部件、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)、交流伺服與變頻技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試等7門課程,加強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知和理解。開設(shè)課設(shè)技能訓(xùn)練課:鉗工基本操作技能訓(xùn)練、電工基本操作技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床操作技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床操作與編程、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)技能訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技能訓(xùn)練等6門課程,提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。開設(shè)綜合課程:企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、綜合能力考核、技能鑒定,綜合檢測學(xué)生在校的所學(xué)所練。在校期間,我們注重理論教學(xué),關(guān)注實(shí)踐操作。在課程中,基本以理實(shí)一體化課程方式推進(jìn),聘請企業(yè)師傅和教師同堂上課。在課程中由師傅主導(dǎo),教師輔助。讓學(xué)生在學(xué)校就能體驗(yàn)工廠師傅帶徒,在學(xué)校就知道實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題。課程中,我們采用真機(jī)床教學(xué),真機(jī)床練習(xí),實(shí)打?qū)嵉闹噩F(xiàn)機(jī)床報(bào)警,手把手教學(xué),幫助學(xué)生排除機(jī)床故障。校企合作,學(xué)生走進(jìn)企業(yè),體驗(yàn)真實(shí)的維修場景,體驗(yàn)未來工作。在崗位中,遇到的問題不一定是學(xué)校學(xué)過的,機(jī)床型號(hào)不一定是課上見過的,如何處理這類問題,如何通過機(jī)床廠自帶的一些資料,尋找維修的方法。在沒有資料時(shí)如何通過網(wǎng)絡(luò)、同行解決問題,是我們校企合作中學(xué)生的主要學(xué)習(xí)點(diǎn)。
三結(jié)語
數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化設(shè)備,對(duì)于數(shù)控設(shè)備維修人才的綜合素質(zhì)有較高的要求,因此數(shù)控維修人才的培養(yǎng)也應(yīng)該是綜合性的。在提高維修人員綜合素質(zhì)的前提下,注重理論和實(shí)踐的互相協(xié)調(diào),注重培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)必將是未來培養(yǎng)高級(jí)數(shù)控維修人才必修之路。
參考文獻(xiàn)
[1]智妍數(shù)據(jù)中心.2015年中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及分析展望[N].中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2015.12
關(guān)鍵字:數(shù)控機(jī)床 管理 維修
目前,基于數(shù)控技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)基本上取代了以普通機(jī)床為主要生產(chǎn)設(shè)備的舊的機(jī)械制造技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)業(yè)已是當(dāng)今全球機(jī)械制造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。鑒于目前數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)中的普遍應(yīng)用,我國制造業(yè)對(duì)于掌握數(shù)控機(jī)床操作及維修技術(shù)的人才需求量變得日益增多。數(shù)控機(jī)床不同于以往的普通機(jī)床,它是一種精度高、效率高、柔性好的生產(chǎn)設(shè)備。一個(gè)企業(yè)中數(shù)控機(jī)床的擁有量,數(shù)控機(jī)床的基本狀況,數(shù)控機(jī)床的管理維修能力決定了該企業(yè)的生產(chǎn)效益以及能否在激勵(lì)的競爭中脫穎而出。
1、數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀
從一項(xiàng)研究報(bào)告中可以得知,目前對(duì)于數(shù)控機(jī)床的使用中普遍缺乏健全的管理辦法甚至部分企業(yè)根本沒有管理辦法。使用的數(shù)控機(jī)床由于管理不善、技術(shù)服務(wù)的相對(duì)滯后,使得數(shù)控機(jī)床經(jīng)常停工,處于亞健康狀態(tài)。數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率非常低、所產(chǎn)生的效益也很低,企業(yè)對(duì)于設(shè)備的利用率,技術(shù)人員技術(shù)水平低下,是目前影響影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展的重要因素。并且在一定程度上造成能源和資源的浪費(fèi),嚴(yán)重制約著企業(yè)競爭力增強(qiáng)。
作為實(shí)現(xiàn)國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略裝備的數(shù)控機(jī)床,關(guān)系到國家在全球所處的戰(zhàn)略地位,在一定的程度上體現(xiàn)著國家綜合國力水平。任何一種設(shè)備在使用過程中都會(huì)出現(xiàn)故障,數(shù)控機(jī)床也是一樣的。因此,數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)是有效地保障數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行。數(shù)控機(jī)床是一種基于過程的控制,它要求在進(jìn)行控制的每一步和每一刻都必須達(dá)到準(zhǔn)確無誤的要求。數(shù)控機(jī)床的任何一個(gè)零件發(fā)生故障或者失效,都會(huì)使數(shù)控機(jī)床無法正常工作,從而導(dǎo)致生產(chǎn)停滯。因此,加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的日常管理保養(yǎng)并且掌握數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)就顯得尤為重要了。
2、數(shù)控機(jī)床的管理與維修
2.1數(shù)控機(jī)床的管理
為保證機(jī)床正常使用延長工作壽命應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)床的日常管理和養(yǎng)護(hù)。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際使用情況,依據(jù)所購數(shù)控設(shè)備的相應(yīng)使用說明書,就地取材結(jié)合企業(yè)特點(diǎn)制定合理的日常維護(hù)與保養(yǎng)制度。通常,日常維護(hù)與保養(yǎng)可分為常規(guī)檢查、重點(diǎn)檢查、有針對(duì)性地檢查、專項(xiàng)檢查、全面檢查等檢查方式,做到百無一漏。對(duì)于數(shù)控機(jī)床上運(yùn)動(dòng)很頻繁的零部件、機(jī)械傳動(dòng)部分應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)檢查。對(duì)安全部件要根據(jù)使用期限和實(shí)際的使用情況及時(shí)修理或者更換。對(duì)于關(guān)系到機(jī)床精度和方面的零部件如冷卻液、傳動(dòng)絲杠、導(dǎo)軌、液壓等部件要充分的及時(shí)的保養(yǎng)和維護(hù)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件要定期添加指定品牌和指定型號(hào)的油,同時(shí)要定期更換冷卻液以保證冷卻系統(tǒng)的正常工作。數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)部分要實(shí)現(xiàn)清潔無污染。防止粉塵進(jìn)入電氣系統(tǒng),將冷卻劑與電氣系統(tǒng)相互隔離開,以防止其對(duì)電子部件的腐蝕破壞。對(duì)于有一段時(shí)間不使用的數(shù)控機(jī)床,要定期由專人對(duì)機(jī)床進(jìn)行維護(hù),每周開機(jī)通電保養(yǎng)2次,每次空機(jī)運(yùn)行1小時(shí)左右。
注重設(shè)備的使用環(huán)境,以保證設(shè)備正常高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都要用到壓縮空氣,如果壓縮空氣濕度太大、潔凈程度不夠,往往會(huì)造成很多隱患。設(shè)備使用過程中要善于發(fā)現(xiàn)事故隱患,做到積極防備,防患于未然,嚴(yán)格按照說明書的要求,對(duì)油、液壓油、冷卻液、保持機(jī)床數(shù)據(jù)用電池等定期更換,要定期檢查設(shè)備精度,通過補(bǔ)償絲杠的螺距誤差和反向間隙來保證設(shè)備的精度。
通過不斷強(qiáng)化人員設(shè)備管理意識(shí),嚴(yán)格考核、獎(jiǎng)懲兌現(xiàn),使大家積極性和潛能得到有效發(fā)揮,使工作由“被動(dòng)式”變?yōu)椤爸鲃?dòng)式”。機(jī)床要定期連續(xù)可靠地工作,除了自身的質(zhì)量外,與使用者平時(shí)的正確維護(hù)保養(yǎng)有關(guān),做好這項(xiàng)工作,要進(jìn)行相關(guān)考核制度建設(shè),獎(jiǎng)罰分明、及時(shí)兌現(xiàn)對(duì)檢查考核過程中發(fā)現(xiàn)的問題給責(zé)任部門發(fā)放限期整改通知中,舉一反三進(jìn)行認(rèn)真整改,并對(duì)整改結(jié)果跟蹤檢查,對(duì)于未按要求整改的加倍處罰。
2.2數(shù)控機(jī)床的維修
數(shù)控機(jī)床自身價(jià)格昂貴,而且使用成本和維修成本也很高。因此要做到事前認(rèn)真維護(hù),盡量避免小問題釀成大事故。注重設(shè)備的使用環(huán)境,以保證設(shè)備正常高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。特別是電網(wǎng)供電質(zhì)量、溫度、濕度、壓縮空氣等。對(duì)于歐洲生產(chǎn)的設(shè)備對(duì)電網(wǎng)要求很嚴(yán),電網(wǎng)供電質(zhì)量不好往往會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至于燒毀驅(qū)動(dòng)動(dòng)單元。大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都要用到壓縮空氣,如果壓縮空氣濕度太大、潔凈程度不夠,往往會(huì)造成很多隱患。在由此導(dǎo)致的數(shù)控機(jī)床故障時(shí)一定要選擇原有廠家的配件或者廠家指定的配件。對(duì)于沒有技術(shù)把握的數(shù)控機(jī)床通常要求廠家來進(jìn)行維修,并準(zhǔn)備好相應(yīng)的輔助。
在設(shè)備使用過程中要善于發(fā)現(xiàn)事故隱患,做到積極防備,防患于未然。使用過程中發(fā)現(xiàn)有異常噪聲、傳動(dòng)軸偶爾爬行、精度有所下降、空調(diào)制冷效果下降等,都能說明設(shè)備己經(jīng)存在一定程度的故障隱患,如果不及時(shí)處理,可能會(huì)造成機(jī)床更大程度的損壞。此時(shí)要及時(shí)找出設(shè)備使用說明書查看相應(yīng)情況的處理辦法和手段。如不能解決則需要聯(lián)系數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)廠家進(jìn)行報(bào)修,并停止對(duì)機(jī)床的使用。按照廠家技術(shù)人員的指示對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行相應(yīng)的處理之后,耐心等待技術(shù)人員的到來。
3、總結(jié)
對(duì)于數(shù)控機(jī)床的管理和維修,必須制定詳細(xì)的工作規(guī)程和詳細(xì)的工作計(jì)劃,對(duì)于相關(guān)人員的職責(zé)必須明確。此外對(duì)于數(shù)控機(jī)床的相應(yīng)技術(shù)資料要進(jìn)行整理、歸檔,在使用和維護(hù)過程中注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn),做好工作的細(xì)節(jié)部分??傊挥袑?duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行熟練操作,實(shí)現(xiàn)精心的維護(hù)保養(yǎng),從嚴(yán)管理,才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的能力,為企業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床 機(jī)床維修 故障分析 解決方案
中圖分類號(hào):TG68 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)08(c)-0079-01
數(shù)控機(jī)床是綜合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及測量技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等領(lǐng)域的最新現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備,使機(jī)械加工水平達(dá)到一個(gè)新的層次上。針對(duì)數(shù)控機(jī)床維修的重要性來說,主要側(cè)重于電子、機(jī)械、液、氣及光學(xué)的交叉點(diǎn)上。數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)是保障數(shù)控機(jī)床正常工作的前提,同時(shí),對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動(dòng)作用。由此可見,數(shù)控機(jī)床維修的重要性。在數(shù)控機(jī)床使用過程中要遵循正確的操作流程,嚴(yán)肅處理維修方面的問題。
1 數(shù)控機(jī)床的使用和維修特點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床是一種高效、新型的自動(dòng)化機(jī)床,應(yīng)用前景非常廣泛。與普通機(jī)床相比,它在使用和維修方面具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和較好的靈活性:工作過程使用數(shù)控加工程序控制,改變數(shù)控加工程序就可以針對(duì)不同的零件進(jìn)行加工。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化加工,可以滿足當(dāng)前市場的需求,可實(shí)現(xiàn)零件種多種類,小批量的生產(chǎn)。(2)具有高精度及好的穩(wěn)定性:數(shù)控機(jī)床程序是預(yù)先設(shè)定的,人工操作很少,避免了人工操作產(chǎn)生的誤差,數(shù)控機(jī)床具有較好剛度、利用計(jì)算機(jī)控制精確度較高,對(duì)于零件加工質(zhì)量的穩(wěn)定有很大幫助。利用高科技補(bǔ)償誤差和校正錯(cuò)誤點(diǎn),使數(shù)控加工精度大大提高。(3)具有較高生產(chǎn)效率:數(shù)控機(jī)床工作工序速度都由計(jì)算機(jī)控制,速度調(diào)節(jié)范圍大,可根據(jù)零件的加工工序合理調(diào)節(jié)速度;進(jìn)行在線監(jiān)測,無需停機(jī),節(jié)省時(shí)間;換刀、更換工作臺(tái)采用自動(dòng)化,節(jié)約時(shí)間;加工的同時(shí)可以進(jìn)行工件裝卸,并且一次裝夾可實(shí)現(xiàn)多面和多工序加工,減少中間工作時(shí)間;數(shù)控加工工序集中,可減少零件周轉(zhuǎn)時(shí)間,整體計(jì)算,可以節(jié)省大量的時(shí)間。(4)勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好:數(shù)控機(jī)床的裝卸零件、更換刀具、控制面板等需要人工操作,其它都是機(jī)械化操作,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。此外,數(shù)控機(jī)床的安全防護(hù)措施較好,還具有自動(dòng)排屑、自動(dòng)冷卻和自動(dòng)裝置,操作者的勞動(dòng)條件相對(duì)較好。(5)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。(6)數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字控制,應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制管理,實(shí)現(xiàn)了工作的高度自動(dòng)化和現(xiàn)代化。使用、維護(hù)技術(shù)要求高:數(shù)控機(jī)床價(jià)格高,為了達(dá)到較為理想經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)于機(jī)床操作人員及維修人員的專業(yè)素質(zhì)要求相對(duì)較高。
2 數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例
數(shù)控機(jī)床在使用過程中,不可避免地出現(xiàn)一些故障,需要檢查維修。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障,原因及特點(diǎn)各不相同,主要有以下幾點(diǎn)。
主軸部件故障:其中自動(dòng)換刀部分的刀拉緊機(jī)構(gòu)、自動(dòng)換檔裝置及主軸精度維持裝置容易出現(xiàn)故障。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床采取電氣自動(dòng)調(diào)速后已取消了機(jī)械變速箱裝置,主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,從而大大減少了故障。常見的故障實(shí)例有(1)一臺(tái)瑞士產(chǎn)SCHAUBLIN 43加工中心主軸松刀失控,經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)輸出端有信號(hào),電源輸出正常,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)電源打開時(shí)電磁閥不能完成吸合動(dòng)作,確定閥體出現(xiàn)異常,更換后正常工作。
ATC刀具交換裝置故障:ATC刀具自動(dòng)交換裝置故障是數(shù)控機(jī)床主要故障之一。主要的故障有:刀庫運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差超差、機(jī)械手夾刀柄不穩(wěn)定及機(jī)械手運(yùn)動(dòng)動(dòng)作不準(zhǔn)。這些故障都會(huì)使換刀動(dòng)作緊急停止,整機(jī)因此也會(huì)停機(jī)。具體實(shí)例:北一—大隈數(shù)控機(jī)床,ATC刀具交換裝置故障出現(xiàn),限位開關(guān)失靈,通過手動(dòng)復(fù)位后恢復(fù)正常。
進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障:數(shù)控機(jī)床伺服控制系統(tǒng)故障,是數(shù)控機(jī)床中常見和最主要的故障,約占整個(gè)系統(tǒng)故障的1/3。故障一般有三種:(1)因系統(tǒng)具有軟件診斷程序,顯示報(bào)警信息。(2)設(shè)置在伺服系統(tǒng)上的硬件顯示報(bào)警。(3)出現(xiàn)故障時(shí)沒有任何報(bào)警顯示。一般出現(xiàn)故障的是伺服控制單元、位置反饋部分及伺服電機(jī)這幾個(gè)地方。檢測時(shí)要先看它有沒有伺服使能信號(hào),即根據(jù)PLC法度榜樣檢查使能是否滿足條件要求。然后檢查屏幕軸數(shù)值的變化情況,伺服軸的移動(dòng)情況,觀察伺服單元上指令電壓的變化,由此可以斷定故障出現(xiàn)的位置和反映出來的問題。具體事例:(1)一臺(tái)國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)機(jī)床失控,經(jīng)過初步檢查,發(fā)現(xiàn)伺服機(jī)電內(nèi)檢測原件的反饋信號(hào)接反了,重新接好反饋信號(hào)之后恢復(fù)正常。(2)一臺(tái)國產(chǎn)數(shù)控車床發(fā)生過載報(bào)警,經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)機(jī)械負(fù)載正常,再進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),速度控制單元上電機(jī)電流上限設(shè)置偏低,將電機(jī)電流重新設(shè)置到正常值上恢復(fù)正常。
數(shù)控機(jī)床除了上面的故障之外還有一些常見的故障,例如:一臺(tái)數(shù)控1680臥式車床精車平面精度和表面粗糙度達(dá)不到要求,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主要故障是主軸間隙過大,刀架部位產(chǎn)生擺動(dòng),調(diào)整主軸位置、夾緊導(dǎo)軌斜鐵恢復(fù)正常;一臺(tái)國產(chǎn)STC4540數(shù)控車床工作臺(tái)變速不靈,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)電磁滑閥動(dòng)作不正常,經(jīng)過拆卸修理使電磁滑閥達(dá)到靈活程度后恢復(fù)正常。除此之外,數(shù)控機(jī)床工作時(shí)還會(huì)發(fā)生另外一些故障,具體問題要根據(jù)出現(xiàn)的故障具體提出解決方案。
3 結(jié)語
隨著數(shù)控機(jī)床的普遍使用,現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床技術(shù)開始向高速、精密、復(fù)合、智能方向發(fā)展,發(fā)展空間以為廣闊,機(jī)床的維修工作更是不能小覷,只有做好這些工作,才能使數(shù)控機(jī)床朝著更廣、更好的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;故障;診斷;維修
數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代加工制造業(yè)中發(fā)揮著重要的作用,已經(jīng)成為現(xiàn)代零部件生產(chǎn)加工的主要設(shè)備。但是無論是哪種數(shù)控機(jī)床,也無論其又多高的可靠性,在長期執(zhí)行生產(chǎn)加工任務(wù)時(shí)都難免會(huì)產(chǎn)生各種各樣或大或小的故障。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí),機(jī)床運(yùn)行受阻甚至停止,為順利生產(chǎn)造成阻礙,直接影響生產(chǎn)進(jìn)度,即使機(jī)床保持運(yùn)行狀態(tài),在加工精度和加工效率方面也會(huì)受到影響。數(shù)控機(jī)床一旦發(fā)生故障,在診斷和維修方面是存在一定難度的。因此,對(duì)于機(jī)床維修人員來說,熟練掌握機(jī)床維修技能,具有快速進(jìn)行故障診斷的能力是十分必要的。
1、數(shù)控機(jī)床的常見故障類型
1.1系統(tǒng)故障。系統(tǒng)性故障是數(shù)控機(jī)床最為常見的故障,當(dāng)超過某種設(shè)定的限度或者滿足一定的條件的情況下必然發(fā)生的故障。比如機(jī)床冷卻系統(tǒng),當(dāng)油標(biāo)下降到最低刻度線以下,就必然會(huì)發(fā)生超溫警報(bào),系統(tǒng)必然發(fā)生停機(jī)故障?;蛘弋?dāng)某一軸沿著某一方向出現(xiàn)了超限移動(dòng),機(jī)床就會(huì)發(fā)出超程報(bào)警。對(duì)于此類故障,只需要加強(qiáng)日常維護(hù),按要求正確操作和使用就會(huì)有效的避免故障發(fā)生。
1.2隨機(jī)故障。隨機(jī)故障是機(jī)床在正常的生產(chǎn)運(yùn)行過程中,在相同的工況條件下偶爾發(fā)生的故障。相對(duì)于其它故障困難,這種故障因?yàn)榫哂信既恍?,診斷起來就難度較大。導(dǎo)致此類故障發(fā)生的原因很多,比如零部件裝配不當(dāng)、組件排列不當(dāng)、參數(shù)設(shè)定不合、人工操作失誤、日常維護(hù)不到位、運(yùn)行環(huán)境等因素的影響。
1.3報(bào)警故障和無報(bào)警故障。報(bào)警顯示故障,當(dāng)有故障發(fā)生時(shí),機(jī)床報(bào)警裝置會(huì)有報(bào)警通知,當(dāng)硬件系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)上的LED指示會(huì)亮起發(fā)出報(bào)警指示。數(shù)控機(jī)床的硬件數(shù)控中,每一個(gè)單元都裝置有報(bào)警指示燈,包括控制面板、線路板、伺服單元等,包括一些外設(shè)裝置上。當(dāng)這些硬件單元有故障發(fā)生時(shí),燈光亮起提醒工作人員有故障發(fā)生,以及時(shí)診斷并排除故障。數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)程序或者加工程序出現(xiàn)錯(cuò)誤或者數(shù)據(jù)丟失、計(jì)算機(jī)等軟件系統(tǒng)發(fā)生故障,就會(huì)在顯示器上有報(bào)警信息顯示出來,同時(shí)可能還會(huì)伴有報(bào)警信號(hào)?,F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)通常都具有自我故障診斷的工,當(dāng)有故障發(fā)生時(shí),系統(tǒng)會(huì)自行檢測并判斷出故障類型,并發(fā)生故障出來指示。對(duì)于軟件故障報(bào)警,維修人員可通過技術(shù)資料中相關(guān)的報(bào)警故障處理方法來排除故障。有些故障發(fā)生起來比較突然,沒有硬件報(bào)警顯示,也沒有軟件報(bào)警顯示,對(duì)于這種無報(bào)警故障,診斷起來難度相對(duì)要大得多。這就需要根據(jù)實(shí)際的情況結(jié)合專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來對(duì)故障進(jìn)行診斷。
2、數(shù)控機(jī)床常見故障的診斷與維修
2.1主軸刀與刀庫故障。數(shù)控機(jī)床的主軸刀與刀庫故障,常見的類型主要有:(1)交換刀具的過程中掉刀。當(dāng)主軸刀與刀庫中的刀具在進(jìn)行交換的過程中,發(fā)生掉刀故障。故障的原因主要在于在換刀的過程中,主軸箱沒有返回到換刀點(diǎn),也可能是換刀點(diǎn)出現(xiàn)了飄移,機(jī)械手還沒有達(dá)到指定位置就開始抓到,以致于發(fā)生掉刀故障。對(duì)于此類故障的可以對(duì)主軸箱的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行重新的操作,使其達(dá)到預(yù)定的換刀點(diǎn),如果是換刀點(diǎn)故障就需要對(duì)換刀點(diǎn)重新進(jìn)行設(shè)置。(2)刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)故障。這里所說的刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)故障主要是指刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)沒有達(dá)到預(yù)定位置點(diǎn)。導(dǎo)致此種故障發(fā)生的原因在于:第一,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)問題,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)位置誤差。對(duì)電機(jī)進(jìn)行更新,重新對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。第二,液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障,油路堵塞。對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查,疏通油路,更換液壓閥。第三,刀庫阻滯。對(duì)刀庫進(jìn)行檢查,查看裝刀是否恰當(dāng)合理。(3)換刀時(shí)主軸刀松刀不暢。數(shù)控機(jī)床加工中心在自動(dòng)換刀的過程中,主軸刀松刀不暢通,動(dòng)作遲緩。對(duì)于此類故障主要對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行故障檢查和診斷,通常原因在于:第一,氣動(dòng)系統(tǒng)存在壓力不足;第二,拉力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障;第三,松刀氣缸發(fā)生故障。對(duì)于此類故障,首先對(duì)主軸系統(tǒng)的氣動(dòng)系統(tǒng)壓力進(jìn)行檢查,如果壓力在0.6MPa以下,則說明壓力不足,此時(shí)打開壓力機(jī)進(jìn)行調(diào)壓,使壓力上升到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。(4)主軸定位出現(xiàn)偏差。主軸在沒能達(dá)到預(yù)定的理想位置,定位出現(xiàn)偏差,通常會(huì)首先考慮到主軸的電氣系統(tǒng)發(fā)生故障。對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正常,沒有故障報(bào)警,定位編碼準(zhǔn)確,動(dòng)作也正確,則排除電氣系統(tǒng)發(fā)生故障。在此種情況下,故障原因很可能出現(xiàn)在編碼器的連接上。對(duì)連接處進(jìn)行檢查,連接處用于緊固的螺釘發(fā)生了松動(dòng),連接處存在較大的間隙,這是導(dǎo)致主軸定位偏移的主要原因,只需對(duì)連接緊固螺釘重新加以固定即可排除故障。
2.2主軸串行通信故障。SPM與CNC的通訊發(fā)生了故障,通信出現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)此故障進(jìn)行診斷,故障原因可能包括以下幾點(diǎn):第一,電纜連接問題。對(duì)SPM和CNC的連接電纜進(jìn)行檢查,是否接觸完好,是否存在連接不良。電纜與插頭之間是否完好連接,是否存在折斷或者破損。電纜確定是否是雙絞線電纜,連接是否與說明書的標(biāo)示有出入。第二,在CNC電路板母板上設(shè)置有用于控制主軸的電路回路,如果問題出現(xiàn)在母板上,則需要對(duì)其進(jìn)行更換。
2.3電池電壓異常。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)長時(shí)間的持續(xù)運(yùn)行,電池能量損耗,電壓降低,顯示器上會(huì)對(duì)此有報(bào)警顯示。當(dāng)出現(xiàn)電池電壓異常的報(bào)警顯示時(shí),就需要盡快對(duì)電池進(jìn)行更換,以使電池保持足夠的電壓維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行,防止電壓故障造成存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)丟失。
3、結(jié)語
本文對(duì)數(shù)控機(jī)床的常見故障類型進(jìn)行分析,有些故障的發(fā)生是完全可以預(yù)先避免的,必然油、冷卻液等,在日常機(jī)床維護(hù)中,定期對(duì)此類系統(tǒng)標(biāo)線進(jìn)行檢查,使其保持在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi),就可以有效的防止此類故障的發(fā)展。對(duì)于機(jī)床故障的診斷和排除與機(jī)床維修工人本文的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)積累也有直接的關(guān)系。因此,機(jī)床故障維修人員應(yīng)該不斷學(xué)習(xí),了解每一種機(jī)床的性能和詳細(xì)資料,當(dāng)機(jī)床發(fā)生故障時(shí),能夠快速準(zhǔn)確的找到故障原因并排除故障。
參考文獻(xiàn)
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一、詢問調(diào)查
在接到機(jī)床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時(shí),首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài),不做任何處理,這樣有利于迅速、準(zhǔn)確地分析故障原因。同時(shí)仔細(xì)詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況,依此做出初步判斷,以便確定現(xiàn)場排故所應(yīng)攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等,減少往返時(shí)間。
二、現(xiàn)場檢查
到達(dá)現(xiàn)場后,首先要驗(yàn)證操作者提供各種情況的準(zhǔn)確性、完整性,從而核實(shí)初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平限制,對(duì)故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例。因此,到現(xiàn)場后不要急于動(dòng)手處理,重新仔細(xì)調(diào)查各種情況,以免破壞了現(xiàn)場,使排故增加難度。
三、故障分析
根據(jù)已知的故障狀況分類分析故障類型,從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的,所以一般情況下對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書,可以列出產(chǎn)生該故障的多種原因。
四、確定原因
對(duì)多種可能的原因進(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因,這時(shí)對(duì)維修人員是一種對(duì)該機(jī)床熟悉程度、知識(shí)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力的綜合考驗(yàn)。
五、排故準(zhǔn)備
有些故障的排除方法可能很簡單,有些故障則往往較復(fù)雜,需要做一系列的準(zhǔn)備工作。例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理、元器件的采購甚至排故計(jì)劃步驟的制定等等。
數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于排除了。因此,故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下:
1.直觀檢查法即感官檢查是故障分析之初必用的方法
(1)詢問。向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果,并且在整個(gè)分析判斷過程中可能要多次詢問。
(2)目視??傮w查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài),例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機(jī)械手位置等;各電控裝置如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、裝置等,有無報(bào)警指示,局部查看有無保險(xiǎn)燒煅,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等。
(3)觸摸。在整機(jī)斷電條件下,可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號(hào)導(dǎo)線(如伺服與電機(jī)接觸器接線)的聯(lián)接狀況等,來發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。
(4)通電。這是指為了檢查有無冒煙、打火,有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動(dòng)機(jī)和元件存在而通電,一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。
2.儀器檢查法
使用常規(guī)電工儀表對(duì)各組交、直流電源電壓以及相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測量,從中找尋可能的故障。例如,用萬用表檢查各電源情況及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測量點(diǎn)的測量,用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無,用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3.信號(hào)與報(bào)警指示分析法
(1)硬件報(bào)警指示。這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈,結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可得知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。
(2)軟件報(bào)警指示。如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示,依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊,便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
4.接口狀態(tài)檢查法
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中,而CNC與PLC之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān)的,這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上的指示燈顯示,有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào),又要熟悉PLC編程器的應(yīng)用。
5.參數(shù)調(diào)整法
數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù),以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配,更能使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化。因此,任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的;而隨機(jī)床的長期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化,會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障,需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。這種方法對(duì)維修人員的要求是很高的,要對(duì)具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解,既知曉其地址,熟悉其作用,又要有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
6.備件置換法
當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時(shí),由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要把故障落實(shí)于某一區(qū)域乃至某一元件是十分困難的。為了縮短停機(jī)時(shí)間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然后再去檢查修復(fù)故障板。備件板的更換要注意以下問題:
(1)更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。
(2)許多印制電路板上都有一些開關(guān)或短路棒的設(shè)定以匹配實(shí)際需要,因此在更換備件板上一定要記錄原有的開關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài),并將新板作好同樣的設(shè)定,否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能工作。
(3)某些印制電路板更換后還需進(jìn)行某些特定操作,以完成其中軟件與參數(shù)的建立,這一點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說明。
(4)有些印制電路板是不能輕易拔出的,例如含有工作存儲(chǔ)器的板,或者備用電池板,否則會(huì)丟失有用的參數(shù)或者程序,必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說明操作。
鑒于以上條件,在拔出舊板更換新板之前,一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料,弄懂要求和操作步驟,以免造成更大的故障。
7.交叉換位法
當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查。例如,兩個(gè)坐標(biāo)的指令板或伺服板交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意,不僅硬件接線要正確交換,還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換,否則不僅達(dá)不到目的,還可能會(huì)產(chǎn)生新的故障造成思維混亂,一定要事先考慮周全,設(shè)計(jì)好軟、硬件交換方案,準(zhǔn)確無誤再行交換檢查。
8.特殊處理法
當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入PC基開放化的發(fā)展階段,其中軟件含量越來越豐富,有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件甚至還有使用者自己的軟件。由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一些問題,會(huì)使得有些故障狀態(tài)無從分析,例如死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象,可以采取特殊手段來處理,比如整機(jī)斷電,稍作停頓后再開機(jī)。維修人員可以在自己的實(shí)踐中摸索其規(guī)律或者探索其他有效的方法。