數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失了規(guī)定的功能的現(xiàn)象稱為數(shù)控機(jī)床的故障。
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物,技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床的故障也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較復(fù)雜,這給數(shù)控機(jī)床的故障診斷和維修帶來不少困難。為了便于機(jī)床的故障分析和診斷,本節(jié)按故障的性質(zhì)、故障產(chǎn)生的原因和故障發(fā)生的部位等因素大致把數(shù)控機(jī)床的故障劃分為以下幾類。
1、按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障性質(zhì)分類
(1)系統(tǒng)性故障
這類故障是指只要滿足一定的條件,機(jī)床或者數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。例如電網(wǎng)電壓過高或者過低,系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生電壓過高報(bào)警或者過低報(bào)警;切削量過大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生過載報(bào)警等。
例如一臺(tái)采用SINUMERIK810
系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在加工過程中,系統(tǒng)有時(shí)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),重新啟動(dòng)后,還可以正常工作。根據(jù)系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象懷疑故障原因是系統(tǒng)供電電壓波動(dòng),測(cè)量系統(tǒng)電源模塊上的24V輸人電源,發(fā)現(xiàn)為22.3V左右,當(dāng)機(jī)床加工時(shí),這個(gè)電壓還向下波動(dòng),特別是切削量大時(shí),電壓下降就大,有時(shí)接近21V,這時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),為了解決這個(gè)問題,更換容量大的24V電源變壓器將這個(gè)故障徹底消除。
(2)隨機(jī)故障
這類故障是指在同樣條件下,只偶爾出現(xiàn)一次或者二次的故障。要想人為地再現(xiàn)同樣的故障則是不容易的,有時(shí)很長(zhǎng)時(shí)間也很難再遇到一次。這類故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下,這類故障往往與機(jī)械結(jié)構(gòu)的松動(dòng)、錯(cuò)位,數(shù)控系統(tǒng)中部分元件工作特性的漂移、機(jī)床電氣元件可靠性下降有關(guān)。
例如一臺(tái)數(shù)控溝槽磨床,在加工過程中偶爾出現(xiàn)問題,磨溝槽的位置發(fā)生變化,造成廢品。分析這臺(tái)機(jī)床的工作原理,在磨削加工時(shí)首先測(cè)量臂向下擺動(dòng)到工件的卡緊位置,然后工件開始移動(dòng),當(dāng)工件的基準(zhǔn)端面接觸到測(cè)量頭時(shí),數(shù)控裝置記錄下此時(shí)的位置數(shù)據(jù),然后測(cè)量臂抬起,加工程序繼續(xù)運(yùn)行。數(shù)控裝置根據(jù)端面的位置數(shù)據(jù),在距端面一定距離的位置磨削溝槽,所以溝槽位置不準(zhǔn)與測(cè)量的準(zhǔn)確與否有非常大的關(guān)系。因?yàn)椴唤?jīng)常發(fā)生,所以很難觀察到故障現(xiàn)象。因此根據(jù)機(jī)床工作原理,對(duì)測(cè)量頭進(jìn)行檢查并沒有發(fā)現(xiàn)問題;對(duì)測(cè)量臂的轉(zhuǎn)動(dòng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸有些緊,可能測(cè)量臂有時(shí)沒有精確到位,使測(cè)量產(chǎn)生誤差。將旋轉(zhuǎn)軸拆開檢查發(fā)現(xiàn)已嚴(yán)重磨損,制作新備件,更換上后再也沒有發(fā)生這個(gè)故障。
1.?dāng)?shù)控機(jī)床的使用環(huán)境
對(duì)于數(shù)控機(jī)床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動(dòng)較大的設(shè)備(如沖床)和有電磁干擾的設(shè)備。
2.電源要求
3.?dāng)?shù)控機(jī)床應(yīng)有操作規(guī)程
進(jìn)行定期的維護(hù)、保養(yǎng),出現(xiàn)故障注意記錄保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)等。
4.?dāng)?shù)控機(jī)床不宜長(zhǎng)期封存
5.注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員
數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)
1.嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度
2.防止灰塵進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)
漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。
3.定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)
4.經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓
電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%~110%。
5.定期更換存儲(chǔ)器用電池
6.?dāng)?shù)控系統(tǒng)長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)
經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行溫機(jī)程序。
7.備用電路板的維護(hù)機(jī)械部件的維護(hù)
機(jī)械部件的維護(hù)
1.刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)
① 用手動(dòng)方式往刀庫(kù)上裝刀時(shí),要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;
② 嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù),防止機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞;
③ 采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫(kù)上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號(hào)是否與所需刀具一致,防止換錯(cuò)刀具導(dǎo)致事故發(fā)生;
④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;⑤ 經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確,檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位,并及時(shí)調(diào)整,否則不能完成換刀動(dòng)作;
⑥ 開機(jī)時(shí),應(yīng)先使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動(dòng)作。
2.滾珠絲杠副的維護(hù)
① 定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度;
② 定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動(dòng)以及支撐軸承是否損壞。如有以上問題要及時(shí)緊固松動(dòng)部位,更換支撐軸承;
③ 采用潤(rùn)滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠,每天機(jī)床工作前加油一次;
④ 注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進(jìn)入絲杠防護(hù)罩和工作過程中碰擊防護(hù)罩,防護(hù)裝置一有損壞要及時(shí)更換。
3.主傳動(dòng)鏈的維護(hù)
① 定期調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)帶的松緊程度;
② 防止各種雜質(zhì)進(jìn)入油箱。每年更換一次潤(rùn)滑油;
③ 保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時(shí)調(diào)整液壓缸和活塞的位移量;
④ 要及時(shí)調(diào)整配重。
4.液壓系統(tǒng)維護(hù)
① 定期過濾或更換油液;
② 控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度;
③ 防止液壓系統(tǒng)泄漏;
④ 定期檢查清洗油箱和管路;
⑤ 執(zhí)行日常點(diǎn)檢查制度。
5.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)
① 清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分;
② 檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量;
③ 保持系統(tǒng)的密封性;
④ 注意調(diào)節(jié)工作壓力;
⑤ 清洗或更換氣動(dòng)元件、濾芯;