数控机床的维修与故障

能源员

一、数控机床故障处理的基本条件
1、人员条件
8 F- P/ L- g& `- B- V* j从事数控机床维修的工程技术人员首先要具备高度的责任心和良好的职业道德，要充分掌握数控机床的工作原理、结构组成与工作状况。尤其是该机床的数控系统的结构和特点。
2、工作条件
（1）、准备好常用的条件，并随时可以得到微电子元件或其他机械、液压、气动元件的支援与供应。
（2）、具备必要的维修工具、测试工具、仪表及微机、最好有便携式在线故障检测仪。如有有必要可以用数字维修测试仪表测试仪器，如：逻辑分析仪、仿真器、特征分析仪、故障检测仪等。
（3）、具备充分和必要的资料，如：线路图册、维修保养手册、设备说明书，接口、调试与分析、参数设置记录手册与资料，位检及传感器手册与资料，PLC说明书与用户程序单，器件手册与表格等。
（4）、收集现场信息是维修工作的重要组成部分。对故障出现前的操作与机床的运行情况更应了解并听取操作人员的介绍，对现场检查要有记录。
三、数控装置的故障处理
1、处理步骤
9 K$ H0 l: J# e" ]) c0 T（1）、现场工作人员作好故障的详细记录，尤其应对出现故障时的数控装置工作方式做详细的记录。
. L# K8 F* J; c（2）、及时与维修专业部门联系，维护现场，禁止盲目拆卸及非专业人员的乱调试。
（3）、维修专业人员在获得详细报告后，作好现场检测、维修、调试工作准备，包括工具及资料的准备。
2、故障判断和分析
（1）、利用外部现象判断故障。观察故障发生后的各种外部现象及作好故障的详细记录并判断故障的可能部位。一般情况下简单故障通过各种直接观察就能解决问题。再有，检查系统各种连接电缆是否松动，断开、接触不良也是处理数控系统故障时首先要想到的。
（2）、利用软件报警功能。在系统运行中，能定时用自诊断程序对系统进行快速诊断，一旦检测到故障，立即进行故障分类，并显示在CRT上，点亮面板上的报警指示灯，停止机床的运行。维修时间可根据报警类型来查找问题所在。
（3）、利用硬件报警功能。对统统用的各种数控系统，为了提高系统的维护性，在数控系统中设置有众多的报警指示装置，通过指示灯的亮与灭，数码管的显示状态来为维修人员指示鼓掌所在位置及类型。因此，前两种方法不能解决的时候，可以借助各报警装置，观察有无报警指示，然后根据指示查阅随机说明书来处理故障。
另外，也可以充分利用同类元气件置换，判断故障并排除。
四 、软件故障的处理
数控机床出现软件故障后，一般采取以下方法予以排除：
（1）、对软件丢失或变化造成的运行异、程序中断、停机故障可采取对数据、程序更改补充方法，亦可采用清除再输入法。
这类故障主要是指存储在RAM中的NC机床数据、设定数据、PLC机床程序、零件程序出现丢失或出错。这些程序是确定系统功能的依据，是系统适配于机床所必须的，出错后造成系统故障或某些功能失效，PLC机床程序出错也可能造成故障停机。对于这种情况的处理是找出出错维修或丢失维修，更改补充后可以排除。 若出错或丢失较多，采用清除后重新写入法恢复更好。
# d' ?1 z1 P. ]8 I5 c) `3 z# O应该注意，叙谈系统在清楚所有软件后会使报警消失。在清除前应有充分准备，必须把现行可能被清除的内容记录下来，以便清除后恢复他们。
（2）、对于机床程序和数据处理中发生了引起中断的运行结果而造成的故障停机，可采用硬件复位法、开关系统电源法排除。
   NCRESET 和PLC  RESET分别可对系统，PLC复位，使后继操作重新开始，但它们不会破坏有关软件及正常的中间处理结果。不管任何时候都允许这样做，以消除报警。也可以采取清除法，但对NC  PLC 采用清除时，可能会使数据、程序丢失。这时候应注意保护不清楚的部分。开关系统电源一次的作用与使用RESET法类似，系统出现故障后有必要这样做。
* `9 s' k& O- C; c1 |故障举例：TC1000型加工中心，某一故障现象是屏幕显示紊乱，重新输入机床数据，机床恢复正常，但停机后数小时再启动，故障重现。经过检查是MS140电源板上的电池电压降至下限，重新更换电池后，重新输入数据后故障消失。
' \. v0 S, t# a' S( j& k) z五、驱动伺服系统的故障处理
* d/ c0 |! t8 S数控机床的驱动伺服系统包括进给取得能够及主轴驱动。分直流与交流两类不同的装置。
' W6 a* h) Q7 P5 j& W. _% j  A1、进给驱动系统故障的处理
（1）、软件报警现象包括：伺服进给系统出错报警（大多数是速度控制单元故障引起或是主控印刷线路板内与维修控制或伺服信号有关部分发生故障）、检测单元（如测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器等）有故障或检测信号引起故障以及过热报警（包括伺服单元过热、变压器过热及伺服电机过热）等三种情况。
故障举例：WY203型自动换箱数控组合机床Z轴一启动，即出现跟随误差过大报警而停机。经检查发现，位置控制环反馈元件光栅电缆，由于运动中受力而拉伤断裂，造成丢失反馈信号，将光栅电缆连接好，再开机故障消失。
( s( G7 \: L# x( m- d& N（2）、硬件报警现象包括：高压报警（电网电压不稳定+、大电流报警（晶闸管损坏），电压过低报警（大多数为输入电压低于额定值的85%或电源线连接不良）、过载报警（机械负载过大）、速度反馈断线报警、保护开关动作有误等，这些故障在处理中应按具体情况分别对待，只要有针对性的措施就会顺利排除故障。
& z% }, R# Q0 U$ }（3）、无报警显示的故障现象包括（机床失控、机场震动，机床过冲（参数设置不当）、躁声过大（电机方面故障）、快进时不稳定等现象，这些故障要从检查速度控制单元、参数设置、传动副间距、异物侵入，电机轴向窜动，，电刷接触不良等做起去查找故障源。
故障举例：WY203型自动换箱数控组合机床出现X轴电机转速下降。打开电机发现，电刷粘有污物，使其接触不良，将污物清除后，再开机故障消失。
% N- j: _6 ?5 J% K) X2、主轴驱动系统故障的处理
5 Y# U# x2 _; D（1）、直流主轴控制系统的故障包括：主轴停止旋转（触发线路故障），主轴速度不正常（测速发电机故障或A/D转换器故障），主电机振动或躁声过大（相序不对或电源频率设定有错误），过电流报警、速度偏差过大（速度过大或主轴被制动）等。
: a% n: C+ e) B( X% W（2）、交流主轴控制系统的故障包括：电机过热（负荷超标、冷却系统过脏、冷却风扇损坏或电机与控制单元接线不良等）、交流输入电路及再生回路溶丝烧断（这类故障原因很多，如阻抗过高、浪涌吸收器损坏、电源整流桥损坏、逆变器用的晶体管模块损坏、控制单元印刷电路板损坏、电机加减频率过高等）、主电机振动、噪音过大、惦记速度超标或达不到正常速度等故障。同样，对待这些故障必须先从检测开始，查找并分析故障原因，找出故障源，针对这些故障采取措施排除。
/ d  \1 I5 h9 s$ u% o$ p六、
5 {7 ?3 `* e+ M4 L8 h数控机床机械部分的故障处理
数控机床机械部分的故障与普通机床机械故障部分相同的可按普通机床故障处理。但由于数控机床多采用电器控制，使机械结构简单化，所以机械故障率明显降低。重要有以下几个方面：
% s. e9 h, t" _% ^! U: {# p1、
7 ^5 P5 w" |& K  u, I进给传动链故障
由于数控机床的传动链大多数采用滚动摩擦副，所以大多数表现运动品质下降而造成的。如反向间隙增大，定位精度达不到要求、机械爬行、轴承噪音大等。所以这部分的维修常与运动副的预紧力、松动环和补偿环节的调整有密切关系。
9 b; K1 c" l& o! d3 I* M2、
  E2 {' [  h6 h- ^# G' E; Z: I主轴部件故障
7 a* D( a+ x7 B  ]! p9 Z- k* J6 k6 W3 ~这部分故障多与刀柄的自动拉紧装置、自动变档装置及主轴运动精度下降有关。
% s: h/ m% `" E# ~6 p3、
ATC刀具自动交换装置故障
' a) p9 B2 R. f据统计ATC刀具自动交换装置故障占数控机床故障的一半以上。故障现象是：定位误差超差、机械手夹持刀柄不稳、刀库运动故障、机械手运动动作不准等。所有这些故障，都会导致换刀动作紧急停止。
4、
行程开关压合故障。
9 j7 `( T2 {5 F1 r& B; r% m数控机床配备了许多限位开关，使用一段时间后，使运动部件的运动性质起了变化以及压合形成开关的机械可靠性与行程开关的品质、特性都会影响整机的运动。
* B: v5 s+ S, G/ O4 o; Q5、
配套附件可靠性下降故障。
数控机床的配套附件包括：排削装置、防护装置、冷却装置、主轴冷却恒温箱装置及野鸭油箱等。这些部件的损坏或动作不灵都会产生故障。使机床停止工作。如加工中心换刀动作依靠压缩空气，若气泵供压不足，或储气罐使气压会产生报警而停机。

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各位兄弟！来了就下，下了就跑，也不留下只言片语？

wsx1314

挺好,谢谢

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谢谢．．．楼住的分享啊！！！辛苦．．辛苦．．．

langzi8

感谢楼主和卡车的分享

仗剑走天涯

谢谢楼主，都是很实用的方法。