时间:2023-08-24 16:49:45
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数控机床是技术密集度及自动化程度很高的,典型的机电一体化产品,但在企业生产中,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,很大程度上取决于如何使用数控机床。而对于数控机床的使用不能单纯依靠维修人员在发生故障时及时修复机床使其尽早投入使用,还应重视机床的日常维护保养工作。
1、选择合适的使用环境
数控机床的使用环境(例如:温度、湿度、振动、电源电压、频率及干扰等)会影响机床的正常运转,所以在安装机床时应严格要求做到符合机床说明书规定的安装条件和要求。在经济条件许可的条件下,应将数控机床与普通机械加工设备隔离安装,以便于维修和保养。
2、严格遵守数控机床的操作规程,制定并严格执行数控机床管理的规章制度
制定和遵守操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一,实践证明许多故障都可由遵守操作规程而减少。若机床在使用中出现故障,操作者不可盲目处理,以免产生更为严重的后果,要注意保留现场,待维修人员来后如实说明故障前后的情况,尽早排除故障。故障若属于操作原因,操作者要吸取经验,避免下次犯同样的错误。除日常维护外还必须制定并严格执行数控机床管理的规章制度,主要包括:定人、定岗和定责任的“三定”制度,定期检查制度,规范交接班制度等。
3、长期不用的数控机床的维护与保养
在数控机床闲置不用时,应经常给数控系统通电。给机床通电后使其空运行。在空气湿度大的雨季应该天天通电,利用电器元件本身发热驱走数控柜内的潮气,以保证电子部件的性能稳定可靠。
4、数控系统中硬件控制部分的维护与保养
每年让有经验的电工检查一次,检测有关的参考电压是否在规定范围内,如电源模块的各路输出电压、数控电源参考电压等是否正常并清除灰尘;检查系统内各电器元件联接是否松动;检查各功能模块使用及风扇的运转是否正常并清除灰尘;检查伺服放大器和主轴放大器使用的外接式再生放电单元的联接是否可靠并清除灰尘;检测各功能模块使用的存储器后备电池的电压是否正常,一般应根据厂家的要求定期更换。对于长期停用的机床,应每月开机运行4小时,这样可以延长数控机床的使用寿命。
5、机床机械部分的维护与保养操作者给刀架上装刀时要保证安装到位并检查是否锁紧可靠。
注意所装刀号与所需刀具一致,防止换错刀具导致事故发生;开机后检查刀架回零位置是否正确,刀台刀架空运行检查各部分工作是否是正常动作。
机床应定期检查、调整丝杠螺母的轴向间隙,保证反向传动精度和轴向刚度;注意保护护板,避免硬质灰尘和切屑从损坏的护板缝隙进入丝杠。定期调整主轴驱动皮带的松紧程度;防止各种杂质进入油箱,每年更换一次油。
操作者在每班加工结束后,应清扫干净散落于护板、导轨等处的切屑;在工作时注意检查排屑器是否正常工作,以免造成切屑堆积损坏导轨精度,危及丝杠和导轨的寿命;在工作结束前应将各伺服轴回归原点后停机。
6、机床主轴电机的维护与保养
维修电工应每年检查一次伺服电机和主轴电机。着重检查其运行噪声、温升,若噪声过大,应查明原因,是轴承等机械问题还是与其相配的放大器的参数设置问题,采取相应措施加以解决。对于直流电机,应对其电刷、换向器等进行检查、调整、维修或更换,使其工作状态良好。检查电机端部的冷却风扇运转是否正常并清扫灰尘;检查电机各联接插头是否松动。
7、机床进给伺服电机的维护与保养
对于数控机床的伺服电机,要在10-12个月进行一次维护保养,加速或者减速变化频繁的机床要在2个月进行一次维护保养。
维护保养的的主要内容有:用干燥的压缩空气吹除电刷的粉尘,检查电刷的磨损情况。如需更换,需选用规格相同的电刷,更换后要空载运行一定时间使其与换向器表面吻合;检查清扫电枢整流子以防止短路;如装有测速电机和脉冲编码器时,也要进行检查和清扫。
数控机床中的直流伺服电机应每年至少检查一次,一般应在数控系统断电的情况下,并且电动机已完全冷却的情况下进行检查:取下橡胶刷帽,用螺钉旋具刀拧下刷盖取出电刷;测量电刷长度,如FANUC直流伺服电动机的电刷由10mm磨损到小于5mm时,必须更换同一型号的电刷。仔细检查电刷的弧形接触面是否有深沟和裂痕,以及电刷弹簧上是否有打火痕迹。如有上述现象,则要考虑电动机的工作条件是否过分恶劣或电机本身是否有问题。用不含金属粉末及水分的压缩空气导入装电刷的刷孔吹净粘在孔壁上的电刷粉末。如果难以吹净,可用螺钉旋具尖轻轻清理,直到孔壁全部干净为止,但要注意不要碰到换向器表面。重新装上电刷,拧紧刷盖。如果更换了新电刷,应使电动机空运行一段时间,以使电刷表面和换向器表面吻合。
8、机床测量反馈元件的维护与保养机床测量元件采用编码器、光栅尺的较多,维修电工每月检查一次测量元件联接是否松动,是否被油液或灰尘污染。
9、机床电气部分的维护与保养具体检查可按如下步骤进行:
(1)检查三相电源的电压值是否正常,有无偏相,如果输入的电压超出允许范围则进行相应调整。
(2)检查所有电气联接是否良好。
(3)检查各类开关是否有效,可借助于数控系统CRT显示的自诊断画面及可编程机床控制器(PMC)、输入输出模块上的LED指示灯检查确认,若不良应更换。
(4)检查各继电器、接触器是否工作正常,触点是否完好,可利用数控编程语言编辑一个功能试验程序,通过运行该程序确认各元器件是否完好有效。
(5)检验热继电器、电弧抑制器等保护件是否有效等等。电工应每年检查调整一次。电气控制柜及操作面板显示器的箱门应密封,不能用打开柜门使用外部风扇冷却的方式降温。操作者应每月清扫一次电气柜防尘滤网,每天检查一次电气柜冷却风扇或空调运行是否正常。
10、压系统的维护与保养
检查各液压阀、液压缸及管子接头是否有外漏;液压泵或液压马达运转时是否有异常噪声等现象;液压缸移动时工作是否正常平稳;液压系统的各测压点压力是否在规定的范围内,压力是否稳定,油液的温度是否在允许的范围内;液压系统工作时有无高频振动;电气控制或撞块(凸轮)控制的换向阀工作是否灵敏可靠;油箱内油量是否在油标刻线范围内;行位开关或限位挡块的位置是否有变动;液压系统手动或自动工作循环时是否有异常现象;定期对油箱内的油液进行取样化验,检查油液质量,定期过滤或更换油液;定期检查蓄能器的工作性能;定期检查冷却器和加热器的工作性能;定期检查和旋紧重要部位的螺钉、螺母、接头和法兰螺钉;定期检查更换密封元件;定期检查清洗或更换液压元件;定期检查清洗或更换滤芯;定期检查或清洗液压油箱和管道。
操作者每周应检查液压系统压力有无变化,如有变化,应查明原因,并调整至机床制造厂要求的范围内。操作者在使用过程中,应注意观察刀架换刀情况、护板来回移动是否正常;液压油箱内油位是否在允许的范围内;油温是否正常,冷却风扇是否正常运转;每月应定期清扫液压油冷却器及冷却风扇上的灰尘。
机床液压油过滤装置每年都应清洗;检查液压油的油质,如果失效变质应及时更换,所用油品质应是机床制造厂要求品牌或已经得到确认可代用的品牌;每年检查调整一次主轴箱平衡缸的压力,使其符合出厂要求。
11、机床气动系统的维护与保养
保证供给洁净的压缩空气,压缩空气中通常都含有水分、油分
和粉尘等杂质。水分会使管道、阀和气缸腐蚀,油液会使橡胶、塑料和密封材料变质,粉尘会造成阀体动作失灵。选用合适的过滤器可以清除压缩空气中的杂质,使用过滤器时应及时排除和清理积存的液体,否则当积存液体接近挡水板时,气流仍可将积存物卷起。
保证压缩空气中含有适量的油,大多数气动执行元件和控制元件都要求有适度的,方法一般采用油雾器进行喷雾。油雾器一般安装在过滤器和减压阀之后。油雾器的供油量一般不宜过多,通常每10m3的自由空气供1ml油量(即40滴到50滴油)。检查是否良好的一个方法是:找一张清洁的白纸放在换向阀的排气口附近,如果阀在工作三到四个循环后,白纸上只有很轻的斑点,表明是良好的。
保持气动系统的密封性,漏气不仅增加了能量的消耗,也会导致供气压力的下降,甚至造成气动元件工作失常。严重的漏气在气动系统停止运行时,漏气引起的噪声很容易发现,轻微的漏气则利用仪表,或用涂抹肥皂水的办法进行检查。
保证气动元件中运动零件的灵敏性,从空气压缩机排出的压缩空气,包含有粒度为0.01~0.08μm的压缩机油微粒,在排气温度为120~220℃的高温下,这些油粒会迅速氧化,氧化后油粒颜色变深,粘性增大,并逐步由液态固化成油泥。这种μm级以下的颗粒一般过滤器无法滤除。当它们进入到换向阀后便附着在阀芯上,使阀的灵敏度逐步降低,甚至出现动作失灵。为了清除油泥,保证灵敏度,可在气动系统的过滤器之后,安装油雾分离器,将油泥分离出。此外,定期清洗液压阀也可以保证阀的灵敏度。
保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度,调节工作压力时,压力表应当工作可靠,读数准确。减压阀与节流阀调节好后,必须紧固调压阀盖或锁紧螺母,防止松动。操作者应每天检查压缩空气的压力是否正常;过滤器需要手动排水的,夏季应两天排一次,冬季一周排一次;每月检查器内的油是否用完,及时加满规定品牌的油。
12、机床部分的维护与保养
各部分必须按要求定期加油,注入的油必须清洁,
处应每周定期加油一次,找出耗油量的规律,发现供油减少时及时通知维修工维修。操作者应随时注意CRT显示器上的设备报警信息,发现报警或异常现象时,及时通知维修工维修。钳工每年应进行一次油油路检查,发现油路堵塞或漏油应及时疏通或修复。底座里的油必须加到油标的最高线,以保证工作的正常进行。因此,必须经常检查油位是否正确,油应5-6个月更换更换一次。由于新机床各部件的初磨损较大,所以第一次和第二次换油的时间应提前到每月换一次,以便及时清除污物。废油排出后,箱内应用煤油冲洗干净(包括床头箱及底座内油箱),同时清洗或更换滤油器。
13、可编程机床控制器(NC)的维护与保养主要检查NC的电源模块的电压输出是否正常;输入或输出模块的接线是否松动;输出模块内各路熔断器是否完好;后备电池的电压是否正常,必要时进行更换。对NC输入输出点的检查可利用CRT上的诊断画面用置位复位的方式检查,也可用运行功能试验程序的方法检查。
14、机床精度的维护与保养
定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。其软方法主要是通过系统参数补偿,如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等;硬方法一般要在机床大修时进行,如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等。
15、有些数控系统的参数存储器是采用CMOS元件,其存储内容在断电时靠电池带电保持。一般应在一年内更换一次电池,并且一定要在数控系统通电的状态下进行,否则会使存储参数丢失,导致数控系统不能工作。
16、及时清扫。如空气过滤器的清扫,电气柜的清扫,印制线路板的清扫。
随着数控技术不断发展,数控设备超负荷运转给数控机床造成很大的压力,在长期超负荷使用中,数控机床的维护和保养显得有为重要,结合几年的经验和对数控设备维护、设备管理工作中的一些经验,就数控设备的使用以及机床电气设备维护保养必须注意几个基本的问题。
【关键词】
数控机床;数控装置;机床排故
数控机床的日常维护,是对数控机床的定期检查和日常保养工作。如果这项工作做得很好,可以延长电器元件、功能模块的寿命和机械磨损周期,防止意外事故的发生。在日常维护中,必须注意以下几个问题:
一、配备高素质的编程、操作和维护人员
数控机床是综合了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品,其控制系统复杂、价格昂贵。因此配备的人员必须具备以下基本素质,一是应有高度的责任心和良好的职业道德。二是具有较广的知识面和勤学习、善思考、多动手的良好工作习惯。负责日常维护的人员,不仅要掌握计算机原理、电子电工技术、自动控制与电力拖动、测量技术、机械传动及切削加工工艺知识,而且要具有一定的英语基础和较强的动手实践能力。才能全面掌控数控机床,使设备良好运行的基本保障。
二、建立数控设备的维护保养制度
数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统不同,各具不同的特性.其维护保养的内容和细则也各有其特色,具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况,并参照机床使用说明书要求,针对性地制订并严格制定日常维护保养制度是非常必要的。日常维护工作可以分为每天检查、每周检查、每半年检查和不定期检查等各种检查周期。检查内容为常规检查内容。对一些频繁运动的元、部件(无论是机械传动部分还是驱动控制部分),都应该作为定期的检查对象。如重复定位精度,必须每次技能鉴定前作重点检查,以保证学生在考核中得到较好的尺寸精度。另外对于储存器(CMOS)供电电池,应在数控系统通电状态下更换新电池,以确保存储参数不丢失,数控系统正常运行。
三、重点抓好数控装置的维护
1、注意数控装置的防尘
首先,除进行必要的检修外,平时应尽量少开柜门,因为柜门常开易使空气中飘浮的灰尘、油雾和金属粉末落在印刷线路板上和电器接插件上,很容易造成元器件之间的绝缘电阻下降,从而引发故障甚至造成元器件损坏,所以加强数控柜和强电柜的密封管理很重要。有些数控机床的主轴速度控制单元安装在强电柜中,强电柜门关的不严是使电器元件损坏、是数控系统控制失灵的一个原因。
其次,对一些已受外部灰尘、油雾污染的电路板和接插件可采用专用电子清洁剂喷洗。
2、重视数控装置的散热
环境温度过高会使数控装置内温度升高,若散热条件不好会使数控系统工作不稳定,因此对数控装置的散热通风装置,必须经常检查,不能马虎。始终要保证冷却风扇的工作状态良好,要对过滤网作定期进行清理,确保冷却风道的畅通。避免在高温天气里,打开数控柜门,用风扇对数控机床进行降温,这是不利防尘的盲目举动。
四、加强设备状态巡视
通常,在数控机床使用的第一年内,有1/3以上的故障是由于操作不当引起的。所以,日常设备巡视很重要,这项工作体现了设备管理人员高度的责任性和专业水准,如果做得好,既可以提高工人的编程与操作技能,又可以避免机床故障的发生。
五、做好机床排故工作
机床一旦出现报警,说明机床已出现故障或处在非正常工作状态。应该首先查明原因,然后才能继续运行。数控机床一旦停机,直接影响实习教学计划,后果非常严重。因此,维护人员必须要有高超技术和严谨的工作作风,认真作好维修记录,对故障发生的原因进行科学地分析,发现故障的根源与规律,从而排除机床故障。
此外,应注意数控机床不宜长期封存,闲置过长会使电子元器件受潮,加快其技术性能下降或损坏,所以,对闲置的数控设备也应定期维护保养,保证机床每周通电1~2次,每次运行1小时左右,防止机床电器元件受潮,并能及时发现有无电池报警信号,以免系统软件参数丢失。
关键词:数控保养;安装保养;点检保养;人才保养
随着现代化社会的日益变迁,机械制造越来越被人们用于我们日常加工和生产,机械制造中数控机床的使用越来越广泛,大到综合型加工业,小到门市小作坊,数控机床被用于人们生活中的方方面面。但是就我在工作中的感受而言我们在使用数控机床的时候,只想着如何将机床的能力和稼动率达到最大化,长时间的运转和稼动,缺少专业人才的保养,极容易产生设备的故障,甚至影响生产进度,经常导致休息时间加班加点。虽然明天下班的时候我们员工也会对机床进行表面进行初步的清扫,但是这样的清扫远达不到设备保养的真正效果。机床的死角和内部零部件任然没有得到一定的保养。
在实际工作中我们不难看出我们的员工天天打扫的机床在我们的摄像机前漏出了原形,这只是我们设备得不到保养得一个小的缩影而已。长时间的对设备的死角和内部零部件不进行清扫和更换,会降低设备的精度和寿命。如何保证我们数控机床正常运转和我们的生产进度呢?必须对设备进行保养,设备的保养,我认为要从以下几点出发:
1数控机床安装的工作环境和精度确认
(1)数控机床应安装在适当的坏境中,温度过高会导致机床内部电气线路加速老化,工作中经常会看见由于温度过高,设备模块报警连续不断,这就是坏境的温度没保证到位,温度控制在低于30度即可。太过潮湿的坏境会加快机床表面和内部零件生锈腐蚀,影响设备运转。要远离振动大的设备如冲床锻压设备等,如是高精度的设备应采取防振措施。要远离强电磁干扰源,使设备正常运转。(2)确认数控机床的稳固和水平跳动性,可以在安装设备的时候将四角打上螺丝固定于地面,而不是在设备加工或运转的时候,机床还在抖动。定时地对我们的机床进行水平确认,确认是否设备有偏动。定期对机床的跳动进行打表确认,使机床的精度得到保证。
2数控机床安装后的保养
无论在各个学校或者在数控加工工厂内,新设备的引进都是一套设备保养计划的开始。小到各个设备的有效标示,大到各个电气机械部位都不可以错过。设备引进初期设备故障率颇高,这一时间段设备的液压电气机械部分还没有完全的磨合,没有正常的保养,而盲目的投入生产加工中,势必导致设备的使用寿命的降低。如何做好设备前期的保养,前期的保养是一种预防性的保养,总结以下几点:(1)详细阅读数控设备配备的相关图纸、说明书、机床出厂的检测报告、调试验收报告等资料和参数设定、程序、刀具刀补等数据资料归梢,包括纸质和电子文档两种形式。(2)详细检查、记录、保存机床出厂的原始典型状态数据,如开机全部同零状态和自动加工状态时刀库、换刀、转台在规定位置状态及指定刀号时的程序、位置、坐标系、刀补等基础数据。(3)新进机床的第一次换油及油箱清洗非常重要,包括液压油箱、油箱、主轴冷却油箱、转台减速油箱等,目的是解决机床初期磨损大对油污染的问题。(4)数控机床技术支持预案准备:人员培训、数据备份方法和手段、备件规划、故障原因分析与排除方法。
3数控机床日常的防护保养
对数控机床的日常使用在我们的设备保养中起着至关重要的一点。怎么做到很好的日常的防护,根据不同型号的数控设备有着不同的方案,但总的来说设备日常的保养防护都应包括以下几点:(1)把握日常生产中的细节,勿违章操作。(2)使我们的机床保持良好的状态,油的种类不应加错。(3)定期检查电气机械部件是否有老化损坏。(4)定期对数控机床的各个开关按钮进行试验,预防加工中出现异常等。
这边列举一个实例来感受我们日常保养的重要:比如设备关电重启之后进给倍率没有打低,没有控制下刀的位置(或者没有将加工程序回到加工起始文位置),循环启动直接加工,容易导致刀塔与刀库撞击加工部件,在我的日常工作中经常会有这样的事情发生,当这样的问题出现时大部分的操作人员会有这样的想法和做法,如图所示:
怎样做好数控机床的日常维护,我认为不可以看表面现象,如上图所看到的,日常操作中异常情况发生之后被我们从表面上解决了,撞击之后设备仍然可以正常的运转和加工,但是机床的真正的问题没有被我们发现,长此下去机床的精度得不到保证,内部损伤的零部件得不到及时的修理和更换,这样一来我们的设备频繁的故障率节节升高,直到最后无法修理而导致报废。这边我有份某工厂停产大修的数据表格可以详细的说明日常的细节没把握住,换来的是大规模的维修成本和时间浪费。
如果我们再加上人力物力的损失,这种代价实在有点过高。我们要在日常工作中有针对性对我们的操作人员进行培训,将应避免的异常问题消灭在萌芽之中。在本人工作的周边发生过无数次类似于这样在日常生产中,没有把握住细节而导致数控机床遭受到无法挽回的伤害,换回来的是一份份的再发防止方案。我们要做的不是在异常情况发生之后的灭火者,而是在异常情况放生之前的预防者,不要做事后诸葛亮。我们的操作者要有对数控机床的自我保养意识。日常防护中要做到点检保养,即定点、定期、定标、定项、定法、定人、检查、记录、处理、分析即首先确定一台数控机床有多少个维护点;分析这台设备可能发生故障的部位;确定多长时间检查一次;要对维护点逐个制订标准;每个维护点检查的项目要有明确规定;对检查的方法和仪器也要有规定;应根据检查的部位和技术精度要求,落实到人;检查的环境、步骤要有规定;每次检查要详细做记录,并按规定格式填写清楚;能处理和调整的要处理和调整,不能处理的,要及时报告有关人员,安排处理;检查记录和处理记录都要定期进行系统分析,找出薄弱“维护点”,即故障率高的点或损失大的环节,提出意见,交设计人员进行改进设计。这样一来员工在保养机床的时候就会知道哪些是重点,哪些是必须要维护的,查出来的问题可以用特别的记号在点检表上标出,但切记不允许有点检作假现象,这样我们在点检表上可以对设备的异常问题一目了然了,我们可以针对点检出来的问题进行专项的整改和维修,及早发现设备异常问题,从而达到我们设备保养防患于未然。
4制作规范的数控操作规程
除了第二点说到的日常防护之外,还需制定并严格执行数控机床的管理规章制度制度。主要包括:(1)定人。规定机床的使用者即使用责任人。如他人必须使用,那么必须有机床的使用责任人陪同。(2)定责。机床的使用职责与使用责任人挂钩。这里包括机床清扫和机床护理。(3)定场。机床使用者在机床的时候不应离开机床,在机床需要维修时,拆卸下的部件应有对应的置场,以防组装时发生漏装情况。
5数控设备的保养离不开专业人才的维护
现代社会在快速的前进和发展,对数控加工业的要求也越来越严格,对于简单的数控操作人员来说,熟悉数控机床的操作与编程、日常的设备卫生清扫是上岗操作的基本条件,但这些远远不足以对我们的设备保养起到真正的作用,我们需要更多的设备保养得专业人才,他们需具备相应的电气机械等多方面的技能,对数控机床的原理和结构有较深的认识,来为我们的数控机床保驾护航。充分运用专业人员的优势,我们要做到以下几点:(1)定期对数控机床进行彻底检查:线路是否凌乱与需要更换、机械轴承是否有卡死现象等等。(2)有针对性的对一线操作者进行培训:定期举行电气机械方面的培训,使一线操作者初步了解自己所操作的设备等等。(3)指导操作者正确的操作规程,切勿违章操作减少对机床的伤害。(4)制作有针对性的机床防护标语进行张贴。(5)不定期的对一线生产线进行巡检,指出生产设备不到位的违规现象,并与生产一线领导进行沟通,做出机床防护保养方案并定期确认效果等。当然我们专业人士要做的还有很多,根据我们工作的条件环境来合理的安排每天所要做的事项,来达到我们设备保养得目的。
通过以上的叙述,我们在数控机床的保养上应有一定的认识,一个认真和有规划的设备保养计划与思维,有助于我们数控机床使用的正常的运转和精度,提高机床的使用寿命,所以请让我们所有的数控操作者行动起来,用科学的保养来延长数控机床的高性能寿命。
参考文献:
[1] 刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].机械工业出版社,2006.
关键词:数控机床电气控制系统;故障诊断;维护
中图分类号:TG519 文献标识码:A
1 数控机床电气系统的故障调查
数控机床电气系统的故障调查,是发现故障及排除故障的基础性工作,具有十分重要的作用。故障调查工作主要包括:(1)询问调查,积极向操作者询问故障产生的全过程,全面掌握有效信息,并依此做出初步判断。(2)现场调查,根据初步掌握的信息,进行现场故障分析检查,进一步掌握故障信息。(3)故障分析,根据掌握的有效信息,对故障进行彻底分析,找出故障发生的原因,并积极寻找解决之策。(4)排除故障的准备,在确定故障发生的原因之后,做好排除准备,包括工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购等。
2 数控机床电气系统故障诊断的方法
2.1 直观诊断方法
直观诊断方法是检查数控机床电气系统故障的最基本、最常用的方法。经验丰富的维修人员往往通过观察机床的光、声、味等异常现象即可判断出问题所在,从而判断出故障的原因并做好相关处理。
2.2 自诊法
随着技术的不断发展进步,现代数控系统已逐步实现故障的自诊,随时监视数控系统软件和硬件的工作状态,及时反应包括硬件、用户零件程序、标准循环、数控通道等方面的异常信息,为故障处理提供极大的方便。电子、电器装置上等部件上都有各种状态和故障指示灯,由此判断故障所在的位置及类型,进而采取相应解决措施,信号与报警指示分析的结合,能够及时排除故障,进行有效维修,是一种较为可靠的方法。
2.3 参数分析诊断法
数控机床的参数设置的合理性是机床正常运行的关键,参数一经设置后,相关数值便不可更改,具有一定的稳定性。但是由于数控设备长期运行,产生各个零部件磨损、性能变化等原因,引起参数丢失会发生变化,从而引起混乱现象,影响了机床的正常工作,甚至需要停机排除,严重影响了生产活动。因此,需要对相关参数进行分析和诊断,并进行有效调整,保障机床的正常运行。
2.4 置换及转移诊断法
置换,即在确定故障原因的前提下,为缩短停机维修的时间,保障生产的顺利进行,而利用备用的印制电路板、集成电路芯片、模板或元器件等替换有疑点的部分,然后再去检查修复故障板。转移,就是在不能确定故障板又没有备件的情况下,可以将CNC系统中具有相同功能的两块电路板、集成电路芯片、模板或元器件互相交换,观察故障现象是否随之转移,从中判断故障部位。
2.5 仪器检查诊断法
故障仪器检查,主要是为了检查出故障源,若将故障源定位在元器件上,便可彻底掌握故障的性质,了解故障产生的原因,从而大大节约了维修费用及停机时间。如使用电路板在线测试议或电路板故障测试议,事前输入电路板特性参数,通过比较,能找出问题所在。
3 电气系统故障的排除
电气系统故障的排除方法有很多种,主要有:(1)改善电源质量,主要是为了稳压电源,改善电源波动,进而减少电源板的故障。(2)系统报警时,可采取硬件初始化复位的方法,实现对系统的故障清除,同时,要做好相关数据的拷贝记录,以免造成数据丢失。(3)使用搜索功能进行检查,对异常参数进行更改和程序更正,从而确保机床正常运行。(4)用性能完好的备件替换诊断出故障的线路板,做初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将出故障的线路板修理。
4 数控机床电气控制系统的日常维护
4.1 数控机床设备管理规程的制定
数控机床电气系统进行合理的日常维护和保养,离不开行之有效的设备管理规程。企业应加强重视,针对机床的具体性能和加工对象制定科学、合理的设备管理规程,以保障设备管理工作的高效进行。同时,还应建立相关的故障检查、维修工作等档案,包括保养内容及各个功能元器件的保养周期,为设备维护工作提供依据。
4.2 数控机床电压维护
通常情况下,电网电压额定值为10%~-15%,数控系统的电网电压波动应控制在这个额定值的范围内。若超出正常额定值有效范围,系统则不能正常运行,因此,在日常维护中,要加大对数控装置使用的电网电压进行监视。
4.3 数控机床电气柜门维护
一般情况下,数控机床不允许随意打开柜门,除了必要的调整和维修外。加工车间空气中多含有灰尘、油雾及金属粉末等污染物,如果它们落入数控系统内的印制线路板或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及印制线路板损坏。因此在日常维护中,如非必要,杜绝随意打开柜门。
4.4 数控机床电气柜散热通风装置维护
数控机床电气柜温度过高,系统过热,极易引起故障,影响机床的正常运行。因此,日常维护中,要经常检查各功能模块使用的冷却风扇运转的情况,同时,还要检查风道过滤网是否堵塞。若散热通风装置灰尘较多,则应及时清除。
4.5 久置数控机床维护
数控机床的日常维护,还应包括对久置机床的维护。如果数控系统闲置半年以上不用,应保证每月给数控系统通电,编制循环程序让数控机床各轴运动半小时以上,保障机床的整体性能。
结语
数控机床是企业生产中的重要设备,其性能及使用寿命直接关系着企业的生产和经济效益。对数控机床电气系统进行合理的日常维护和保养,可使设备保持良好的状态,有效地预防和降低数控机床的故障发生率,保证安全生产,减少停机损失。只有加强对数控机床电气控制系统的故障诊断,并针对出现的故障进行维修,才能保障企业生产的正常进行,才能在最少设备支出的基础上最大限度实现企业的经济效益,增强企业的核心竞争力,促进企业的持续、快速、健康发展。
参考文献
[1]朱悦涵,颜冠辰.PLC在数控机床电气控制系统的故障诊断中的应用[J].机电技术,2012(05):40-43.
【关键词】数控机床;液压与气压系统;维护
【Abstract】In the modern industrial production process, the numerical control lathe obtained the massive utilization, Hydraulic system is an important part of the NC machine tool; the maintenance of the hydraulic system for the normal operation of CNC machine tool foundation. This paper mainly introduces the main content and method of the hydraulic system maintenance of CNC machine tools, has the important practical significance of its normal use of machine tools.
【Key words】Numerical control engine bed;Hydraulic system;Maintenance
液压技术是实现现代化传动和控制的关键技术之一,现代数控机床在实现整机的全自动化控制中,除数控系统外,还需要配备液压与气压传动装置来辅助实现整机的自动运行功能。所用的液压传动装置应结构紧凑、工作可靠、易于控制和调节。
液压传动系统在数控机床中的应用具有如下辅助功能:
(1)自动换刀所需的动作。如机械手的伸、缩、回转和摆动及刀具的松开和夹紧动作。
(2)机床运动部件的平衡。如机床主轴箱的重力平衡和刀库机械手的平衡等。
(3)机床运动部件的运动、制动和离合器的控制、齿轮拨叉挂挡等。
(4)机床运动部件的支撑。如动、静压轴承和液压导轨等。
(5)机床的和冷却。
(6)机床防护罩、板、门的自动开关。
(7)工作台的夹紧、松开及其自动交换动作。
(8)夹具的自动放松、夹紧。
机床中液压系统发生故障时,事前往往都会出现异常现象。而认真严格地日常检查和保养,对于及时发现和排除小的故障,预防大的事故发生,具有很重要的意义。因此,应重视和加强日常检查和保养。
1 液压系统的维护要点
1.1 控制油液污染,保持油液清洁,是确保液压系统正常工作的重要措施
据统计,液压系统的故障有80%是由油液污染引发的,油液污染还会加速液压元件的磨损。
1.2 控制液压系统中油液的温升是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节
一台机床的液压系统,若油温变化范围大,其后果是:
(1)影响液压泵的吸油能力及容积效率;
(2)系统工作不正常,压力、速度不稳定,动作不可靠;
(3)液压元件内外泄漏增加;
(4)加速油液的氧化变质。
1.3 控制液压系统泄漏
因为泄漏和吸空是液压系统的常见故障,因此控制液压系统泄漏极为重要。要控制泄漏,首先是提高液压元件零部件的加工精度和元件的装配质量以及管道系统的安装质量;其次,是提高密封件的质量,注意密封件的安装使用与定期更换;最后是加强日常维护。
1.4 防止液压系统的振动与噪声
振动会影响液压件的性能,使螺钉松动、管接头松脱,从而引起漏油,因此要防止和排除振动现象。
1.5 严格执行日常点检制度
液压系统的故障存在隐蔽性、可变性和难于判断性,因此应对液压系统的工作状态进行点检,把可能产生的故障现象记录在日检维修卡上,并将故障排除在萌芽状态,从而减少故障的发生。
1.6 严格执行定期紧固、清洗、过滤和更换制度
液压设备在工作过程中,由于冲击振动、磨损和污染等因素,会使管件松动,金属件和密封件磨损,因此必须对液压件及油箱等实行定期清洗和维修制度,对油液、密封件执行定期更换制度。
2 作业中注意事项
机械作业要柔和平顺,机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使机械故障频发,大大缩短使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎,一方面使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。
3 液压系统的预防性维护是数控机床现代化管理的发展需要
所以加强对液压系统的日常保养对机床正常使用和避免设备意外发生故障都至关重要,主要的保养工作有下列内容:
3.1 日检
其主要项目包括液压系统、主轴系统、导轨系统、冷却系统、气压系统。日检就是根据各系统的正常情况来加以检测。例如,当进行主轴系统的过程检测时,电源灯应亮,油压泵应正常运转,若电源灯不亮,则应保持主轴停止状态,与机械工程师联系。进行维修。
3.2 周检
其主要项目包括机床零件、主轴系统,应该每周对其进行正确的检查,特别是对机床零件要清除铁屑,进行外部杂物清扫。
3.3 月检
主要是对电源和空气于燥器进行检查。电源电压在正常情况下额定电180V-220V,频率50Hz,如有异常,要对其进行测量、调整。空气于燥器应该每月拆一次,然后进行清洗、装配。
3.4 季检
季检应该主要从机床床身、液压系统、主轴系统三方面进行检查。例如,对机床床身进行检查时,主要看机床精度、机床水平是否符合手册中的要求,如有问题,应马上和机械工程师联系。对液压系统和主轴系统进行检查时,如有问题,应分别更换新油6oL和20L,并对其进行清洗。
3.5 半年检
半年后,应该对机床的液压系统、主轴系统以及X轴进行检查,如出现毛病,应该更换新油,然后进行清洗工作。
4 结论
液压系统的正确维护是数控机床能正常工作的保障,因此了解液压系统并进行正确的维护检修,对数控机床的正常使用至关重要。
【参考文献】
[1]葛金印,组编.数控设备管理和维护技术基础[M].高等教育出版社.
【关键词】机床 电气故障 维护
数控机床是现在机械加工生产中一种典型的技术密集型产品,是一种装载人机界面操作软件及程序软件等控制系统的自动化机床。由于数控机床电气维修技术目前尚未形成完整成熟的理论体系,因此,其维修维护问题就成为亟待长期研究和积累的一项课题。
1 数控机床常见电气故障
(1)电子元器件、控制板、模块、电线电缆及接插件等产生不正常状态甚至损坏的故障就是硬件故障,排除的方法需要修理和更换才可以。软件故障通常指MMC、NCK、PLC 等应用程序中故障产生,需要热启或某些数据进行修改以及重新安装程序均能排除。软件故障最严重的就是缺损数控系统软件甚至感染病毒丢失,一旦发生这类故障就只能与厂家或数控系统服务相关机构沟通解决。
(2)按故障出现的现象对工件或对机床有无破坏,分为破坏及非破坏性故障。破坏性故障的定义,使工件及机床造成损坏的故障,维修时不可再现,结合故障产生时的现状进行对应的分析和检查进行排除,有一定的技术风险难度。
(3)系统性故障的定义以迎合相当的条件就会有确定故障产生;随机性故障的定义是在同样的条件下不常引起的故障,其分析困难,通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电气屏蔽可靠性降低而产生进给抖动、电气装置内部温度过高等。
(4)现代数控系统均有完善的自诊断程序,结合系统配备的诊断手册和用户报警文本说明进行故障排除。有诊断指示的电气故障相对容易排除,无诊断指示的故障通常由上述诊断程序的不完整性所致,这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及其后果进行分析,并依靠维修人员的经验和技术水平加以分析和排除。
2 故障的调查与分析
故障的调查与分析是排除故障的第一阶段,是非常关键的阶段,应做好下列工作:
(1)故障的调查。1)现场检查故障:要验证操作者所提供情况的准确性、完整性,核实初步判断的准确度。因为大多数故障是有显示的,通常只要对照机床配套的数控系统诊断手册和用户报警文本,就可判断产生该故障的原因。2)确定原因:做好准备,对多种可能原因进行排查,找出产生故障的真正原因。这取决于维修人员对该机床的熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力。对于较复杂故障,须制定故障排除方案。
(2)分析故障和论断。1)直观检查法。①询问。向现场人员询问故障发生的过程、故障表象及后果,整个分析判断过程中要进行多次询问。②目视。机床每部分工作状态总体查看能否正确,各电控系统装置报警指示及每个操作元件位置是否正确,局部检查柜内保险是否烧断、元器件是否烧焦、开裂及电线电缆掉落等。③触摸。在机床断电情况下,主要电路板用手来触摸、各插接件的安装插接状况等发现故障的原因。④通电。有无冒烟情况、打火、声音有无异常、气味以及过热电动机有无被触摸和元件存在而短时间通电,发现有上述现象要立刻进行断电分析。2)仪表仪器检查法。常规电工仪表的使用,测量的对象是对各组直流电源电压和部分直流及脉冲信号等,从它们中查找可能发生的故障。像检查各电源情况使用万用表,测量电路部分板上设置的相关信号状态测量点,观察相关脉冲信号的幅值、相位是否有丢失将采用示波器,采用PLC编程器查找 PLC 程序中的故障原因和部位等。3)信号与报警指示分析法。①硬件报警提示;有伺服系统、数控系统在内的各个电子及电器装置上的不同的故障指示灯和状态,根据指示灯状态及相应的作用说明,便可知道指示内容和故障原因与排除方法。②软件报警指示。每个系统软件、PLC 程序和加工程序中的故障通常都有设报警显示,根据报警显示对照相应的诊断说明手册就可以知道可能的故障原因及排除方法。4)参数调整办法:数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置很多参数被修改过的来适应各种机床和工作状态的标准,它们不仅能使每一个电气系统和具体机床相融合,还能使机床每一项功能达到顶峰。所以,不能允许参数变化和丢失。而随着机床的长期以往的运行将导致机械或电气性能的改变会造成最初的匹配状态和最佳化状态破损。
3 数控机床的维护
数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统的不同,各具不同的特性。
(1)机床系统中最精密的部分就是数控系统,对机床的稳定运行具有很重要的作用。要严格遵守操作规程和日常维护制度,应要少开数控柜和强电柜的门。数控柜的散热通风系统及时清洁。数控柜上的每个冷却风扇工作要检查正常运作状态。检查情况分为每半年或每季度来检查一次风道过滤器堵塞现象,如果过滤网上集聚太多灰尘,没有清理,数控柜内温度会引起过高。要定期检查直流电动机电刷并更换。电动机的性能会受到影响,甚至造成电动机损坏的就是直流电动机电刷的过渡磨损。一般数控系统内对CMOSRAM存储器件设有可充电电池维护电路,以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。
(2)数控机床如果长时间闲置不用,机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘还有可以拿生锈而影响其静、动态传动性能,机床精度降低。从电气角度来看,由于数以万计的电子元器件组成了一台数控机床的整个电气控制系统硬件,这些电子元器的寿命和性能的离散性非常大,所谓“磨合”阶段一般要在一年左右,此时故障率会降低,想较快完成“磨合”任务在这期间要不断开动机床,而且也可以有效利用维修期一年;第二阶段为有效寿命阶段,也就是充分发挥效能的阶段。
(3)数控机床的使用难度非常大,它是典型的机电一体化产品,它普及的知识面特别庞大,操作人员要结合电、机、液、气等多方面的专业水平知识;还有,CNC系统升级、更新换代在电气控制系统中比较快,专业理论培训学习要经常参加,熟练掌握新的CNC系统应用技巧。所以提高操作人员的素质标准是必要的。要经常培训数控操作人员,帮助他们了解极床原理、部位、性能及其方式,学习较系统的知识面,奠定好使用机床的基础。
4 结语
有助于提高机床寿命和利用率的是数控机床维修和保养。有助于提高重复性故障的维修速度是要靠分析了设备的故障率及改进操作规程,能够快速提高维修者的理论水平和维修能力。因此,机床的维修、保养和故障后的处理工作就显得十分重要。
参考文献:
[1]李开行,朱传华.数控机床电气故障的诊断与维修[J].科技信息(学术研究),2008,(34).
关键词:大型数控机床 安装 调试 维护
一、数控机床的安装
(一)大型数控机床装前地基与环境准备
机床的安装首先应与制造厂签订约束合同,签订合同后即可向有关厂商索要机床安装图、安装技术以及包括整机用电摄取材料等。诸如对于大型机床(包括精密机床)就需要打好地基,在此同时,应用牢靠的地脚螺钉加固,而对于大型精密机床则还需要在地基周围做好防震沟。另外,电网用电的控制电压应在-15%―+10%的范畴之内,否则应调控电网电压或者配置交流稳压器。
(二)机床初始就位
当机床拆箱后,应找出文件技术资料与机床装箱单,依据装箱单清点机床的技术零件、检查电缆与资料等是否齐全。按照技术资料指示,安装好大部分的机床零件并同时在机床就位,把就位用的垫铁、垫板以及地脚螺丝相应对号入座。
(三)安装连接
连接组装之前,应把外表部件清理洁净,并把部件与安装连接导轨、运用面相关防锈蚀的材料剔除,然后进行连接整机。连接时应当注意将立柱、数控装置柜以及电器柜应用部件装在床身上;至于刀库以及其他定位元件应当恢复到拆前状态,以便利于精度调试。另外,机床组件安装后,应当把电缆、油管与气管进行连接,在连接过程中要注意防止污染物从接口进入管路,这是因为管路连接工作做不得当会使试车工作相对麻烦,管路出现故障后,返修量较大,拆卸相当麻烦,给安装人员带来不便。
(四)机床数控系统连接
数控系统连接工作时,首先应当做好检查工作,检查系统本体与其进给速度的伺服电动机、主轴控制的控制单元等,同时还应检查床体本身的控制台插件是否松动,接触性质是否良好等。另外,外部电缆连接时,应当格外检查电动机动力线与其反馈线、主轴电动机的反馈信号连接能力,并要实际验证是否符合连接规范。最好还要检查数控柜的外接输出电压与各线路之间的电压是否正常,直流电压是否在电压波动范围内。
二、大型数控车床通电调试即通电试车
机床调试前,应适当做好调试维护机床基本工作,并按相关技术规范说明对机床油箱点处上规定油脂,同时用煤油对洗液压油箱加以清洗。
在机床试车调试过程中,应对大型机床的各个部件分布进行供电,之后再全面供电加以试验。通电调试主要检查机床安装装置是否正确无误,是否能够达到正常额定通电电压的指标进行正常工作。如当启动液压系统时,首先应检查液压泵电动机的转向以及其系统压力、元件等是否运行。
然后对机床的床身水平加以调整,先粗调其几何精度,接下再调整各运动部件与主机相对应的位置,如刀库、换刀校正、以及APC托盘站和机床工作区的交换位置等。上述校正工序之后,就需用高效快干水泥浇注主机与机床各个部件的地脚螺栓,以预留口注平为准。
当机床通电试车无故障时,应做好按压急停的准备工作,从而防患于未然,及时切断供电系统电源。另外,机床各个轴的运作情况也要留意,最好手动连续进给移动各轴,通过机床显示器的CRT、DPL的系统运作显示数据判断其移动运作方向是否正常等,从而通过显示器的反馈调试参数的相关操作指令,判断机床内部系统是否正常运行。当运行良好无系统毛病或无故障时,还需对机床进行一次回基准点操作,因为机床的基准,是机床以后工作对加工程序的基准位置,因此就有必要检查基准点的功能、位置是否达到要求标准。
三、机床日常维护与保养
机床日常维护是实现机床不断保养加强机床使用寿命的这一必要工作。同时这一过程可以有效避免机床日后加工时发生的故障以及对潜在因素产生的故障加以防控,因此,数控机床的日常维护是日后机床有效加工运行的可靠保障。数控机床定期保养的项目通常有:
(1) 凭借机床日常的运行信息以及机床专用的调试工具,对其驱动系统的空载电流加以有效检查。空载电流所指的就是机床不运行加工时的需求电流。检查发现电流较以往增大时则说明系统在一定程度上存有机械故障可能。因此,应当开启机床防护罩,检查机床各部件的滞涩问题以及是否有磨损迹象,同时要对导轨的液位加以检查,看其是否满足液的规定要求。
(2)检查电气柜的运行状况。由于电气柜的冷却技术是通过风扇加强空气的周围循环实现的,平时就要要对进气口的滤气材料加以留意,看是否需要更换,并定期对其部件外部加以清洁,从而降低机床运行时硬件部件的连带故障。
(3)机床工作轴之间的间隙检查,反向间隙轴如果超过出厂设定,则表明滚珠丝杠可能磨损以及其配合能力有问题。因此,最基本有效的措施就是对基本部件加以调整。凭借对机床系统的反向间隙补偿值加以调整,可有效减少反向间隙或消除反向间隙,这种方法可能会掩盖机械上存在的问题。对于过大的反向间隙,应尽量采取补偿措施,否则数控机床的动态特性会受到很大影响。另外,对机床州的定位坐标轴精度要加以检查。定位精度有问题通常是丝杠出现磨损以及装机故障的表现。因此,最佳的解决方案是先解决机械上存在的问题。
(4)检查刀具冷却使用的冷却液是否充足,是否过期老化,应该根据情况加注或更换冷却剂。
(5)检查液压系统的过滤器是否需要清洗或更换,检查气动系统的滤清器是否需要清洗或更换。
(6)检查车床主轴的皮带是否磨损。
结语:
总之,大型数控机床的安装与调试及其维护过程是实现机床正常运行的前提保证,同时也能促进机床充分发挥其效用,另外,企业应配置设备管理机构并提升其管理监督能力,并按照企业对机床设备管理规程严格执行相关制度,从而保证机床的运行效率与质量,为企业生产带来不断增加的生产效益。
参考文献:
[1] 高虹静.数控机床的安装与调试[J]. 中国水运(理论版), 2006,(08)
[2] .浅谈数控机床安装及检验[J]. 职业, 2009,(27)