亞龍數(shù)控車電路故障診斷與分析

1、亞龍數(shù)控車電路故障診斷與分析一 . 亞龍數(shù)控車床診斷與維修概述1亞龍數(shù)控車床故障診斷與維修的概念。亞龍數(shù)控車床綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī) . 自動(dòng)控制 . 精密測(cè)量 . 現(xiàn)代機(jī)械制造和數(shù)據(jù) 通信等多種技術(shù),是機(jī)加工領(lǐng)域典型的機(jī)電一體化設(shè)備。要充分發(fā)揮亞龍數(shù)控車床的效率, 就要求機(jī)床的開動(dòng)率高, 這就給亞龍數(shù)控 車床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指標(biāo)是平均無(wú)故障工作時(shí)間 (MBTF 。MBTF = 總工作時(shí)間 /總故障次數(shù)我國(guó)每年有近千臺(tái)亞龍數(shù)控車床的產(chǎn)量, 由于一些用戶對(duì)亞龍數(shù)控車床的故 障不能及時(shí)作出正確的判斷和排除, 目前國(guó)內(nèi)各行業(yè)中亞龍數(shù)控車床的開動(dòng)率平 均僅達(dá)到 20%-30%。亞龍數(shù)控車

2、床的故障診斷與維修是亞龍數(shù)控車床使用過(guò)程中重要的組成部 分, 也是目前制約亞龍數(shù)控車床發(fā)揮作用的因素之一, 因此亞龍數(shù)控車床的使用 單位培養(yǎng)掌握亞龍數(shù)控車床的故障診斷與維修的技術(shù)人員, 有利于提高亞龍數(shù)控 車床的使用率。2. 亞龍數(shù)控車床的故障類型與特點(diǎn)。(1亞龍數(shù)控車床的故障類型。亞龍數(shù)控車床故障是指亞龍數(shù)控車床失去了規(guī)定的功能。 按照亞龍數(shù)控車床 故障頻率的高低,車床使用期可以分為三個(gè)階段,即初始運(yùn)行期 . 相對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行期和衰老期。亞龍數(shù)控車床從整機(jī)安裝調(diào)試后至運(yùn)行一年左右的時(shí)間成稱為車床的初始 運(yùn)行期。 在這段時(shí)間內(nèi), 機(jī)械處于磨合狀態(tài), 部分電子元器件在電氣干擾中經(jīng)受 不了初期的考驗(yàn)而

3、損壞,所以亞龍數(shù)控車床在這一段時(shí)間內(nèi)的故障比較多。 亞 龍數(shù)控車床在經(jīng)過(guò)了初始運(yùn)行期就進(jìn)入了相對(duì)穩(wěn)定期, 車床在該時(shí)期仍然會(huì)產(chǎn)生 故障,但是故障頻率相對(duì)減少,亞龍數(shù)控車床的相對(duì)穩(wěn)定期一般為 7-10年。亞 龍數(shù)控車床經(jīng)過(guò)相對(duì)穩(wěn)定期之后就進(jìn)入了衰老期,由于機(jī)械的磨損 . 電氣元件的 品質(zhì)因數(shù)下降,亞龍數(shù)控車床的故障率又開始增大。亞龍數(shù)控車床的故障種類很多,可分為以下幾類:A. 按照故障起因 關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)聯(lián)性故障,所謂非關(guān)聯(lián)性故障是由 于運(yùn)輸 .安裝等原因造成的故障。關(guān)聯(lián)性故障可分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)故障, 系統(tǒng)性故障是指亞龍數(shù)控車床在一定條件下必然 會(huì)出現(xiàn)的故障。一般隨機(jī)故障是指偶然出現(xiàn)的故障

4、,由于機(jī)械結(jié)構(gòu)局部松動(dòng) . 系 統(tǒng)控制軟件不完善 . 硬件工作特性曲線下降 . 電氣元件品質(zhì)因數(shù)降低等原因造成的。 B. 亞龍數(shù)控車床有診斷顯示故障和無(wú)診斷顯示故障:亞龍數(shù)控車床故障按 有無(wú)分為有診斷顯示故障和無(wú)診斷顯示故障。 有診斷顯示故障一般與控制部分有 關(guān), 故障發(fā)生后可以根據(jù)故障報(bào)警信號(hào)找到故障的原因。 無(wú)診斷顯示故障往往表 現(xiàn)為工作臺(tái)停留在某一位置不能運(yùn)動(dòng), 依靠手動(dòng)操作也無(wú)法使工作臺(tái)動(dòng)作, 這類 故障的排除相對(duì)于有診斷顯示故障的排除要大。C. 亞龍數(shù)控車床的破壞性故障和非破壞性故障:亞龍數(shù)控車床的故障按照 性質(zhì)可分為破壞性故障和非破壞性故障。對(duì)于短路 . 因伺服系統(tǒng)失控造成 “ 飛

5、車 ” 等故障稱為破壞性故障, 在維修和排除這些故障時(shí)不允許故障重復(fù)出現(xiàn), 因此維 修有一定難度;對(duì)于非破壞性故障,可以經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn) . 重演故障來(lái)分析故障原 因,故障的排除相對(duì)容易一些。D. 亞龍數(shù)控車床的電氣故障和機(jī)械故障:亞龍數(shù)控車床的故障按發(fā)生部位 可分為電氣故障和機(jī)械故障。電氣故障一般發(fā)生在系統(tǒng)裝置 . 伺服驅(qū)動(dòng)單元和車 床電氣等控制部位。電氣故障一般是因?yàn)殡姎庠獨(dú)饧钠焚|(zhì)因數(shù)下降 . 元器件焊 接松動(dòng) . 接插件接觸不良或損壞等因素引起,這些故障表現(xiàn)為時(shí)有時(shí)無(wú)。例如某 電子元器件的漏電流較大,工作一段時(shí)間后,其漏電流隨環(huán)境溫度的升高而增大,導(dǎo)致元器件工作不正常,影響了相應(yīng)電路的正常

6、工作。 當(dāng)環(huán)境溫度降低以后, 故障又消失了。 這類故障靠目測(cè)是很難查找的, 一般要借 助測(cè)量工具檢查工作電壓 . 電流或測(cè)量波形進(jìn)行分析。機(jī)械故障一般發(fā)生在機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位。機(jī)械故障可分為功能型故障 . 動(dòng)作型故 障 . 結(jié)構(gòu)型故障和使用型故障。功能型故障主要指工件加工精度方面的故障,這 些故障是可以發(fā)現(xiàn)的,如加工精度不穩(wěn)定 . 誤差大等。動(dòng)作型故障是指車床的各 種動(dòng)作故障, 可以表現(xiàn)為主軸不轉(zhuǎn) . 工件夾不緊 . 刀架定位精度低 . 液壓變速不靈活 等。 結(jié)構(gòu)型故障表現(xiàn)為主軸發(fā)熱 . 主軸箱噪聲大 . 機(jī)械傳動(dòng)有異常 . 產(chǎn)生切削振動(dòng)等。使用型故障主要是指操作和使用不當(dāng)引起的故障, 例如過(guò)載引起

7、機(jī)件損壞等, 機(jī) 械故障一般可以通過(guò)維護(hù)保養(yǎng)和精心調(diào)整來(lái)預(yù)防。E. 自診斷故障:數(shù)控系統(tǒng)有自診斷故障報(bào)警系統(tǒng),它隨時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)控系統(tǒng)的 硬件 . 軟件和伺服系統(tǒng)等的工作情況。當(dāng)這些部分出現(xiàn)異常時(shí),一般會(huì)在監(jiān)視器 上顯示報(bào)警信息或指示燈報(bào)警顯示故障號(hào), 這些故障可稱為自診斷故障。 自診斷 故障系統(tǒng)可以協(xié)助維修人員查找故障, 是故障檢查和維修工作中十分重要的依據(jù)。 對(duì)出現(xiàn)的報(bào)警信息要進(jìn)行仔細(xì)分析, 因?yàn)榭赡苡卸喾N故障因素引起同一種報(bào)警信 息。F. 人為故障和軟(硬故障:人為故障是指操作員 . 維護(hù)人員對(duì)亞龍數(shù)控車 床還不熟悉或沒(méi)有按照使用手冊(cè)要求,在操作和調(diào)整時(shí)處理不當(dāng)而造成的故障。 硬故障是指車床的

8、硬件損壞造成的故障。 軟故障 是指由于數(shù)控加工程序中出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤 . 邏輯錯(cuò)誤或非法數(shù)據(jù);亞龍數(shù)控車床的 參數(shù)設(shè)定或調(diào)整出現(xiàn)錯(cuò)誤; 保持 RAM 存儲(chǔ)器的鋰電池短路 . 斷路 . 接觸不良, RAM 芯片的不到保持?jǐn)?shù)據(jù)所需電壓,使得參數(shù) . 加工程序丟失。(2亞龍數(shù)控車床故障的特點(diǎn)。亞龍數(shù)控車床本身的復(fù)雜性使其故障具有復(fù)雜性和特殊性。 引起亞龍數(shù)控 車床故障的因素是多方面的, 有些故障的現(xiàn)象是機(jī)械方面的, 但是引起故障的原 因卻是電氣方面的; 有些故障的現(xiàn)象是電氣方面的, 然而引起故障的原因卻是機(jī) 械方面的;有些故障是由電氣方面和機(jī)械方面共同引起的。3. 亞龍數(shù)控車床故障診斷與維修的一般方法。

9、亞龍數(shù)控車床故障診斷一般包括三個(gè)步驟:第一個(gè)步驟是故障檢測(cè), 是對(duì)亞 龍數(shù)控車床進(jìn)行測(cè)試,檢查是否存在故障。第二個(gè)步驟 是故障判斷與隔離,是 判斷故障的性質(zhì), 以縮小產(chǎn)生故障的范圍, 分離出故障的部件或模塊。 第三個(gè)步 驟是故障定位, 將故障定位到產(chǎn)生故障的模塊或元器件, 及時(shí)排除故障或更換元 器件。亞龍數(shù)控車床故障診斷一般采用追蹤法 . 自診斷 . 參數(shù)檢查 . 替換法 . 測(cè)量法。 (1 追蹤法是指在故障診斷和維修之前,維修人員先要對(duì)故障發(fā)生的時(shí)間 . 周圍環(huán)境 . 車床的運(yùn)行狀態(tài)和故障的詳細(xì)類型進(jìn)行了解,然后 尋找產(chǎn)生故障的部位。大致步驟如下:A. 故障發(fā)生的時(shí)間和周圍環(huán)境:故障發(fā)生的時(shí)

10、間和次;故障的重復(fù)性;故障 是否在接通電源時(shí)出現(xiàn);環(huán)境溫度; B. 車床的運(yùn)行狀態(tài):故障發(fā)生時(shí)車床的運(yùn)行 方式; 進(jìn); 坐標(biāo)軸的速度情況; 主軸的速度情況; 刀具軌跡是否正; C. 故障類型:監(jiān)視器畫面是否正常; 監(jiān)視器是否顯示; 警及相應(yīng)的報(bào)警號(hào); 故障發(fā)生之前是否 出現(xiàn)過(guò)同樣的故; 接下來(lái)可以進(jìn)行停電檢查; 尋找產(chǎn)生故障的部位; 停電檢查之 后可以A. 故障發(fā)生的時(shí)間和周圍環(huán)境:故障發(fā)生的時(shí)間和次數(shù);故障的重復(fù)性;故障是否在接通電源時(shí)出現(xiàn);環(huán)境溫度如何;是否有雷擊, 車床附近有無(wú)振動(dòng)源或干擾。B. 車床的運(yùn)行狀態(tài):故障發(fā)生時(shí)車床的運(yùn)行方式;進(jìn)給C. 故障類型:監(jiān)視器畫面是否正常;監(jiān)視器是否

11、顯示報(bào)警及相應(yīng)的報(bào)警號(hào); 故障發(fā)生之前是否出現(xiàn)過(guò)同樣的故障; 故障發(fā)生之前是 否維修或調(diào)整過(guò)機(jī)床;是否調(diào)整過(guò)系統(tǒng)參數(shù)。接下來(lái)可以進(jìn)行停電檢查。利用視覺(jué) . 嗅覺(jué) . 聽覺(jué)和觸覺(jué)尋找產(chǎn)生故障的部位。 例如仔細(xì)檢查加工零件表面的情況, 機(jī)械有無(wú)碰撞的 痕跡,電氣柜是否打開,有無(wú)切屑進(jìn)入電氣柜,元器件有無(wú)燒焦,印刷電路板阻 焊層有無(wú)因元器件過(guò)流或過(guò)熱而燒黃或燒黑, 元器件有無(wú)松動(dòng), 電氣柜和元器件 有無(wú)焦糊味,部件或元器件是否發(fā)熱,熔絲是否熔斷,電纜是否破裂和損傷,氣 動(dòng)系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的管路與接頭有無(wú)泄漏, 電源線和信號(hào)線是否分開安裝或分開 走線,屏蔽線接線是否正確等。停電檢查之后可以進(jìn)行通電檢查,

12、檢查系統(tǒng)參數(shù)和刀具補(bǔ)償是否正確,加工程序編制是否有誤,機(jī)械傳動(dòng)部分有無(wú)異常聲響,系統(tǒng)的輸入電壓是否在正常范圍內(nèi),電氣柜的軸流風(fēng)扇是否正常 . 電 氣裝置內(nèi)有無(wú)打火現(xiàn)象。 如果出現(xiàn)打火, 應(yīng)該立即關(guān)斷電源 . 以免擴(kuò)大故障范圍。追蹤法檢查是一種基本的檢查故障的方法,發(fā)現(xiàn)故障后要查找引起故障的根源 . 采取合理的方法排除。(2自診斷功能自診斷功能是數(shù)控系統(tǒng)的自診斷報(bào)警系統(tǒng)功能, 它可以幫助維修人員查找故 障, 是亞龍數(shù)控車床故障診斷和維修的十分重要的手段。 自診斷功能按時(shí)間的先 后可以分為啟動(dòng)診斷 . 在線診斷和離線診斷。A 啟動(dòng)診斷是指數(shù)控系統(tǒng)從通電開始到進(jìn)入正常運(yùn)行準(zhǔn)備為止,系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序自

13、動(dòng)執(zhí)行的診斷。啟動(dòng)診斷主要是針對(duì) CNC 裝置中的最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行診斷, 例如 CPU. 存儲(chǔ)器 . 軟驅(qū) . 手動(dòng)數(shù) 據(jù)輸入(CRT/MDI單元 . 總線和 I/O單元等。如果檢測(cè)到故障, CNC 裝置通過(guò) 監(jiān)視器顯示故障內(nèi)容。自動(dòng)診斷過(guò)程沒(méi)有結(jié)束時(shí),亞龍數(shù)控車床不能運(yùn)行。 B 在線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)在工作狀態(tài)下 , 通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序 , 對(duì)亞龍數(shù)控車床運(yùn)行的正確性進(jìn)行的診斷 . 在線診斷按顯示可 分為狀態(tài)顯示和故障信息顯示兩部分 . 狀態(tài)顯示包括接口狀態(tài)顯示和內(nèi)部狀態(tài) 顯示 . 接口狀態(tài)是以二進(jìn)制的 ”0” 和 ”1” 表示信號(hào)的有無(wú) , 在監(jiān)視器上顯示 CNC 裝置 與 PLC,PLC 與車床之間的接口信息傳遞是否正常 . 內(nèi)部狀態(tài)顯示涉及車床較多的 部分 ,例如復(fù)位狀態(tài)顯示 . 由外部原因造成的不執(zhí)行指令的狀態(tài)顯示等 . 故障信息的 顯示涉及很多故障內(nèi)容 ,CNC 系統(tǒng)對(duì)每一條故障內(nèi)容賦予一個(gè)故障編號(hào) (報(bào)警號(hào) . 當(dāng)發(fā)生故障時(shí) ,CNC 裝置對(duì)出現(xiàn)的故障按其緊迫性進(jìn)行判斷 , 在監(jiān)視器上顯示出 最緊急的故障報(bào)警號(hào)和相應(yīng)的故障內(nèi)容說(shuō)明 .亞龍