數(shù)控機床是典型的機電一體化產品,其維修往往涉及機械、電氣甚至軟件等多個方面。通常對數(shù)控機床的某個具體的故障來說,影響的因素往往很復雜。要想準確、快速地判斷故障的成因并排除,既與維修人員的經驗、水平有關,又與維修人員的技能有關。因此,研究與實踐數(shù)控機床的故障診斷與維修方法具有重要的現(xiàn)實意義。

1數(shù)控機床故障診斷的一般流程

數(shù)控機床的插補運算是由CNC(或NC)完成的,但外部信號大多都是通過PLC進行處理的,如主軸的啟停、機床門

的開閉、冷卻液的啟停、加工中心的換刀與選刀等量。這些量的基本特征是開關量。與開關量有關的故障維修往往不僅要解決機械方面的問題,還要從電氣方面入手,特別是通過PLC狀態(tài)的判斷,快速確定故障位置與解決故障的措施。圖1為數(shù)控機

報警記錄。只有清楚這些,才能做到有據可查,有的放矢。

在流程圖中試圖根據故障現(xiàn)象進行故障判斷,把可能的故障原因分為機械與電氣兩個大方面。因為數(shù)控機床的故障通常都是機、電等多方面綜合作用的結果,如果籠統(tǒng)地進行分析,很難快速確定原因。因此,在熟悉機床或故障部件的工作原理的基礎上,分別從機械與電氣兩個方面著手,用單因素分析的方法,確定各種可能的原因,將有利于快速分析出故障成因。

當用單因素分析法分析出各種可能的原因后,再把機械的、電氣的各種影響因素進行綜合分析,找出哪些因素是獨立的,哪些因素是關聯(lián)的,從而可較快地確定故障的主要原因。

數(shù)控機床故障診斷與維修

2維修案例

(1))故障現(xiàn)象

一臺普通臥式數(shù)控車床,型號為CK6160,配置FANUC0imate數(shù)控系統(tǒng),回轉式六工位刀架。在手動方式、MDI方式和自動運行方式下執(zhí)行換刀指令,刀架轉位均可啟動,但找不到目標刀具,換刀不能完成,當找不到目標刀具時,刀架將不停地轉動,直到出現(xiàn)超時報警才停止轉動或者機床復位停止轉動。

(2))刀架工作原理分析

床故障診斷的流程圖,

描述了故障判斷的一般思維過程。

任何數(shù)控機床的維修,在分析具體的故障原因前,必須清楚故障部件的結構與工作原理。圖2是該車床回轉刀架的原理結構示意圖。1—6分別是霍爾

在流程圖1中,故障現(xiàn)象是指機床故障狀態(tài)下的

各種外部表現(xiàn),包括各種報警、機床動作及外部能觀察到的現(xiàn)象,這是分析故障原因的基礎。通常來說,故障的產生既可能是自發(fā)性的,也可能是人為造成的。因此,在進行故障分析或維修前,一定要詢問故障產生的過程及故障前的操作過程,同時查閱機床的元件編號,分別與刀架上的刀具號一一對應。正常換刀時,刀架的轉位由電機軸帶動,電機軸轉動時,通過轉動盤帶動安裝在其上面的磁鐵4旋轉,當磁鐵與對應的霍爾元件3的角向位置基本對齊時,對應的刀具即被選中,電機停止轉動,然后通過機械式的定位裝置使刀架精確定位。