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如何維修數控機
為幫助大家更好地維修及診斷數控機床的故障信息，下面，小編為大家講講維修診斷數控機床的方法，希望對大家有所幫助!
信號與報警指示分析法
�、� 硬件報警指示
這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結合指示燈狀態(tài)和相應的功能說(shuō)明，便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
�、� 軟件報警指示
如前所述的系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相應的診斷說(shuō)明手冊，便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
接口狀態(tài)檢查法
現代數控系統多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯(lián)接。
有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號有的可以在相應的接口板和I/O板上有指示燈顯示，有的可以通過(guò)簡(jiǎn)單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本設備的接口信號，又要熟悉PLC編程器的應用。
參數調整法
數控系統、PLC及伺服驅動(dòng)系統都設置許多可修改的參數以適應不同設備、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體設備相匹配，而且更是使設備各項功能達到最佳化所必需的。
因此，任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而隨機床的長(cháng)期運行所引起的機械或電氣性能的變化會(huì )打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。
此類(lèi)故障多指故障需要重新調整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅要對具體系統主要參數十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調試經(jīng)驗。
直接觀(guān)察法
這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查，亦可理解為“望聞問(wèn)切”。
�、� 詢(xún)問(wèn) 向故障現場(chǎng)人員仔細詢(xún)問(wèn)故障產(chǎn)生的過(guò)程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)分析判斷過(guò)程中可能要多次詢(xún)問(wèn)。
�、� 目視 總體查看設備各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、潤滑裝置等)有無(wú)報警指示，局部查看有無(wú)保險燒煅，元器件燒焦、開(kāi)裂、電線(xiàn)電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。
�、� 觸摸 在整機斷電條件下可以通過(guò)觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線(xiàn)(如伺服與電機接觸器接線(xiàn))的聯(lián)接狀況等來(lái)發(fā)現可能出現故障的原因。
�、� 通電 這是指為了檢查有無(wú)冒煙、打火、有無(wú)異常聲音、氣味以及觸摸有無(wú)過(guò)熱電動(dòng)機和元件存在而通電，一旦發(fā)現立即斷電分析。
交叉換位法
當發(fā)現故障板或者不能確定是否故障板而又沒(méi)有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查，例如兩個(gè)坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。
這種交叉換位法應特別注意，不僅硬件接線(xiàn)的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會(huì )產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無(wú)誤再行交換檢查。
特殊處理法
當今的數控系統已進(jìn)入PC基、開(kāi)放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來(lái)越豐富，有系統軟件、設備制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問(wèn)題，會(huì )使得有些故障狀態(tài)無(wú)從分析，例如死機現象。
對于這種故障現象則可以采取特殊手段來(lái)處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開(kāi)機，有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長(cháng)期實(shí)踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
儀器檢查法
使用常規電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關(guān)直流及脈沖信號等進(jìn)行測量，從中找尋可能的故障。
例如用萬(wàn)用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設置的相關(guān)信號狀態(tài)測量點(diǎn)的測量，用示波器觀(guān)察相關(guān)的脈動(dòng)信號的幅值、相位甚至有無(wú)，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
備件置換法
當故障分析結果集中于某一印制電路板上時(shí)，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實(shí)于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時(shí)間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問(wèn)題。
�、� 更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。
�、� 許多印制電路板上都有一些開(kāi)關(guān)或短路棒的設定以匹配實(shí)際需要，因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開(kāi)關(guān)位置和設定狀態(tài)，并將新板作好同樣的設定，否則會(huì )產(chǎn)生報警而不能工作。
�、� 某些印制電路板的更換還需在更換后進(jìn)行某些特定操作以完成其中軟件與參數的建立。這一點(diǎn)需要仔細閱讀相應電路板的使用說(shuō)明。
�、� 有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲器的板，或者備用電池板，它會(huì )丟失有用的參數或者程序。必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說(shuō)明操作。
鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動(dòng)手，以免造成更大的故障。
故障維修的準備工作
1、在機床沒(méi)出現故障之前，維修人員應熟悉機床的結構和性能，熟悉機床數控系統的組成和數控功能，了解在系統中各印制電路板上有那些可供維修用的檢測點(diǎn)，掌握其正常工作時(shí)該點(diǎn)的電平高低和波動(dòng)。
2、事先就要清楚控制系統中各環(huán)節的工作原理，它包括：NC數控裝置、主軸驅動(dòng)、伺服驅動(dòng)及相應機械原理，連接強電和弱電控制的可編程控制器的梯形圖原理和外部接線(xiàn)圖。
3、掌握一些簡(jiǎn)單的操作命令和熟悉操作按鈕。
4、根據實(shí)際使用情況，選配一些配件，比如熔斷器、組合行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)和刀架發(fā)信盤(pán)等。
維修時(shí)常用儀表、工具及有關(guān)注意事項
1、測量?jì)x表
�。�1）數字式或指針式萬(wàn)用表，主要用于測量電路的電壓、電流及電阻，初步檢測電子元件的性能。
�。�2）500V搖表。
�。�3）示波器最好是雙蹤頻帶寬度在5MHz以上。
�。�4）信號發(fā)生器等。
2、常用工具
�。�1）“+”字頭，“—”字頭螺釘旋具大、中、小各種規格。
�。�2）內六角扳手各種型號一套。
�。�3）電烙鐵一把及焊絲、助焊劑等
�。�4）清潔劑酒精。
3、使用儀器儀表注意事項
�。�1）萬(wàn)用表是常用儀表，特別注意測量的檔位，在測量電路板是，絕不允許觸碰不應測量的元器件，以免引起短路，造成人為故障。
�。�2）在使用示波器時(shí)，一般應將示波器浮地處理，特別注意量程的選擇。
常見(jiàn)故障的檢查方法
1、直觀(guān)檢查法
利用感覺(jué)器官，注意發(fā)生故障時(shí)的各種現象，如故障時(shí)有無(wú)火花、亮光產(chǎn)生，有無(wú)異常響聲、何處異常發(fā)熱及有無(wú)焦糊味等。仔細觀(guān)察可能發(fā)生故障的每塊電路板的表面狀況，有無(wú)燒毀和損傷痕跡，以進(jìn)一步縮小檢查范圍。
2、系統的自診斷功能
�。�1）開(kāi)機自診斷開(kāi)機自診斷是指從每次通電開(kāi)始至進(jìn)入正常的運行準備狀態(tài)為止，系統內部的診斷程序自動(dòng)執行對CPU、存儲器、總線(xiàn)、I/O單元等模塊，印制線(xiàn)路板、CRT單元等設備運行前的功能測試，確認系統主要硬件是否可以正常工作。
�。�2）故障信息提示當機床運行中發(fā)生故障時(shí)，在CRT顯示器上會(huì )顯示編號和內容。根據提示，查閱有關(guān)維修手冊，確認引起故障的原因及排除方法。但要注意的時(shí)，有些故障根據故障內容提示和查閱手冊可直接確認故障原因，而有些故障的真正原因與故障內容提示不相符，這就要求維修人員必須找出它們之間的內在聯(lián)系，間接地確認故障原因。
3、狀態(tài)檢查
系統的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報警信息，而且能以多頁(yè)的“診斷地址”和“診斷數據”的形式提供機床參數和狀態(tài)信息，常見(jiàn)的數據和狀態(tài)檢查有參數檢查和接口檢查兩種。
�。�1）參數檢查數據機床的機床數據是經(jīng)過(guò)一系列試驗和調整而獲得的重要參數，是機床正常運行的保證。這些數據包括增益、加速度、輪廓監控允差、反向間隙補償和絲械螺距補償值等。當受到外部干擾時(shí)，會(huì )使數據丟失或發(fā)生混亂，機床不能正常工作。
�。�2）接口檢查系統與機床之產(chǎn)的輸入/輸出接口信號包括CNC系統與PMC、PMC與機床接口輸入/輸出信號。數控系統的輸入/輸出接口診斷能將所有開(kāi)關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上，用“1”或“0”表示信號的有無(wú)，利用狀態(tài)顯示可以檢查系統是否已將信號輸出到機床側，機床側的開(kāi)關(guān)量等信號是否已輸入到系統，從而可將故障定位在機床側或是在系統側。
4、報警指示燈顯示故障
數控機床CNC系統除上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報警外，還有許多“硬件”報警指示燈，它們分在在電源、伺服驅動(dòng)和輸入/輸出等裝置上，根據這些報警燈的指示可確定故障的原因。
5、備板置換法
利用備用的電路板來(lái)替換有故障疑點(diǎn)的模板，是一種快速而簡(jiǎn)便的確定故障位置的方法，常用于CNC系統的功能模塊，如CRT模塊、存儲器模塊等。需要注意的是，備板置換前，應檢查有關(guān)電路，以免由于短路而成好板損壞，同時(shí)，還應檢查試驗板上的選擇開(kāi)關(guān)和跨接線(xiàn)是否與原模板一致，有些模板還要注意模板上電位器的調整。置換存儲器板，應根據系統的要求，對存儲器進(jìn)行初始化操作，否則系統仍不能正常工作。
6、交換法
在數控機床中，常有功能相同的模塊或單元，將相同模塊或單元相互交換，觀(guān)察故障轉移情況，就能快速確定故障部位。這種方法常用于伺服進(jìn)給驅動(dòng)裝置的故障檢查，也可用于CNC系統內相同模塊的互換。
7、敲擊法
CNC系統由各種電路板組成，每塊電路板上會(huì )有很多焊點(diǎn)，任何虛焊或接觸不良都可能出現故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點(diǎn)的電路板、接插件或電器元件時(shí)，若故障出現，則故障很可能就在敲擊的部位。
8、測量比較法
為檢測方便，模塊或單元上設有檢測端子，利用萬(wàn)用表、示波器等儀器對這些端子的電平或波形進(jìn)行測量，將正常值與故障時(shí)的值相比較，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。
9、分析判斷法
根據故障出現的位置，直接對應到CNC系統相對應的單元，比如說(shuō)刀架換刀時(shí)間過(guò)長(cháng)，不能完成交換，我們直接對應到刀架單元，先檢查刀架是否有卡，刀架電機交流接觸器是否能正常工作，電源是否缺相，發(fā)信盤(pán)信號是否正常，先外部檢查簡(jiǎn)單事項，如果不能解決，再深入內部檢查。
由于數控機床具有綜合性和復雜性的特點(diǎn)，引起故障的因素是多方面的，上述故障診斷方法有時(shí)要幾種同時(shí)應用，對故障進(jìn)行綜合分析，快速診斷出故障的部位，從而排除故障。同時(shí)，有些故障現象是電氣方面的，但引起的原因是機械方面的；反之，也可能故障現象是機械方面的，但引起的原因是電氣方面的；或者二者兼而有之。因此，對故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機械方面，而必須加以綜合，全方位地進(jìn)行考慮。
設備檢修的一般步驟
當系統出現故障后，先做什么，后做什么，要有順序，要步驟清晰，不能急于動(dòng)手，亂拆亂捅，維修不成，反致故障擴大，平白多做無(wú)用之功，浪費時(shí)間和精力。
1、和操作人員溝通，了解出現故障前和出現時(shí)的操作，了解故障是突然發(fā)生，還是逐漸出現，以前是否出現類(lèi)似故障后自動(dòng)恢復，故障是否在特定情況下發(fā)生，故障發(fā)生后有什么報警，這樣才能針對性的查找故障，做到有的放矢。操作人員看到的有時(shí)只是表象，有時(shí)描述與實(shí)際有很大出入，我們要善于甄別有用信息和無(wú)用信息。
2、觀(guān)察故障現場(chǎng)，查看現場(chǎng)工作環(huán)境，看機床周邊是否干凈整潔，工具是否按規定放置，是否有雜物堆集，如有，先清理機床周邊工作環(huán)境，在清理過(guò)程中注意檢查機床的各種線(xiàn)路是否有損傷，行程開(kāi)關(guān)是否在正常工作狀態(tài)等一些細節，發(fā)現問(wèn)題，待清理干凈后，使機床周邊適合維修后，將不正常狀態(tài)恢復正常，一般能解決一部分故障問(wèn)題。
3、利用上面紹的各種方法結合機床電氣原理圖以及與操作人員的提供的信息對故障進(jìn)行邏輯分析確定故障范圍，對確定的故障范圍內的接線(xiàn)作拍照保存處理，防止維修或等待配件時(shí)間過(guò)長(cháng)，不能對其進(jìn)行恢復，
4、排除故障，故障排除后，恢復現場(chǎng)，如不能及時(shí)修復應及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)協(xié)助處理或返廠(chǎng)維修，以免造成長(cháng)時(shí)間停機，造成損失。
5、對故障進(jìn)行分析，找出造成故障的原因，防止故障的再次出現，對故障維修進(jìn)行記錄，是否更改機床參數，是否更換配件等等進(jìn)行存檔管理。
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