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數(shù)控機(jī)床的維修技巧
隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，數(shù)量也隨著越來(lái)越多，數(shù)控機(jī) 床作為一種高精度自動(dòng)化設(shè)備，其能否安全可靠運(yùn)行，主要取決于機(jī)床的正確使用和日常維護(hù)，本文作者根據(jù)教學(xué)過(guò)程中對(duì)數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)和維修經(jīng)驗(yàn)，主要談?wù)剶?shù) 控機(jī)床在機(jī)械和線路兩個(gè)方面的保養(yǎng)和維修。
維修前的準(zhǔn)備
接到用戶(hù)的直接要求后，應(yīng)盡可能直接與用戶(hù)聯(lián)系，以便盡快地獲取現(xiàn)場(chǎng)信息、現(xiàn)場(chǎng)情況及故障信息。如數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給與主軸驅(qū)動(dòng)型號(hào)、報(bào)警指示或故障現(xiàn)象、用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)備件等。據(jù)此預(yù)先分析可能出現(xiàn)的故障原因與部位，而后在出發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)之前，準(zhǔn)備好有關(guān)的技術(shù)資料與維修服務(wù)工具、儀器備件等，做到有備而去。
現(xiàn)場(chǎng)維修
現(xiàn)場(chǎng)維修是對(duì)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障(主要是數(shù)控部分)進(jìn)行診斷，找出故障部位，以相應(yīng)的正常備件更換，使機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。這過(guò)程的關(guān)鍵是診斷，即對(duì)系統(tǒng)或外圍線路進(jìn)行檢測(cè)，確定有無(wú)故障，并對(duì)故障定位指出故障的確切位置。從整機(jī)定位到插線板，在某些場(chǎng)合下甚至定位到元器件。這是整個(gè)維修工作的主要部分。
數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷
(1)初步判別 通常在資料較全時(shí)，可通過(guò)資料分析判斷故障所在，或采取接口信號(hào)法根據(jù)故障現(xiàn)象判別可能發(fā)生故障的部位，而后再按照故障與這一部位的具體特點(diǎn)，逐個(gè)部位檢查，初步判別。在實(shí)際應(yīng)用中，可能用一種方法即可查到故障并排除，有時(shí)需要多種方法并用。對(duì)各種判別故障點(diǎn)的方法的掌握程度主要取決于對(duì)故障設(shè)備原理與結(jié)構(gòu)掌握的深度。
(2)報(bào)警處理�、傧到y(tǒng)報(bào)警的處理：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，一般在顯示屏或操作面板上給出故障信號(hào)和相應(yīng)的信息。通常系統(tǒng)的操作手冊(cè)或調(diào)整手冊(cè)中都有詳細(xì)的報(bào)警號(hào)，報(bào)警內(nèi)容和處理方法。由于系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)置單一、齊全、嚴(yán)密、明確、維修人員可根據(jù)每一警報(bào)后面給出的信息與處理辦法自行處理。②機(jī)床報(bào)警和操作信息的處理：機(jī)床制造廠根據(jù)機(jī)床的電氣特點(diǎn)，應(yīng)用PLC程序，將一些能反映機(jī)床接口電氣控制方面的故障或操作信息以特定的標(biāo)志，通過(guò)顯示器給出，并可通過(guò)特定鍵，看到更詳盡的報(bào)警說(shuō)明。這類(lèi)報(bào)警可以根據(jù)機(jī)床廠提供的排除故障手冊(cè)進(jìn)行處理，也可以利用操作面板或編程器根據(jù)電路圖和PLC程序，查出相應(yīng)的信號(hào)狀態(tài)，按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理。
(3)無(wú)報(bào)警或無(wú)法報(bào)警的故障處理 當(dāng)系統(tǒng)的PLC無(wú)法運(yùn)行，系統(tǒng)已停機(jī)或系統(tǒng)沒(méi)有報(bào)警但工作不正常時(shí)，需要根據(jù)故障發(fā)生前后的系統(tǒng)狀態(tài)信息，運(yùn)用已掌握的理論基礎(chǔ)，進(jìn)行分析，做出正確的判斷。下面闡述這種故障診斷和排除辦法。
故障診斷方法
常規(guī)檢查法
目測(cè) 目測(cè)故障板，仔細(xì)檢查有無(wú)保險(xiǎn)絲燒斷，元器件燒焦，煙熏，開(kāi)裂現(xiàn)象，有無(wú)異物斷路現(xiàn)象。以此可判斷板內(nèi)有無(wú)過(guò)流，過(guò)壓，短路等問(wèn)題。
手摸 用手摸并輕搖元器件，尤其是阻容，半導(dǎo)體器件有無(wú)松動(dòng)之感，以此可檢查出一些斷腳，虛焊等問(wèn)題。
通電 首先用萬(wàn)用表檢查各種電源之間有無(wú)斷路，如無(wú)即可接入相應(yīng)的電源，目測(cè)有無(wú)冒煙，打火等現(xiàn)象，手摸元器件有無(wú)異常發(fā)熱，以此可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，而縮小檢修范圍。
例如：在哈爾濱某工廠排除故障時(shí)，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)和PLC運(yùn)行正常，但機(jī)床的液壓系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，用編程器檢查PLC程序運(yùn)行正常，各所需信號(hào)狀態(tài)均滿(mǎn)足開(kāi)機(jī)條件。進(jìn)一步檢查中發(fā)現(xiàn)，PLC信號(hào)狀態(tài)與圖紙和設(shè)備上的標(biāo)記不一致，停機(jī)拔出電路板檢查，發(fā)現(xiàn)PLC兩塊輸出板編址不對(duì)，與另兩塊位置搞錯(cuò)，經(jīng)交換后，機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于發(fā)生這個(gè)故障的機(jī)床所采用的SIMATIC S5—150K可編程控制器，只要編址正確，無(wú)論將線路板的位置怎樣排列，系統(tǒng)均能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但相應(yīng)地執(zhí)行元件和信號(hào)源必須正確地對(duì)應(yīng)，一旦對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤就會(huì)發(fā)生故障，甚至毀壞機(jī)床。另外，根據(jù)用戶(hù)提供的故障現(xiàn)象，結(jié)合自己的現(xiàn)場(chǎng)觀察，運(yùn)用系統(tǒng)工作原理亦可迅速做出正確判斷。
儀器測(cè)量法 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，采用常規(guī)電工檢測(cè)儀器，工具，按系統(tǒng)電路圖及機(jī)床電路圖對(duì)故障部分的電壓，電源，脈沖信號(hào)等進(jìn)行實(shí)測(cè)判斷故障所在。如電源的輸入電壓超限，引起電源監(jiān)控可用電壓表測(cè)網(wǎng)絡(luò)電壓，或用電壓測(cè)試儀實(shí)時(shí)監(jiān)控以排除其它原因。如發(fā)生位置控制環(huán)故障可用示波器檢查測(cè)量回路的信號(hào)狀態(tài)，或用示波器觀察其信號(hào)輸出是否缺相，有無(wú)干擾。例如，上海某廠在排除故障中，系統(tǒng)報(bào)警，位置環(huán)硬件故障，用示波器檢查發(fā)現(xiàn)有干擾信號(hào)，我們?cè)陔娐分杏媒与娙莸姆椒▽⑵錇V掉使系統(tǒng)工作正常。如出現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法回基準(zhǔn)點(diǎn)的情況，可用示波器檢查是否有零標(biāo)記脈沖，若沒(méi)有可考慮是測(cè)量系統(tǒng)損壞。
用可編程控制器進(jìn)行PLC中斷狀態(tài)分析：可編程序控制器發(fā)生故障時(shí)，其中斷原因以中斷堆棧的方式記憶。使用編程器可以在系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下，調(diào)出中斷堆棧和塊堆棧，按其所指示的原因，查明故障所在。在可編程序控制器的維修中這是最常用有效和快速的辦法。
接口信號(hào)檢查：通過(guò)用可編程序控制器檢查機(jī)床控制系統(tǒng)的接口信號(hào)，并與接口手冊(cè)的正確信號(hào)相對(duì)比，亦可查出相應(yīng)的故障點(diǎn)。
診斷備件替換法：現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功能不同劃分不同模塊，隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，電路的集成規(guī)模越來(lái)越大技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜，按常規(guī)方法，很難把故障定位到一個(gè)很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，為了縮短停機(jī)時(shí)間，我們可以根據(jù)模塊的功能與故障現(xiàn)象，初步判斷出可能的故障模塊，用診斷備件將其替換，這樣可迅速判斷出有故障的模塊。在沒(méi)有診斷備件的情況下可以采用現(xiàn)場(chǎng)相同或相容的模塊進(jìn)行替換檢查，對(duì)于現(xiàn)代數(shù)控的維修，越來(lái)越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統(tǒng)正常工作。盡最大可能縮短故障停機(jī)時(shí)間，使用這種方法在操作時(shí)注意一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行，還要仔細(xì)檢查線路板的版本，型號(hào)，各種標(biāo)記，跨接是否相同，對(duì)于有關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)和電位計(jì)的位置應(yīng)做好記錄，拆線時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志。
利用系統(tǒng)的自診斷功能判斷：現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)尤其是全功能數(shù)控具有很強(qiáng)的自診斷能力，通過(guò)實(shí)施時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作，及時(shí)判斷故障，給出報(bào)警信息，并做出相應(yīng)的動(dòng)作，避免事故發(fā)生。然而有時(shí)當(dāng)硬件發(fā)生故障時(shí)，就無(wú)法報(bào)警，有的數(shù)控系統(tǒng)可通過(guò)發(fā)光管不同的閃爍頻率或不同的組合做出相應(yīng)的指示，這些指示配合使用就可幫助我們準(zhǔn)確地診斷出故障模板的位置。如SINUMERIK 8系統(tǒng)根據(jù)MS100 CPU板上四個(gè)指示燈和操作面板上的FAULT燈的亮滅組合就可判斷出故障位置。
上述診斷方法，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)并無(wú)嚴(yán)格的界限，可能用一種方法就能排除故障，亦可能需要多種方法同時(shí)進(jìn)行。其效果主要取決于對(duì)系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)的理解與掌握的深度，以及維修經(jīng)驗(yàn)的多少。
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