經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的故障分析與維修方法
更新時(shí)間：2015-05-05 點(diǎn)擊次數(shù)：2661
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的一種，又稱簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床。它的主要特點(diǎn)是價(jià)格便宜，功能針對(duì)性強(qiáng)。一般情況下，普通機(jī)床改裝成簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床后可以提高工效1～4倍，同時(shí)能降低廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。改造費(fèi)用通常一年左右就可以收回。一般用單板微計(jì)算機(jī)作為控制裝置，用步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將普通機(jī)床改造成簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床。經(jīng)改造后的機(jī)床既保留了原機(jī)床的通用性，又增加了許多傳統(tǒng)機(jī)床所沒(méi)有的特點(diǎn)，如自動(dòng)對(duì)刀、間隙補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)整進(jìn)給速度、自動(dòng)回原點(diǎn)等功能。這種機(jī)床尤其適用于桿軸類、盤類零件以及帶有錐度、球面的中等復(fù)雜程度零件的頻繁、輪番加工。下面來(lái)介紹一些這種機(jī)床的故障分析與維修方法。
1) 故障分析方法
數(shù)控機(jī)床的故障不管表現(xiàn)形式如何zui后都反應(yīng)在加工件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或機(jī)床不能正常運(yùn)行加工。要判斷出是機(jī)械方面故障還是控制系統(tǒng)故障，其分析方法是：
先檢查控制系統(tǒng)：看程序能否正常運(yùn)行，顯示和其它功能鍵是否正常；再檢查步進(jìn)電機(jī)：是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有無(wú)間歇或抖動(dòng)現(xiàn)象。
如果沒(méi)有上述問(wèn)題，則初步可以判斷故障原因在機(jī)械方面，可著重檢查各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)。在檢查傳動(dòng)環(huán)節(jié)時(shí)應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)斷電，用手動(dòng)并配合打表來(lái)檢查機(jī)床各個(gè)傳動(dòng)鏈。
2) 維修方法
觀察法：先從操作者那里了解出現(xiàn)故障的過(guò)程，從顯示屏上了解信息，通過(guò)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察，認(rèn)真查看系統(tǒng)的各個(gè)部分，將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊印刷線路板。這種方法要求維修人員具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、較寬的知識(shí)面和很好的綜合判斷能力。
功能程序測(cè)試法：將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動(dòng)編程的方法編制成一個(gè)功能測(cè)試程序，讓數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行這個(gè)測(cè)試程序借以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，從而判斷出故障發(fā)生的可能起因。如機(jī)床加工出現(xiàn)廢品又無(wú)報(bào)警信號(hào)，一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤或是機(jī)床故障時(shí)，用功能程序測(cè)試法判斷是一種行之有效的方法。
原理分析法：從數(shù)控系統(tǒng)各部件的工作原理著手進(jìn)行邏輯分析和判斷，確定故障部位。這種方法要求維修人員對(duì)整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)和每個(gè)部件的工作原理都有清楚的、較深的了解，才可能做到對(duì)故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
替換法：在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，縮小檢查故障的范圍，排除故障。這是現(xiàn)場(chǎng)判斷故障zui常用的方法之一。
總之，這些維修方法各有特點(diǎn)，維修時(shí)要根據(jù)故障現(xiàn)象靈活運(yùn)用、綜合分析，逐步縮小故障范圍以達(dá)到排除故障的目的。
2 常見的故障現(xiàn)象及分析
近幾年帶學(xué)生到某模具廠進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，經(jīng)常遇到模具廠的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障，現(xiàn)對(duì)這些故障現(xiàn)象作一下分析。
1) 常見機(jī)械方面的故障現(xiàn)象及分析
此篇文章來(lái)自中國(guó)熱點(diǎn)模具網(wǎng)
故障現(xiàn)象1：在某一方向上，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)突然停止或*不運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)而不運(yùn)轉(zhuǎn)。
分析：先將控制系統(tǒng)斷電，用手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，若發(fā)現(xiàn)在某一位置較重或*卡住，則可斷定是機(jī)械方面問(wèn)題。這時(shí)對(duì)機(jī)床傳動(dòng)部分進(jìn)行分段檢查，若采用滾珠絲杠傳動(dòng)，則一定要檢查滾道內(nèi)是否有鐵屑等異物。若機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，再通電時(shí)步進(jìn)電機(jī)仍抖動(dòng)而不運(yùn)行，則可斷定是控制系統(tǒng)故障。
故障現(xiàn)象2：程序運(yùn)行結(jié)束，刀具返回起始點(diǎn)時(shí)超越一個(gè)定值。
分析：這種現(xiàn)象是步進(jìn)電機(jī)減速箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪或步進(jìn)電機(jī)與絲杠之間的傳動(dòng)齒輪上有鐵屑或磕碰毛刺造成的。這是由于當(dāng)切削運(yùn)行時(shí)，步進(jìn)電機(jī)輸出的力矩結(jié)余不多，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)到有毛刺部位時(shí)阻力矩增大，造成運(yùn)行失步，而空程返回起始點(diǎn)時(shí)速度高、力矩大，電機(jī)運(yùn)行不失步，這樣往返行程的實(shí)際位移有一個(gè)差額，每加工一件起始點(diǎn)則后移一個(gè)定值，造成下一個(gè)加工件首端尺寸變化一個(gè)定值。
故障現(xiàn)象3：工件局部尺寸漂移超差。
分析：主要由絲杠與絲母的間隙引起，特別是普通絲杠發(fā)生這種故障更為頻繁。這是由于在程序開始試運(yùn)行時(shí)，測(cè)定的絲杠間隙被補(bǔ)償?shù)匠绦蛑校ＷC了加工尺寸的正確性。但當(dāng)機(jī)床運(yùn)行一段時(shí)間后，磨損速度變快，絲杠傳動(dòng)造成的積累誤差使加工尺寸超差（這個(gè)超差值并不固定而是隨時(shí)間的推移而逐漸變化）。這可通過(guò)修改加工程序或重新調(diào)整絲杠間隙來(lái)排除這類故障。 熱點(diǎn)模具網(wǎng)論壇故障現(xiàn)象4：工件軸向或徑向尺寸不穩(wěn)定。
分析：工件加工后，某方向的尺寸有大或小的變化，沒(méi)有規(guī)律，而另一方向則穩(wěn)定不變。這是由絲杠軸向竄動(dòng)造成的切削力矩的，大小直接影響絲杠竄動(dòng)量的大小，因此切削速度、工件材質(zhì)等因素均可影響加工尺寸的變化。此時(shí)應(yīng)檢查絲杠兩端的軸承座。
2) 常見控制系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及分析
故障現(xiàn)象1：開機(jī)無(wú)顯示。
分析：主要原因是電源故障，應(yīng)檢查電源，如熔斷器、連線插頭、元件管腳等處。
故障現(xiàn)象2：步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)。
分析：步進(jìn)電機(jī)突然出現(xiàn)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應(yīng)切斷電源，手動(dòng)檢查工作臺(tái)或拖板若能正常運(yùn)動(dòng)，則是控制系統(tǒng)或步進(jìn)電機(jī)的故障。步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)一般是步進(jìn)電機(jī)斷相引起。
故障現(xiàn)象3：程序執(zhí)行中顯示突然消失，返回監(jiān)控狀態(tài)。
分析：這種故障大多是由于強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾引起失控。對(duì)系統(tǒng)采取抗干擾措施（如光電隔離、接地或懸浮處理等）故障現(xiàn)象4：步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嚴(yán)重失步。
分析：可能是整流電源的一組濾波電容損壞或虛焊、脫焊造成直流電壓降低，使步進(jìn)電機(jī)輸出力矩降低而運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。
