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1、数控车床的管理与维修1【论文】关键词：数控保护驱动装置主传动系统进给系统AbstractNumbercontroltoolmachineisamachineandgiveorgetanelectricshockintegralwholeandturnanalliedmodel,isahugesystem,involvemachine,giveorgetanelectricshock,liquid,spirit,electronics,onlyetc.iseachtechnique,inevitablywantandproduceinthemiddleofcirculatingusevariou
2、sbreakdown,keyofproblemishowquicklydiagnose,makesuretobreakdownpart,andexpelsolutionintime,promisenormaluse,raiseaproductionefficiencynumberandcontrolmaintainingoftoolmachineandbreakdownexpelandinclude:ThemaintenanceofCNCsystem,CNCequipsofexternalappearancecheck,breakdownofthetreatmentkeepaviewmetho
3、d,fromdiagnosisfunctionmethod,functionproceduretestmethod,exchangeamethod,transferthemethod,parametercheckmethod,measuretocompareamethodandpoundamethodnumbercontroltobreakdownthereasonofthecreationandthemethodoftheexamination,electricitybreakdowntheproperty,idea(thephenomenoncaninduceforsuperpress,o
4、wetopress,frequencyandmutuallythedrift,Xiewavelosereally,totalmoldZaovoiceandoftenmoldZaovoice)andreasonorresult,correctoperationandusenumbercontrolthestepofsystem,.Theelectricitymaintainswithbreakdownofexclusion,breakdownofsurveyandanalysisetc.Keyword：Numbercontrolmaintenancetodrivetoequipalordtosp
5、readsystemtoentertothesystem1数控设备的管理1、设备操作1.Ll设备操作人员要求1.LLl设备操作人员务必穿戴好工作帽、工作服及安全鞋。1.L2操作人员必需通过严格培训，熟悉车床的性能特点，熟悉车床数控系统的编程方法，并熟练掌握操作方法与操作技巧。1.3非操作人员通过专业培训，熟悉车床的性能特点，并熟练掌握操作方法的，需经领导批准后，才可上机操作。1.L4未经专业培训的人员，不得擅自开动车床。1.L5试切工件或者调整程序时，务必由编程人员与操作人员一起作业，如操作人员不在，非操作人员需经领导批准后，方可上机操作。1.1.6工作人员务必熟悉与严格执行安全操作规程与其它
6、各项规章制度。1.2、设备操作要求1.2.1通常注意事项：1.2.Ll工作前，操作人员务必穿戴好工作服、工作帽、安全鞋。1.2.L2经常清扫车床周围环境，保持环境整洁。1.2.1.3车床操纵系统经常保持清洁。1.2.L4经常检查紧固螺钉，不得有松动。2.1.5不得打开防护罩开动车床。1.2.2车床启动时的注意事项：2.2.1每天开机前检查电源、气源是否正常，各油标指示是否正确。1.2.2.2加工前，务必用手动或者程序指令使刀塔回到参考点。1.2.2.3熟悉车床的紧急停车方法及车床的操作顺序。1.2.2.4刀具、工件安装好后，应再作一次检查，确认无任何干涉，调用正确的程序，并检查刀位号是否正确，
7、保证刀具已校正好，达到使用要求。1.2.3调整程序时的注意事项：1.2.3.1使用正确的刀具，避免使用钝化的刀具。1.2.3.2不能承担超出车床加工能力的作业。1.2.3.3在车床停机时进行刀具调整。1.2.3.4确认刀具在换刀过程中不要与其它部位发生碰撞。1.2.3.5确认工件的卡具或者压板是否有足够的强度。1.2.3.6工作台面上不得放工具、量具、刀具等其它物品。1.2.3.7程序调整好后，要再次进行检查，经空运转或者模拟显示确认无误后，方可进行加工。1.2.3.8操纵系统电源接通后，只同意一人操作操纵面板,他人不得接操纵面板。严禁交叉作业。1.2.4车床运转中的注意事项：1.2.4.1车
8、床启动后，在车床自动连续运转过程中务必监视其运转状态。1.2.4.2确认冷却液输出通畅，流量充足。1.2.4.3车床运转时，不得调整刀具与测量工件尺寸。1.2.4.4遇到特殊情况，应保持现场，及时通知维修人员，进行故障排除。特别紧急情况下应迅速切断电源。1.2.5作业完毕时的注意事项：1.2.5.1关闭电源。1. 2.5.2清扫车床，并添加润滑油，当车床长时间不用，应涂敷防锈油。1.2. 5.3填写工作记录表2、设备保养与保护工作人员对设备按各车床点检检查要点进行检查，填写检查记录情况。日检由操作人员负责，并在工作记录表中记录特殊情况，表中“冷却液”一栏,视加工情况,不定期检查。季检及半年检由
9、维修人员负责并填写有关记录,维修人员应随时按日检要点进行巡检，对发现问题及时排除。2.1 数控车床的点检、检查要点：2. 日常点检要点：3. 1.Ll接通电源前：a.电压是否正常。b.检查车床是否有特殊情况。c检查冷却液、液压油、润滑油的油量是否充足。d.检查工具、测具等是否已准备好。e.切削槽内的切屑是否已处理干净。4. 1.1.2接通电源后：a.检查操作盘上的各指标灯是否正常，各按钮、开关是否处于正确位置。b.CRT显示屏上是否有任何报警显示。若有问题应及时处理。c.液压装置的压力表是否指示在所要求的范围内。d.各操纵箱的冷却风扇是否正常运转。e.刀具是否正确夹紧在刀夹上，刀夹与回转刀台是
10、否可靠夹紧，刀具是否有损伤。2.1.L3车床运转中：a.运转中，主轴滑板处是否有特殊噪音。b.有无与平常运转不一致的特殊现象。如：声音、温度、裂纹、气味等。遇到特殊情况，应保持现场，及时通知维修人员，进行故障排除,特别紧急情况下应迅速切断电源。点检完毕后，由操作员填写工作记录表。2.L2季检查要点：2.1.2.1检查主轴的运转情况。主轴以最高转速一半左右的转速旋转30分钟。用手触摸壳体部分，若感受温与即为正常。以此熟悉主轴轴承的工作情况。2.1.2.2检查X、Z轴的滚珠丝杆，若有污垢，应清理干净。2.L2.3检查X、Z轴超程限位开关，各急停开关是否动作正常。可用手按压行程开关的滑动轮，若CRT
11、上有超程报警显示，说明限位开关正常。并将各接近开关擦拭干净。2L2.4检查刀台的回转头、传动系统的润滑状态是否良好，痕等。注油孔应注油润滑。2.1.2.5检查刀塔装刀孔内是否积存切屑，杂物，若有应清理干净。2.L2.6检查尾座状况，看是否有裂纹、毛刺，若有问题，予以修整。2.L2.7检查冷却液槽内是否积存切屑，若切屑堆积较多，应予以清理。2.1.2.8检查液压装置：a.检查压力表的动作状态，通过调整液压泵的压力看压力表的指针是否上下变化灵活。b.检查液压管路是否有损坏，各管接头是否有松动或者漏油现象。2.L2.9检查润滑油装置：a.检查润滑泵的排油量是否合乎要求。b.检查润滑油管路是否损坏，管
12、接头是否松动、有漏油现象。2.1.2.10季检完毕后，由维修人员填写CTX600季检表。2.1.3半年检查要点：维修人员参照CTX600半年检表组织车床检查。2.2加工中心点检、检查要点：2. 2.1日常点检要点：2.2. 1.1从工作台、基座等处清除污物与灰尘，擦去车床表面上的机油、冷却液与切屑。2.2.1.2清除没有罩盖的滑动表面上的一切东西。2.2.1.3清理风箱式护罩。2.2.1.4注意电控系统有无特殊,显示屏上有无报警信号.2.2.1.5清理检查所有限位开关、接近开关及其周围表面。2.2.1.6检查各润滑油，液压油箱的油面，使其保持在合理的油面上。2.2.1.7确认各刀具在其应有的位
13、置上更换。2.2.1.8确保空气滤杯的水完全排出。2. 2.1.9检查液压泵的压力在指定范围内。2.2. 1.10检查车床主液压系统是否漏油，若有问题应及时通知维修人员予以修理。2.2.1.11检查冷却液软管及液面，清理管内及冷却槽内的切屑等脏物。2.2.1.12确保操作面板上所有指示灯为正常显示。2.2. 2.1.13检查各坐标轴是否处在原点上。2.3. 1.14检查主轴端面、刀夹及其它配件是否有毛刺、裂纹或者损坏现象，并将主轴周围清理干净。遇到特殊情况，应保持现场，务必及时通知维修人员，进行故障排除,特别紧急情况下应迅速切断电源。点检完毕后，由操作员填写工作记录表。2.2.2季检查要点：2
14、.2.2.1清理电器操纵箱内部，使其保持干净。2.2.2.2用煤油清洗空气滤网，必要时予以更换。不要用稀释剂或者其它同类东西清洗滤网。2.2.2.3检查液压装置、管路及接头，确保无松动、无磨损。2.2.2.4清理导轨滑动面上的刮垢板。2.2.2.5检查各电磁阀、行程开关、接近开关，确保它们能正常工作。2.2.2.6检查液压箱内的油滤，必要时予以清洗。2.2.2.7检查各电缆及接线端子是否接触良好。2.2.2.8确保各联锁装置、时间继电器、继电器能正确工作，必要时予以修理或者更换。2.2.2.9确保数控装置能正确工作。2. 2.2.10季检完毕后，由维修人员填写SPN63季检表。3. 2.3半年
15、检查要点：维修人员检查参照SPN63半年检表组织车床检查。3、压缩机系统使用保护参照压缩机定期保养表及使用说明书，其保养要紧由维修人负责，出现故障应在排除后填写故障记录单。4、设备的使用范围：只负责工件粗加工以后的工序加工。5、设备事故报告:车床CRT显示屏有故障提示，应立即通知维修人员，提供操作情况，以便及时进行排除故障,填写故障记录单并存档；车床发生机械故障应立即关闭车床，保持现场，通知维修人员，提供现场情况与现象,填写车床故障记录单并存档。设备事故按设备事故统计及处理制度执行。2数控系统的常见故障分析数控系统的构成，工作原理与特点，我们将常见的故障部位及故障现象分析如下：(1)位置环。这
16、是数控系统发出操纵指令，并与根据位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成操纵任务的(2)关键环节。它具有很高的工作频度，并与外设相联接，因此容易发生故障。3数控车床故障诊断内容善于观察对维修数控车床来说是非常重要的，由于许多故障都很复杂，只有认真观察、善于观察，找到问题的切入电，才有利于故障的诊断与排除。(1)多观察车床工作过程。多观察车床的工作过程，能够熟悉掌握车床的工作顺序，熟悉车床的运行，在车床出现故障时，能够很快地发现不正常因素，提高数控车床的故障排除速度。比如一台专用数控车床在工件加工结束后，机械手把工件带到进料口，而没有在出科把工件释放。根据平常对车床的观察，工件加工结束后，工作过程
17、是这样的:首先机械手插入环形工件，然后机械手在圆弧轨道上带动工件向上滑动，到出料口时，机械手退出工件，加工完的工件进入出料口，而机械手继续向上滑动直至迸料口。由于熟悉车床的工作过程，通过故障现象推断，可能是系统没有得到机械手到达出料口的到位信号，检测机械手到达出料口到位信号是通过接近开关的检测，接入PLC输入，而检查该接近开关正常没有问题，那么可能是碰块与接近开关的距离有问题。检查这个距离确实有些偏大，原先是接近开关有些松动，将接近开关的位置调整好并紧固后，这时车床正常工作。（2）多观察车床结构。多观察车床结构，包含机械装置、液压装置、各类开关位置及车床电器柜的元件位置等，从而能够熟悉掌握车床
18、的结构与各个结构的功能，在车床出现故障时，由于熟悉车床结构，很容易就会发现发生故障的部位，从而尽快排除故障。（3）多观察故障现象。关于复杂的故障，反复观察故除现象是非常必要的，只有把故障现象搞清晰，才有利于故障的排除。因此数控车床出现故障时，要注重故障现象的观察。比如一台使用西门子系统的数控车床经常出现报警114,指示丫轴伺服操纵环有问题，关机再开，车床还能够工作。反复观察故障现象，发现每次出现故障报警时，Y轴都是运动到21Omm左右。为了进一步确认故障，开机后不做轴向运动，在静态时几个小时也不出故障报警，因此怀疑这个故障与运动有关。根据车床工作原理，这台车床的位置反馈元件使用光栅尺，光栅尺的
19、电缆随滑台一起运动，每班都要往复运动上千次，因此怀疑连接电缆可能经常运动使个别导线折断，导致接触不良，对电缆进行认真检查,发现有一处确实有部分导线折断，将电缆折断部分拆开，焊接处理后，车床运行再也没有出现这个报警。4. 2数控车床故障诊断原则（1）先外部后内部数控车床是集机械、液压、电气为一体的车床，故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查，尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使车床大伤元气，丧失精度，降低性能。（2）先机械后电气通常来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果
20、。（3）先静后动先在车床断电的静止状态，通过熟悉、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给车床通电。在运行工况下，进行动态的观察、检验与测试，查找故障。而对破坏性故障，务必先排除危险后，方可通电。（4）先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。4数控车床故障诊断的方法5. 1直观检查法：直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时，首先要询问，向故障现场人员认真询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，同时在整个分析、推断过程中可能要多次询问；其次是认真检查，根据故障诊断原则由外向内逐
21、一进行观察检查。总体查看车床各部分工作状态是否处于正常状态仕匕如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），各电控装置（如数控系统、温控装置、润滑装置等）有无报警指示，局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路，芯片接触不良等现象，关于已维修过的电路板，更要注意有无缺件、错件及断线等情况；再次是触摸，在整机断电条件下能够通过触摸各要紧电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及导线（如伺服与电机接触器接线）的联接状况等来发现可能出现故障的原因。4.2仪器检查法：仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对有关直流及脉冲信号等进行测量，从
22、中找寻可能的故障。比如：用万用表检查各电源情况，与对某些电路板上设置的有关信号状态测量点的测量，用示波器观察有关的脉动信号的幅值、相位甚至有、无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等4. 3功能程序测试法：功能程序测试法功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于下列场合：1）车床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。2）数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰，还是系统稳固性差时。3）闲置时间较长的数控车床
23、在投入使用前或者对数控车床进行定期检修时4.6参数检查法：数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以习惯不一致车床、不一致工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体车床相匹配，而且更是使车床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化（特别是模拟量参数）甚至丢失都是不同意的；而随车床的长期运行所引起的机械或者电气性能的变化会打破最初的匹配状态与最佳化状态。此类故障需要重新调整有关的一个或者多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统要紧参数十分熟悉，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验4.7试探交换法：即在分析出故障大致起因的情况下
24、，维修人员能够利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或者元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或者芯片一级。使用此法之前应注意下列几点：1）更换任何备件都务必在断电情况下进行。2）许多印制电路板上都有一些开关或者短路棒的设定以匹配实际需要,因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置与设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。3）某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要认真阅读相应电路板的使用说明。4）有些印制电路板是不能轻易拔出的，比如含有工作存储器的板，或者者备用电池板，它会丢失有用的参数或者者程序。务必更换时也务
25、必遵照有关说明操作。鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先认真阅读有关资料，弄懂要求与操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。4.8测量比较法：CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整与维修方便，在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或者波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前，应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或者逻辑关系。5数控设备的预防性维修顾名思义，所谓预防性维修，就是要注意把有可能造成设备故障与出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前。通常来说应包含：设备的选型、设备的正确使用与运行中的巡回检查。从维修角度
26、看数控设备的选型在设备的选型调研中，除了设备的可用性参数外，其可维修生参数应包含：设备的先进性、可靠性、可维修性技术指标。先进性是指设备务必具备时代进展水平的技术含量；可靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障率，特别是操纵系统是否通过国家权威机构的质检考核等；可维修性是指其是否便于维修，是否有较好的备件市场购买空间，各类维修的技术资料是否齐全，是否有良好的售后服务、维修技术能力是否具备与设备性能价格比是否合理等。这里特别要注意图纸资料的完整性、备份系统盘、PLC程序软件、系统传输软件、传送手段、操作口令等，缺一不可。对使用方的技术培训不能走过场，这些都务必在定货合同中加以注明与认真实施，否则将
27、对以后的工作带来后患。另外，假如不是特殊情况，尽量选用同一家的同一系列的数控系统，这样，对备件、图纸、资料。编程、操作都有好处，同时也有利于设备的管理与维修。坚持设备的正确使用数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且通常性保护（如注油、清洗、检查等）是由操作者进行的，解决的方法是:强调设备管理、使用与保护意识，加强业务、技术培训，提高操作人员素养,使他们尽快掌握车床性能，严格执行设备操作规程与保护保养规程，保证设备运行在合理的工作状态之中。坚持设备运行中的巡回检查根据数控设备的先进性、复杂性与智能化高的特
28、点，使得它的保护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如CNC系统的排风扇运行情况，机柜、电机是否发热，是否有特殊声音或者有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、润滑状况是否良好等，积极做好故障与事故预防，若发现特殊应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而能够减少一切可避免的缺失6数控车床故障诊断与维修科学技术的进展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对车床设备不仅提出了精度与效率的要求，而且也对其提出了通用性与灵活性的要求。数控车床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化车床。数控车床集微电子技术、计
29、算机技术、自动操纵技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要构成部分，是现代车床技术水平的重要标志。数控车床表达了当前世界车床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产与计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此，如何更好的使用数控车床是一个很重要的问题。由于数控车床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其保护更是不容忽视。一、数控车床1 .数控加工的概念数控车床的工作原理就是将加工过程所需的各类操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)与步骤与工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通
30、过操纵介质(如穿孔纸带或者磁盘等)将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各类操纵信号，操纵车床的伺服系统或者其他驱动元件，使车床自动加工出所需要的工件。因此，数控加工的关键是加工数据与工艺参数的获取，即数控编程。数控加工通常包含下列几个内容：(1)对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分；(2)利用图形软件(如CAXA制造工程师)对需要数控加工的部分造型；(3)根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹(包含粗加工、半精加工、精加工轨迹)；(4)轨迹的仿真检验；(5)生成G代码;(6)传给车床加工。2 .数控车床的特点(1)具有高度柔性在数控车床上加工零件，要紧取决
31、于加工程序，它与普通车床不一致，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整车床。因此，数控车床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节约了大量工艺设备的费用。(2)加工精度高数控车床的加工精度，通常可达到O.0050.1mm,数控车床是按数字信号形式操纵的，数控装置每输出一个脉冲信号，则车床移动部件移动一个脉冲当量(通常为0.00Inm0,而且车床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控车床定位精度比较高。(3)加工质量稳固、可靠加工同一批零件，在同一车床，在相同加工条件下，使用相同刀具与加工程序，刀具的走刀轨迹完
32、全相同，零件的一致性好，质量稳固。(4)生产率高数控车床可有效地减少零件的加工时间与辅助时间，数控车床的主轴转速与进给量的范围大，同意车床进行大切削量的强力切削，数控车床目前正进入高速加工时代，数控车床移动部件的快速移动与定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。(5)改善劳动条件数控车床加工前经调整好后，输入程序并启动，车床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者要紧是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，车床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，车床通常是封闭式加工，即清洁，又安全。(6)利于生产管理现代化数控车床
33、的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控车床使用数字信号与标准代码为操纵信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造(CADCAM)有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。3 .数控车床使用中应注意的事项使用数控车床之前，应认真阅读车床使用说明书与其他有关资料，以便正确操作使用车床，并注意下列几点：(1)车床操作、维修人员务必是掌握相应车床专业知识的专业人员或者通过技术培训的人员，且务必按安全操作规程及安全操作规定操作车床；(2)非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前务必确认已经关掉了车床总电源开关。只有专业维修人员才同意打开电柜门，进
34、行通电检修；(3)除一些供用户使用并能够改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；(4)修改参数后，进行第一次加工时，车床在不装刀具与工件的情况下用车床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认车床正常后再使用车床;(5)车床的PLC程序是车床制造商按车床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作车床可能造成车床的损坏，甚至伤害操作者；(6)建议车床连续运行最多24小时，假如连续运行时间太长会影响电气系统与部分机械器件的寿命，从而会影响车床的精度；(7)车床全部连接器、接头等，不同意带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。二、数控车床
35、的保护数控系统是数控车床的核心部件，因此，数控车床的保护要紧是数控系统的保护。数控系统通过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命与零部件的磨损周期，防止各类故障，特别是恶性事故的发生，就务必对数控系统进行日常的保护。概括起来，要注意下列几个方面。1 .制订数控系统日常保护的规章制度根据各类部件特点，确定各自保养条例。如明文规定什么地方需要天天清理(如CNC系统的输入/输出单元一一光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等)，什么部件要定期检查或者更换(如直流伺服电动机电刷与换向器应每月检查一次)。2 .应尽量少开数控柜与强电柜的
36、门由于在机加工车间的空气中通常都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或者电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整与维修，不同意随便开启柜门，更不同意在使用时敞开柜门。3 .定时清扫数控柜的散热通风系统应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或者每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。假如过滤网上灰尘积聚过多
37、，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高(通常不同意超过55C),造成过热报警或者数控系统工作不可靠。4 .经常监视数控系统用的电网电压FANUC公司生产的数控系统，同意电网电压在额定值的85%110%的范围内波动。假如超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。5 .定期更换存储器用电池FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种：(1)不需电池保持的磁泡存储器。(2)需要用电池保持的CMOSRAM器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部设有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，由+5V电源经一个二极管向CMOSRAM供电，并对可充电电池进行充
38、电；当数控系统切断电源时，则改为由电池供电来维持CMoSRAM内的信息，在通常情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进行。6 .数控系统长期不用时的保护为提高数控系统的利用率与减少数控系统的故障，数控车床应满负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意下列两点：(1)要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此，在车床锁住不动的情况下(即伺服电动机不转时)，让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气，保证电子器件性能稳固
39、可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。(2)数控车床使用直流进给伺服驱动与直流主轴伺服驱动的，应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。7数控设备维修实例7.1. 数控系统的故障诊断检查在设备无法正常工作的情况下，首先要推断故隙出现的具体位置与产生的原因，我们能够目测故障板，认真检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断，元器件的烧焦烟熏，有无杂物断路现象，造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围，推断故障产生的原因。系统自诊
40、断通常CNC系统都有较为完备的自诊断系统，不管是发那科系统还是西门子系统，上电初始化时或者运行中均能对自身或者接口做出有限的自诊断。维修人员应熟悉系统自诊断各类报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围。定位故障元器件，关于进口的数控系统通常只能定位到板级。数控系统的软故障数控系统的软故障是指操纵系统的系统软件与PLC程序。有的系统把它们写在EPROM中插在主机板上，有的驻留在硬盘上。一旦这些软件出现问题，系统将造成全部或者局部混乱，当分析到确定是软件故障时，应当使用备用软件或者备用EPROM换上，严格按操作步骤经初始化后试运行。这类故障只要有备份文件通常不难恢复。其难度在于备份软件不完备或者
41、专用传送设备不具备或者生产厂家操作手段中设置口令保密等因素造成无法恢复。利用PLC程序定位车床与CNC系统接口故障现在通常CNC操纵系统均带有PLC操纵器，大多为内置式PLC操纵。维修人员应根据梯形图对车床操纵电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位。如FANUCOT系统中自诊断页面，FANUC7M系统中的T指令等。7.2.故障排除步骤询问操作者故障发生的原因当故障发生后，维修人员通常不要急于动手，要认真询问故障发生时车床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作。故障能否再现等。表面与基本供电检查要紧观察设备有无特
42、殊情况，如机械卡住、电机烧坏、保险熔断等。首先检查ACDC电源是否正常，尽可能地缩小故障范围。分析图纸，确定故障部位根据图纸PLC梯图进行分析，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。扩大思路，根据经验分析根据经验分析，一定要扩大思路，不局限于维修说明书上的范畴，维修资料只提供一个思路，有的时候局限性很大。7.3、 换刀装置故障维修实例数控车换刀通常的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转，由霍尔元件发出刀位信号，数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以推断刀具是否到位。刀换到位后，电机反转缩紧刀架在我维修数控车的过程中遇到了下列几个故障现象。故障一：一台四刀位数控
43、车床，发生一号刀位找不到，其它刀位能正常换刀的故障现象。故障分析：由于只有一号刀找不到刀位，能够排除机械传动方面的问题，确定就是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题,导致该刀位信号输送给PLC参照电路图利用万用表检查后发现：1号刀位霍尔元件的24V供电正常,GND线路为正常,Tl信号线正常。因此能够断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号发出。解决办法:更换新的霍尔元件后故障排除,一号刀正常找到。故障二：一台六刀位数控车床，换刀时所有刀位都找不到，刀架旋转数周后停止，同时数控系统显示换刀报警:换刀超时或者没有信号输入。故障分析查找:关于该故障,仍能够排除机械故障,归咎于电气故障所
44、致。产生该故障的电气原因有下列几种：1.磁性元件脱落六个霍尔元件同时全部损坏;3.霍尔元件的供电与信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因可能性最大。因此找来电路图,利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进行检查。结果发现:刀架检测线路端子排上的24V供电电压为OV,其它线路均正常。以该线为线索沿线查找,发现从电气柜引出的24V线头脱落,接上后仍无反应。由此推断应该是该线断线造成故障。解决办法:利用同规格导线替代断线后，故障排除。故障三:一台配有FANUC-Oimate系统大连车床厂的六刀位车床,选刀正常但是当所选刀位到位之后正常锁紧。系统报警:换刀超时。故障分析查找:刀架选刀正常,
45、正转正常,就是反向锁紧。说明蜗轮蜗杆传动正常,初步定为电气线路问题。在车床刀架操纵电气原理图上，发现刀具反向锁紧到位信号是由一个位置开关来操纵发出的，是不是该开关即周围线路存在问题呢？为了确认这个故障原因，打开刀架的顶盖与侧盖，利用万用表参照电路图检查线路,发现线路未有开路与短路,通过用手按动刀架反向锁紧位置开关,观察梯形图显示有信号输入，至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到位,位置微动开关未动作。因此重新换刀一次来观察一下，结果发现:果然挡块未运动到位。因此把挡块螺栓拧紧,试换刀一次正常。再换一次刀，原故障又出现了，同时发现蜗杆端的轴套打滑同时爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时位
46、置开关的挡块到位？因此把该轴套进行了轴向定位处理,将刀架顶盖装好。结果刀架锁紧正常了。解决办法:对轴套进行轴向定位故障解决。7.4、 稳压电源故障维修实例车床在运行时车床照明灯突然不亮,车床操作面板灯也不亮,系统电源正常，同时系统急停报警,与主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。故障分析检查:经询问当时操作人员，没有违规操作,排除人为原因，也能够排除机械原因，应该是电气故障引起。该车床的电器原理图显示,这些失电区域都与24V有关，同时该车床拥有两个稳压电源,一个是I/O接口电源,另一个为系统电源。失电区域都与I/O接口有关，因此打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮,说明该电源未能
47、正常工作或者损坏由稳压电源的工作原理明白，稳压电源有电流短路与过载保护的功能，当电源短路或者过载时自动关断电源输此以保护电源电路不被损坏。因此试着把电源的输出负载线路拆下来,结果发现重新上电后电源指示灯亮了。这说明电源本身没有损坏。通过分析得知该电源为I/O接口电源,负载不大,也不可能出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障。沿着输出线号进行检查发现有一根24V+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到车床床体原因很明显：由于该线与车床发生对地短路,造成该稳压电源处于自我保护状态,使得操作面板与一些I/O接口继电器供电停止,导致发生以上故障。至于变频器报警可能24V信号到位发出报警解决办法：用绝缘胶
48、布把接头处重新包好，重新上电开机所有故障解决,报警解除照明灯也亮了。1丁景祥浅.谈自动操纵设备系统维修技术J西部探矿工程,20032张路霞，李大庆，王晓伟.基于FANUC的数控车床故障自诊断J.水利电力机械,20073车床数控系统的进展趋势黄勇陈子辰浙江大学4.中国机械工程6机械设计与制造工程2001年第30卷第1期7机电新产品导报2005年第12期8利红；周建华；数控车床伺服系统故障分析J;西安文理学院学报（自然科学版）；2006年02期9沈兵主编.数控车床数控系统维修技术与实例.北京：机械工业出版社，199910王侃夫主编.数控车床故除诊断及保护.北京：机械工业出版社，2001H杨建国；数控车床误差综合补偿技术及应用D;上海交通大学；199
