數(shù)控機(jī)床常見故障及處理方法.doc

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1、數(shù)控機(jī)床常見故障及處理方法摘要：我公司從1995年后期開始在配件廠引進(jìn)和使用數(shù)控機(jī)床，共有數(shù)控車床18臺(tái)、立式加工中心兩臺(tái)。這些設(shè)備在公司的生產(chǎn)過程中發(fā)揮了極大的作用。隨著時(shí)間的延續(xù)這些設(shè)備都相繼進(jìn)入了故障多發(fā)期，雖然在市場(chǎng)上有各類數(shù)控技術(shù)書籍，但一般是一些高深的理論著作，面向一般操作者、解決實(shí)際問題的不多。本文以配件廠的機(jī)床為例介紹數(shù)控機(jī)床維修中常見的故障及處理措施。主題詞：數(shù)控機(jī)床、常見故障、維修由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。系統(tǒng)外部的故障主要指由于檢測(cè)開關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件

2、、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。數(shù)控設(shè)備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調(diào)整處理不當(dāng)引起的，這類故障多發(fā)生在設(shè)備使用前期或設(shè)備使用人員調(diào)整時(shí)期。一、機(jī)床撞車事故處理此類事故首先要求操作者保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，分清是首件加工還是加工過程中間，故障發(fā)生當(dāng)時(shí)機(jī)床處于什么狀態(tài)，操作者正在進(jìn)行何種操作。一般首件加工前操作者忘記返參考點(diǎn)或是機(jī)床返參考點(diǎn)動(dòng)作不正確而操作者沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)是最主要的原因。再就是在修改程序時(shí)輸入了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)造成，例如曾有一操作者在編寫加工外環(huán)槽程序時(shí)誤將G01輸成了G00，結(jié)果刀具以快速進(jìn)給的速度沖向工

3、件發(fā)生了撞車事故，還有一操作者在加工過程中修改程序，本來應(yīng)該是G00X200Z200；卻輸成了G00X-200Z-200；從而發(fā)生嚴(yán)重的撞車事故。甚至有的操作者粗心大意，把工件裝反導(dǎo)致發(fā)生撞車事故。二、加工件尺寸超差引起機(jī)床尺寸超差的因素是多種多樣的，（如圖1）機(jī)床、機(jī)床夾具、刀具和工件構(gòu)成了一個(gè)完整的系統(tǒng)，稱之為工藝系統(tǒng)。切削加工過程中，決定加工表面幾何形狀、尺寸和相互位置的工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)間，任何一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生變化都會(huì)在工件上體現(xiàn)出來，這就造成了尺寸的波動(dòng)。當(dāng)?shù)毒哒Ｄp時(shí)反映出來的是工件尺寸沿著一個(gè)方向漫漫增大或減小，其幅度通常不會(huì)太大。如果工件出

4、現(xiàn)尺寸忽大忽小，而且幅度也不確定時(shí)就需要從多方面找原因。例如刀具的刀頭沒有鎖緊或刀具在刀臺(tái)上的安裝不正確，數(shù)控刀臺(tái)本身回位不正確等都是造成尺寸超差的原因，在這里詳細(xì)向大家介紹的是數(shù)控機(jī)床X、Z方向兩條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)間隙故障引起的尺寸超差。按照先電器再機(jī)械的順序，首先要測(cè)定X軸和Z軸的傳動(dòng)間隙。通常這要借助百分表及表座，按圖2所示的的方法進(jìn)行測(cè)試：將百分表至于X（Z）軸的運(yùn)動(dòng)方向的任意點(diǎn)（平行于各軸的運(yùn)動(dòng)方向），百分表調(diào)至零位，系統(tǒng)操作處于手脈或手動(dòng)步進(jìn)狀態(tài)，先沿著一個(gè)方向移動(dòng)X（Z）軸0.1mm，接著向相反的方向移動(dòng)0.1mm，此時(shí)百分表的讀數(shù)即為X（Z）軸

5、的傳動(dòng)間隙。此值X軸≤0.005mm，Z軸≤0.01mm，如果超出此值則說明X（Z）軸的傳動(dòng)間隙過大，引起工件尺寸超差。應(yīng)該在系統(tǒng)中進(jìn)行間隙補(bǔ)償，大森Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)在N0000N000中設(shè)置；FANUC系統(tǒng)在N00N00中設(shè)定，然后必須先斷電再上電設(shè)置才能生效。這樣的補(bǔ)償值通常不能太大不超過（0.5-0.8），否則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。如果兩條軸的傳動(dòng)間隙過大的話，就要進(jìn)行機(jī)械上的間隙調(diào)整，先調(diào)整伺服電機(jī)與滾珠絲杠間的傳動(dòng)間隙，由于傳動(dòng)方式的不同，不同的設(shè)備調(diào)整方式各不相同，可詳細(xì)閱讀隨機(jī)的說明書。然后再調(diào)整滾珠絲杠的安裝軸承間隙，調(diào)整的程度以手動(dòng)盤軸靈活、全部行程上

6、阻尼均勻?yàn)橐?。在進(jìn)行了這些工作后通常要重新進(jìn)行間隙補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定，其方法如前所述。三、數(shù)控刀臺(tái)故障數(shù)控刀臺(tái)是就數(shù)控機(jī)床上使用頻率最高的部件，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境差，出故障的幾率也格外大。現(xiàn)象1：刀臺(tái)不轉(zhuǎn)位（一般系統(tǒng)會(huì)提示刀架位置信號(hào)錯(cuò)誤），有多種原因可以引起刀臺(tái)不轉(zhuǎn)位。原因分析：刀臺(tái)繼電器過載后跳開。刀臺(tái)380V相位錯(cuò)誤。由于刀臺(tái)只能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（刀臺(tái)內(nèi)部有方向定位機(jī)構(gòu)），若三相電相位接錯(cuò)，刀臺(tái)電動(dòng)機(jī)一通電就反轉(zhuǎn)，則刀臺(tái)不能轉(zhuǎn)動(dòng)；刀臺(tái)電動(dòng)機(jī)三相電缺相。刀臺(tái)位置信號(hào)所用的24V電源故障。如圖3所示。刀臺(tái)體內(nèi)中心軸2上的推力球軸承7被軸向定位盤3壓死，軸承不能轉(zhuǎn)動(dòng)

7、，使得刀臺(tái)電動(dòng)機(jī)不能帶動(dòng)刀臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。拆下零件檢查發(fā)現(xiàn)由于刀臺(tái)轉(zhuǎn)位帶來的震動(dòng)，使得螺釘6松動(dòng)，定位鍵4長(zhǎng)時(shí)間承受正反方向的切向力，造成定位鍵4損壞，螺母5喝定位盤3向下移動(dòng)，給軸承7施加較大軸向力，使其轉(zhuǎn)動(dòng)不得?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)“系統(tǒng)位置板”故障內(nèi)，刀臺(tái)到位后，“系統(tǒng)位置板”應(yīng)能檢測(cè)到刀臺(tái)位置信號(hào)。針對(duì)上述的各條原因可采取檢查刀臺(tái)強(qiáng)電線路，拆開刀臺(tái)，調(diào)整推力軸承軸向間隙，更換損壞零件，檢查24V電源，更換“系統(tǒng)位置板”等措施?，F(xiàn)象2：刀臺(tái)轉(zhuǎn)位，但刀臺(tái)鎖不緊或不到位，用手扳動(dòng)時(shí)，刀臺(tái)仍可左右晃動(dòng)。原因分析：刀臺(tái)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)電路故障，電動(dòng)機(jī)不反轉(zhuǎn)，因?yàn)楫?dāng)?shù)毒咿D(zhuǎn)到位后，電動(dòng)

8、機(jī)應(yīng)即刻反轉(zhuǎn)，將刀臺(tái)體11落下，定位并鎖定于刀臺(tái)底座12的定位槽中