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鸿企数控机床随机性故障检测诊断的几种方法

  数控机床在使用过程中经常无规律地出现“死机”、系统无法正常启动等故障,若重新开机,又可以恢复正常工作。正常工作时,机床所有的动作、加工精度都满足要求。此类故障随机性大,故障时无任何规律,属于典型的“软故障”。

  判断“软故障”的真正原因比较困难,在有些场合,甚至到了机床故障完全排除、机床恢复正常工作后都未能真正确认引起“软故障”的根本原因。“软故障”的维修是数控机床维修过程中的一大难题。它要求维修人员具备较高的业务水平和丰富的实践经验,仔细分析故障现象,才能判定故障原因并加以解决。在条件许可时,使用“互换法”可以较快地判别故障所在,而根据原理的分析,确定故障元件,是解决问题的第一步,数控机床发生“软故障”的原因有以下几点。

  (1)系统软件的不成熟、不可靠(多见于国产系统或进口的开发、试用期系统)。

  (2)系统硬件元器件的质量不稳定或线路设计不成熟、可靠性差。

  这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当,以及工作环境影响等因素有关。例如:接插件与连接组件因疏忽未加锁定,印制电路板上的元器件松动变形或焊点虚脱,继电器触点、各类开关触头因污染锈蚀以及直流电动机电刷接触不可靠或绕组不良等。

1 数控机床随机性故障的产生原因
 
         数控机床随机性故障的产生原因主要有两种:一种情况是因为接触不良,如电路板有虚焊;接插件、开关、电位器等接触不良,有时元器件内部也会发生接触不良;另一种情况可能因为元器件老化或者其他原因使其参数变化或性能下降至临界点附近,处于不稳定状态。平时尚可工作,一旦外界条件(如温度、电压等)发生某种扰动,即使扰动是在允许范围内,也可能使其瞬间越过临界点这边,工作恢复正常。
此外还可能有其他的情况,例如电源干扰引起的数控机床瞬间误动作;机械、液压、电器之间的配合不太好等,也有可能引起随机性故障。
 
2数控机床随机性故障的检查诊断方法
 
遇到随机性故障,工作人员首先应仔细观察故障现场,向操作人员仔细询问故障发生前及发生时这台设备和附近设备进行了哪些操作,故障发生时的现象是怎样的,故障发生后进行了哪些应急操作等。根据现场观察和了解情况,结合设备以前的维修记录,从现象和原理上大致判断故障的可能原因和部位。
2-1电源干扰引起的随机性故障
对于由电源干扰引起的随机性故障,可根据实际情况,采取相应的抗干扰措施即可奏效(如图1所示)从图1中可以看到有5种方法可以供维修人员使用,即屏蔽、接地、隔离、稳压和滤波。
1电器抗干扰措施
 
“一拖”公司一台曲轴内铣床有一段时间经常出现乱报警、中途停机的现象。经现场观察和了解后发现,故障总是发生在附近一台机床主轴电机启动的瞬间,而且在某段时间内发生得较频繁,这段时间正是车间用电负荷大的时间。经测量,电网电压只有340v左右,用示波器测三相电源波形,当上述电机启动时,电源电压波形严重畸变。由此可确定该故障是由于电源电压过低引起电源干扰所致。通过采取“将两台机床电源线路分由两处配电箱供电,同时将曲轴内铣床的控制部分加装稳压电源”等措施后,问题得到了解决。
2-2机、液、电陪合问题引起的随机性故障对于机械、液压、电气之间的配合问题引起的随机性故障,应通过仔细观察了解,如果故障总是发生在某个动作或动作转换过程中,应对这个动作或动作转换过程的机械、电气过程时序搞清楚。一台曲轴内铣床加工时如图2所示,在T2上升沿,开关ls2压合,,工作台前进、锪刀退回;延时TR进入T2上升沿,开关LS2压合,锪刀伸出,工作台继续前进;延时TR进入 T1下降沿,开关LS3压合,工作台退回;进入T2下降沿,锪刀退回。从这个时序图中可以知道,工作台前进中锪刀慢速伸出,工作台退回时锪刀慢速退回。实际维修中经常遇见的是锪刀动作和工作经常遇见的是锪刀动作和工作台动作达不到工艺配合,或者锪刀提前伸出,或者退回太慢。。由于程序是出厂编好经过反复调试过的,这个时候维修重点不是考虑改时间常数T,而是检查开关、液压和导轨等,即可把故障原因找到。

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  作者: 东莞市鸿企机械有限公司修订
  
  东莞市鸿企机械有限公司,中国
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点击次数:  更新时间:2016-07-05 15:14:51  【打印此页】  【关闭