毕业论文

数控车床故障诊断与维修 摘要: 电子技术的发展以及国内数控装置的发展使得数控装置的价格走低,特别 是经济型数控车系统的价格已经是到达了它的最低点。经济型数控车床在中国的机 械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加工水平无论在加工质量方面还是在 加工效率方面也得到了迅速提高。但是随着机床使用时间的延长,数控机床会出现这 样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,谈了一些解决的办法。 关键词: 数控车床 直尔开关 继电器 伺服驱动数控机床;PLC 梯形图:故障诊 斯; 故障维修一、数控机床故障诊断的基本方法 一数控机床的故障诊断方法主要有以下几种: (常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查,通常包括:(1)检查电源的规格(包括电压、频| 府、相序、容量等)是否符合要求:DJCNC、体服驱动、主畏虹动、电机、输入/输出信号的 连接是否正确、可靠:3JCNC、体服蝶动等装置内的印制电路板是否安装牢固,接插部位是理 有松动:4)JCNC、体服枫动、主轴到动等部分的设定端、电位器的设定、调整是理正确X5) 荒压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求XG)电器元件、机械部件是否有明 显的损坏。 (2)状态诊断法 通过监测执行元件的工作状态判定故障原因。在现代数控系统中,伺服进给系统、主轴驱动 系统、电源模块等部件主要参数的动、静态检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继 电器、定时器等的状态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查 (动作诊断法 通过观察、监视机床的实际动作,判断动作不良部位,并由此来追潮故障源。 全系统自诊断法 这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件,对系统内部的关键硬件以及系统的控制软 件进行自我诊断、测试的诊断方法。主要包括开机自诊断、在线故控和脱机测试三个方面的 内容， 二、故障实例分析 ELTF2000HD 型西门子数控不落办车床,采用的是 SIEMENS 840D 系统,在机车轮对加工 过程中,只要枢动轮一转动,车足板(footbrige)就应回缩。 但使用过程中常出现半路板(footbrige) 直处于伸出状态- 分析处理:胸路板(foothige)若不回纺,首先应该查看控制肝踏板回缩的电厂阅 YV5412 是否 得电。发现电磁网 YV5412 并未得电,倒是执行伸出动作的电磁较 YV5414 得电动作(电则 上的指示灯是亮的)。而且电厂阅 YV5414 金属部分发间说明该电磁内长时间工作。由县史 板工作原理可知,该电磁阅不应党时间得电工作。接着查看脚路板实际位置状态的 PLC 指示 条。肢路板处于回缩和伸出的状态指示灯分别是 PLC 输出端口的 A36.0.A36.1。发现两个指 示杂都亮着。 查看相关的电路图,发现是脚路板(footbrige)的上下两端有两个限位开关,通过限 位开关的通断,来传送肝踏板实际位置的信号。下到地坑,检查下行程开关 SQ3236,发现下行 程开关 SQ3236 的活动角头被卡死,开关处于接通状态,该开关输出个信号“1” 给 PLC 的 E3577 端D,PLC 接受到此逻辑信号后判断肢路板(footbrige)的实际位置,到辑判断图如图 1 所 示: 现两个行程开关都接通,导致 NCU 采集到两个开关信号,出现信号紊天,当发出有踏板回负指  令时,又检测到脚踏板已经回缩的信号,当执行脚路板伸出指令时.NCU 检测到脚路板又处于 仿出状态。这样导致控制中心作出的逻辑判断错误,使用路板长期处于一种状态,现更换一行 程开关,手动拘作电梯阅儿次,消除紊乱的信和号,开机重启,机床的脚路板又能正常伸缩,至此故 障消除。 2.802D 的数控车床老是出现 380500 中的 608 报警,出现在 X 轴上而.按下复位按钮,报警 接侧后,当再次车到国弧后,报警又再次出现。， 分析处理:802D 的数控系统出现 380500 报警号为“到动器故障"，其中的 608 报警意 为:61IUUE 体服枢动器速度控制输出达到极限,限抽了转速调节器输出端,不允许(下转第 194 页)(上接第 192 页)转速调节器在其抽动处(力矩极限或电流极限停留过长时间。首先检 查编码器的搬头,电机的寿头是否松动。 检查发现没有异常。接着检查电机动力电缆和电机 接触器.没有异常现象。接着查看参数 P1605 和 PI606(P1605 中确定了允许的持续时间 在 P1606 中规定转速上限,至该上限时开始进行监控)， 参数正确。最后更换一块好的功率模块， 运行机床故障消除。由此判断是功率模块的 Uce 监控未起作用,功率模块忆坏。 因此更换功 能模块- 3机床上电后.控制 SIEMENS 810 电源线路的保险迅速培断。分析处理:机床采用 SIEMENS 810 控制。 根据系统伺服电源的工作原理,对于 SIEMENS 611A 体服电源单元的工 作过程为输入讲口 9 112、48-9 间闭合后绿灯况,然后在输入端口 63.9、64-9 间闭合后,黄灯 竞,此时,电源的驱动使能、电压使能都已存在,电源模块通过母线排向伺服驱动单元输出 600V 的直流电压。 故障发生时,绿灯、黄灯依次都训后,但不久外部电源回路的保险就迅速烘 断。分析后认为,应是控制线路中保险以下的回路存在着短路故障。为此采用排查法,即将负 载逐一加上,当加上= 轴伺服吏动器时,保险迅速迷基,为此判断为忆轴体服开动器的故障。 经 查为 Z 输红动器的冷却风肩的记叶上面附着的潮湿物质(因为是夏竹,室气潮湿)在风遍转动 时,被带入驱动器的关变的回路中,造成相同旺路,致使保险熔断-因此注意系统保养.定期清洗 系统板.清除系统冷却风扇记叶上的附着物,保持电器柜内的空气干燥,对于降低何服系统故 障,具有重要意义- 4数控广床配备 SIEMENS 810 数控系统,主轴不能自动.出现报警 6009,“EL SPINDLE COOLINGSYSTEM NOK” (主轴冷却系统不正常) 分析处理:检查主轴冷却系统未发现问题 根据 PLC 报警机理,6009 报警是由于 PLC 标志位 FIOLI 被家位所致。所以利用系统 DIAGNOSIS 诊断功能根据图 1 所示的 6009 报警梯形图 在线检查 PLC 的状态。 发现标志位 Fl82.3 状态为“1” 使 FIOL.1 置位,而 F182.3 状态为“1” 是因为定时器 T13 的状态为“1” ,112.1 的状态为“0”〈见图 习造成。在启动主轴时.PLC 启动淮却水网开的输出,Q1.5 的状态应为“1”,故 TI3 的状态为“1” 是正确的。112.1 连接 的是主轴冷却水的流量开关(见图 3),其状态为“0” 说明冷却水流量有问题,但检查流量正常， 说明是流量开关损坏。 更换新的流量开关,故障消除. 三.常见的典型故障 1、换刀装填故障 数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮遇杆减速带动刀架旋转， 由稚尔元件发出刀位信和号,数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判电刀具是否到 位。刀换到位后,电机反转缩时刀架。在我维修数擅车的过程中遇到了以下儿个故障现象。 故障一:一台四刀位数控车床,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,可以排除机械传动方面的问题,确定就是电气方 面的故障。可能是该刀位的种尔元件及其周围线路出现问题,导致该刀位信号不能输送给 PLC, 对照电路图利用万用表检查后发现:1 号刀位鹤尔元件的 24Y 供电正常,GND 线路为正 党TI 信号线正常。因此可以断定是答尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。 解决办法:更换新的征尔元件后故障排除,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,刀架旋转孝周后停止,并且数控系统 显示换刀报警;换刀超时或没有信号输入。 故障分析查找:对于该故障,仍可以排除机械故障.归咎于电气故障所致.产生该故障的电 气原因有以下几种:1.栈性元件脱落22.六个稚尔元件同时全部损坏:3 .稚尔元件的供电和信和号 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。因此技来电路图,利用万用 表对鹤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 24Y 供电电压为 0V,其它线路均正常。以该线为线 过沿