2022年数控设备维护保养基础知识技巧.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用数控设备保护与保养的基础学问与技巧 一、数控设备的保护保养学问数控设备是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是企业的重点、关键设备；要发挥数控设备的高效益,就必需正确的操作和细心的保护,才能保证设备的利用率；正确的操作使用能够防止机床非正常磨损,防止突发故障；做好日常保护保养,可使设备保持良好的技术状态,延缓劣化进程,准时 发觉和毁灭故障隐患,从而保证安全运行；1、数控设备使用中应留意的问题 1.1 数控设备的使用环境 为提高数控设备的使用寿命,一般要求要防止阳光的直接照耀和其他热辐射,要防止太潮湿、粉尘过多

2、或有腐蚀气体的场所；腐蚀气体易使电子元件受到 腐蚀变质,造成接触不良或元件间短路,影响设备的正常运行；精密数控设备要远离振动大的设备,如冲床、锻压设备等；1.2 电源要求为了防止电源波动幅度大大于 10% 和可能的瞬时干扰信号等影响,数控设备一般采纳专线供电如从低压配电室分一路单独供数控机床使用或增设稳压装置等,都可削减供电质量的影响和电气干扰；1.3 操作规程 操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一,操作者肯定要按操作规程操作；机床发生故障时,操作者要留意保留现场,并向修理人员照实说明出 现故障前后的情形,以利于分析、诊断出故障的缘由,准时排除；另外,数控机床不宜长期封存不用,购买数控

3、机床以后要充分利用,特殊是投入使用的第一年,使其简洁出故障的薄弱环节尽早暴露,得以在保修期内得以排除；在没有加工任务时,数控机床也要定期通电,最好是每周通电1-2 次,每次空运行1 小时左右,以利用机床本身的发热量来降低机内的湿度,使电子元件不致受潮,同时也能准时发觉有无电池报警发生,以防止系统软件、参数的丢失；2、数控机床的保护保养 数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统的不同,各具不同的特性；其保护保养的内容和规章也各有其特色,具体应依据其机床种类、型号 及实际使用情形,并参照机床使用说明书要求,制订和建立必要的定期、定级保养制度；下面是一些常见、通用的日常保护保养要点；2.1

4、数控系统的保护 1 严格遵守操作规程和日常保护制度 2应尽量少开数控柜和强电柜的门 在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属粉末,一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上,简洁引起元器件间绝缘电阻下降,甚至导 致元器件及电路板损坏；有的用户在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作,实行打开数控柜的门来散热,这是一种极不行取的方法,其最终将导致数控系统 的加速损坏；3 定时清扫数控柜的散热通风系统 应当检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常；每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象,如过滤网上灰尘积聚过多,不准时清理,会引起 数控柜内温度过高；4数控系统的输入 /输出装置的定期保护

5、80 岁月以前生产的数控机床,大多带有光电式纸带阅读机,假如读带部分被污染,将导致读入信息出错；为此,必需按规定对光电阅读机进行保护；5 直流电动机电刷的定期检查和更换 直流电动机电刷的过渡磨损,会影响电动机的性能,甚至造成电动机损坏；为此,应对电动机电刷进行定期检查和更换；数控车床、数控铣床、加工中心 等,应每年检查一次；6 定期更换储备用电池 一般数控系统内对 CMOSRAM 储备器件设有可充电电池保护电路,以保证系统不通电期间能保持其储备器的内容；在一般情形下,即使尚未失效,也应每 RAM 内信息丢失；年更换一次,以确保系统正常工作；电池的更换应在数控系统供电状态下进行,以防更换时 7

6、备用电路板的保护 备用的印制电路板长期不用时,应定期装到数控系统中通电运行一段时间,以防损坏；2.2 机械部件的保护 1 主传动链的保护 定期调整主轴驱动带的松紧程度,防止因带打滑造成的丢转现象；检查主轴润滑的恒温油箱、调剂温度范畴,准时补充油量,并清洗过滤器；主轴中刀具 夹紧装置长时间使用后,会产生间隙,影响刀具的夹紧,需准时调整液压缸活塞的位移量；2 滚珠丝杠螺纹副的保护 定期检查、调整丝杠螺纹副的轴向间隙,保证反向传动精度和轴向刚度；定期检查丝杠与床身的连接是否有松动；丝杠防护装置有损坏要准时更换,以防 灰尘或切屑进入；3 刀库及换刀机械手的保护 严禁把超重、超长的刀具装入刀库,以防止机

7、械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞；常常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点 位置是否到位,并准时调整；开机时,应使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特殊是各行程开关和电磁阀能否正常动作；检查刀具在机械手上1 / 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用锁紧是否牢靠,发觉不正常应准时处理；2.3 液压、气压系统保护 定期对各润滑、液压、气压系统的过滤器或分滤网进行清洗或更换；定期对液压系统进行油质化验检查和更换液压油；定期对气压系统分 *滤气器放水；2.4 机床精度

8、的保护 定期进行机床水平和机械精度检查并校正；机械精度的校正方法有软硬两种；其软方法主要是通过系统参数补偿,如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度 定点补偿、机床回参考点位置校正等；硬方法一般要在机床大修时进行,如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等；二、修理工作的基本条件 数控机床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备,一旦故障停机,其影响和缺失往往很大；但是,人们对这样的设 备往往更多地是看重其效能,而不仅对合理地使用不够重视,更对其保养及修理工作关注太少,日常不留意对保养与修理工作条件的制造和投入,故障显现临 时抱佛脚的现象很是普遍；因此,为了充分发挥

9、数控机床的效益,我们肯定要重视修理工作,制造出良好的修理条件；由于数控机床日常显现的多为电气故 障,所以电气修理更为重要；1.人员条件 数控机床电气修理工作的快速性、优质性关键取决于电气修理人员的素养条件；1第一是有高度的责任心和良好的职业道德；2 学问面要广；要学习并基本把握有关数控机床电气掌握的各学科学问,如运算机技术、模拟与数字电路技术、自动掌握与拖动理论、掌握技术、加工工艺以及机械传动技术,当然仍包括上节所讲的基本数控学问；3 应经过良好的技术培训；数控技术基础理论的学习,特殊是针对具体数控机床的技术培训,第一是参与相关的培训班和机床安装现场的实际培训,然后向有体会的修理人员学习,而更

10、重要且更长时间的是自学； 4 勇于实践；要积极投入数控机床的修理与操作的工作中去,在不断的实践中提高分析才能和动手才能；情是不够的,仍必需在长期的学习和实践中总结提高,从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法；具； 7把握一门外语,特殊是英语；起码应做到能看懂技术资料；2. 物质条件5把握科学的方法；要做好修理工作光有热 6 学习并把握各种电气修理中常用的仪器、外表和工1预备好通用的和某台数控机床专用的电气备件；2 非必要的常备电器元件应做到选购渠道快速畅通；3 必要的修理工具、仪器外表等,最好配有笔记 本电脑并装有必要的修理软件；4每台数控机床所配有的完整的技术图样和资料；5数控机床使用、修

11、理技术档案材料；3. 关于预防性保护 预防性保护的目的是为了降低故障率,其工作内容主要包括以下几方面的工作；1人员支配为每台数控机床安排特地的操作人员、工艺人员和修理人员,全部人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平；2建规建档针对每台机床的具体性能和加工对象制定操作规章,建立工作与修理档案,治理者要常常检查、总结、改进；3日常保养对每台数控机床都应建立日常保护保养方案,包括保养内容 如坐标轴传动系统的润滑、磨损情形,主轴润滑等,油、水气路,各项温度掌握,平稳系统,冷却系统,传动带的松紧,继电器、接触器触头清洁,各插头、接线端是否松动,电气柜通风状况等等 及各功能部件和元气件的保养周期 每日、

12、；每月、半年或不定期 4提高利用率数控机床假如较长时间闲置不用,当需要使用时,第一机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能,降低 机床精度,油路系统的堵塞更是一大烦事；从电气方面来看,由于一台数控机床的整个电气掌握系统硬件是由数以万计的电子元器件组成的,他们的性能和寿命具有很大离散性,从宏观来看分三个阶段：在一年之内基本上处于所谓磨合 阶段；在该阶段故障率呈下降趋势,假如在这期间不断开动机床就会较快完成磨合 任务,而且也可充分利用一年的修理期；其次阶段为有效寿命阶段,也就是充分发挥效能的阶段；在合理使用和良好的日常保护保养的条件下,机床正常 运转至少可在五年以上；第

13、三阶段为系统寿命衰老阶段,电器硬件故障会逐步增多,数控系统的使用寿命平均在 810 年左右；因此,在没有加工任务的一段时间内,最好较低速度下空运行机床,至少也要常常给数控系统通电,甚至每天都应通电；三、修理与排故技术 1. 常见电气故障分类 数控机床的电气故障可按故障的性质、表象、缘由或后果等分类；1以故障发生的部位,分为硬件故障和软件故障；硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏,这是需要修理甚至更换才可排除的故障；而软件故障一般是指PLC 规律掌握程序中产生的故障,需要输入或修改某些数据甚至修改PLC 程序方可排除的故障；零件加工程序故障也属于软件故障；

14、最严峻的软件故障就是数控系统软件的缺损甚至丢失,这就只有与生产厂商或其服务机构联系解决了；2以故障显现时有无指示,分为有诊断指示故障和无诊断指示故障；当今的数控系统都设计有完善的自诊断程序,时实监控整个系统的软、硬件性能,一 旦发觉故障就会立刻报警或者仍有简要文字说明在屏幕上显示出来,结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的缘由、部位,而且仍有排除的方法提 示；机床制造者也会针对具体机床设计有相关的故障指示及诊断说明书；上述这两部分有诊断指示的故障加上各电气装置上的各类指示灯使得绝大多数电气故障的排除较为简洁；无诊断指示的故障一部分是上述两种诊断程序的不完整性所致如开关不闭合、接插松动等；

15、这类故障就要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果,并依靠修理人员对机床的熟识程度和技术水平加以分析、排除；3以故障显现时有无破坏性,分为破坏性故障和非破坏性故障；对于破坏性故障,损坏工件甚至机床的故障,修理时不答应重演,这时只能依据产生故障 时的现象进行相应的检查、分析来排除之,技术难度较高且有肯定风险；假如可能会损坏工件,就可卸下工件,试着重现故障过程,但应特别当心；4以故障显现的或然性,分为系统性故障和随机性故障；系统性故障是指只要满意肯定的条件就肯定会产生的确定的故障；而随机性故障是指在相同的条 件下有时发生的故障,这类故障的分析较为困难,通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电

16、气工件特性漂移或牢靠性降低、电气装置内部温度过高有 关；此类故障的分析需经反复试验、综合判定才可能排除；5以机床的运动品质特性来衡量,就是机床运动特性下降的故障；在这种情形下,机床虽能正常运转却加工不出合格的工件；例如机床定位精度超差、反 向死区过大、坐标运行不平稳等；这类故障必需使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节,然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的正确化调整来排 除；2. 故障的调查与分析2 / 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用这是排故的第一阶段,是特别关键的阶段,主要应

17、作好以下工作：询问调查在接到机床现场显现故障要求排除的信息时,第一应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于快速精确地分析故障缘由；同 时认真询问故障指示情形、故障表象及故障产生的背景情形,依此做出初步判定,以便确定现场排故所应携带的工具、外表、图纸资料、备件等,削减来回时 间；现场检查到达现场后,第一要验证操作者供应的各种情形的精确性、完整性,从而核实初步判定的精确度；由于操作者的水平,对故障状况描述不清甚至完 全不精确的情形不乏其例,因此到现场后仍旧不要急于动手处理,重新认真调查各种情形,以免破坏了现场,使排故增加难度；故障分析依据已知的故障状况按上节所述故障分类方法分析故

18、障类型,从而确定排故原就；由于大多数故障是有指示的,所以一般情形下,对比机床配套的 数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的缘由；确定缘由对多种可能的缘由进行排查从中找出本次故障的真正缘由,这时对修理人员是一种对该机床熟识程度、学问水平、实践体会和分析判定才能的综合 考查；排故预备有的故障的排除方法可能很简洁,有些故障就往往较复杂,需要做一系列的预备工作,例如工具外表的预备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的选购甚至排故方案步骤的制定等等；数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明白缘由,故障也就几乎等于排除了；因此故障分析诊断的方法也就变

19、得特别重要了；下面把电气故障的常用诊断方法综列于下；1直观检查法这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查；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,并且在整个分析判定过程中可能要多次询问；目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态例如各坐标轴位置、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,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等；触摸在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线如伺服与电机接触器接线的联接状况等来发觉可能显现故障的缘由

20、；通电这是指为了检查有无冒烟、打火、有无反常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发觉立刻断电分析；2仪器检查法使用常规电工外表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障；例如用万用表检查各电源情形,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观看相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用 等；3信号与报警指示分析法PLC 编程器查找 PLC 程序中的故障部位及缘由硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及 故障缘由与排除方法；软件报警指示如前

21、所述的系统软件、PLC 程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对比相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原 因及故障排除方法；4接口状态检查法现代数控系统多将 PLC 集成于其中,而 CNC 与 PLC 之间就以一系列接口信号形式相互通讯联接；有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信 号有的可以在相应的接口板和输入 /输出板上有指示灯显示,有的可以通过简洁操作在 CRT 屏幕上显示,而全部的接口信号都可以用 PLC 编程器调出；这种检 查方法要求修理人员既要熟识本机床的接口信号,又要熟识 PLC 编程器的应用；5参数调整法数控系统、 PLC 及伺服驱动系统都设置很多可

22、修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求；这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到正确化所必需的；因此,任何参数的变化特殊是模拟量参数甚至丢失都是不答应的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和正确化状态；此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除；这种方法对修理人员 的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数特别明白,既知晓其地址熟识其作用,而且要有较丰富的电气调试体会；6备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是特别困难

23、的,为了缩短停机时 间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板；备件板的更换要留意以下问题；更换任何备件都必需在断电情形下进行；很多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要,因此在更换备件板上肯定要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设 定,否就会产生报警而不能工作；某些印制电路板的更换仍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；有些印制电路板是不能轻易拔出的,例如含有工作储备器的板,或者备用电池板,它会丢失有用的参数或者程序；必需更换时也必需遵照有关说明操作；鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板

24、之前肯定要先认真阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障；7交叉换位法当发觉故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情形下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从 中判定故障板或故障部位；这种交叉换位法应特殊留意,不仅硬件接线的正确交换,仍要将一系列相应的参数交换,否就不仅达不到目的,反而会产生新的故 障造成思维的纷乱,肯定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,精确无误再行交换检查；8特殊处理法当今的数控系统已进入 PC 基、开放化的进展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至仍有使用者自己的软件,由于软件

25、规律的设计中不行防止的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象；对于这种故障现象就可以实行特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再 开机,有时就可能将故障排除；修理人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法；3 / 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3.电气修理与故障的排除 这是排故的其次阶段,是实施阶段；如前所述,电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了,本节就列举几个常见 电气故障做一简要介绍,供

26、修理者参考；1电源 电源是修理系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机；重者会毁坏系统局部甚至全部；西方国家由于电力充 足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免显现 由电源而引起的故障；我们在设计数控机床的供电系统时应尽量做到：供应独立的配电箱而不与其他设备串用；电网供电质量较差的地区应配备三相沟通稳压装置；电源始端有良好的接地；进入数控机床的三相电源应采纳三 相五线制,中线 N 与接地 PE 严格分开；电柜内电器件的布局和交、直流电线的敷设要相互隔离；2数控系统位

27、置环故障 位置环报警；可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置掌握建立的接口信号不存在等；坐标轴在没有指令的情形下产生运动；可能是漂移过大；位 置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏；3机床坐标找不到零点 可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵；4机床动态特性变差,工件加工质量下降,甚至在肯定速度下机床发生振动 这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严峻或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的；对于电气掌握系统来说就可能是速度环、位置环和相 关参数已不在正确匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行正确化调整；5偶发性停机故障 这里有两

28、种可能的情形：一种情形是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情形下机床断电后重新通电便会消逝；另一种情形是由环境条件引起的,如强力干扰电网或周边设备、温度过高、湿度过大等；这种环境因素往往被人们所忽视,例如南方地区将机床置于一般厂房甚至靠近放开的大门邻近,电柜长时间开门运行,邻近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等；这些因素不仅会造成故障,严峻的仍会 损坏系统与机床,务必留意改善；四 .修理排故后的总结提高工作 对数控机床电气故障进行修理和分析排除后的总结与提高工作是排故的第三阶段,也是特别重要的阶段,应引起足够重视；总结提高工作的主要内容包括：

29、具体记录从故障的发生、分析判定到排除全过程中显现的各种问题,实行的各种措施,涉及到的相关电路图、相关参数和相关软件,其间错误分析和排故 方法也应记录并记录其无效的缘由；除填入修理档案外,内容较多者仍要另文具体书写；有条件的修理人员应当从较典型的故障排除实践中找出常有普遍意义的内容作为讨论课题进行理论性探讨,写出论文,从而达到提高的目的；特殊是在有 些故障的排除中并未经由认真系统地分析判定而是带有肯定地偶然性排除了故障,这种情形下的事后总结讨论就更加必要；总结故障排除过程中所需要的各类 图样、文字资料,如有不足应事后想方法补济,而且在随后的日子里研读,以备将来之需；从排故过程中发觉自己欠缺的学问,制定学习方案,力争尽快补课；找出工具、外表、备件之不足,条件答应时补齐；总结提高工作的好处是：快速提高修理者的理论水平和修理才能；提高重复性故障的修理速度；利于分析设备的故障率及可修理性,改进操作规程,提高机床寿命和利用率；可改 进机床电气原设计之不足；资源共享；总结资料可作为其他修理人员的参数资料、学习培训教材；来自互联网4 / 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页