关于数控机床流程图的故障维修与诊断_数控机床基本故障维修的原理.docx

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1、关于数控机床流程图的故障维修与诊断_数控机床基本故障维修的原理 中图分类号：TG659文献标识码：B文章编号：1018-925X(2022)07-0123-02摘要：文中提出的数控机床故障诊断的流程图，不仅适用数控车床，也适用于数控铣床、加工中心或其他数控机床的故障诊断与修理。对于大多数数控机床故障修理来说，均可用该流程图的逻辑思维方法进行分析，但值得留意的是用单因素分析法得出的故障缘由只是可能的，不能忽视机械与电气相互作用的复合缘由的存在，为此，应进行充分的综合分析，才能快速精确地推断故障的缘由并正确修理。关键词：流程图；故障诊断；修理随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国

2、计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争实力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路途等)也需做一些处理。并在加工过程驾驭限制精度的方法,才能加工出合格的产品。1 数控机床故障诊断流程数控机床的插补运算是由CNC (或NC)完成的，但外部信号大多都是通过PLC进行处理的，如主轴的启停、机床门的开闭、冷却液的启停、加工中心

3、的换刀与选刀等量。这些量的基本特征是开关量。与开关量有关的故障修理往往不仅要解决机械方面的问题，还要从电气方面入手，特殊是通过PLC状态的推断，快速确定故障位置与解决故障的措施。故障现象是指机床故障状态下的各种外部表现，包括各种报警、机床动作及外部能视察到的现象，这是分析故障缘由的基础。通常来说，故障的产生既可能是自发性的，也可能是人为造成的。因此，在进行故障分析或修理前，肯定要询问故障产生的过程及故障前的操作过程，同时查阅机床的报警记录。只有清晰这些，才能做到有据可查，有的放矢。在流程图中试图依据故障现象进行故障推断，把可能的故障缘由分为机械与电气两个大方面。因为数控机床的故障通常都是机、电

4、等多方面综合作用的结果，假如笼统地进行分析，很难快速确定缘由。因此，在熟识机床或故障部件的工作原理的基础上，分别从机械与电气两个方面着手，用单因素分析的方法，确定各种可能的缘由，将有利于快速分析出故障成因。当用单因素分析法分析出各种可能的缘由后，再把机械的、电气的各种影响因素进行综合分析，找出哪些因素是独立的，哪些因素是关联的，从而可较快地确定故障的主要缘由。2修理案例2.1故障现象。一台一般卧式数控车床，型号为CK6160，配置FANUC 0i mate数控系统，回转式六工位刀架。在手动方式、MDI方式和自动运行方式下执行换刀指令，刀架转位均可启动，但找不到目标刀具，换刀不能完成，当找不到目

5、标刀具时，刀架将不停地转动，直到出现超时报警才停止转动或者机床复位停止转动。2.2刀架工作原理分析。任何数控机床的修理，在分析详细的故障缘由前，必需清晰故障部件的结构与工作原理。图1是该车床回转刀架的原理结构示意图。1-6分别是霍尔元件编号，分别与刀架上的刀具号一一对应。正常换刀时，刀架的转位由电机轴带动，电机轴转动时，通过转动盘带动安装在其上面的磁铁4旋转，当磁铁与对应的霍尔元件3的角向位置基本对齐时，对应的刀具即被选中，电机停止转动，然后通过机械式的定位装置使刀架精确定位。将上面的故障现象按流程进行分析。依据故障现象可知，数控系统的指令已经发出，并且已传送到刀架转动电机轴5，在换刀指令的作

6、用下，电机轴已旋转。明显，固定在转动盘1上的磁铁4将随着电机轴一起旋转，系统在搜寻目标刀具时，假如找不到目标刀具的到位信号，将不停的进行搜寻，直到出现报警或复位为止。2.3故障缘由。故障的检测可以通过查看PMC的状态参数进行推断，而要使PMC参数中霍尔元件对应的各状态位检测有效，必需满意几个条件：磁铁与霍尔元件的距离合适；霍尔元件是好的；霍尔元件检测到的信号能送回PLC。依据故障现象及刀架工作原理分析，最可能的缘由就是PLC未检测到刀位号，或者检测到的刀位号未送到PLC。分析可能的缘由有：磁铁与霍尔元件间无感应信号；霍尔元件损坏，无信号输出；霍尔元件有信号输出，但输出信号未能送往PLC；检测信

7、号能送往PLC，但送去的信号不对。为了检查故障缘由，先应查看刀位对应的霍尔元件的信号是否返回给PLC，即PLC是否能检测到各刀位对应的传感器信号。因此，首先按如下程序打开FANUC 0i mate的PMC参数：SYSTEM-PMC-PMCCDGN-STATUS，在光标位置键入“x”后按search键，出现以x为头的参数表，依据说明书有，x0003与x0008为刀架换位状态参数。打开霍尔元件外的端盖，用扳手手动转动电机轴，使磁铁旋转一周，检测PMC参数中各输入点的状态是否变更。正常状况下，当霍尔元件未检测到磁铁信号时，各状态位的值应为“1”；当磁铁与某霍尔元件的角向位置对齐时，对应的输入点的状态

8、将被置“0”。2.4排查步骤。 首先检测磁铁与霍尔元件的距离，发觉输入点的状态是可变的，表明距离没有问题。转动霍尔元件的磁铁时，当磁铁对准对应的霍尔元件时，X 3.5、X 3.6、X 8.O、X 8.1、X8.2参数位相应改变，但船X3.7始终为“0”，表明任何时候系统均认为是处在6号刀位，当要换刀时，系统不停地找寻目标刀具，但因PLC所获信号被封锁在6号刀，无法选到其他刀具，所以不停地转动。交换X 3.6与X3.7返回给系统的信号线，此时X3.6对应的位始终为“O”，可见霍元件有信号输出，但PLC系统没有检测到X3.7的返回信号。推断为线断了，查后发觉，串连在回路中的电阻因发热已烧坏，至此查

9、明故障缘由。故障解除更换电阻，故障解除。3结束语数控机床是典型的机电一体化产品，其修理往往涉及机械、电气甚至软件等多个方面。通常对数控机床的某个详细的故障来说，影响的因素往往很困难。要想精确、快速地推断故障的成因并解除，既与修理人员的阅历、水平有关，又与修理人员的技能有关。因此，探讨与实践数控机床的故障诊断与修理方法具有重要的现实意义。参考文献1FANuc(中国)有限公司.FANuc oimte修理手册M，20222FANuc(中国)有限公司.FANuc oimte参数说明书M，2022 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页