数控机床常见故障分类及处理方法

数控机床由于自身原因不能正常工作,就是产生了故障。产生的原因也比较复杂,但很大一部分故障是由于操作人员(学校实训的主要对象:学生)操作机床不当引起的。

 

数控机床故障可分为以下几种类型。

 

(一)系统故障和随机故障

 

按故障的出现的必然性和偶然性,分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指机床和系统在某一特定条件下必定会出现的故障,随机性故障是指偶然出现的故障。因此,随机性故障的分析和排除比系统性故障困难的多。通常随机性故障往往会因为机械结构局部松动、错位、控制系统中元器件出现工作特性飘移,电器元件工作可靠性下降等原因造成,需经反复试验和综合判断才能排除。

 

(二)诊断显示故障和无诊断显示故障

 

按故障出现时有无自诊断显示,可以分为有诊断显示故障和无诊断显示故障两种。如今的数控系统有比较丰富的自诊断功能,出现故障时会停机、报警而且会自动显示相应报警的参数号,这样可以让维护人员很快找到故障原因。而无诊断显示故障,一般是机床停在某一位置不能动,手动操作也没法,维护人员只能根据出现故障前后现象来分析判断,排除故障难度就比较大。

(三)破坏性故障和非破坏性故障

 

以故障有无破坏性,分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障就像伺服失控造成撞车,短路烧断熔丝等,维护难度较大,有一定危险,修后这些现象是不能重复出现的。而非破坏性故障可经过多次反复试验至排除,就不会对机床造成危害。

 

(四)机床运动特性质量故障

 

此类故障发生后,机床会照常运行,不会有报警显示,但加工出的工件不合格。对于这些故障,必须在检测仪器配合下,对机械、控制系统、伺服系统等采取一些综合措施。

 

(五)硬件故障和软件故障

 

按发生故障的部位分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件就可以排除,但是软件故障是编程错误导致的,因此需要修改程序内容或修订机床参数来排除。

 

   (六)数控机床常见的操作故障

 

1、防护门未关,机床不能运转。2、机床未回参考点。3、主轴转速S超过最高转速限定值。4、程序内没有设置F或S值。5、进给修调F%或主轴修调S%开关设为空挡。6、回参考点时离零点太近或参考点速度太快,引起超程。7、程序中G00位置超过限定值。8、刀具补偿测量设定错误。9、刀具换刀位置不正确。10、G40撤销不当,引起刀具切入已加工表面。11、程序中使用了非法代码。12、刀具半径补偿方向错误。13、切入、切出方式不当。14、切削用量太大。15、刀具钝化。16、工件材质不均匀,引起振动。17、机床被锁定(工作台不动)。18、工件未夹紧。19、对刀位置不正确,工件坐标系设置错误。20、使用了不合理的G功能指令。21、机床处于报警状态。22、断电后或报过警的机床,没有重新回参考点或复位。

故障常规处理方法

 

加工中心出现故障,除少量自诊断功能可以显示故障外(如存储器报警,动力电源电压过高报警等),大部分故障是由综合因素引起,往往不能确定其具体原因。

 

数控机床出现故障后,不能盲目处理,首先要检查故障记录,向操作人员了解故障出现的全过程。在确认通电对机床和系统无危险的情况下再进行观察,特别要确定以下故障信息:

 

1、故障发生时,报警号和报警提示是什么?哪盏指示灯或发光管发光?提示的警报内容是什么?2、如无报警,系统处于何种工作状态?系统的工作方式诊断结果是什么?3、故障发生在哪个程序段?执行何种指令?故障发生前执行了何种操作?4、故障发生在何种速度下?轴处于什么位置?与指令值的误差量有多大?5、以前是否发生过类似故障?现场是否有异常情况?故障是否重复发生? 我们可以采用归纳法和演绎法,对上面的5个部分故障信息进行有效的归纳与演绎。归纳法是从故障原因出发,摸索其功能联系,调查原因对结果的影响,也就是说根据可能产生该种故障的原因分析,看最后是否与故障现象的符合程度来确定故障点。演绎法是指从现象出发,对故障现象原因进行分割分析法。即从故障现象开始,根据故障机理,列出该故障产生的种种原因,然后,对这些原因逐点进行分析,排除不正确的,最后确定故障点。

 

同时,在故障诊断过程中通常要按先外后内、先机后电、先静后动、现公用后专用、先简单后复杂、先一般后特殊的原则进行。

在分析好以上5个部分的故障之后,一般可以按以下步骤进行常规处理:

 

(一)充分调查故障现场

 

机床发生故障后,维护人员应仔细观察寄存器和缓冲工作寄存器尚存内容,了解已执行程序内容,向操作者了解现场情况和现象。当有诊断显示报警时,打开电器柜观察印制电路板上有无相应报警红灯显示。做完这些调查后,就可以按动数控机床上的复位键,观察系统复位后报警是否消除,消除的话属于软件故障,否则即为硬件故障。对于非破坏性故障,可让机床再重新运行,仔细观察故障是否再现。

 

(二)将可能造成故障的原因全部列出

加工中心上造成故障的原因多种多样,有机械的、电气的、控制系统的等等。此时,要将可能发生的故障原因全部列出来,以便排查。

 

(三)逐步选择确定故障产生的原因

 

根据故障现象,参考机床有关维修使用手册罗列出的因素,经过选择及综合判断,找出导致故障的确定因素。

 

(四)故障的排除

 

找到造成故障的确切原因后,就可以“对症下药”修理、调整和更换有关原件。

 

数控机床常见机械故障的排除

 

(一)进给传动链故障

 

由于导轨普遍采用滚动摩擦副,因此运动质量下降是导致进给传动故障的重要因素,如机械部件没有达到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙过大等,出现这些都是可调整各运动副预紧力、调整松动环节、提高运动精度及调整补偿环节。

 

(二)机床回零故障

 

机床在返回基准点时发生超程报警,无减速运动。此类故障一般是减速信号没有输入到CNC系统,一般可检查限位挡块及信号线。

 

(三)自动换刀装置故障

 

此类故障较为常见,故障表现为:刀锯库运动故障、定位误差大、换刀动作不到位、换到动作卡位、整机停止工作等,此类故障的排除一般可通过检查气缸压力、调整各限位开关位置、检查反馈信号线、调整与换刀动作相关的机床参数来排除。

(四)机床不能运动或加工精度差

 

这是一些综合故障,出现此类故障时,可通过重新调整和改变间隙补偿、检查轴进给时有无爬行等方法来排除。