數(shù)控加工中心常見故障診斷與維修探析
2020-12-9 來源：安徽化工學(xué)校 作者：胡文娟
摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)制造業(yè)發(fā)展十分迅速，而在制造業(yè)的發(fā)展中，數(shù)控加工中心發(fā)揮著重要的作用，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必要設(shè)備。數(shù)控加工中心具有著顯著的特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)制造水平的提升具有至關(guān)重要的作用，但是數(shù)控加工中心在使用中還會(huì)出現(xiàn)各種故障，本文就針對(duì)數(shù)控加工中心故障類型進(jìn)行分析，并對(duì)常見故障的診斷與維修進(jìn)行闡述，希望對(duì)數(shù)控加工中心的正確使用起到一定的幫助作用。
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心 常見故障 故障診斷 故障維修
在工業(yè)制造中，數(shù)控加工中心不斷得到改進(jìn)和完善，并逐漸得到了廣泛的運(yùn)用，對(duì)現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。想要充分發(fā)揮數(shù)控加工中心的作用，就一定要保證數(shù)控加工中心具有良好的性能，因此，這就需要做好對(duì)數(shù)控加工中心常見故障的診斷和維修，這不僅對(duì)提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量具有積極的意義，同時(shí)也是工業(yè)制造業(yè)朝著現(xiàn)代化和自動(dòng)化方向發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
1、 數(shù)控加工中心概述
所謂數(shù)控加工中心，就是一種帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的高效率自動(dòng)化機(jī)床，在完成工件的一次裝夾處理后，能夠?qū)ζ鋬蓚€(gè)及超過兩個(gè)的表面實(shí)施鏜、鉸、銑、鉆等工序加工，因?yàn)樵诩庸ぶ羞€能夠進(jìn)行自動(dòng)換刀操作，從而有效的提升自動(dòng)化生產(chǎn)的程度和效率。而在數(shù)控加工中心實(shí)際使用中，往往還會(huì)受到多種因素影響，為了保證其具有良好的使用性能，在對(duì)加工中心進(jìn)行使用前，需要配有良好技術(shù)水平的操作人員，并且還要對(duì)加工實(shí)施精確的編程，對(duì)所用加工中心性能、加工的工藝和特點(diǎn)等實(shí)施充分的了解，做好對(duì)加工對(duì)象的合理選擇，同時(shí)管理中還要對(duì)設(shè)備實(shí)施定期的維護(hù)和保養(yǎng)工作[1]。
2、 數(shù)控加工中心常見的故障類型
2.1 系統(tǒng)故障
系統(tǒng)故障是數(shù)控加工中心比較常見的故障類型，主要是由于自身?xiàng)l件以及相關(guān)部件沒有滿足使用的標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致故障的出現(xiàn)。如冷卻系統(tǒng)發(fā)生滲漏，經(jīng)過長(zhǎng)期使用對(duì)冷卻系統(tǒng)造成了很大的壓力，于較大負(fù)荷環(huán)境下，就容易出現(xiàn)滲漏情況，進(jìn)而數(shù)控加工中心運(yùn)行中就會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱，造成系統(tǒng)的反應(yīng)遲鈍和緩慢，對(duì)加工的精度也會(huì)造成很大的影響，如果嚴(yán)重的化還會(huì)導(dǎo)致加工中心出現(xiàn)報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)的現(xiàn)象；同時(shí)加工中心不同軸進(jìn)行移動(dòng)中，還可能存在超出規(guī)定范圍的情況，這種超限條件下，則會(huì)發(fā)生超程的報(bào)警。
2.2 隨機(jī)故障
和系統(tǒng)故障相比，隨機(jī)故障在數(shù)控加工中心運(yùn)行中并沒有很多發(fā)，但也是較為常見，這種故障類型往往是具有偶然性的，只有在相應(yīng)條件下才會(huì)出現(xiàn)。面對(duì)這種故障類型，數(shù)控加工中心運(yùn)行中往往不能夠?qū)收显蛱崆斑M(jìn)行分析和判斷，只能實(shí)施一些預(yù)防性處理。對(duì)于隨機(jī)故障的出現(xiàn)，一般是和一些重要參數(shù)設(shè)置存在密切關(guān)系，和作業(yè)的環(huán)境條件也有關(guān)系，并且也會(huì)和操作人員實(shí)際操作的流程以及技巧存在關(guān)系。如對(duì)接插件以及連接組件操作中，由于存在疏忽而沒有鎖定，其繼電器的觸點(diǎn)和各類開關(guān)的插口位置性能發(fā)生改變，不滿足要求而導(dǎo)致數(shù)控加工中心出現(xiàn)故障等[2]。
2.3 報(bào)警顯示故障
對(duì)于數(shù)控加工中心來說，一般是通過多種硬件和軟件構(gòu)成。若其軟件和硬件發(fā)生故障，就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警的顯示。往往其硬件和軟件設(shè)備都設(shè)置自動(dòng)報(bào)警裝置，在其硬件和軟件設(shè)備發(fā)生異常故障，或者存在超出規(guī)定值時(shí)，就會(huì)對(duì)其硬件和軟件裝置相關(guān)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行觸動(dòng)，進(jìn)而出現(xiàn)警示燈的發(fā)亮或者閃爍。如系統(tǒng)的加工程序存在錯(cuò)誤或系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定存在丟失以及計(jì)算機(jī)運(yùn)算發(fā)生錯(cuò)誤等情況，都會(huì)觸發(fā)自動(dòng)報(bào)警裝置，來進(jìn)行故障的提示，從而引起相關(guān)人員關(guān)注。若存在這類故障類型，相關(guān)人員就可以按照相應(yīng)的報(bào)警提示進(jìn)行故障的處理。但還存在一種故障往往很難診斷，就是系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能沒有指示燈的明確顯示，想要對(duì)此類故障進(jìn)行快速的判斷，往往需要對(duì)故障區(qū)域?qū)嵤┭杆俚娜Χǎ⒑拖到y(tǒng)故障前后的狀態(tài)進(jìn)行結(jié)合實(shí)施故障的判定，從而查找故障位置。
3、 數(shù)控加工中心常見故障診斷與維修
3.1 刀庫(kù)故障
比較常見的刀庫(kù)故障有刀庫(kù)不能進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)得不準(zhǔn)確、刀套對(duì)刀具不能夾緊和刀套的不到位等。刀庫(kù)不能進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)得不準(zhǔn)確可能是由于用于對(duì)電動(dòng)機(jī)軸和蝸桿軸連接的聯(lián)軸器發(fā)生松動(dòng)、變頻器存在故障、機(jī)械連接存在過緊、電網(wǎng)電壓存在過低和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的誤差等情況，這就需要對(duì)其進(jìn)行全面的檢查和修復(fù)；刀套對(duì)刀具不能夾緊可能是因?yàn)榈短渍{(diào)整螺釘發(fā)生松動(dòng)、彈簧過松等導(dǎo)致卡緊力的不足，這就需要對(duì)其進(jìn)行性能的檢查，并采取固定和修復(fù)來保證螺釘和彈簧的牢固；刀套的不到位可能是因?yàn)檠b置的調(diào)整存在不當(dāng)、加工的誤差過大等導(dǎo)致?lián)懿嫖恢玫牟粶?zhǔn)確，也可能是限位開關(guān)存在不正確的安裝而導(dǎo)致反饋信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤[3]。
3.2 主軸定位的不準(zhǔn)確影響自動(dòng)換刀
對(duì)主軸進(jìn)行定位后，發(fā)現(xiàn)其位置存在一定的偏移，對(duì)主軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，其沒有任何的報(bào)警，且機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)又較為簡(jiǎn)單，對(duì)機(jī)床定位通過編碼器實(shí)施，其定位的動(dòng)作具有良好的正確性，因此其故障現(xiàn)象由于電氣部分問題而導(dǎo)致的可能性十分小。然后對(duì)此引起故障的機(jī)械部門進(jìn)行考慮，可能是由于編碼器連接問題造成的，后對(duì)其連接部分進(jìn)行檢查，則查找出編碼器上的連接套螺釘有松動(dòng)情況，導(dǎo)致編碼器和主軸進(jìn)行連接的區(qū)域存在過大的間隙，則需要把螺釘按照要求進(jìn)行良好固定。
3.3 數(shù)控加工中心存在無顯示的故障
若數(shù)控加工中心使用中和調(diào)試中，并沒有對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行顯示，系統(tǒng)也能夠持續(xù)地運(yùn)行，但是其顯示器卻出現(xiàn)故障，在通過重啟操作后，其故障又沒有了。面對(duì)數(shù)控機(jī)床這種故障，相關(guān)維修人員需要通過經(jīng)驗(yàn)實(shí)施判斷，對(duì)各種元件接觸的性能進(jìn)行檢查，來判斷是否由于存在接觸的不良而導(dǎo)致故障出現(xiàn)，并且還需要對(duì)顯示板進(jìn)行檢查。檢查中可以通過手動(dòng)模式逐一進(jìn)行檢查，來對(duì)故障進(jìn)行診斷[4]。
3.4 加工中心運(yùn)動(dòng)不平衡
加工中心運(yùn)動(dòng)不平衡主要是由于坐標(biāo)軸存在振動(dòng)和爬行等情況，出現(xiàn)這種情況往往是和多種原因存在密切關(guān)系，可能由于機(jī)械傳動(dòng)的系統(tǒng)存在問題，也可能由于伺服進(jìn)給的系統(tǒng)存在調(diào)整和設(shè)定的不當(dāng)情況。在對(duì)此故障進(jìn)行診斷中，要先將機(jī)場(chǎng)的操作方式設(shè)置為手動(dòng)的方式，通過手搖脈沖的發(fā)生器對(duì)Y軸的進(jìn)給進(jìn)行控制，發(fā)現(xiàn)其Y軸存在振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的移動(dòng)下Y軸的速度單元報(bào)警燈亮起，這就說明了Y軸伺服的驅(qū)動(dòng)器存在過流的報(bào)警，則分析其故障的原因可能是電機(jī)的負(fù)載過大、機(jī)械傳動(dòng)的系統(tǒng)不良、位置環(huán)的增益過高和伺服的電動(dòng)機(jī)存在故障等。在故障的排除中，可以使用互換法來對(duì)故障原因進(jìn)行確認(rèn)。
4、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，數(shù)控加工中心在使用中常見諸多類型的故障，為了保證其具有良好的使用性能，滿足加工生產(chǎn)的需要，就要針對(duì)其故障類型進(jìn)行有效的診斷，并根據(jù)故障情況對(duì)故障實(shí)施有效的維修，這也是保證數(shù)控加工中心良好運(yùn)用和提高機(jī)械加工生產(chǎn)質(zhì)量的必要途徑。
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