故障診斷常用方法

真正

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, x) c3 H4 x, A# j+ S/ B數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷有故障檢測，故障判斷及隔離和故障定位。為了及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，快速確定故障所在部位并能及時排除，要求：1）故障檢測應(yīng)簡便，不需要復(fù)雜的操作和指示。2）故障診斷所需要的儀器應(yīng)盡可能少，為此可以采用以下的診斷方法。
7 ^1 n+ m! }/ B7 S2 F4 g! O, g: Q1   問
' ~6 d5 T7 ]+ x" \2 I4 e$ ~' P由于機床發(fā)生故障的前后機床操作人員都在現(xiàn)場, 他們對故障發(fā)生的前因,過程和結(jié)果都是非常清楚的 ,所以從他們的回答可以了解到機床故障的一些重要信息. 問題一般有如下要點:
5 G, f& \$ ^! w: a% S1)故障發(fā)生的經(jīng)過(何時發(fā)生,怎樣發(fā)生)
2)故障發(fā)生后造成的結(jié)果和現(xiàn)象
3)故障是漸發(fā)的,還是突發(fā)的
8 J* s* _* p* I- y# t4)以前是否出現(xiàn)過該現(xiàn)象
5)維修紀(jì)錄
" R+ I( `! F" X  C  s例1 LK—32+928TC,在切削螺紋時,螺距不準(zhǔn).
& G6 k- m, q2 R' E3 T分析   在一系列的提問中得知,該故障已經(jīng)發(fā)生了十多天了,廠家也一直派維修人員維修過XZ 軸的機械傳動部件,并更換了系統(tǒng)主板,但故障一直不能排除.既然不是機械,也不是主板問題,本來懷疑是加工工藝問題,但故障發(fā)生前他們也是這樣加工步驟,所以排除,后經(jīng)問得知在此故障前也出現(xiàn)過失步,但換主板之后失步消失,但切削螺紋功能就不正常,因此懷疑維修人員在更換主板時沒有恢復(fù)原來機機床的參數(shù),由于928TC中的11號參數(shù)的LINE是選擇編碼器線性的,假如該位參數(shù)設(shè)置不對,是可能出現(xiàn)上述故障的.LINE為1時表示該機床應(yīng)該是配1024的編碼器,為0表示該機床應(yīng)該是配1200的編碼器,但由于本機床的編碼器的標(biāo)注已經(jīng)消失,所以只能把該位的參數(shù)改為以原來相反的數(shù),修改后試車,螺紋功能正常.
" _) P: v% x+ t: S9 H7 @6 U例2 蘭溪數(shù)控銑床,在回零時,X軸一直快速移動,直到撞機床.從而系統(tǒng)有X軸報警.
" y& c) h# c5 B2 c  ~% ^6 D0 h分析   經(jīng)詢問該故障是昨天的一次撞機后出現(xiàn).此可知有可能是在撞機時把回零接近開關(guān)撞壞或撞開了,使接近開關(guān)感應(yīng)到減速檔板,使CNC一直沒有接收到減速信號,從而出現(xiàn)上述故障,拆下鈑金發(fā)現(xiàn)回零接近開關(guān)已經(jīng)撞裂,更換調(diào)整后回零正常.
2 看
. l+ \3 j- _  w* U4 i+ h在維修過程中,有些故障點是可以觀察到的.如下:
$ Y! P. a$ ^: y- S1 z  ]1)燒焦和打火現(xiàn)象
! n7 b. ~: n. x! |2)機械卡死和機械部件變形.
3)接線松動,斷路,虛焊等.
; f+ i' B( z2 ~, O7 S/ h4)故障現(xiàn)象表現(xiàn)特征.
$ X- j6 R0 I- A1 r# r; }- i例3，廣機6136+DA98+980，當(dāng)運行切削螺紋指令時，有時機床停止不動，有時又正常工作。
分析：運行切削螺紋時，也即是當(dāng)系統(tǒng)遇到G92指令時，系先檢查主軸光電編碼器反饋回來的一轉(zhuǎn)信號和轉(zhuǎn)速信號，當(dāng)接收到這些數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)才根據(jù)這些數(shù)據(jù)和G92里的數(shù)據(jù)進行運算，然后發(fā)出指令使機床開始切削。
排除步驟 :我們根據(jù)故障現(xiàn)象和切削螺紋的工作原理可知，引起故障可能是編碼器回路某地方接觸不好，使電路時斷時通，系統(tǒng)接收到的信號時有時沒，從而出現(xiàn)上述的故障，首先觀察編碼器線兩頭的插座是否虛焊，再檢查系數(shù)接收電路和編碼器內(nèi)部電路，當(dāng)拆開編碼器插頭發(fā)現(xiàn)有引腳焊點已經(jīng)生銹，更換插頭后，一切正常。
例4 荊州6136+980+DA98，Z軸運動時，偶爾系統(tǒng)顯示Z軸驅(qū)動器報警，而DA98顯示9號報警。
: U8 O2 o! ~* i" o+ b工作原理: 在980T中，驅(qū)動器報警報警信號從驅(qū)動器發(fā)送過來，一般有高電平和低電平有效兩種選擇， 當(dāng)9號參數(shù)為11時表示高電平有效，為0時表示低電平有效，在980T+DA98一般是設(shè)高電平有效，也即是當(dāng)驅(qū)動有高電平輸入到系統(tǒng)，系統(tǒng)就顯示報警。由于驅(qū)動也報警，所示可以排除是系統(tǒng)故障，驅(qū)動器9號報警是編碼器出錯報警，只要檢查電機反饋端到驅(qū)動接收這一環(huán)就可以，拆下鈑金發(fā)現(xiàn)電機編碼器已破裂，更換后報警消除。
0 `  X/ R$ @1 K6 k7 S. N! P$ N* Q例5 南通銑配990M，手動移動Z軸時，套筒不能上下移動。
分析:套筒不能移動，有可能是機械卡死，也有可能是皮帶松動打滑，拆下保護電機鈑金和Z軸箱蓋發(fā)現(xiàn)皮帶已裂開，更換皮帶后工作正常。
3 聽
聽是根據(jù)聲音來判斷故障原因，在維修過程可以聽的聲音有：
1）主軸噪音
$ }( b$ K1 x' H6 Y8 D2）進給軸移動聲。
3 K# [: A" v6 c3）各電 機轉(zhuǎn)動聲
- w2 ~4 T) g" }# A4 q4）繼電器，接觸器動作聲等
* j5 [" c% i1 E: M例6   德州6140機床，MST功能不正常，有時行，有時不行。
分析：MST功能不正常，我們可以分三層來分析，首先是系統(tǒng)的MST輸出電路，假如+24V和芯片2803不正常。其次，控制電路 控制電壓110V不正常。最后是主電路中的380V電壓不正常。上述三種都可以引MST功能不正常。我們首先檢查強電柜，當(dāng)打開電柜箱時，聽到控制變壓器“吱吱”響，而正常是不會發(fā)出這種聲音的，假如真的是電壓器不正常，就符合第二種推斷。更換同型號變壓器后MST功能正常。
例7   武義6132在手動移動X軸拖板時，拖板來回振蕩。
分析：X軸拖板來回振蕩有可能是機械卡死引起皮帶打滑，也有可能是電機內(nèi)部卡死或缺相供電。為了區(qū)別是機械卡死還是電氣故障。把電機拆下，用鈑手手動移動拖板，拖板可以來回自由移動。排除機械故障。給拆下的電機上電使其轉(zhuǎn)動，電機在來回振蕩，懷疑電機損壞，更換電機現(xiàn)象如舊。最后拆開電機插頭發(fā)現(xiàn)一相接線已脫落，重新焊上工作正常。
( N3 u9 B7 a8 H1 D/ q: g4 嗅覺和觸摸
, Y8 m% @6 N( S/ H* X8 m有時機床出故障時，通過嗅覺和觸摸也可以定位出故障點，一般有芯片和電線燒焦的糊味，而手摸電器表面感覺溫度，機械部件的振動和反向間隙等。
例8   云南機床廠6140+980T在上電加工一個小時，換刀時無動作，但停機半小時再上電時換刀正常。
分析：由于故障出現(xiàn)后手動換刀時，強電柜的交流觸接器一直有動作，說明系統(tǒng)輸出的刀架正轉(zhuǎn)信號是正常的，出現(xiàn)上述故障有可能是刀架的絕緣性不好，當(dāng)工作一段時間發(fā)熱引起短路跳閘。查強電柜的空氣斷路器肯確已跳閘保護，后用觸摸刀架電機明顯發(fā)熱，更換刀架電機上電工作兩小時正常，說明推測正確。
, U( I; e3 `: z$ M. ?$ n5 互換法
在數(shù)控系統(tǒng)中常有型號完全相同的電路板，模塊，集成電路和其它零部件。我們可將相同部分互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，以快速確定故障部位。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)某個軸運動不正常，如爬行，抖動，時動時不動，一個方向另一個方向不動等故障時。常采互換法來確定故障部位。
例9 配980T+DA98系統(tǒng)的LK---32型數(shù)控車床出現(xiàn)X軸進給正常，反向不正常。時動時不動。采用手輪進給也如此。
! D) |- o( f8 D分析：980T系統(tǒng)是以位置，方向脈沖兩路信號差分式輸出 到DA98進行運算放大，以三相正弦波驅(qū)動伺服電機動轉(zhuǎn)。由上述故障說明系統(tǒng)輸出的位置脈沖正常，但由于反向失常，有如下的可能：1） 系數(shù)方向脈沖不正常。2）也有可能是方向脈沖傳輸線路時斷時好。3）驅(qū)動方向接收電路失常。4）電機故障。先把X軸和Z軸信號線系統(tǒng)端的插頭對調(diào)。也即是把XS30和XS31的插頭對調(diào)。上電在手動方式下+Z和-Z來回按住，觀察X軸的拖板會不會來回走動，若來回走動說明是第一種可能。若還是不正常，即X軸和Z軸的信號線整根對換，若正常，說明是信號線的問題，若不正常，對換X軸和Z軸驅(qū)動器輸出到電機的三相電線和電機反饋回來的信號線插頭。若X軸正常就明是驅(qū)動器故障，若不正常即說明是電機故障。通過上面的更換法為驅(qū)動器故障，更換后工作正常。
) E( g# c! u- v: Y; M0 O) _例10 配980T+變頻器的CK6132I 數(shù)控切削螺紋時，重復(fù)切削幾次時，把牙全部掃平。

真正

分析：出現(xiàn)上述現(xiàn)象可由多方面原因引起，我們只能一個個排除。1）機床的機械故障。2）設(shè)置參數(shù)不當(dāng)。3）主板故障。4） 編碼器故障。 5）編碼器反饋線接觸不好。首先通過更換法來排除，更換編碼器，假如正常，說明編器故障，否則更換編碼器反饋線，若正常，說明編碼器反饋線接觸不好，否則更換主板，正常可能設(shè)置參數(shù)不當(dāng)和主板故障。否則為機械故障。
" }8 q/ i( g4 D8 p- D2 i, I9 V5   隔離法
在維修過程中，有些故障是關(guān)系到一個很長的鏈，如果一個個部件排除，既費時，又煩瑣。以某一部件為界隔離一部分后再進行排除，有時起到事半功倍的效果。
2 j5 c2 G$ g- ^+ D' R5 v( N% U例11 荊州荷花6125+980T+DF3A，在換刀時出現(xiàn)跳閘。
分析：由于跳閘是在換刀時出現(xiàn)的，我們可以得知是刀架控制回路某處漏電引起跳閘保護。但由于不知某個部件，假如一個個排除不必要，我們可以把強電柜的接線排的刀架三相電斷開，使刀架電機斷開，然后上電換刀觀察是否跳閘，假如有，即是三相輸入到接線排的線路有漏電現(xiàn)象，否則是接線排到刀架電機線路有漏電現(xiàn)象。經(jīng)觀察,斷開上電換刀并沒跳閘，說明是接線排到刀架電機線路有漏電現(xiàn)象。由于機床的刀架電機是采用內(nèi)接法，而接線排到刀架電機的連線點在刀架底下一個槽內(nèi)。由于加工加冷卻液時，有冷卻液滲透到槽內(nèi)引起短路。拆下刀架把線取出吹干，用熱縮重新包好，裝進槽再用玻璃膠封好。裝好上電換刀正常。
例12   中星數(shù)控6125+980T+DA98，在加工過程中X軸驅(qū)動器出現(xiàn)4號報警。關(guān)機重新上機移動X軸就出現(xiàn)報警。
分析：查驅(qū)動器說明書4號報警為位置超差報警。原因有：1）電路板故障。2）電機U，V，W引線接錯。3）編碼器電纜引線接錯。4）編碼器故障。4）設(shè)定位置超差檢測范圍太小。5） 位置比例增益太小。6）轉(zhuǎn)矩不足。由于是在加工過程出現(xiàn)報警，所以2，3，4和5的可能性先排除，余下的1 ，4和6。1和4的可能是電氣故障，而6的可能是由于機械卡死而使轉(zhuǎn)矩不足，為了弄清是電氣故障和機械故障，可以把電機和絲杠分開，上電移動X軸觀察電機是否轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動則說明是機械卡死，否則電氣故障。拆下上電觀察電機是可以轉(zhuǎn)動，后來拆下絲杠的鈑金，發(fā)現(xiàn)絲杠的螺母座有很多鐵屑。用鈑手也轉(zhuǎn)不動絲杠，說明是機械卡死。后來把螺母座用汽油清洗一次重新裝好上電一切正常。
6 自診斷
+ }7 F% _+ d+ ?; ^自診斷技術(shù)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的一項十分重要技術(shù)，它是評價系統(tǒng)性能一項重要技術(shù)的主要指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)自診斷越來越強，從原來的簡單的診斷朝著多功能化的方向發(fā)展，其報警種類也越來越多。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，借助系統(tǒng)的診斷功能可以迅速，準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位。因此，對維修人員來說，熟悉系統(tǒng)的自診斷功能是十分重要。
1）開機自診斷
) s& c+ W- a1 K. P4 z8 ~3 d數(shù)控系統(tǒng)通電后，系統(tǒng)自診斷軟件會對系統(tǒng)最關(guān)鍵的硬件和控制軟件檢查，如CPU ，RAM，ROM等芯片，I/O口及監(jiān)控軟件，如果正常，將進入正常操作界面。如檢測不通過，即在液晶上顯示報警信息或報警號。指出哪個部分發(fā)生了故障，將故障原因定位在一定的范圍內(nèi)，然后通過維修手冊找出造成故障的真正原因，根據(jù)書上的說明進行排除。
  Z) n8 K8 n2 r5 j例13   配980T的數(shù)控機床每次開機會顯示“未能保持有效型數(shù)據(jù)”。

真正

分析：在查維修手冊該報警為RAM對新設(shè)置的參數(shù)和程序存儲不了，為RAM損壞，更換主板兩片RAM芯片上電開機一切正常。
0 f7 y" w3 ]! E* \/ \例14     南通銑配990M開機時出現(xiàn)“科能報警”。
分析：在查維修手冊該報警為CPU 處理出錯。一般由于工作電壓偏低或偏高；或是芯片的引腳接觸不良。先用萬用表測電源盒的+5V是否正常。如不正常可以用小螺絲刀調(diào)節(jié)電源盒的電位器使輸出為+5V。如正常，可把系統(tǒng)的主板拆下，把CPU，CLPD等芯片撥出，然后把IC座的觸頭重新調(diào)整再把芯片插回。
  @! b0 R4 B8 L2） 運行自診斷
+ l/ ~7 Y1 b! {+ D) f% ^& I  \* P運行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常時，運行內(nèi)部診斷程序?qū)ο到y(tǒng)本身，位置伺服單元以及數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試并顯示有關(guān)信息和故障信號。只要系統(tǒng)不斷電，這種診斷將會反復(fù)進行下去，不會停止。診斷信息有：CNC與機床之間的I/O接口；CNC內(nèi)部各存儲器的信息；伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息；MDI面板操作面板的狀態(tài)信息等。
例15    數(shù)控系統(tǒng)為980TA，伺服為DA98，開機運行時系統(tǒng)顯示X軸驅(qū)動器報警，而驅(qū)動器顯示11號報警。
分析：驅(qū)動器11號報警可從驅(qū)動器使用說明書可了解其故障原因和排除故障方法。原因：1）電路板故障。 2）驅(qū)動U、V、W之間短路。 3）電機絕緣損壞 。4）供電電壓偏低 等。按上面的互換法把X軸和Z軸的驅(qū)動對換，驅(qū)動報警并沒清除。故可排除X軸驅(qū)動器。后來把電機的插頭扭下進發(fā)現(xiàn)插頭的絕緣體已經(jīng)燒焦使驅(qū)動U、V、W之間短路。 后來更換電機插頭上電一切正常。

mengcy0007

好東西啊 ！！

wenlian

分析的診斷方法比較有用。