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CNC机床常见故障及处理方法

2011-9-3 14:26| 发布者: CNC| 查看: 4187| 评论: 0

摘要: 事例1 北京第一机床厂生产的XK5040数控立铣,数控系统为FANUC-3MA,驱动Z轴时就产生31号报警。 故障分析: 查维修手册,31号报警为误差寄存器的内容大于规定值。我们根据31号警指示,将31号机床参数的内容由2000改为 ...
事例1
北京第一机床厂生产的XK5040数控立铣,数控系统为FANUC-3MA,驱动Z轴时就产生31号报警。
故障分析:
查维修手册,31号报警为误差寄存器的内容大于规定值。我们根据31号警指示,将31号机床参数的内容由2000改为5000,与X、Y轴的机床参数相同,然后用手轮驱动Z轴,31号报警消除,但又产生了32号报答。查维修手册知,32号报警为:z轴误差寄存器的内容超过了±32767或数模变换器的命令值超出了一8192~+8191的范围。我们将参数改为:3333后,32号报警消除,31号报警又出现。反复修改机床参数,故障均不能排除。为了诊断Z轴位置控制单元是否出了故障。将800、801、802诊断号调出,发现800在-1与-2间变化,801在+1与-1间变化,802却为0,没有任何变化,这说明Z轴位置控制单元出现了故障。为了准确定位控制单元故障,将Z轴与Y轴的位置信号进行变换,即用Y轴控制信号去控制Z轴,用Z轴控制信号去控制Y轴,Y轴就发生31号报警(实际是Z轴报警),同时,诊断号801也变为“0”,802有了变化。通过这样交换,再一次证明Z轴位置控制单元有问题。
交换Z轴、Y轴伺服驱动系统,仍不能排除故障。交换伺服驱动控制信号及位置控制信号,z信号能驱动Y轴,Y信号不能驱动Z轴。这样就将故障定点在Z轴伺服电机上,打开Z轴伺服电机,发现位置编码器与电机之间的十字联结块脱落,(位置编码器上的螺丝断致使电机在工作中无反馈信号而产生上述故障报警。
故障处理:将十字联结块与伺服电机、位置编码器重新联结好,故障排除。
事例2
配TOSNUC-600M系统的MPA-45120型数控龙门铣床在运行中突然紧急停止,CRT屏幕上出现NC8-018报警号,指示伺服马达电流过大。
故障分析:
检查X、Y、Z、W伺服单元,发现X轴伺服驱动电路板上LED指示故障信号。断电后对该驱动箱进行检查。通常,该主回路中功率驱动晶体管模块GTR击穿可能性较大。用静态电阻测量法逐一检查各GTR模块,发现GTR2模块中的一个功率晶体管已被击穿。该模块型号为MG200H2CK1,内部电路图如图1.5-4。当用MF64型万用表×100欧姆档测量时,B1-C1结正向电阻1K,反向电阻∞,B1-E1结正反向都为0.4K,B2-C2结与B2-E2结正反向电阻值皆为0,可见该晶体已击穿。调换GTR2模块后,伺服驱动系统恢复正常。
事例3:
FANUC-7CM系统的 XK715F型数控立铣床,其旋转工作台(B轴)低速时转动正常,中、高速时出现抖动.
故障分析:
我们采用隔离法将电机从转盘上拆下后再运转,仍有抖动现象.再将位置环脱开,外加 VCMD给定信号给速度单元,再运转,还是抖动.可见故障在电机或速度单元上.先打开电机,发现大量冷却油进入内部.经洗刷电机内部后再装好,运转时电机不再抖动.
事例4:
某机床在回零时,发现机床回零的实际位置出现每次都不一样,漂移一个栅点或者是一个螺距的位置,并且是时好时坏 。
故障分析:
如果每次漂移只限于一个栅点或螺距,这种情况有可能是因为减速开关与减速撞块安装不合理,机床轴开始减速时的位置距离光栅尺或脉冲编码器的零点太近,由于机床的加减速或惯量不同,机床轴在运行时过冲的距离不同从而使机床轴所找的零点位置发生了变化。
解决办法:
(1)改变减速开关与减速撞块的相对位置,使机床轴开始减速的位置大概处在一个栅距或一个螺距的中间位置,
(2)设置机床零点的偏移量,并适当减小机床的回零速度或减小机床的快移速度的加减速时间常数。
事例5:
一台数控车床,X、Z轴使用半闭环控制,在用户中运行半年后发现Z轴每次回参考点,总有2、3mm的误差,而且误差没有规律。
故障分析:
调整控制系统参数后现象仍没消失,更换伺服电机后现象依然存在,后来仔细检查发现是丝杠末端没有备紧,经过螺母备紧后现象消失
事例6:
某机床在回零时,有减速过程,但是找不到零点。
故障分析:
机床轴回零时有减速过程,说明减速信号已经到达系统,证明减速开关极其相关电气没有问题,问题可能出在了编码器上,用示波器测量编码器的波形,的确找不到零脉冲,可以确定时编码器出现了问题,
解决办法:
将编码器拆开,观察里面是否有灰尘或者油污,将编码器檫拭干净,再次用示波器测量,如发现零脉冲,则问题解决,否则可以更换编码器或则进行修理。
注意:此类问题较多,如全闭环中使用的光栅尺,如果长时间不进行清洗,光栅尺的零点标记被灰尘或者油污遮住,就有可能出现类似的问题。
事例7:
某机床在回零时,Y轴回零不成功,报超程错误。
故障分析:
首先观察轴回零的状态,选者回零方式,让X轴先回零,结果能够正确回零,再选者Y轴回零,观察到Y轴在回零的时候,压到减速开关后Y轴并不进行减速动作,而是越过减速开关,直至压到限位开关机床超程,直接将限位开关按下后,观察机床PLC的输入状态,发现Y轴的减速信号并没有到达系统,可以初步判断有可能是机床的减速开关或者时Y轴的回零输入线路出现了问题,然后用万用表进行逐步测量,最终确定为减速开关的焊接点出现了脱落
解决办法:
用烙铁将脱落的线头焊接好,故障即可以排除
事例8:
一台普通的数控铣床,开机回零,X轴正常,Y轴回零不成功
故障分析:
机床轴回零时有减速过程,说明减速信号已经到达系统,证明减速开关极其相关电气没有问题,问题可能出在了编码器上,用示波器测量编码器的波形,但是零脉冲正常,可以确定时编码器没有出现问题,问题可能出现在了接受零脉冲反馈信号的线路板上。
解决办法: 更换线路板:有的系统可能每个轴的检测线路板是分开的,可以将X、Y两轴的板子进行互换,确认问题的所在,然后更换板子,有的系统可能把检测的板子与NC板集成了一块,则可以直接更换整个板子。
事例9:
加工中心主轴定向不准或错位。
故障分析:
加工中心主轴的定向通常采用三种方式:磁传感器,编码器和机械定向。
使用磁传感器和编码器时,除了通过调整元件的位置外,还可通过对机床参数调整。发生定向错误时大都无报警,只能在换刀过程中发生中断时才会被发现。有一次在一台改装过的加工中心上出现了定向不准的故障,开始时机床在工作中经常出现中断,但出现的次数不很多,重新开机又能工作,故障反复出现。经在故障出现后对机床进行了仔细观察,才发现故障的真正原因是主轴在定向后发生位置偏移,奇怪的是主轴在定向后如用手碰一下(和工作中在换刀时当刀具插入主轴时的情况相近)主轴会产生向相反方向漂移,检查电气部分无任何报警,机械部分又很简单。该机床的定向使用编码器,所以从故障的现象和可能发生的部位来看,电气部分的可能性比较小,机械上最主要的是联接。所以决定检查机械联接部分,在检查到编码器的联接时发现编码器上联接套的紧定螺钉松动,使联接套后退造成与主轴的联接部分间隙过大使旋转不同步。将紧定螺钉按要求固定好后故障消除。发生主轴定向方面的故障应根据机床的具体结构进行分析处理,先检查电气部分,如确认正常后再考虑机械部分。
[例7]配西门子SINUMERIK 810系统的数控大型车床有时回不了参考点。用X轴置回参考点方式,启动刀架向X参考点移动,碰到减速开关之后,X轴反向移动,找不到参考点。为了证实X位置编码器是否有零位脉冲发至数控系统,暂时修改8l0T系统MD2001和MD4000参数值,将X轴设成S轴,再观察主轴伺服数据显示画面,在X轴转动时其实际旋转值是否从零逐渐变大。经观察,其值不变,总为零。从而判定X轴编码器有故障。调换一个2500脉冲/转的编码器(原为 2000脉冲/转),并将机床参数MD3640从8000改为10000后,X轴回参考点,不可靠故障解决。
 
事例10:
某加工中心在加工整圆时,发现加工出来的圆圆度误差超差,成椭圆状,尺寸超差,显示屏及伺服驱动器没有任何报警或异常.
故障分析:
该加工中心是采用的国外进口数控系统,丝杠采用的是同步带联接的方式,根故障分析,原因可能是因为是由于机床的机械未调整好而造成轴的定位精度不好,或者各轴的位置偏差过大造成,如果机械传动副之间的间隙如果过大或者间隙补偿不合适的话,也可能引起该故障.
对该机床进行重新校平调整,重新检测该机床的精度,符合要求,检查机械传动副之间的间隙,也符合机床精度要求,用相同的速度手动运动X/Y轴,利用系统的检测功能,观察每个轴在运动时不同的状态,发现在相同的速度,相同的负载的情况下,X/Y两轴在运动时CRT所显示的跟踪误差的大小不同,且差值较大,可以判断出原因出在了每个轴的动态特性不一致,可以通过调整各轴的增益和积分时间常数来改善各轴的运动性能.使每个轴的运动特性比较接近,经过调试后,故障排除.
事例11:
FANUC-9数控系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象,表面光洁度极差。
故障分析:
在运行测试程序时,直线、圆弧插补时皆无爬行,由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该加工曲线由众多小段圆弧组成,而编程时又使用了正确定位检查G61指令之故。将程序中的G61取消,改用G64后,爬行现象消除

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