【分享】数控机床的故障的定义

【分享】数控机床的故障的定义

故障的定义

      数控机床的故障是指数控机床丧失了规定的功能,它包括机械系统、数控系统和伺服系统等方面的故障。数控机床是高度机电一体化产品,它传统的机械设备相比,虽然也包括机械、电气、液压与气动方面的故障,但数控机床的故障诊断和维修侧重于电子系统、机械、气动乃至光学等装置的交节点上。

2.2 故障的分类

1)数控机床发生故障的原因很复杂,为方便分析和处理故障,按故障性质及故障原因等对常见故障分类。

     机械故障和电气故障数控机床常见的机械故障主要有:机械传动故障与导轨运动摩擦过大。故障表现为传动噪声大,加工精度差,运行阻力大。例如:轴向传动链的联轴器松动,齿轮、滚珠丝杠与轴承缺油,导轨塞铁调整不当,导轨润滑不良以及系统参数设置不当等原因均可造成以上故障。尤其是机床各部位标明的注油点,需定时定量加注润滑油这是机床各传动链正常运行的保证。另外,液压、润滑与气动的主要故障是管路阻塞和密封不良。

    电气故障分为弱电故障和强电故障。弱电部分主要有CNC 装置、PMC 控制器、CRT 显示器以及伺服单元、输入输出装置等电子电路。强电部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气组件及其所组成的电路,这部分故障十分常见。

2)、系统故障和随机故障系统性故障,指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度,工作中的数控机床必然会发生的故障。例:①液压系统的压力值随着液压回路的阻塞而降到某一参数时,会发生液压系统故障报警使机床停机。②机床加工中因切削量过大,达到一定的限值时会发生过载或超温报警。随机性故障,指数控机床有同样的工作条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。此类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误、维护不当以及工作环境影响等诸多因素有关。例:①接插件与连接组件因疏忽未加锁, 印刷电路板上的元器件松动变形或焊点虚脱,继电器触点、各类开关触头因污染锈蚀、直流电动机电刷不良等造成的接触不可靠。

②工作环境温度过高、湿度过大、电源波动与机械振动、有害粉尘与气体污染等原因均可引发此类故障。

3)报警显示故障和无报警显示故障

     按诊断方式分,数控机床的故障有诊断显示故障和无诊断显示故障两种。现代数控系统大多都有较丰富的自诊断功能,如日本FANUC 系统、德国SIEMENS 系统等,报警号有数百条,所配置可编程控制装置报警参数也有数十条乃至上百条,当出现故障时自动显示出报警号。维修人员利用这些报警号,较易找到故障所在。而在无诊断显示时, 机床在某一个位置不动,循环进行不下去时,由于没有报警显示,维修人员只能根据故障出现的前后现象来判断,因此故障排除难度较大。

4)机床品质故障

   机床可以正常运行,但表现出的现象与以前不,比如噪声变大、振动较强、定位精度超差、反向死区过大、圆弧加工不合格、机床启停有振荡等。此时加工零件往往不合格,这类故障无任何报警信号显示,只能通过检测仪器来检测和发现。

5)硬件故障、软件故障和干扰故障

   硬件故障指数控装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立组件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。只有更换已经损坏的器件才可能的排除故障,这类故障也称为“死故障”。比较常见的是输入/输出接口损坏、功放组件损坏等。

软件故障指数控系统加工程序错误、系统程序和参数的设定不正确或丢失、计算机的运算出错等。通过认真检查和修改参数可以解决这类故障。但是,参数的修改要慎重,一定要搞清楚参数的含义以及与其相关的其它参数方可修改,否则顾此失彼,还会产生新的故障,甚至发生机床动作失控。

干扰故障指由于内部和外部干扰引发的故障。例:由于系统和线路分布不合理、电源地线配置不当、接地不良、工作环境恶劣等引发的故障。

     在一个电路中,排除元器件自身故障和电源故障以外的所有破坏电路正常工作的故障称为电路故障。电路故障包括电接触、电路参数配合和接线方式等方面,属于整体方面的故障。电路故障主要分为以下几个方面。 

3.1 短路故障 
短路故障是指电路中用导体把不同电位的两点短接起来,导致电路不能正常工作。机床由于操作不当,缺乏保养或者由于设备本身存在质量问题等原因都容易引起短路故障,例如:经常处于潮湿的环境中使电气线路的绝缘性能下降,电气线路中的绝缘体由于使用时间长,因老化、磨损或意外刺伤等原因而损坏;由于机床得不到良好的保养,导致接线柱之间的油污等污垢长期积累使接线柱放电通导;由于线路连接处松动使得接触电阻增大,工作时间一长,电阻过热,可能产生电火花引起短路。 

3.2 断路故障 
断路故障是指电路中的某条回路出现故障,导致电路断开,电流不能正常流通。产生断路的原因主要是线路中出现断点,由于机床没有按时检修和保养,电路中一些导线被腐蚀而断裂;机床振动导致连接点处的导线脱落等原因都可能导致断路故障。 
机床电气控制电路出现断路现象会切断电路中的电流,使系统断电,导致机床中的用电设备停止工作。 

3.3 接地故障 
接地故障是指电路中某点在非正常的条件下与地面接触引起的故障。接地故障分为单相接地故障和两相或三相接地故障。 
通常情况下的接地故障为单线接地,主要原因是机床使用时间过长,缺乏合理的检修和维护,电路中很多线路的绝缘体损坏,绝缘能力下降,使固定支架或机壳与金属线接触而接地。对于中性点不接地的单相接地会严重影响三相对地电压,容易引起电气绝缘击穿的故障。 
如果接地故障为两线接地,会导致机床中的某些用电设备因为电压降低为零而停止工作,情况

严重的还会因为两线接地故障引起短路故障。 

3.4 电路参数配合故障 
只有电路中各种电气元件参数相互匹配,整个电路才能正常工作,否则会因为电路参数的匹配问题造成电路参数配合故障,影响机床正常运转。 

3.5 连接故障 
只有元器件都按照一定的顺序连接,电气控制电路才能正常工作。如果连接顺序被打乱,三相电路中的三角连接或星形连接的连接顺序出错,电路中的某个元器件被多接或漏接,都会引起连接故障,影响电路正常工作。 

3.6 极性故障 
如果在电路的连接中把直流电流的正负极或交流电路的异名端和同名端接反了,会导致元器件或机床无法正常工作,这种故障称为极性故障。

4、故障产生的主要原因

数控机床产生故障的主要原因大致有以下几种:

1、机械零部件锈蚀、磨损和失效

2、电气组件的老化、损坏和失效

3、电气组件接触不良

4、使用环境变化,如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动及油污。

5、随机干扰和噪声、软件程序丢失或被破坏

6、操作不当等等方面

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THE END
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