数控车床故障分析与排除_Word格式文档下载.doc
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3.1制订数控系统日常维护的规章制度 23
3.2应尽量少开数控柜和强电柜的门 23
3.3定时清扫数控柜的散热通风系统 23
3.4经常监视数控系统用的电网电压 23
3.5定期更换存储器用电池 24
3.6数控系统长期不用时的维护 24
四、总结与体会 25
五、参考文献 26
设计目的
科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求,而且产品的更新换代也在加快,这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。
数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。
数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体,是高度机电一体化的典型产品。
它本身又是机电一体化的重要组成部分,是现代机床技术水平的重要标志。
数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造工艺水平的重要指标,在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。
因此,如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。
一、数控机床CK6150/1000的有关参数
1.1数控车床CK6150/1000主要技术指标
系统要求:
华中世纪星HNC-22T
1.型号:
CK6150/1000。
2.床身上最大工件回转直径:
≥Φ500mm。
3.拖板上最大工件回转直径:
≥Φ290mm。
4.最大工件长度:
1000mm。
5.最大车削长度:
≥850mm。
6.主轴转速范围(变频):
44r/min~2000r/mm。
7.主轴通孔直径:
≥52mm
8.主轴电机功率:
≥7.5kW。
9.进给快移速度:
X向6m/min;
Z向8m/min。
10.进给电机扭矩(功率):
X向7Nm;
Z向7Nm。
11.定位精度(全程):
X向0.03;
Z向0.04。
12.重复定位精度:
X向0.012;
Z向0.016。
13.尾架套筒内孔锥度:
莫氏5号。
14.脉冲当量:
0.001mm
15.最高加工精度:
IT6
16.表面粗糙度:
Ra1.6
17.刀架:
(统一立式四工位刀架)
刀杆截面尺寸:
25mm×
25mm
18.电柜散热方式:
轴流风扇/热交换器
19.机床运动部件带自动润滑装置
20.系统带RS232通讯接口
21.冷却泵电机功率:
≥110W
22.机床密封各处不得漏油
23.床身宽度:
≥390mm。
24.整机噪声≤80db(A)。
25.双开门全封闭防护.
附件配置:
机床使用说明书、机床电器控制图、操作系统说明书、维修说明书一套、三爪卡盘、卡盘座(配正反转卡爪各一付)、机床配套地脚螺栓、防震垫铁)、死顶尖及顶尖变径套(与本机配套)各一付、配备与机床相应的维护扳手、螺丝刀、油枪、等一套
用户采用六工位刀架,需另增加下列配件:
端面夹持刀座:
2付;
钻头套筒(Φ20,Φ25,Φ32各1付);
外径刀座(含垫片):
6付,镗孔夹持刀座:
3付;
镗孔刀套筒(Φ8,Φ10,Φ12,Φ16,Φ20,Φ25,Φ32各2付),随机配套工具箱:
1个,与数控系统相匹配的DNC连接线每台一根。
图1-1CK6150/1000型数控车床
二、数控机床故障诊断
数控机床是个复杂的系统,一台数控机床既有机械装置、液压系统,又有电气控制部分和软件程序等。
组成数控机床的这些部分,由于种种原因,不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,导致数控机床不能正常工作。
这些原因大致包括:
机械锈蚀、磨损和失效;
元器件老化、损坏和失效;
电气元件、接插件接触不良;
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以及油污等;
随机干扰和噪声;
软件程序丢失或被破坏等。
此外,错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。
数控机床维修的关键是故障的诊断,即故障源的查找和故障定位。
一般讲根据不同的故障类型,采用不同的故障诊断方法。
2.1数控机床故障诊断的一般步骤
无论是处于哪一个故障期,数控机床故障诊断的一般步骤都是相同的。
当数控机床发生故障时,除非出现危险及数控机床或人身安全的紧急情况,一般不要关断电源,要尽可能地保持机床原来的状态不变,并对出现的一些信号和现象做好记录,这主要包括:
①故障现象的详细记录
②故障发生的操作方式及内容
③故障号及故障指示灯的显示内容
④故障发生时机床各部分的状态与位置
有无其他偶然因素,如突然停电、外线电压波动较大、打雷、某部位进水等。
数控机床一旦发生故障,首先要沉着冷静,根据故障情况进行全面的分析,确定查找故障源的方法和手段,然后有计划、有目的地一步步仔细检查,切不可急于动手,凭着看到的部分现象和主观臆断乱查一通。
故障诊断一般按下列步骤进行。
(1)详细了解故障情况。
例如,当数控机床发生颤振、振动或超调现象时,要弄清楚是发生在全部轴还是某一轴;
如果是某一轴,是全程还是某一位置;
是一运动就发生还是仅在快速、进给状态某速度、加速或减速的某个状态下发生。
为了进一步了解故障情况,要对数控机床进行初步检查,并着重检查荧光屏上的显示内容,控制柜中的故障指示灯、状态指示灯等。
当故障情况允许时,最好开机试验,详细观察故障情况。
(2)根据故障情况进行分析,缩小范围,确定故障源查找的方向和手段。
对故障现象进行全面了解后,下一步可根据故障现象分析故障可能存在的位置。
有些故障与其他部分联系较少,容易确定查找的方向,而有些故障原因很多,难以用简单的方法确定出故障源的查找方向,这就要仔细查阅数控机床的相关资料,弄清与故障有关的各种因素,确定若干个查找方向,并逐一进行查找。
(3)由表及里进行故障源查找。
故障查找一般是从易到难、从外围到内部逐步进行。
所谓难易,包括技术上的复杂程度和拆卸装配方面的难易程度。
技术上的复杂程度是指判断其是否有故障存在的难易程度。
在故障诊断的过程中,首先应该检查可直接接近或经过简单的拆卸即可进行检查的那些部位,然后检查需要进行大量的拆卸工作之后才能接近和进行检查的那些部位.
2.2数控机床机械结构故障诊断与维修
(1)主轴部件的常见故障及其诊断维修
故障现象
故障原因
排除方法
加工精度达不到要求
机床在运输过程中受到冲击
检查对机床精度有影响的各部位,特别是导轨副
安装不牢固、安装精度低或有变化
重新安装调平、紧固
切削振动大
主轴箱和床身连接螺钉松动
恢复精度后紧固连接螺钉
轴承预紧力不够,游隙过大
重新调整轴承游隙。
但预紧力不宜过大,以免损坏轴承
轴承预紧螺母松动,使主轴窜动
紧固螺母,确保主轴精度合格
轴承拉毛或损坏
更换轴承
主轴与箱体超差
修理主轴或箱体,使其配合精度、位置精度达到要求
主轴箱噪声大
主轴部件动平衡不好
重做动平衡
齿轮啮合间隙不均匀或严重损伤
调整间隙或更换齿轮
轴承损坏或传动轴弯曲
修复或更换轴承,校直传动轴
传动带长度不一或过松
调整或更换传动带,不能新旧混用
齿轮精度差
更换齿轮
润滑不良
调整润滑油量,保持主轴箱的清洁度
齿轮和轴承损坏
变挡压力过大,齿轮受冲击产生破损
按液压原理图,调整到适当的压力和流量
变档机构损坏或固定销脱落
修复或更换零件
轴承预紧力过大或无润滑
重新调整预紧力,并使之润滑充足
主轴无变速
电气变档信号是否输出
维修人员检查处理
压力是否足够
检测并调整工作压力
变档液压缸研损或卡死
修去毛刺和研伤,清洗后重装
变档电磁阀卡死
检测并清洗电磁阀
变档液压缸拨叉脱落
修复或更换
变档液压缸窜油或内泄
更换密封圈
变档复合开关失灵
更换开关
主轴不转动
主轴转动指令是否输出
维修人员处理检查
保护开关没有压合或失灵
检测压合保护开关或更换
卡盘未夹紧工件
调整或修理卡盘
变挡复合开关损坏
更换复合开关
变档电磁阀体内泄漏
更换电磁阀
主轴发热
主轴轴承预紧力过大
调整预紧力
轴承研伤或损坏
润滑油脏或有杂质
清洗主轴箱,更换新油
表2-1
(2)进给运动系统(滚珠丝杠螺母副)的故障诊断
a、滚珠丝杠在运转中转矩过大
①二滑板配合压板过紧或研损
②滚珠丝杠螺母反向器坏,滚珠丝杠卡死或轴端螺母预紧力过大
③丝杠研损
④伺服电动机与滚珠丝杠联接不同轴
⑤无润滑油
⑥超程开关失灵造成机械故障
⑦伺服电动机过热报警
b、丝杠螺母润滑不良
①分油器是否分油
②油管是否堵塞
c、滚珠丝杠副噪声
①滚珠丝杠轴承压盖压合不良
②滚珠丝杠润滑不良
③滚珠破损
④电动机与滚珠丝杠联轴器松动
(3)刀架、刀库及换刀装置故障诊断
a、转塔刀架没有抬起动作
①控制系统是否有T指令输出信号
②抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死
③压力不够
④抬起液压缸研损或密封损坏
⑤与转塔抬起联接的机械部分研损
b、转塔转位速度缓慢或不转位
①是否有转位信号输出
②转位电磁阀断线或阀杆卡死
④转位速度节流阀是否卡死
⑤凸轮轴压盖过紧
⑥抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损
⑦安装附具不配套
c、转塔转位时碰牙,抬起速度或抬起延时时间短
d、转塔不正位
①转位盘上的撞块与选位开关松动,使转塔到位时传输信号超期或滞后
②上下联接盘与中心轴花键间隙过大产生位移偏差大,落下时易碰牙顶,引起不到位
③转位凸轮与转位盘间隙过大
④凸轮在轴上窜动
⑤转位凸轮轴的轴向预紧力过大或有机械干涉
e、转塔转位不停
①两计数开关不同时计数或复置开关损坏
②转塔上的24V电源断线
f、转塔刀重复定位精度差
①液压夹紧力不足
②上下牙盘受冲击,定位松动
③上下牙盘间有污物或滚针脱落在牙盘中间
④转塔落下夹紧时有机械干涉(如夹铁屑)
⑤夹紧液压缸拉毛或研损
⑥转塔座落在二层滑板之上,由于压板和楔铁配合不牢产生运动偏大
g、刀具不能夹紧
①风泵气压不足
②增压漏气
③刀具卡紧液压缸漏油
④刀具松卡弹簧上的螺丝母松动
h、刀具夹紧后不能松开
松锁刀的弹簧压力过紧
i、刀套不能夹紧刀具
检查刀套上的调节螺母
j、机械手换刀速度过快
气压太高或节流阀开口
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