1、亞龍數(shù)控車電路故障診斷與分析一.亞龍數(shù)控車床診斷與維修概述1亞龍數(shù)控車床故障診斷與維修的概念。亞龍數(shù)控車床綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī).自動控制.精密測量 .現(xiàn)代機(jī)械制造和數(shù)據(jù)通信等多種技術(shù)，是機(jī)加工領(lǐng)域典型的機(jī)電一體化設(shè)備。要充分發(fā)揮亞龍數(shù)控車床的效率，就要求機(jī)床的開動率高，這就給亞龍數(shù)控車床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指標(biāo)是平均無故障工作時(shí)間（MBTF）。MBTF = 總工作時(shí)間/總故障次數(shù)我國每年有近千臺亞龍數(shù)控車床的產(chǎn)量，由于一些用戶對亞龍數(shù)控車床的故障不能及時(shí)作出正確的判斷和排除，目前國內(nèi)各行業(yè)中亞龍數(shù)控車床的開動率平均僅達(dá)到20%-30%。亞龍數(shù)控車床的故障診斷與維修是亞龍數(shù)控車床使用

2、過程中重要的組成部分，也是目前制約亞龍數(shù)控車床發(fā)揮作用的因素之一，因此亞龍數(shù)控車床的使用單位培養(yǎng)掌握亞龍數(shù)控車床的故障診斷與維修的技術(shù)人員，有利于提高亞龍數(shù)控車床的使用率。2. 亞龍數(shù)控車床的故障類型與特點(diǎn)。（1）亞龍數(shù)控車床的故障類型。亞龍數(shù)控車床故障是指亞龍數(shù)控車床失去了規(guī)定的功能。按照亞龍數(shù)控車床故障頻率的高低，車床使用期可以分為三個(gè)階段，即初始運(yùn)行期.相對穩(wěn)定運(yùn)行期和衰老期。亞龍數(shù)控車床從整機(jī)安裝調(diào)試后至運(yùn)行一年左右的時(shí)間成稱為車床的初始運(yùn)行期。在這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械處于磨合狀態(tài)，部分電子元器件在電氣干擾中經(jīng)受不了初期的考驗(yàn)而損壞，所以亞龍數(shù)控車床在這一段時(shí)間內(nèi)的故障比較多。 亞龍數(shù)控車床

3、在經(jīng)過了初始運(yùn)行期就進(jìn)入了相對穩(wěn)定期，車床在該時(shí)期仍然會產(chǎn)生故障，但是故障頻率相對減少，亞龍數(shù)控車床的相對穩(wěn)定期一般為7-10年。亞龍數(shù)控車床經(jīng)過相對穩(wěn)定期之后就進(jìn)入了衰老期，由于機(jī)械的磨損.電氣元件的品質(zhì)因數(shù)下降，亞龍數(shù)控車床的故障率又開始增大。亞龍數(shù)控車床的故障種類很多，可分為以下幾類：A. 按照故障起因關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)聯(lián)性故障，所謂非關(guān)聯(lián)性故障是由于運(yùn)輸.安裝等原因造成的故障。關(guān)聯(lián)性故障可分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)故障，系統(tǒng)性故障是指亞龍數(shù)控車床在一定條件下必然會出現(xiàn)的故障。一般隨機(jī)故障是指偶然出現(xiàn)的故障，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)局部松動.系統(tǒng)控制軟件不完善.硬件工作特性曲線下降.電氣元件品質(zhì)因數(shù)降低等原

4、因造成的。B. 亞龍數(shù)控車床有診斷顯示故障和無診斷顯示故障：亞龍數(shù)控車床故障按有無分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障。有診斷顯示故障一般與控制部分有關(guān)，故障發(fā)生后可以根據(jù)故障報(bào)警信號找到故障的原因。無診斷顯示故障往往表現(xiàn)為工作臺停留在某一位置不能運(yùn)動，依靠手動操作也無法使工作臺動作，這類故障的排除相對于有診斷顯示故障的排除要大。C. 亞龍數(shù)控車床的破壞性故障和非破壞性故障：亞龍數(shù)控車床的故障按照性質(zhì)可分為破壞性故障和非破壞性故障。對于短路.因伺服系統(tǒng)失控造成“飛車”等故障稱為破壞性故障，在維修和排除這些故障時(shí)不允許故障重復(fù)出現(xiàn)，因此維修有一定難度；對于非破壞性故障，可以經(jīng)過多次試驗(yàn).重演故障來

5、分析故障原因，故障的排除相對容易一些。D. 亞龍數(shù)控車床的電氣故障和機(jī)械故障：亞龍數(shù)控車床的故障按發(fā)生部位可分為電氣故障和機(jī)械故障。電氣故障一般發(fā)生在系統(tǒng)裝置.伺服驅(qū)動單元和車床電氣等控制部位。電氣故障一般是因?yàn)殡姎庠獨(dú)饧钠焚|(zhì)因數(shù)下降.元器件焊接松動.接插件接觸不良或損壞等因素引起，這些故障表現(xiàn)為時(shí)有時(shí)無。例如某電子元器件的漏電流較大，工作一段時(shí)間后，其漏電流隨環(huán)境溫度的升高而增大，導(dǎo)致元器件工作不正常，影響了相應(yīng)電路的正常工作。當(dāng)環(huán)境溫度降低以后，故障又消失了。這類故障靠目測是很難查找的，一般要借助測量工具檢查工作電壓.電流或測量波形進(jìn)行分析。機(jī)械故障一般發(fā)生在機(jī)械運(yùn)動部位。機(jī)械故障可分為

6、功能型故障.動作型故障.結(jié)構(gòu)型故障和使用型故障。功能型故障主要指工件加工精度方面的故障，這些故障是可以發(fā)現(xiàn)的，如加工精度不穩(wěn)定.誤差大等。動作型故障是指車床的各種動作故障，可以表現(xiàn)為主軸不轉(zhuǎn).工件夾不緊.刀架定位精度低.液壓變速不靈活等。結(jié)構(gòu)型故障表現(xiàn)為主軸發(fā)熱.主軸箱噪聲大.機(jī)械傳動有異常.產(chǎn)生切削振動等。使用型故障主要是指操作和使用不當(dāng)引起的故障，例如過載引起機(jī)件損壞等，機(jī)械故障一般可以通過維護(hù)保養(yǎng)和精心調(diào)整來預(yù)防。E. 自診斷故障：數(shù)控系統(tǒng)有自診斷故障報(bào)警系統(tǒng)，它隨時(shí)監(jiān)測數(shù)控系統(tǒng)的硬件.軟件和伺服系統(tǒng)等的工作情況。當(dāng)這些部分出現(xiàn)異常時(shí)，一般會在監(jiān)視器上顯示報(bào)警信息或指示燈報(bào)警顯示故障號，

7、這些故障可稱為自診斷故障。自診斷故障系統(tǒng)可以協(xié)助維修人員查找故障，是故障檢查和維修工作中十分重要的依據(jù)。對出現(xiàn)的報(bào)警信息要進(jìn)行仔細(xì)分析，因?yàn)榭赡苡卸喾N故障因素引起同一種報(bào)警信息。F. 人為故障和軟（硬）故障：人為故障是指操作員.維護(hù)人員對亞龍數(shù)控車床還不熟悉或沒有按照使用手冊要求，在操作和調(diào)整時(shí)處理不當(dāng)而造成的故障。硬故障是指車床的硬件損壞造成的故障。軟故障是指由于數(shù)控加工程序中出現(xiàn)語法錯(cuò)誤.邏輯錯(cuò)誤或非法數(shù)據(jù)；亞龍數(shù)控車床的參數(shù)設(shè)定或調(diào)整出現(xiàn)錯(cuò)誤；保持RAM存儲器的鋰電池短路.斷路.接觸不良，RAM芯片的不到保持?jǐn)?shù)據(jù)所需電壓，使得參數(shù).加工程序丟失。（2）亞龍數(shù)控車床故障的特點(diǎn)。亞龍數(shù)控車床

8、本身的復(fù)雜性使其故障具有復(fù)雜性和特殊性。 引起亞龍數(shù)控車床故障的因素是多方面的，有些故障的現(xiàn)象是機(jī)械方面的，但是引起故障的原因卻是電氣方面的；有些故障的現(xiàn)象是電氣方面的，然而引起故障的原因卻是機(jī)械方面的；有些故障是由電氣方面和機(jī)械方面共同引起的。3. 亞龍數(shù)控車床故障診斷與維修的一般方法。亞龍數(shù)控車床故障診斷一般包括三個(gè)步驟：第一個(gè)步驟是故障檢測，是對亞龍數(shù)控車床進(jìn)行測試，檢查是否存在故障。第二個(gè)步驟 是故障判斷與隔離，是判斷故障的性質(zhì)，以縮小產(chǎn)生故障的范圍，分離出故障的部件或模塊。第三個(gè)步驟是故障定位，將故障定位到產(chǎn)生故障的模塊或元器件，及時(shí)排除故障或更換元器件。亞龍數(shù)控車床故障診斷一般采用

9、追蹤法.自診斷.參數(shù)檢查.替換法.測量法。（1） 追蹤法是指在故障診斷和維修之前，維修人員先要對故障發(fā)生的時(shí)間.周圍環(huán)境.車床的運(yùn)行狀態(tài)和故障的詳細(xì)類型進(jìn)行了解，然后尋找產(chǎn)生故障的部位。大致步驟如下：A.故障發(fā)生的時(shí)間和周圍環(huán)境：故障發(fā)生的時(shí)間和次；故障的重復(fù)性；故障是否在接通電源時(shí)出現(xiàn)；環(huán)境溫度；B.車床的運(yùn)行狀態(tài)：故障發(fā)生時(shí)車床的運(yùn)行方式；進(jìn)；坐標(biāo)軸的速度情況；主軸的速度情況；刀具軌跡是否正；C.故障類型：監(jiān)視器畫面是否正常；監(jiān)視器是否顯示；警及相應(yīng)的報(bào)警號；故障發(fā)生之前是否出現(xiàn)過同樣的故；接下來可以進(jìn)行停電檢查；尋找產(chǎn)生故障的部位；停電檢查之后可以A.故障發(fā)生的時(shí)間和周圍環(huán)境：故障發(fā)生的

10、時(shí)間和次數(shù)；故障的重復(fù)性；故障是否在接通電源時(shí)出現(xiàn)；環(huán)境溫度如何；是否有雷擊，車床附近有無振動源或干擾。B.車床的運(yùn)行狀態(tài)：故障發(fā)生時(shí)車床的運(yùn)行方式；進(jìn)給坐標(biāo)軸的速度情況；主軸的速度情況；刀具軌跡是否正常；輔助設(shè)備運(yùn)行是否正常；車床是否運(yùn)行新編的程序；故障是否發(fā)生在運(yùn)行M.S.T代碼時(shí)；故障是否與螺紋加工有關(guān)；車床在運(yùn)行時(shí)是否改變了工作方式；方式選擇開關(guān)設(shè)定是否正確；速度倍率開關(guān)是否設(shè)置為零；車床是否處于鎖定狀態(tài)。C.故障類型：監(jiān)視器畫面是否正常；監(jiān)視器是否顯示報(bào)警及相應(yīng)的報(bào)警號；故障發(fā)生之前是否出現(xiàn)過同樣的故障；故障發(fā)生之前是否維修或調(diào)整過機(jī)床；是否調(diào)整過系統(tǒng)參數(shù)。接下來可以進(jìn)行停電檢查。利

11、用視覺.嗅覺.聽覺和觸覺尋找產(chǎn)生故障的部位。例如仔細(xì)檢查加工零件表面的情況，機(jī)械有無碰撞的痕跡，電氣柜是否打開，有無切屑進(jìn)入電氣柜，元器件有無燒焦，印刷電路板阻焊層有無因元器件過流或過熱而燒黃或燒黑，元器件有無松動，電氣柜和元器件有無焦糊味，部件或元器件是否發(fā)熱，熔絲是否熔斷，電纜是否破裂和損傷，氣動系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的管路與接頭有無泄漏，電源線和信號線是否分開安裝或分開走線，屏蔽線接線是否正確等。停電檢查之后可以進(jìn)行通電檢查，檢查系統(tǒng)參數(shù)和刀具補(bǔ)償是否正確，加工程序編制是否有誤，機(jī)械傳動部分有無異常聲響，系統(tǒng)的輸入電壓是否在正常范圍內(nèi)，電氣柜的軸流風(fēng)扇是否正常.電氣裝置內(nèi)有無打火現(xiàn)象。如果出現(xiàn)打

12、火，應(yīng)該立即關(guān)斷電源.以免擴(kuò)大故障范圍。追蹤法檢查是一種基本的檢查故障的方法，發(fā)現(xiàn)故障后要查找引起故障的根源.采取合理的方法排除。（2）自診斷功能自診斷功能是數(shù)控系統(tǒng)的自診斷報(bào)警系統(tǒng)功能，它可以幫助維修人員查找故障，是亞龍數(shù)控車床故障診斷和維修的十分重要的手段。自診斷功能按時(shí)間的先后可以分為啟動診斷.在線診斷和離線診斷。A啟動診斷是指數(shù)控系統(tǒng)從通電開始到進(jìn)入正常運(yùn)行準(zhǔn)備為止，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序自動執(zhí)行的診斷。啟動診斷主要是針對CNC裝置中的最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行診斷，例如CPU.存儲器.軟驅(qū).手動數(shù)據(jù)輸入（CRT/MDI）單元.總線和I/O單元等。如果檢測到故障，CNC裝置通過監(jiān)視器顯示

13、故障內(nèi)容。自動診斷過程沒有結(jié)束時(shí)，亞龍數(shù)控車床不能運(yùn)行。B在線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)在工作狀態(tài)下,通過系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序,對亞龍數(shù)控車床運(yùn)行的正確性進(jìn)行的診斷. 在線診斷按顯示可分為狀態(tài)顯示和故障信息顯示兩部分. 狀態(tài)顯示包括接口狀態(tài)顯示和內(nèi)部狀態(tài)顯示.接口狀態(tài)是以二進(jìn)制的”0”和”1”表示信號的有無,在監(jiān)視器上顯示CNC裝置與PLC,PLC與車床之間的接口信息傳遞是否正常.內(nèi)部狀態(tài)顯示涉及車床較多的部分,例如復(fù)位狀態(tài)顯示.由外部原因造成的不執(zhí)行指令的狀態(tài)顯示等.故障信息的顯示涉及很多故障內(nèi)容,CNC系統(tǒng)對每一條故障內(nèi)容賦予一個(gè)故障編號(報(bào)警號).當(dāng)發(fā)生故障時(shí),CNC裝置對出現(xiàn)的故障按其緊迫性進(jìn)行判

14、斷,在監(jiān)視器上顯示出最緊急的故障報(bào)警號和相應(yīng)的故障內(nèi)容說明.亞龍數(shù)控車床的伺服驅(qū)動單元.變頻器.電源.I/O接口等單元通常有數(shù)碼管指示和報(bào)警指示燈.當(dāng)這些裝置和部件出現(xiàn)故障時(shí),除了在顯示器上顯示故障報(bào)警信息外,它們的報(bào)警指示燈變亮.C離線診斷是亞龍數(shù)控車床出現(xiàn)故障時(shí), 數(shù)控系統(tǒng)停止運(yùn)行系統(tǒng)程序的停機(jī)診斷. 離線診斷是把專用的診斷程序通過通信接口輸入到CNC裝置內(nèi)部,用專用診斷程序替代系統(tǒng)程序來診斷系統(tǒng)故障,這是一種專業(yè)性的診斷.(3).參數(shù)檢查亞龍數(shù)控車床的參數(shù)是否合理直接關(guān)系到車床能否正常工作.這些參數(shù)有位置環(huán)增益.速度環(huán)增益.反向間隙補(bǔ)償值.參考點(diǎn)坐標(biāo).快速點(diǎn)定位速度.加速度.系統(tǒng)分辨率等

15、數(shù)值,通常這些參數(shù)不允許修改.如果參數(shù)設(shè)置不正確或因干擾使得參數(shù)丟失,車床就不能正常運(yùn)行,因此參數(shù)檢查是一項(xiàng)重要的診斷.(4)替換法利用備用模塊或電路板替換有故障點(diǎn)的模塊或電路板.觀察故障的轉(zhuǎn)移情況,這是常用而且簡便的故障檢測方法.(5)測量法利用萬用表.鉗形電流表.相序表.示波器.頻譜分析儀.對故障疑點(diǎn)進(jìn)行電流.電壓和波形測量，將測量值與正常值進(jìn)行比較，分析故障所在位置。二.亞龍數(shù)控車床常見故障的診斷1.主要機(jī)械部件故障診斷。（1）主軸部件：亞龍數(shù)控車床的主軸部件是影響車床加工精度的主要部件，它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的精度；它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率。主軸部件出現(xiàn)的故障有：主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出

16、異常聲音.自動變速出現(xiàn)故障。主軸部件故障診斷（2）滾珠絲杠副：滾珠絲杠副大部分故障是由運(yùn)動質(zhì)量下降.反向間隙過大.潤滑不良.軸承噪聲大等原因造成的。滾珠絲杠副故障診斷.數(shù)控系統(tǒng)故障診斷；（1）報(bào)警故障：當(dāng)亞龍數(shù)控車床斷電時(shí)，為保存好車床控；（2）鍵盤故障；在用鍵盤輸入程序時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)字符不能輸入.不能復(fù)；（3）熔絲故障：控制系統(tǒng)內(nèi)保險(xiǎn)絲燒斷，多出現(xiàn)在對；（4）參數(shù)修改：對每臺亞龍數(shù)控車床參數(shù)的含義都要充分；的工作效率或是排除故障；三.亞龍數(shù)控車床避免碰撞的主要方法；亞龍數(shù)控車床價(jià)格昂貴，如果編程.操作不慎，萬一發(fā)生碰；圖中的工件原點(diǎn)至2.數(shù)控系統(tǒng)故障診斷（1）報(bào)警故障：當(dāng)亞龍數(shù)控車床斷電時(shí)，為

17、保存好車床控制系統(tǒng)的車床參數(shù)及加工程序，需靠后備電池予以支持，這些電池到了使用壽命，即電壓低于允許值時(shí)，就會出現(xiàn)電池故障報(bào)警。應(yīng)及時(shí)予以更換，否則車床參數(shù)就容易丟失，因此應(yīng)該在車床通電時(shí)更換，以保證系統(tǒng)能正常工作。（2）鍵盤故障在用鍵盤輸入程序時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)字符不能輸入.不能復(fù)位或顯示屏的頁面不能更換等故障，首先應(yīng)該考慮鍵盤是否接觸不好，予以修復(fù)或更換。若不見成效或者所有按鍵都不起作用，可進(jìn)一步檢查該部分接口電路和電纜連接。（3）熔絲故障：控制系統(tǒng)內(nèi)保險(xiǎn)絲燒斷，多出現(xiàn)在對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了誤操作，或由于車床發(fā)生了撞車等意外事故。（4）參數(shù)修改：對每臺亞龍數(shù)控車床參數(shù)的含義都要充分了解并掌握，它除了能

18、幫助很好地了解車床的性能外，還有利于提高車床的工作效率或是排除故障。三.亞龍數(shù)控車床避免碰撞的主要方法亞龍數(shù)控車床價(jià)格昂貴，如果編程.操作不慎，萬一發(fā)生碰撞，后果是非常嚴(yán)重的。為此，操作亞龍數(shù)控車床時(shí)，必須嚴(yán)密.細(xì)致 1程序中出現(xiàn)了超越三爪尺寸的數(shù)值圖中的工件原點(diǎn)至卡爪端面尺寸為50。如果加工程序中出現(xiàn)Z負(fù)值超過50，如Z=51.0，車刀就要與三爪碰撞。因此，當(dāng)編程結(jié)束后，要仔細(xì)檢查所有軸向尺寸是否超過50。2.因工件特殊形狀，編程不當(dāng)，產(chǎn)生碰撞。下圖中的工件，已完成槽的車削，需要快速退回至X80.Z50.處，如用G01 X80. Z50.編程，由于車刀斜線走刀會于工件臺階發(fā)生碰撞。正確的程序是： G00 X80.；Z50.：即，先將車刀徑向退出，然后再軸向移動。3.檢查程序中G00坐標(biāo)值是否存在車刀與工件碰撞的可能性。 程序中G00是快速定位，車刀以機(jī)床最快速度移動。如果編程不當(dāng)，與工件碰撞，后果極為嚴(yán)