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数控车床的常见故障及日常维护

数控机床全部或部分丧失了规定的功能的现象称为数控机床的故障。

数控机床是机电一体化的产物,技术先进、结构复杂。数控机床的故障也是多种多样、各不相同,故障原因一般都比较复杂,这给数控机床的故障诊断和维修带来不少困难。为了便于机床的故障分析和诊断,本节按故障的性质、故障产生的原因和故障发生的部位等因素大致把数控机床的故障划分为以下几类。

1、按数控机床发生的故障性质分类

(1)系统性故障

这类故障是指只要满足一定的条件,机床或者数控系统就必然出现的故障。例如电网电压过高或者过低,系统就会产生电压过高报警或者过低报警;切削量过大时,就会产生过载报警等。

例如一台采用SINUMERIK810

系统的数控机床在加工过程中,系统有时自动断电关机,重新启动后,还可以正常工作。根据系统工作原理和故障现象怀疑故障原因是系统供电电压波动,测量系统电源模块上的24V输人电源,发现为22.3V左右,当机床加工时,这个电压还向下波动,特别是切削量大时,电压下降就大,有时接近21V,这时系统自动断电关机,为了解决这个问题,更换容量大的24V电源变压器将这个故障彻底消除。

(2)随机故障

这类故障是指在同样条件下,只偶尔出现一次或者二次的故障。要想人为地再现同样的故障则是不容易的,有时很长时间也很难再遇到一次。这类故障的分析和诊断是比较困难的。一般情况下,这类故障往往与机械结构的松动、错位,数控系统中部分元件工作特性的漂移、机床电气元件可靠性下降有关。

例如一台数控沟槽磨床,在加工过程中偶尔出现问题,磨沟槽的位置发生变化,造成废品。分析这台机床的工作原理,在磨削加工时首先测量臂向下摆动到工件的卡紧位置,然后工件开始移动,当工件的基准端面接触到测量头时,数控装置记录下此时的位置数据,然后测量臂抬起,加工程序继续运行。数控装置根据端面的位置数据,在距端面一定距离的位置磨削沟槽,所以沟槽位置不准与测量的准确与否有非常大的关系。因为不经常发生,所以很难观察到故障现象。因此根据机床工作原理,对测量头进行检查并没有发现问题;对测量臂的转动检查时发现旋转轴有些紧,可能测量臂有时没有精确到位,使测量产生误差。将旋转轴拆开检查发现已严重磨损,制作新备件,更换上后再也没有发生这个故障。

1.数控机床的使用环境

对于数控机床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备(如冲床)和有电磁干扰的设备。

2.电源要求

3.数控机床应有操作规程

进行定期的维护、保养,出现故障注意记录保护现场等。

4.数控机床不宜长期封存

5.注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员

数控系统的维护

1.严格遵守操作规程和日常维护制度

2.防止灰尘进入数控装置内

漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降,从而出现故障甚至损坏元器件。

3.定时清扫数控柜的散热通风系统

4.经常监视数控系统的电网电压

电网电压范围在额定值的85%~110%。

5.定期更换存储器用电池

6.数控系统长期不用时的维护

经常给数控系统通电或使数控机床运行温机程序。

7.备用电路板的维护机械部件的维护

机械部件的维护

1.刀库及换刀机械手的维护

① 用手动方式往刀库上装刀时,要保证装到位,检查刀座上的锁紧是否可靠;

② 严禁把超重、超长的刀具装入刀库,防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞;

③ 采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致,防止换错刀具导致事故发生;

④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清洁;⑤ 经常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点位置是否到位,并及时调整,否则不能完成换刀动作;

⑥ 开机时,应先使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。

2.滚珠丝杠副的维护

① 定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙,保证反向传动精度和轴向刚度;

② 定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上问题要及时紧固松动部位,更换支撑轴承;

③ 采用润滑脂的滚珠丝杠,每半年清洗一次丝杠上的旧油脂,更换新油脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠,每天机床工作前加油一次;

④ 注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩,防护装置一有损坏要及时更换。

3.主传动链的维护

① 定期调整主轴驱动带的松紧程度;

② 防止各种杂质进入油箱。每年更换一次润滑油;

③ 保持主轴与刀柄连接部位的清洁。需及时调整液压缸和活塞的位移量;

④ 要及时调整配重。

4.液压系统维护

① 定期过滤或更换油液;

② 控制液压系统中油液的温度;

③ 防止液压系统泄漏;

④ 定期检查清洗油箱和管路;

⑤ 执行日常点检查制度。

5.气动系统维护

① 清除压缩空气的杂质和水分;

② 检查系统中油雾器的供油量;

③ 保持系统的密封性;

④ 注意调节工作压力;

⑤ 清洗或更换气动元件、滤芯;


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