數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計、使用和維修中,必須考慮對經(jīng)常出現(xiàn)故障的部位給予報警,報警電路工作后,一方面在屏幕或操作面板上給出報警信息,另一方面發(fā)出保護性中斷指令,使系統(tǒng)停止工作,以便查清故障和進行維修。
根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成,工作原理和特點,結(jié)合我們在維修中的經(jīng)驗,將常見的故障部位及故障現(xiàn)象分析如下。
一、電源部分
電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機或毀壞整個系統(tǒng)。一般在歐美,這類問題比較少,在設(shè)計上這方面的因素考慮的不多,但在中國由于電源波動較大,質(zhì)量差,還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等)。這些原因可造成電源故障監(jiān)控或損壞。另外,數(shù)控系統(tǒng)部分運行數(shù)據(jù),設(shè)定數(shù)據(jù)以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內(nèi),系統(tǒng)斷電后,靠電源的后備蓄電池或鋰電池來保持。因而,停機時間比較長,拔插電源或存貯器都可能造成數(shù)據(jù)丟失,使系統(tǒng)不能運行。
二、伺服驅(qū)動系統(tǒng)
服驅(qū)動系統(tǒng)與電源電網(wǎng),機械系統(tǒng)等相關(guān)聯(lián),而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態(tài),因而這也是故障較多的部分。
1.其主要故障有:
①系統(tǒng)損壞。一般由于網(wǎng)絡(luò)電壓波動太大,或電壓沖擊造成。我國大部分地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量不好,會給機床帶來電壓超限,尤其是瞬間超限,如無專門的電壓監(jiān)控儀,則很難測到,在查找故障原因時,要加以注意,還有一些是由于特殊原因造成的損壞。
②無控制指令,而電機高速運轉(zhuǎn)。這種故障的原因是速度環(huán)開環(huán)或正反饋。
③加工時工件表面達不到要求,走圓弧插補軸換向時出現(xiàn)凸臺,或電機低速爬行或振動,這類故障一般是由于伺服系統(tǒng)調(diào)整不當,各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機匹配不合適引起,解決辦法是進行佳化調(diào)節(jié)。
④保險燒斷,或電機過熱,以至燒壞,這類故障一般是機械負載過大或卡死。
位置環(huán)這是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令,并與位置檢測系統(tǒng)的反饋值相比較,進一步完成控制任務的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它具有很高的工作頻度,并與外設(shè)相聯(lián)接,所以容易發(fā)生故障。
2.常見的故障有:
①位控環(huán)報警:可能是測量回路開路;測量系統(tǒng)損壞,位控單元內(nèi)部損壞。
②不發(fā)指令就運動,可能是漂移過高,正反饋,位控單元故障;測量元件損壞。
③測量元件故障,一般表現(xiàn)為無反饋值;機床回不了基準點;高速時漏脈沖產(chǎn)生報警可能的原因是光柵或讀頭臟了;光柵壞了。
三、可編程序控制器邏輯接口
數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制,如刀庫管理,液壓啟動等,主要由PLC來實現(xiàn),要完成這些控制就必須采集各控制點的狀態(tài)信息,如斷電器,伺服閥,指示燈等。因而它與外界種類繁多的各種信號源和執(zhí)行元件相連接,變化頻繁,所以發(fā)生故障的可能性就比較多,而且故障類型亦千變?nèi)f化。
四、其他
由于環(huán)境條件,如干擾,溫度,濕度超過允許范圍,操作不當,參數(shù)設(shè)定不當,亦可能造成停機或故障。有一工廠的數(shù)控設(shè)備,開機后不久便失去數(shù)控準備好信號,系統(tǒng)無法工作,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機體溫度很高,原因是通氣過濾網(wǎng)已堵死,引起溫度傳感器動作,更換濾網(wǎng)后,系統(tǒng)正常工作。不按操作規(guī)程拔插線路板,或無靜電防護措施等,都可能造成停機故障甚至毀壞系統(tǒng)。