新式数控切削器故障的检测与解决方案

   【编者按】本文讲述新式数控切削器故障的检测与解决方案。


  针对数控机床的故障原因,首先必须透彻的了解该系统的整体结构、运动形式、电气控制部分原理及机械传动原理,综合考虑机电两方面的因素,理清思路,采取得当的分析方法和正确的测试手段,才能尽快找出故障原因以确定相应的对策。【参阅数控技术在模具钢材制造中的应用】

  应按机械故障分析与排除;电气故障分析与排除的顺序进行。而在电气故障分析与排除中,则应先进行软件故障的分析与排除,最后进行硬件故障的分析与排除。主I机械故阵的分析与排除对于机械部分,开机后首先应手工编制几个简单图形的加工程序,由键盘输人后,观测执行结果。

  通过检查机械变速机构、调整齿隙补偿偏心套、对调步进电机等,很快排除了Y轴换向时出现跳动毛刺的故障。检修过程。但其余故障依旧。既然机械部分故障已排除,怎么还会在X轴负向出现失步甚至停步现象经用水平仪测试水平导轨和垂直导轨发现,横梁导轨本身存在一定的安装倾斜度(左高右低,即X轴逆向高而正向低),割矩头在X轴逆向进给接近换向时,由于此时Y轴进给量大,X轴进给量小且又处于爬坡状态,若驱动力矩小,则很有可能出现失步甚至丢步现象。

  由以上分析可知,因为横梁导轨的倾斜度在安装时就存在,所以X轴逆向失步甚至停步并不是导轨倾斜所致。电气系统故障的分析与排除对于CNC一4A数控气割机而言,机械部分、电路硬件相当于四肢和躯体,而系统软件和加工程序则相当于机床的头脑和心脏。因此,电气系统故障的分析与排除则显得至关重要。

  软件故障的分析由于数控气割机切割圆弧板料采用圆弧插补程序,故通过采取脱离副切割头以减轻负载、提高驱动电压以加大驱动力矩两项措施,然后手工编制圆、直线以及圆弧与直线的组合程序,通过键盘输人到随机存储器。

  加工结果表明,故障暂时消除,说明系统管理程序及应用程序正确,这就迅速排除了CNC一4A系统软件引起故障的因素。分析及检修流程如。但联结副切割头后故障依然存在,这说明故障在系统板以外的硬件部分。

  硬件电路故障分析由以上分析过程和测试结果可以看出,系统板、CPU、系统程序、用户加工程序、电源电压、光电机等均工作正常,故障产生的部位很有可能在微型机I/o口至步进电机之间的电路部分。从电路可看出,280一Plo口输出的三相脉冲经反相器、光电隔离、电压放大、功率放大后送至步进电机的相应绕组。对这部分电路的分析,首先着手测量各部分直流电压及静态工作点,使其正常,然后运行手工编制的加工程序,用示波器或电压表测量检测流程如所示。

  对于X轴通道而言,当PAI口输出高电平时,对应TS管集电极应为高电平。可测量结果显示该管集电极电压却明显低于其余两相,致使场效应管沟道开度不够,该相绕组电流减小,从而导致X轴步进电机驱动力矩下降。更硬件故障检查流程图换该管后,联结副切割头,重新运行手工编制的加工程序,系统恢复正常,不仅消除了曲线加工过程中的直线段,而且X轴步进电机的运行声音也恢复到正常状态。

  由CNC一4A数控气割机这一特殊故障的分析可以看出:数控机床是典型的机电合一产品,结构复杂,自动化程度较高,因而该类机床在运行中出现的故障形式各异、错综复杂,这在一定程度上使其运行维护增加了难度。本文介绍的对这一特例故障的分析方法可推广到一般情况。


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