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[资料] 怎样修好数控机床 数控维修经验谈

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发表于 2008-9-3 10:17:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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众所周知数控机床是当代高新技术机、电、光、气一体化的结晶,电气复杂,管路交叉林立,数控系统五花八门,产品从70年代到90年代,不能互换,故障现象也是千奇百怪,各不相同,特别是大型、重型数控机床,价格昂贵,每台约几百万美金、安装调整时间长(几个月到l年以上)。大型数控机床内有成千上万只元器件,若其中有一个元件有故障,就会引起机床的不正常现象,还有导线的连接、管子互相的联结,有一点疏忽就会出问题,再加上大型、重型数控机床体积庞大,在无恒温厂房条件下使用,环境的影响很容易引发故障。为此,数控机床维修难的问题就放在我们的面前。
8 d7 A) o( O% I, ^+ B7 A! d9 k  我们国家引进和制造了这么多的数控机床,如何能迅速找出故障、隐患,并及时排除之?如何能维修好这些昂贵的设备?我认为首先要有高度的责任心和不怕困难的精神;第二,要努力掌握数控技术,联系本人十多年维修数控机床的实践,我认为要多看、多问、多记、多思、多练(五多),逐步提高自己的技术水准和维修能力,才能适应各种较复杂的局面,解决困难的问题,修好数控机床。
  一、 要多看; A; ^* o( A. U5 v' a" z* X
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1. 要多看数控资料
) h- u0 \* S" M( P3 F5 }  要多看,要了解各种数控系统和PLC可编程序控制器的特点和功能;要了解数控系统的报警及排除方法;要了解NCPLC机床参数设定的含义;要了解PLC的编程语言;要了解数控编程的方法;要了解控制面板的操作和各菜单的内容;要了解主轴和走刀电机的性能和驱动器的特征等等,往往数控资料一大堆,怎么看?我认为主要要突出重点,搞清来龙去脉,重点是吃透数控系统的基本组成和结构,掌握方框图。其余的可以游览和通读,但每部分内容要有重点的了解、掌握。由于数控系统内部线路图相当复杂,而制造商均不提供。因此也不必详细地搞清楚。比如NX154四轴五连动叶片加工机床上采用AB10系统,要重点了解每部分的作用,各板子的功能,接口的去向,LED灯的含义等。现在数控系统型号多、更新快,不同的制造厂、不同型号往往差别很大。要了解其共性与个性(特殊性)。一般熟悉维修SIEMENS数控系统的人不见得会熟练排除A- B 系统的故障,因此,要多看,不断学习、更新知识。* `0 t/ U$ r, L8 V; y' x2 O
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2.要多看电气图、消化电气图8 x) f% a7 S# m- c4 e" r, Z$ D
  对于每一个电气元件,比如:接触器、继电器、时间继电器等以及PLC的输入、输出,要在电气图上一一注明。举一个简单例子来说,比如1A1为液压泵电机1M启动的接触器,一般在图下注出其常开、常闭触点的去向。因此,可对其对应的某页上的常开或常闭触点1A1,注明内容为液压泵电机开,对于大型的数控机床的电气图有几十页,甚至上百页。要看懂,表明每个元件的功能要化很长时间。有时,一、二次看可能还搞不清楚该元件的作用,要多看等以后消化后再写上。因此,刚才讲到的启动液压泵电机1M,也应清楚标明是PLC的哪一外输出带动接触器1A1动作的,要做到来龙去脉,一清二楚。而对电气线路图中的某些方框图,比如每个轴的驱动器,只是一个方框图,只要了解某控制条件(通断情况),对于详细的东西等可等有空再研究、考虑。各个国家的电气符号是不一样的,就首先要清楚了解。对于制造厂所编写的厚厚的几本PLC语句表,也要多看,掌握其编程语言,在看懂的基础上进行中文注译。这样可以大大节省以后排除故障的时间,如果等发生故障再去熟悉了解电气图,PLC语句表,势必要化费大量时间,还往往会造成错误的判断。8 y  n: d' B6 x
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3,要多看液压、气动图,并深入消化之
& ^7 E6 n) a; d; \  对于数控机床的机械、液压、气动图,要搞清楚其作用和来龙去脉。并在图纸上一一注明,比如德国COBURG数控龙门铣附件、刀具安装动作比较复杂,要分解其图,如锁紧刀具是由哪个电磁阀动作的?对应的PLC输出、输入是哪几个?在图上写明,这样从电气到机械动作一竿到底,同时特别对机、电关系比较密切的部分要重点了解,比如意大利INNSE数控搪铣床采用电液比例阀技术,要重点了解其作用和功能,特别要了解其调整方法及调整数据,静态和动态时比例阀电流及对应的平衡泵的压力,既懂电又懂机,机电一体化,掌握多种本领,这样解决问题的本领就大了。2 D; s6 ?( I. }4 Y0 C

$ V1 \+ A$ g3 x5 G4.要多看外文,要提高自己专业外文的阅读能力# C0 ~9 z& G9 b3 w* D& y) i
  不懂得外文,特别是英语。就无法看懂大量的外文技术资料,单依靠翻译,往往是不太理想。看外文版的技术资料,开始时比较吃力,生字多,多看多记后,常用的专业单词也只有这样多,以后看起来就流畅了,一个称职的维修人员要基本掌握语言工具。
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  二、要多问" X. z- a/ [# p! _5 N9 U
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1.要多问外国专家
8 A/ ^0 H; }- [. c+ E" h( g# i  如果你能有出国培训的机会或者外国专家来你厂安装调试机床,你最好有机会参加。这是一次最好的学习机会,因为能获得大量的第一手资料和机床调试的方法及技巧。比如在激光测定各轴精度后,电气如何进行修正的办法等。要多问,不懂就要搞清楚。通过这段时间,会有极大的收获,能够获得不少内部的资料和手册(对用户是保密的)。当机床投入正式生产之后,也应该经常与外国有关专家保持密切的联系。通过FAXE-MALL,询问获得解决机床疑难故障进一步的解决办法及有关资料,还可得到特殊、专用的备件,这是非常有益的,同时对数控系统的代理商,比如SIEMENSFANUC等公司也应保持良好的关系,多询问,也可及时得到该数控系统深一步的资料及有关备件,还可有机会参加有关数控系统的专题学习班。3 b/ T( ]0 ^* N9 S
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2.发生故障后,要向操作者师傅询问故障的全过程,不要不问,或者随便问一下就好了,这样往往得不到正确的现场资料会造成错误的判断,使问题复杂化了,因此,要多问,问详细一点,了解故障出现的全过程(开始、中间、结束),产生过什么报警号,当时操作过什么元件,碰过什么,改过什么,外界环境情况如何?要在充分调查现场掌握第一手材料的基础上,把故障问题正确地列出来,实际上已经解决了问题的一半,然后再分析解决之,对于经验丰富熟练的操作者师傅,他们对机床操作熟悉,加工程序熟悉,机床常见病十分了解,与他们密切配合,对于迅速排除故障十分有利。# L8 g8 v4 X8 _$ \) J2 m

  V! [+ z: W# ~1 l; t3.要多问其它维修人员
4 e6 i& m0 k' V8 d* w1 f  当其它维修人员在维修机床,而你没有去时,等他们回来后,也应多问一声,刚才发生了什么毛病?他是如何排除的?请他介绍其排除方法。这也是一种较好的学习机会。学习他人正确的排除故障的技巧和方法,特别是向经验丰富的老维修人员学习,把他们的本领学到手,来提高自己的知识和水平。
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  三、要多记6 O8 A3 |& g, B8 S7 T" B/ ?

  [5 c+ B* I4 w1 p1.要记录有关的各种参数
2 V' H8 [# u( J5 H. b6 e  重点记录机床调整好后各种有关参数,比如NC机床参数,PLC机床参数、PLC程序(以上可存在磁盘中)以及主轴和各走刀电机的电流、电压、转速等数据。还要记下电柜中继电器、接触器等在通电和正式加工时的状态(吸合还是断开)以及PLC所有输入、输出LED发光二极管的状态(亮暗、闪耀)或者记录下屏幕上PLC状态IB(输入位)、QB(输出位)是0还是1,比如IB1=00000001,即I1.0=1I1.1-1.7=0。这样记录下来对以后分析判断故障好处极大。比如德国SCHIESS数控立车发生Z轴电机电流继电器动作,我们通过检查Z轴电机正常工作时的PLC状态(01)与不正常情况相比较,迅速地找到故障原因,原因是有1只比较继电器状态不对,通过调整,故障立即排除。' M& g! c; i: |6 _9 A2 @& l0 ~

) \) R2 X% v6 V$ {  C4 K2.要记录液压、气动的状态
) {8 @* }& s. o! R* z  同样记录液压、气动在正式加工或不加工时各种压力表、气压表的压力,电磁阀的吸断状态,这对于调整、判断帮助也很大。如美国INGERSOLL OPENsIDE MASTERHEAD数控搪铣床静压采用双薄膜技术,有一百多个压力的测量点,其压力的高低直接影响机床功能动作的正常与否,记录静态、动态时的压力很重要。8 ]0 J% ~& X9 \" a" _' D

# R; Y+ X0 k  l) N2 Z3. 随身带一本笔记本,把每天发生的故障,如何排除的过程一一记录下来,人的脑子时间长了易忘记,好记性,不如烂笔头,记录下来好处极大。我们发现数控机床往往有的故障会重复出现,而且老是这几个故障,只要查一下当时是如何解决的,几分钟就可排除故障,既快又好。我们公司有一本《数控机床运行日记》及一本《数控机床排故记录本》,要记录好这二本资料,这是一台数控机床完整的历史档案。
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  四、要多思
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1.要多思,要开阔视野7 \* |8 A' M8 s
  往往有时修理是,不够冷静,没有很好地分析,钻牛角尖。记得有一次COBURG龙门铣Y轴在加工中突然停机,屏幕上曾多次出现1361Y轴光栅脏报警,当时我们就事论事地清洁光栅尺及光栅头2次,结果还是停机。化几天时间还没有解决,最后才找到了真正的原因,原因是Y轴光栅头到EXE放大器之间的导线有问题,由于Y轴移动时蛇皮管长期弯曲,其中一根位置反馈线不好,到某一位置折断引起机床停机。当时,我们只注意静态,忽略了动态,曾经出现过1321控制回路开路警,但未引起我们足够的重视。因此,我们应该把所发生的报警、故障情况全部列出来,通过由表及里,去伪存真,进行综合判断和筛选,预测发生故障的最大可能性,随后进行排除。山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村,多思,给你指明了方向。% s5 N1 k0 X0 [

+ O5 O6 u8 B- R6 K; T% @0 X2.要多思,要知其所以然
8 A8 H% P$ I& M* k# F2 e* Q" ]/ v  往往我们在排除故障时,有时没找到故障的真实原因,过后故障又继续发生。记得INGERSOLL转子叶根槽铣床,主轴Sl发生了运转2小时后自动停车的故障,当时外国专家换了一块顺序板,毛病似乎解决了,但过了一个多月之后,老毛病又犯了,换一块的顺序板的备板也好了,但没有搞清楚其损坏原因。我们仔细地检查,借助于示波器,发现了启动指令所对应的光电耦合器反峰电压特别高,单独加了一根接地线后,其光电耦合器的反峰电压极大地减少,从此,再也没有发生过自动停车的故障,原因是由于反峰电压太高,时间长后,使其光电耦合器逐步失效所致。. d5 L) i6 u3 s% F+ i' q  q/ Y9 J8 K$ E3 @
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3.要多思,考虑要领先一步& I% O) B" g3 l6 G
  根据故障发生的频率、重复性、机械电器的寿命,认真做好备件工作。这是保证机床连续、正常运行的重要工作,非做好不可。同时对于有些器件,随着时间的推迟、淘汰了,市场上已买不到或购买十分昂贵,怎么办?要事先考虑,比如有一台80年代初的数控机床用的光电阅读机,用LOOP方式读入加工程序,又可用SPOOL方式选入原带(机床设置数据),万一送不进去,则整台机床会变成机,后果十分严重,由于我们领先一步考虑,与有关单位合作,经多次试验,采用了软盘处理机解决了这个问题,保证了该台机床能使用至今。多思,要事前考虑,给领导提合理化建议,努力改善数控机床的外部环境,从温度、灰尘、湿度等几个方面想办法,采用加装电源稳压器、加装电柜空调小房子等措施,使机床的故障大大地减少。
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  五、要多练,即多实践:1 K* E! _& F1 q0 u' r  U3 W3 [4 \! P# P# s
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1.要多实践,要敢于动手,善于动手+ L) V# b: m4 J, ~( Y2 ^2 G
  对于维修人员来说,要胆大心细,要敢于动手,只会讲,不动手,修不好数控机床。但是要熟情况再动手,不要盲目,否则会扩大故障,造成事故,后果不堪设想。同时我们还要善于动手,首先要上机熟悉机床的操作面板和各菜单的内容,做好操作自如,因为各种型号及系统操作是一样的。同时也要充分利用数控机床的自诊断技术来迅速地处理解决故障。现在数控技术越发展,则自诊能力越来越强。比如AB10系统,有专用诊断软件,可连网诊断等。
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2.要多实践,培养自己的动手能力和掌握实验技能  D' Y* C2 L6 H# M# j1 f, ~
  有时有些故障看起来很模糊,分不清是电气故障还是机械故障,比如COBURG龙门铣发生过这样的故障,即开Z轴无论是向上升,还是向下降,Z轴滑枕总是向下移动而报警。我们采用了分开法,把电气部分的控制与原电路完全分开,把Z轴直流电机的接线端子上的线拆下,另通直流电(可由交流220V电源通过调压器经过4只二极管整流给出)接到电机二端,发现电机能根据直流电的极性的变换能改变旋转去向,排除了电气故障,再检查发现是由于机械磨擦片打滑滑枕下垂所致。其它还有很多方法,比如隔离法置换法对比法敲击法等方法都可以作为一种有效的手段来帮助我们寻找、排除故障。( s- }7 O' _, ~# t2 J, ^* {

0 @, V/ O0 S4 f8 O$ _4 Y3.要多实践,学会使用有关仪器7 q0 u$ m; V7 y
  比如示波器、万用表、在线电路检测仪、短路检查仪、电脑、编程器等能够帮助我们具体电路的判断、检查,特别是PLC编程器、电脑、要熟练使用,可自由输入、输出机床参数,在线测试有关状态,系统初始化等。这对分析故障,特别是复杂故障,解决问题有很大帮助。
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+ Q6 ~! ?" g( e. i) ?# _4.要多实践,进行小改小革
& V( ]9 o( k" X. z% W* q. z往往在正常工作中发生某一元件损坏(如选择开关、按钮、继电器等)而暂无备件时,自己动手尽可能用粘合法等办法修复或采用暂时的特殊办法,使机床能正常工作下去,等到备件来后再恢复。比如德国VDF数控大车的第2刀背中有5只夹紧用的微型压力开关,其中2只微型开关不慎损坏,而无备件,我们采用了短接法,使压力开关的触点符合PLC的输入条件,使机床不报警又能正常工作下去了。有时机械使用时间长后,定位精度差了,产生了定位报警,在无法重新调整机床的情况下可暂时修正机床参数,加大公差带,使之能正常工作,总之,这样的办法还很多。
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5.要多实践,要自己动手修板子0 ~6 L% L; W0 p5 L( E6 k5 J$ H
一般说来数控机床的电路板可靠性好,故障率极低,一般去检查数控机床时,不要先怀疑板子的问题。比如西门子850系统,有时会出现41NC-CPU报警或43PLC-CPU报警,实际上并不是板子有故障,可以通过拆拔法,NC初始化,冷热启动PLC等方法反复试验一般可以排除。若确实证明是电路板问题时,要进行修复。这些板(一般无图纸)价格昂贵,一般要几千元几万元,对于每个企业来说备件难,价格太贵了,备不起,因此数控机床电路板的好坏极为重要,一旦电路板损坏而无备件,一时又修不好,势必会停机,严重影响生产。有时往往电路板只是一个极小的故障,只要认真检查,不难发现问题,我们已多次发现个别电容漏电、板子虚焊、短路等故障,有些电路板故障比较复杂,但是只要化时间,通过用仪器检查,还是能够修好的;但还有部分电路板情况严重,特别是大规模集成电路,维修困难,加上原器件无备件,只能提早买备板或送出去修。自己动手修板子,有很大好处,一方面可以为企业节约成本,解决燃眉之急,另一方面可以解剖麻雀熟悉电子电路,培养自己的分析判断和动手能力是非常有益的。
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  通过了十多年来的维修实践,我们也感到外国人设计的数控机床,特别是大型的数控机床也不是十全十美的,也存在不少问题和缺陷。通过我们对数控机床的学习、深化,找出其中问题的所在,大胆地对有些问题进行改进,取得了较好的效果。比如德国VDF数控大车,原设计2只静压托架一通电就工作,静压泵连续运转,这样又费电又缩短了进口泵的寿命。我们通过PLC进行了修改,增加了2只开关,只化了几十元钱,使2只静压托架可根据需要任意地开或停,这样延长了进口泵的寿命,全年可节电2万多度。还有INGERSOLL叶轮槽铣原设计中,主头及副头只有反向铣,而无同向铣。在加工高中压转子第20级叶轮时,由于叶轮间距离小,不能用反向铣,因此只能用一个头进行加工。经过我们研究,巧妙地改动了双向的限位接线,增加了PLC程序,结果几乎没有化钱,实现了同向铣。现在可二个头同时加工,提高工效一倍,可提前3─4天完成加工转子的任务。因此,我们要进一步挖掘数控机床的潜力,更好地发挥它的威力为生产服务。! a" S, i1 V' q2 K1 `
  尽管数控机床故障复杂,千变万化,只要我们认真对待,培养一支高素质的机电一体化的维修队伍,通过多看、多问、多思、多练、积累经验,掌握维修技巧,融会贯通,我们一定能够主要依靠自己的力量,把数控机床修好、用好、管好。
发表于 2008-9-6 10:33:02 | 显示全部楼层
路过  支持一下
发表于 2009-1-11 15:43:01 | 显示全部楼层
路过  支持一下
发表于 2009-1-11 15:43:28 | 显示全部楼层
好东西,学习一下,谢谢!!!
发表于 2009-1-11 15:43:46 | 显示全部楼层
谢谢楼主!!!
- J% `* E* ^9 r, f& s3 u( _" [4 o我顶!!!
发表于 2009-2-24 18:39:41 | 显示全部楼层
支持下啊
发表于 2009-3-17 13:16:32 | 显示全部楼层
人才啊,什么时候也学学这个东东。
发表于 2009-6-28 23:22:40 | 显示全部楼层
顶一下 呵呵
发表于 2012-10-7 10:07:38 | 显示全部楼层
工厂只要糊弄将机器卖出去就达到目的了。培训、售后,都要特别小心。签好合同最重要,在必要时可以让违法者伏法。* R& z" s$ d$ ]( T, _! Y
通常会修的高手(厂子请来的工程师),厂子里面不多的,你见不到。为工厂服务,不是为你服务。除非一人有三头六臂。所以选择大厂好点。
' V& x' A8 M" W( {7 z" M- l向你学习,自己会修就好到顶了。
发表于 2013-1-6 09:44:24 | 显示全部楼层
好帖,有才!
发表于 2013-5-13 03:15:42 | 显示全部楼层
顶啊顶啊,好贴不顶是一种罪过7 s( d* ]4 Y* H, }: K9 _
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  g- v; y. i' R. q, w了解蜂胶,查看蜂胶就上fnjao.com
发表于 2015-1-7 03:29:53 | 显示全部楼层
多谢楼主分享
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