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数控技术

资深专家二十多年数控维修经验谈

时间:2017-07-27 23:07:08   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:67   评论:0
一、要多看

要了解

  • 要了解控制面板的操作和各菜单的内容;

  • 要了解数控编程的方法;

  • 要了解各种数控系统CNC)和可编程序控制器(PLC)的功能和特点;

  • 要了解CNC参数、PLC参数设定的含义;

  • 要了解PLC的编程语言;

  • 要了解数控系统的报警及排除方法。

1.要多看数控资料

    数控系统、主轴和进给电机的性能及其驱动器的特征等等,往往数控资料一大堆,怎么看?

    我认为主要需突出重点,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,其余的可以浏览和通读。数控系统内部线路图相当复杂,制造商均不提供,其实也不必详细地搞清楚。

    比如,NX一154四轴五联动叶片加工机床上采用A-B10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。


2.要多看电气图、消化电气图

    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其具体功能。金属加工微信,值得关注!

    举一个简单例子,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,并且表明每个元件的功能要花很长时间。有时,一两次看可能还搞不清楚该元件的作用,要多看,等消化后再写上。因此,刚才讲到的启动液压泵电机1M,也应清楚标明是PLC的哪一个输出带动接触器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,只要了解其控制条件(通断情况),对于细节可等有空再研究、考虑。

    各个国家的电气符号是不一样的,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,势必要花费大量时间,还往往会造成错误的判断。


3.  要多看液压、气动图,并深入消化之

    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数控镗铣床采用电液比例阀技术,要了解其作用和功能,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。


4.要多看外文,提高专业外文阅读能力

    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么多,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。


二、要多问

1.要多问外国专家

    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FAX、E-MAIL,询问获得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SIEMENS、FANUC等公司也应保持良好的关系,多询问,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。


2.询问故障的全过程

    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。

    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?就好像医生诊断病人一样。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。


3.要多问其它维修人员

    当其它维修人员在维修机床,而你没有在现场时,等他们回来后,也应多问一声,刚才发生了什么毛病?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。

 

三、要多记

1.要记录有关的各种参数

    重点记录机床调整好后的各种参数,比如NC机床参数、PLC参数、PLC程序,以及主轴和各进给电机的电流、电压、转速等数据。数据必须全部备份在外设电脑中。

    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)、PLC所有输入、输出LED发光二极管的状态(亮暗、闪烁)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=1,I1.1-1.7=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(0、1)与不正常情况相比较,迅速地找到故障原因,原因是有一只比较继电器状态不对,通过调整,故障立即排除。


2.要记录液压、气动的状态

    同样记录液压、气动在正式加工或不加工时各种压力表、气压表的压力和电磁阀的通断状态,这对于调整、判断帮助也很大。

    比如,美国INGERSOLL OPENsIDE MASTERHEAD数控镗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。


3. 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,而且老是那几个故障,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。公司要备一本《数控机床运行日记》及一本《数控机床排故记录本》,要记录好这两本资料,这是一台数控机床完整的历史档案。

 

四、要多思

1.要全面分析,不忽略细节

    经常在修理时不够冷静,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,当时就事论事地清洁光栅尺及光栅头2次,结果还是停机。花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,只注意静态,忽略了动态,曾经出现过1321控制回路开路报警,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。


2.要知其所以然

    往往在排除故障时,有时没找到故障的真实原因,过后故障又继续发生。

    比如,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。

    通过仔细检查,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。


3.要作长远考虑

    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“死”机,后果十分严重,由于领先一步考虑,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。

 

五、要多练

1.要敢于动手,善于动手

    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,做到操作自如,因为各种型号及系统操作基本是一样的。

    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,则自诊断能力越来越强。比如A-B10系统,有专用诊断软件,可联网诊断等。


2.要掌握实验技能

    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。采用“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)接到电机两端,发现电机能根据直流电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。


3.要学会使用有关仪器

    示波器、万用表、在线电路检测仪(In Circuit Tester)、短路检查仪、电脑、编程器等仪器有助于具体电路的判断、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,可在线测试有关状态,可系统初始化等。这对分析故障,特别是复杂故障,解决问题有很大帮助。


4.要进行“小改小革”

    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。金属加工微信,值得关注!

    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。

    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、消化,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,只花了几十元钱,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,结果几乎没有花钱,实现了同向铣。现在可两个头同时加工,工效提高一倍,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。


5.要自己动手修板子

    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,但是只要花时间,通过用仪器检查,还是能够修好的。

    但也有部分电路板故障情况严重,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。

 

尽管数控机床故障复杂、千变万化,

但是只要我们认真对待,

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,

我们一定能够依靠自己的力量,

把数控机床修好、用好、管好。

 

原作者阿明哥哥


标签:数控维修经验 

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