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简易数控车床常见故障及分析处理方法
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简易数控车床常见故障及分析处理方法
日期: 2022-07-28 阅读: 3669 次

简易数控车床又叫经济型数控车床,是在普通车床的基础上发展起来的,其自动控制系统主要由单片机构成,通过控制程序,控制车床的纵向及横向进给装置及换刀装置,自动完成零件的加工。所以,简易数控车床仍是机电一体化设备,因而在出现故障时也要从车床的机械结构和电气控制两个方面综合分析。

1.程序运行(xing)后步进(jin)电机抖动不转(zhuan)

这一现象一般是步进电(dian)机(ji)(ji)或其(qi)(qi)控制(zhi)系统断相造(zao)成(cheng)的。有可(ke)(ke)能是步进电(dian)机(ji)(ji)本身故(gu)(gu)障也可(ke)(ke)能是其(qi)(qi)驱动电(dian)路(lu)故(gu)(gu)障。首先检查(cha)步进电(dian)机(ji)(ji)的连(lian)接(jie)插头(tou)是否(fou)(fou)接(jie)触良(liang)好(hao),若(ruo)(ruo)接(jie)触良(liang)好(hao),可(ke)(ke)将没有故(gu)(gu)障的电(dian)机(ji)(ji)调换过来,以便验证电(dian)机(ji)(ji)是否(fou)(fou)良(liang)好(hao)。若(ruo)(ruo)调换电(dian)机(ji)(ji)后仍不(bu)能正常工作,则说明其(qi)(qi)控制(zhi)部(bu)分不(bu)正常,可(ke)(ke)重点检查(cha)驱动板上的大(da)功率三极管(guan)及其(qi)(qi)保(bao)护元(yuan)件(jian)释(shi)放二(er)极管(guan),一般情(qing)况下,这两个元(yuan)件(jian)

2.程序运行中工作台突然(ran)停(ting)止

这(zhei)一(yi)现象一(yi)般是由(you)机械故障引起的(de),但也可(ke)能是控(kong)制系统(tong)发生故障造成的(de)。这(zhei)时可(ke)先将工作(zuo)台(tai)退回原(yuan)点,重新启(qi)动加工程序(xu),若工作(zuo)台(tai)总是运行(xing)到(dao)某(mou)一(yi)位置(zhi)时停(ting)止,应(ying)该是传动系统(tong)的(de)某(mou)一(yi)部位损坏(huai)、变形(xing)或(huo)被异(yi)(yi)物卡住等(deng)。首先断电,然后检(jian)查丝(si)(si)(si)母与丝(si)(si)(si)杠(gang)间(jian)隙或(huo)溜板镶条(tiao)是否太紧、滚珠(zhu)丝(si)(si)(si)杠(gang)的(de)滚珠(zhu)导槽内有无异(yi)(yi)物、丝(si)(si)(si)杠(gang)有无弯曲变形(xing)、步进(jin)电机减(jian)速器(qi)内柔性齿轮是否松动或(huo)异(yi)(yi)物卡住等(deng)。若手动盘(pan)车(che)没(mei)有异(yi)(yi)常,则是控(kong)制系统(tong)故障,应(ying)按照故障1进(jin)行(xing)检(jian)查。

3.高速时步进电机丢步

可(ke)能是(shi)驱(qu)动电源(yuan)电压降低(di),使步(bu)进(jin)电机(ji)输出(chu)转(zhuan)矩减(jian)小。应重点检查驱(qu)动电源(yuan)部分,当高压开关三极管损(sun)坏后,高压电源(yuan)天法接通,高速(su)(su)(su)时步(bu)进(jin)电机(ji)输出(chu)转(zhuan)矩减(jian)少而丢步(bu)。也可(ke)能某处机(ji)械故障,所(suo)以还应检查丝杠、丝母、溜板、步(bu)进(jin)电机(ji)减(jian)速(su)(su)(su)器等处。当有部件弯曲、变(bian)形、或有异物(wu)时会使运(yun)行阻(zu)力增大,低(di)速(su)(su)(su)运(yun)行时现(xian)象不(bu)明显(xian),但高速(su)(su)(su)时则不(bu)能完全克服运(yun)行阻(zu)力。

4.程序运行(xing)结束刀具(ju)不回零点

一般是控(kong)制(zhi)系统故障。刀(dao)具(ju)在进给或(huo)在加工时(shi),步进电(dian)(dian)机(ji)运转速(su)(su)度较低,而程序回(hui)(hui)零点(dian)(dian)时(shi),则要求(qiu)快(kuai)速(su)(su)退(tui)回(hui)(hui)。步进电(dian)(dian)机(ji)高(gao)速(su)(su)运行,采(cai)用(yong)高(gao)压(ya)驱(qu)动电(dian)(dian)源(yuan),以使输(shu)出转矩(ju)增大。控(kong)制(zhi)高(gao)压(ya)驱(qu)动电(dian)(dian)源(yuan)输(shu)出的有一开关三极(ji)管(guan),当开关三极(ji)管(guan)损坏后,高(gao)速(su)(su)回(hui)(hui)零点(dian)(dian)时(shi)高(gao)压(ya)电(dian)(dian)源(yuan)打(da)不开,步进电(dian)(dian)机(ji)输(shu)出转矩(ju)不够,致(zhi)使刀(dao)具(ju)不回(hui)(hui)到零点(dian)(dian)。更换开关三极(ji)管(guan)即可消除。

5.刀具返回零点(dian)时越位

一般是(shi)机(ji)(ji)械传动系统运(yun)(yun)行(xing)阻力(li)太(tai)大(da)引起。切(qie)削进(jin)(jin)给(ji)时(shi),刀架低速运(yun)(yun)行(xing),低电(dian)压驱动,步(bu)进(jin)(jin)电(dian)机(ji)(ji)运(yun)(yun)转(zhuan)转(zhuan)矩小(xiao),不足以(yi)克服阻力(li)造成丢步(bu)。而回零时(shi)步(bu)进(jin)(jin)电(dian)机(ji)(ji)高压驱动,运(yun)(yun)行(xing)速度(du)高、转(zhuan)矩大(da),又没有(you)(you)切(qie)削阻力(li),步(bu)进(jin)(jin)电(dian)机(ji)(ji)不丢步(bu)。这(zhei)样去(qu)时(shi)丢步(bu)而返(fan)回时(shi)正常就会造成不回零现象。这(zhei)时(shi)可检查步(bu)进(jin)(jin)电(dian)机(ji)(ji)减速箱内传动齿(chi)轮或(huo)步(bu)进(jin)(jin)电(dian)机(ji)(ji)与丝杠(gang)之间(jian)传动齿(chi)轮上有(you)(you)无铁(tie)屑异物,或(huo)溜板镶条是(shi)否(fou)太(tai)紧使运(yun)(yun)行(xing)阻力(li)增大(da)等。

6.加(jia)工(gong)后的工(gong)件尺寸误差很(hen)大

一种可(ke)能是丝(si)杠(gang)或丝(si)母与(yu)车床(chuang)连(lian)接(jie)松动(dong)。空走时(shi)没有吃刀阻力(li),溜板运行正常,加工时(shi)由(you)于切削(xue)阻力(li)增大,丝(si)杠(gang)或丝(si)母与(yu)车床(chuang)连(lian)接(jie)处(chu)松动(dong),造成加工工件(jian)尺寸漂(piao)移。紧(jin)固连(lian)接(jie)部分,故障即可(ke)消除(chu)。另一种可(ke)能是电动(dong)刀架(jia)造成。如果(guo)换刀后刀架(jia)不(bu)能自动(dong)锁(suo)紧(jin),切削(xue)时(shi)刀具偏离加工点,也会造成上述现象。这(zhei)时(shi)应检查刀架(jia)锁(suo)紧(jin)装置及刀架(jia)控制箱。

7.工件局(ju)部尺寸误(wu)差大

主要(yao)是(shi)丝(si)母与丝(si)杠(gang)间间隙过大(da)所(suo)致。由(you)于丝(si)母与丝(si)杠(gang)长期在(zai)某一段(duan)运行(xing),使(shi)该段(duan)的间隙增大(da)。程序(xu)开(kai)始时,测(ce)定的丝(si)杠(gang)间隙被补(bu)偿(chang)到程序(xu)里,但在(zai)磨损段(duan)无法(fa)补(bu)偿(chang),以致工件局部尺寸超差。解决的办法(fa)是(shi)修理或更换丝(si)杠(gang)。

8.电动(dong)刀(dao)架(jia)换刀(dao)时不(bu)能定位且旋(xuan)转不(bu)止

这是由于(yu)当(dang)程序要某号刀(dao)时(shi),电动刀(dao)架(jia)(jia)正(zheng)在转选刀(dao)具,当(dang)旋转到(dao)该号刀(dao)具时(shi),没有应(ying)答(da)信(xin)号,从而使(shi)刀(dao)架(jia)(jia)旋转不(bu)止,不(bu)能定(ding)位(wei)。应(ying)检查(cha)电动刀(dao)架(jia)(jia)上(shang)的(de)霍(huo)尔元件。霍(huo)尔元件损坏时(shi),会使(shi)所要刀(dao)具到(dao)位(wei)时(shi),没有检测到(dao)信(xin)号输出,从而造成上(shang)述现象。更换该号刀(dao)的(de)霍(huo)尔元件即可。

9.程(cheng)序(xu)执行过程(cheng)中(zhong)返回监控状态且工作停止

一般是监(jian)(jian)控程序出(chu)现故(gu)障或是强磁干扰(rao)(rao)引起。对(dui)于强磁干扰(rao)(rao)可(ke)采(cai)用接(jie)地或屏蔽的办法解决。若(ruo)不(bu)按程序执行或启(qi)动程序时(shi)不(bu)按执行指令(ling),立(li)即(ji)返回监(jian)(jian)控状态,一般是监(jian)(jian)控程序或计算机(ji)硬件出(chu)现故(gu)障,可(ke)更换(huan)可(ke)疑芯片,如(ru)片外(wai)程序存(cun)(cun)储器芯片、可(ke)编程接(jie)口芯片或单(dan)片机(ji)本身。有时(shi)片外(wai)数(shu)据存(cun)(cun)储器故(gu)障也能引起此(ci)现象。否则只好找生产厂家重新调(diao)试(shi)。

10.加工程序经(jing)常丢失

若控制系统(tong)断电(dian)(dian)后(hou)加(jia)工(gong)程序丢(diu)失,而(er)车(che)床上电(dian)(dian)后(hou)重新输入加(jia)工(gong)程序,车(che)床可(ke)以正(zheng)常加(jia)工(gong),则可(ke)能是(shi)备(bei)用电(dian)(dian)池(chi)电(dian)(dian)压降低或(huo)断开,造成数据存储(chu)器(qi)中(zhong)的加(jia)工(gong)程序在车(che)床断电(dian)(dian)后(hou)无法保持而(er)丢(diu)失。更换备(bei)用电(dian)(dian)池(chi)即可(ke)。若加(jia)工(gong)程序在加(jia)工(gong)过程中(zhong)经常部分(fen)或(huo)全部丢(diu)失,则极有可(ke)能是(shi)数据存储(chu)器(qi)故障(zhang),这时(shi)可(ke)更换片外数据存储(chu)器(qi)或(huo)单片机本身。

总(zong)之,简易数控车床由机械和电(dian)气(qi)(qi)两(liang)部(bu)分组(zu)成,出现故障(zhang)后要(yao)从机械和电(dian)气(qi)(qi)两(liang)个方面进行分析,判断出是(shi)机械故障(zhang)还是(shi)电(dian)气(qi)(qi)故障(zhang),再(zai)深(shen)入分析找出故障(zhang)点。


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