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数控机床常见故障及其分类

1.按故障发生的部位分类
     ⑴主机故障 数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有:
    1)因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障
    2)因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障
    3)因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障,等等.

    主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良,是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养.控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施.
 
    ⑵电气控制系统故障 从所使用的元器件类型上.根据通常习惯,电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类, “弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。

   “弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障,常见的有.加工程序出错,系统程序和参数的改变或丢失,计算机运算出错等。
 
   “强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修、诊断较为方便,但由于它处于高压、大电流工作状态,发生故障的几率要高于“弱电”部分.必须引起维修人员的足够的重视。
 
    2.按故障的性质分类
    ⑴确定性故障  确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件,数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数控机床上最为常见,但由于它具有一定的规律,因此也给维修带来了方便。

    确定性故障具有不可恢复性,故障一旦发生,如不对其进行维修处理,机床不会自动恢复正常.但只要找出发生故障的根本原因,维修完成后机床立即可以恢复正常。正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施。

    ⑵随机性故障 随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽,很难找出其规律性,故常称之为“软故障”,随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难,一般而言,故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关.
 
    随机性故障有可恢复性,故障发生后,通过重新开机等措施,机床通常可恢复正常,但在运行过程,又可能发生同样的故障。

   加强数控系统的维护检查,确保电气箱的密封,可靠的安装、连接,正确的接地和屏蔽是减少、避免此类故障发生的重要措施。

    3.按故障的指示形式分类
  ⑴有报带显示的故障 数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况:
  1)指示灯显示报警 指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯(一般由 LED发光管或小型指示灯组成)显示的报警.根据数控系统的状态指示灯,即使在显示器故障时,仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质,因此.在维修、排除故障过程中应认真检杳这些状态指示灯的状态。

  2)显示器显示报警.显示器显示报警是指可以通过CNC显示器显示出报警号和报警信息的报警。由于数控系统一般都具有较强的自诊断功能,如果系统的诊断软件以及显示电路工作正常,一旦系统出现故障,可以在显示器上以报警号及文本的形式显示故障信息。数控系统能进行显示的报警少则几十种,多则上千种,它是故障诊断的重要信息。
 
  在显示器显示报警中,又可分为 NC 的报警和 PLC 的报等两类。前者为数控生产厂家设置的故降显示.它可对照系统的“维修手册”,来确定可能产生该故障的原因。后者是由数控机床生产厂家设置的 PLC 报警信息文本,属于机床侧的故降显示。它可对照机床生产厂家所提供的“机床维修手册”中的有关内容.确定故障所产生的原因。
 
  ⑵无报警显示的故障 这类故障发生时.机床与系统均无报警显示,其分析诊断难度通常较大.需要通过仔细、认真的分析判断才能予以确认。特别是对于一些早期的数控系统,由于系统本身的诊断功能不强,或无 PLC报警信息文本,出现无报警显示的故障情祝则更多.

  对于无报警显示故障,通常要具体情况具体分析,根据故障发生前后的变化.进行分析判断,原理分析法与PLC 程序分析法是解决无报警显示故障的主要方法.
 
   4.按故障产生的原因分类
   ⑴数控机床自身故障 这类故障的发生是由于数控机床自身的原因所引起的,与外部使用环境条件无关.数控机床所发生的极大多数故障均属此类故障。
   ⑵数控机床外部故障 这类故障是由于外部原因所造成的。供电电压过低、过高,波动过大:电源相序不正确或三相输入电压的不平衡;环境温度过高:有害气体、潮气、粉尘授入:外来振动和干扰等都是引起故障的原因。

   此外,人为因素也是造成数控机床故障的外部原因之一,据有关资料统计,首次使用数控机床或由不 熟练工人来操作数控机床,在使用的第一年,操作不当所造成的外部故障要占机床总故障的三分之一以上。

   除上述常见故障分类方法外,还有其他多种不同的分类方法。如:按故障发生时有无破坏性.可分为破坏性故障和非破坏性故障两种.按故障发生与需要维修的具体功能部位.可分为数控装置故障,进给伺服系统故障,主轴驱动系统故障,白动换刀系统故障等等,这一分类方法在维修时常用.