❶ 数控车床常见故障
常见的数控机床的排除故障的经验总结如下,以供读者参考。
一、 操作数控机床的直线轴的正负方向时,直线轴都向一个方向移动
在数控机床的维修中,无论数控机床采用什么品牌的数控系统,很多维修人员都遇到过如下一种故障,即数控机床的直线轴,无论开正、负方向,直线轴都向沿着撞坏机械的方向运动。以数控车床的X轴为例,具体说明一下。数控车床的X轴运动至+X方向的限位附近时,无论你按+X还是-X方向,X轴都向着+X方向运动。
出现这种故障时,一般显示单元没有报警,原因是由于机床X轴惯性等原因,X轴的位置处于+X轴的软限位与硬限位之间。
解决此类故障的方法是:将X轴的正、副软限位修改为大于硬限位的数值(如X轴的正负硬限位坐标为100,-800,可将软限位暂时设定为1000,-1000),用手动将X轴开向偏离X轴故障方向的方向(如上述举例所示的-X方向),感觉X轴的坐标处于+X和-X之间时,重新设置X轴的软限位,并回参考点后,故障即消除。
二、光栅尺作为数控机床的直线轴的位置检测元件时常见的几种故障
1、直线轴在回参考点中,找不到零脉冲。在表现形式上就是该轴在回参考点时一直运行直到撞到该轴的限位。
这种故障发生的原因一般是读数头或光栅尺肮了。
解决此类故障的方法是:把读数头卸下来用无水乙醇冲洗干净,用丝绸布沾上无水乙醇把带有刻度部分清洁干净即可。
2、数控机床的直线轴在运行中出现报警。
数控机床在运行中,如果采用西门子840D或德国力士乐数控系统的某个直线轴,出现报警“硬件编码器错误”;如果采用西班牙FAGOR数控系统的某个直线轴,出现报警“跟随误差超界”。这时候一般是作为机床直线轴的位置检测元件的光栅尺出故障了。
这种情况下,由于震动或其它原因,一般是机床在使用中使读数头与光栅刻度尺的距离远了,数控系统误认为光栅尺坏了。处理该故障的方法是按光栅尺说明书的要求调整读数头与光栅尺的距离。读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右,最好别超过2mm.。
出现上述故障的另外一种原因是光栅尺的安装位置不合适,如安装在油池附近,油气等将光栅尺污染,这时候就要把光栅尺的“定尺”和“动尺”分别进行清洁,然后再安装之后进行光栅尺的调试才可使用。
还有一种故障情况也会出现上述报警,那就是由于读数头的位置安装不合适,造成读数头损坏,更有甚者,光栅尺定尺内出现铝合金碎屑,光栅刻线出现损坏,造成光栅尺定尺的彻底报废。
3、数控机床的直线轴出现暴走
当数控机床的直线轴安装有光栅尺时,如果该直线轴出现暴走,一般情况下是该直线轴的位置检测元件————光栅尺被污染,需要对光栅尺的光栅或读数头进行保洁才可消除故障。
在多年的数控机床维修中,我们发现光栅尺作为数控系统的位置检测元件,在机床的机械部分良好的情况下,可以提高机床直线轴的定位精度。除此之外,光栅尺还可以检测机床机械部分存在的隐患或问题,下面就几个维修案例进一步说明。
4、HG3018美国CAPCO磨床机床颤抖
从美国CAPCO公司进口的HG3018轧辊数控磨床,采用德国BOSCH CC220数控系统, X轴为全闭环控制方式,位移检测元件采用德国海德汉玻璃光栅尺。当机床操作者无意中拿木条轻轻击打机床砂轮架外壳体时,人站在工作台上,感觉机床产生剧烈的颤动。
从这个现象看,该故障的产生,肯定带有机床本身的一些动作,绝对不是纯粹的机床某个零部件松了,人拿木头条轻轻“砸”机床外壳导致的结果。经查证,是X轴的滚珠丝杠背冒松造成的:当人拿木条轻轻砸机床砂轮架外壳时,因为X轴的驱动依靠滚珠丝杠来实现,很轻便,由于X轴滚珠丝杠背冒松动,故砂轮架会有一个微小的移动。这时候,数控系统检测到在没有发出X轴移动信号的情况下,X轴移动了,肯定是“非法的”,这时候数控系统会发出与砂轮架移动方向反向的“给定”信号,使砂轮架反向移动。由于滚珠丝杠背冒的松动,X轴反向移动时会走过头,此时砂轮架在数控系统的指挥下,又向与之前移动方向反向移动。。。。。如此往复,造成砂轮架的震动。
在长期对数控机床的维修中,我们发现,光栅尺不仅仅作为位置环的检测元件,还能成为机床直线轴的“监督”元件。当机械存在故障隐患时,如果该轴采用光栅尺控制,该故障隐患会通过光栅尺将隐患“放大”,以故障的形式表现出来。没有采用光栅尺的机床,出现机械故障隐患时,往往不容易表现出来,直至故障隐患扩大化,变成硬性故障。
5、C61200数控车床加工轧辊辊身时出现X轴前后窜动
我公司从武重购买的C61200车床经过数控化改造后,采用西班牙FAGOR 8055TC数控系统。该机床有一天在加工轧辊时,由于轧辊的辊身比较偏,正常情况下,轧辊辊身应该是圆柱形,但由于浇注原因,该轧辊辊身各部直径尺寸不一,呈现椭圆形。致使当机床的刀具吃上辊身尺寸较大的地方时,在无X轴移动指令的情况下,X轴自行往远离轧辊的方向移动。当刀具接触上轧辊辊身尺寸比较“瘦”的地方时,X轴自行向靠近轧辊的方向移动,造成X轴的前后窜动.
其原因如下:我们首先对该机床的数控系统进行检查,发现X轴在加上“使能”信号的情况下,其交流伺服电机加上了自锁力。当把X轴的位置检测元件屏蔽掉后,改成半闭环,再进行吃刀加工,发现之前的X轴前后窜动的现象消失了。 看到这种现象后,有人判断认为是光栅尺出了问题,而我认为恰恰是X轴光栅尺完好无损,才可以发现机械存在的隐患。通过检查X轴滚珠丝杠,发现是滚珠丝杠的背帽松了。正因为X轴滚珠丝杠的背帽松了,在轧辊旋转中,由于辊身是椭圆形,在刀具接触上轧辊辊身尺寸比较大的地方时,由于轧辊辊身对X轴有一个“向远离轧辊直径方向的顶力”,X轴被“顶”向远离轧辊直径的方向,此时X轴的移动不是机床数控指令所致。但用于检测X轴的位置的光栅尺发现在没有数控系统发出指令的情况下,X轴向“+X”方向(远离轧辊辊身直径的方向)移动,光栅尺的作用是,通过检测直线轴在数控指令的作用下,该直线轴移动是否准确,如果该直线轴移动不准确,通过数控系统的干预,使该直线轴定位至准确位置。因此当刀具接触上轧辊辊身尺寸比较“瘦”的地方时,刀具与轧辊辊身有了一定间隙,通过光栅尺的作用,使X轴向靠近轧辊直径的方向移动,定位至由数控系统发出的X轴坐标位置。这样轧辊每转一周,在X轴没有数控指令移动的情况下,X轴就出现“远离轧辊直径方向”和“靠近轧辊直径方向”的交替移动。故加工偏辊时,X轴由于滚珠丝杠背帽的松动使其产生来回窜动。
6、 齐重RT125数控车床移动Z轴时出现震动
我们从齐重购买的RT125数控车床,有一天在移动Z轴时出现震动,我们原认为是光栅尺出了问题,后来经检查发现该车床的导轨上表面被铁屑划出痕迹所致。
验证自己判断故障产生的原因是否正确的方法是,将该轴的控制方式改为半闭环即将光栅尺屏蔽掉,这种震动即可消失或减轻了很多。此时有人会说那就干脆屏蔽掉光栅尺后使机床工作吧。这只是临时措施,该轴屏蔽掉光栅尺后的加工精度肯定比以前要降低很多。
在十几年的数控机床维修中,我们遇到了无数的和光栅尺有关联的故障,基本上都是机械本身出现了问题。这说明光栅尺还可以把数控机床潜在的机械存在的问题检测出来,并以故障的形式表现出来。
7、 数控机床直线轴采用全闭环时出现故障而采用半闭环时“貌似”故障消除的现象
数控机床的某个直线轴采用全闭环时出现电机抖动、轴震荡等现象,而将位置检测元件屏蔽掉,这种不正常的现象消失,一般情况下,处理该类故障的方法如下:
首先检查位置检测元件,如光栅尺及读数头是否清洁,读数头的安装位置是否合理,排除掉位置检测元件不正常的因素。
如果能保证位置检测元件良好的情况下,一般情况下就是该直线轴的机械传动链出现了问题,此时应检查直线轴的机械传动链是否有部件松动现象、机械部件是否有磨损、机械传动链的相关润滑是否良好。
三、 与伺服电机编码器相关的故障
编码器作为伺服电机的速度反馈元件,无论该直线轴是否有位置检测元件,只要伺服电机的编码器或其线路有虚接的地方,都会使该直线轴暴走。有时候检查编码器线虚接也不是很容易的事:插头的针是否有短的,插头各针脚是否有歪斜的,插头焊接的信号线及电源线是否有接触不良的,在校线中一定要用数字万用表。下面以一个具体例子说明一下校线的不易及注意事项。
TS6916落地式双面镗铣床是齐二机床厂产品。2004年10月之前为带FAGOR数显装置的机床,但各个直线轴的机械按数控机床所需配置,各个直线轴的电机采用西班牙FAGOR公司FXM系列交流伺服电机,直线轴的控制装置采用FAGOR公司AXD系列驱动装置。主轴电机采用南洋交流变频电机,主轴控制系统采用西门子6SE70变频器。2004年10月改造为数控机床,增加西班牙FAGOR 8055M数控系统;直线轴和主轴仍采用之前的产品。
2004年5月至2004年10月 这段时间出现过大约十几次同样的滑枕相向暴走故障。当时对FAGOR数控系统不是十分熟悉,都认为是因为电磁干扰引起的故障。当时的说法是,主轴电机的电源线采用普通电缆,没有采用屏蔽线,影响了Z轴的运行,偶尔干扰,产生Z轴暴走。这只是猜想,所以当时为了屏蔽干扰信号,在电柜的四周拉上铜线网。这样处理之后,果真故障次数少了(后来证实这是巧合),但仍不时间隔一个月出现一次同样现象的故障。
当时大家都认为主轴电机的电源线采用屏蔽电缆就可以消除该故障。2004年10月进行数控化改造时将主轴电机电源线换成了屏蔽电缆线。各个伺服轴的电源线和编码器电缆采用国外原装、高柔电缆。改造完成半年后,没有出现过一次故障。所以大家更加相信,数控改造之前出现滑枕暴走现象是因为主轴电机没有采用屏蔽线造成信号干扰所致。2005年5月连续5次出现以前同样的故障现象,打破了人们以前对造成该故障原因的认识。人们对以前形成的观念开始发生动摇。
当时把发生暴走的滑枕电机的控制装置送到我们的电气实验室进行试验,发现经常性的出现暴走,通过对线路的查找,在没有发现线路有问题的前提下,我们将驱动装置送到北京FAGOR公司修理。经过检查和测试,没有发现驱动装置有问题。
将该驱动器拿回我们的电气实验室进行试验仍然不时出现暴走现象。重新对线路检查,仍然没有发现线路有问题。注意:后来证实,编码器电缆的第12角虚接。我们在检查线路时比较容易犯错误的地方在线路的两头,这次我发现通向驱动器侧的接线插头内的线松动了。当时校线时手拿着插头,忽视了插头本身出现了焊点开了,但有其它线在插头内掖着,第12角线不至于彻底离开12角。
将原驱动器重新装到机床上,对该编码器的电缆进行检查和测试,没有发现线路有问题。机床送电后开始正常工作。当天晚上后夜出现了滑枕暴走的故障。由于对夜班维修人员有交代,所以赶紧对Z轴编码器线用万用表进行测量,当时用的指针表,测量编码器的各个角的线路都通。早晨上班后,看了看测量后送电试机床,发现仍然暴走。赶紧用数字万用表对Z轴编码器的各个角的线路的阻值进行测量,发现除了12角为0.6欧姆外,其它角为0.3欧姆,看来问题就出现在0.6欧姆上。对传统意义的电气系统测量,一般用指针表测通断,对数控系统内的测量要用数字表,0.6欧姆的意思是:数控系统认为该角断路。至此造成该故障的原因基本明了。
那为什么以前偶尔出现故障,出现故障后再重新送电机床又恢复正常了呢?
我们知道一段导线的阻值计算公式为R=ρ*L / S
公式中 R为一段导线的阻值
ρ为电阻率,其数值与导线的材料有关,材料不变,ρ值不变。.
L 为导线的长度
S为导线的截面积
我分析在机床运转中, Z轴编码器的电缆线敷设在两段坦克链内,经过的线路比较长,当某时间,偶尔出现坦克链对电缆线拉伸时,该电缆线在长度上没多大变化,在直径上变细,其电阻值就变大,从而出现滑枕暴走现象。在滑枕暴走的时候,机床发生剧烈颤抖,又使电缆线复原,从而在重新送电后机床又恢复正常。
更换Z轴编码器电缆线,排除故障。
四、 数控车床床头箱异响
新购青海重型机床厂的CK84140轧辊车床,主轴箱有两个档位,机床操作人员反应,在使用高速档时,主轴箱内有齿轮击打的声音。当时机械修理技师要拆主轴箱大盖,我让他暂停。我认为,如果真像机床操作人员说的那样,只有在主轴一个档位时,旋转主轴,主轴箱内发出击打齿轮的异响,那肯定是机械的原因造成的。我需要核对机床操作人员反馈来的信息是否正确。结果发现,在主轴两个档位的低速段,旋转主轴,主轴箱内都发出齿轮击打的声音。操作者没有正确反应信息,原因是主轴处于慢档的低速段时,转速范围很短,一不留神,用电位器调速就调过去了。
既然主轴在两个档位的低速段,旋转主轴,主轴箱内出现异响,首先要核对主轴电机在这个速度段,旋转是否平稳。该主轴控制系统采用西门子6SE70变频器,在变频器的显示器上,用只读参数r19诊断主轴电机的转速发现,主轴转速在这个速度段运行不平稳。经过对主轴调速系统的调试和带载优化,主轴速度平稳了,就不会出现由于主轴电机运行不平稳从而出现齿轮在转动中,啮合齿轮之间不能匀速转动,出现的齿轮击打声。
五、 数控磨床磨削锥面产品异常
数控磨床在磨削锥面产品或修正锥面砂轮时,需要X、Z轴联动时,有时会出现:Z轴一个方向运动时,吃刀大;Z轴往另一个方向运动时,吃刀很小或吃刀断断续续。这种现象在磨削锥面产品时,Z轴在往复运动中,吃刀大的一个方向,磨削的火花大,吃刀小的一个方向,磨削的火花很小。若在修复锥面砂轮时,出现上述现象,可从金刚石笔与砂轮接触的“沙沙”声的大小判断。
遇到这种情况,说明数控磨床的磨削程序虽然按照砂轮或产品的指定的锥面编制,但X、Z轴的联动速度没有在同一时间内达到十分“合拍”。为什么按照指定的磨削路径编制数控加工程序,而未能达到理想境界呢?这种没有机床报警的故障很难处理,处理方法如下:
1、 检查数控磨床的尾座上砂轮修整用的金刚石笔座在尾座上把合的是否牢靠及金刚石笔是否松动。
2、 无论数控磨床采用的数控系统是西门子系列还是发格、博世力士乐及发那科系列等,一般情况下,调整X、Z轴的轴参数中的“比例系数”参数至同一数值。此时上述磨削中,Z轴在往复磨削中,由于X、Z轴的响应特性一样,两轴联动效果会很好。
六、 数控磨床磨削产品出现振纹及螺旋纹等的原因
数控磨床在磨削产品时,若磨削的产品表面出现振纹或螺旋纹,其原因是可能是多种多样的,可依据如下情况查找:
1、 金刚石笔是否松动
如果修正砂轮的金刚石笔出现松动,修整的砂轮表面自然会凹凸不平,磨削的产品出现表面质量是在所难免的。
2、 砂轮主轴和工件主轴转速是否平稳
检查砂轮主轴和工件主轴的转速是否平稳:在诊断主轴转速的时候,,让所查看的主轴给定至一个速度,可以从主轴控制器的诊断参数中查看其是否在变化,变化的多少是多少。也可以用转速仪测速。如果主轴转速不稳,磨削的工件表面就会出现楞状。
3、 砂轮主轴及工件主轴电机的散热风机是否有震动
主电机的散热风机有震动直接影响磨削产品的表面质量。
4、 磨头的检查
测磨头的径跳和轴向窜动,若超标,就要采取技术措施。若磨头的径跳超出标准值,在无法更换磨头的情况下,可以将磨头主轴油的粘度提高,来缓解磨头的劣势对磨削产品的影响。
5、 床头箱拨爪及自位板
在磨削的工件旋转中,如果床头箱的拨爪与磨削的工件有相对位移;如果床头箱的自位板在工件旋转中间歇地滑动,磨削的工件的表面质量会受到很大的影响。
七、 数控机床手脉常见故障
手持单元是数控机床必不可少的手动操作部件,其可以很方便机床操作人员对刀。在多年的数控机床维修中,经常遇到的手持单元故障及方便操作人员使用机床时需要注意的事项如下:
1、 数控机床直线轴的自行移动
如果采用西门子数控系统的数控机床在手动界面下,在机床操作人员不施加指令的情况下,出现直线轴的缓慢移动;如果采用FAGOR数控系统的数控机床在手动界面下,在机床操作人员不施加指令的情况下,出现直线轴的快速移动。此时手持单元处于X轴激活状态,X轴就出现非法移动,如果手持单元的Z轴处于激活状态,Z轴就出现非法的移动。此时故障的根源是手持单元的0伏线松动或虚接所致。
2、用手持单元操作时,出现轴的选择轴混乱
如果用手持单元选择手动操作机床时,如果选择X轴,在X轴运行中偶尔出现X轴不运行而其它轴(比如Z轴)运行,一般情况下,手持单元及手持单元至操作站的手脉插头间的导线不会出现问题,真正的故障源在操作站与电柜之间的手持单元的相关线路出现了导线外皮裸露。
3、避免产品事故或设备事故的几个改进
在日常的工作中,偶尔遇到数控机床操作人员在对刀或用手持单元移动中,发生刀具扎刀或刀具碰产品的质量事故,究其原因,一般是采用的速度太快或误操作所致,为此针对这些情况,可以采取如下的防错纠错措施。
快速移动时,采用数控面板上的操作。对刀时或近距离的移动时可以采用手持单元,此时可以将手持单元上的“X100”倍率封锁住,方法是:将手持单元上的“X100”线拆掉或者修改PLC程序,使“X100”倍率不起作用。
八、 数控机床不能正常上电开机
无论采用何种数控系统,数控机床在重新开机时,出现显示单元不能运行到正常的操作界面即出现报警提示,这种情况下,一般是操作系统出现文件缺失或损坏,要想恢复机床的正常运行,就只有重新安装数控的操作系统了。针对这种情况,作为机床维护人员,要在机床处于良好状态时就做硬盘备份,若数控系统为经济型或无硬盘时,前提联系厂家,掌握故障一旦出现时的处理方法。
九、 数控机床直线轴电机或驱动型号改变时的调整方法
对于数控机床的直线轴的伺服电机或其控制装置出现故障,需要更换电机或控制装置时,若无现成的同型号的备件,一般要采取如下的步骤才能使机床恢复正常。
1、 在更换损坏的电机或驱动装置之前,在原机床的显示单元上抄录该机床的传动比及螺距参数。
2、 运用相应的驱动软件重新按照现有的条件进行参数配置,并按照传动比及螺距参数进行设置。
3、 由于电机及驱动装置的导线不变,在参数化配置好之后,按照原有的电机及驱动装置的导线的线径,在软件中进行电流限制,以防止新更换的电机或驱动装置启动或运行电流大导致导线烧毁。
十、 数控机床的直线轴的定位精度不准
一些机床在运行一段时间后,可能出现直线轴的定位精度和重复定位精度准的情况,这种情况,一般是机床使用几年后,机械磨损所致。遇到这种情况,可以按照如下步骤进行调节机床。
1、 以前直线轴上的传动比是刚出厂时的数值,使用几年后,由于机械等部件出现磨损,要根据实际情况修改传动比以矫正该直线轴的定位精度。可以使用一些测量直线轴定位精度的标准杆等测量工具,通过比对数控系统的指令值和实际所移动的长度数值,可以在以前的数控参数中微调传动比参数,尤其是在经常使用段附近进行校核,以便直线轴的实际移动数值彻底接近指令数值。
2、 在矫正定位精度准确的基础上,若直线轴的重复定位精度仍比较差,可以在直线轴的常用段测试反向间隙,通过数控系统的轴参数将反向间隙通过相应的参数补偿进去,使得常用段的重复定位精度满足机床使用要求。
十一、 数控系统等一些散热方面的故障
数控机床的使用现场如果粉尘大,维修人员点巡检差或其他原因,经常出现如下一些涉及散热方面的故障。
1、若数控系统报类似数控系统或驱动单元过热,一般故障原因是报警所指的数控系统的NC 、驱动装置的散热风扇不转造成系统内部散热不良所致,此时修理或更换风扇使得数控系统的散热良好,即解除机床报警。
2、若数控系统报警某系统接地,通过拆检并观察,若外观良好,此时应重点检查该系统的内部元件有无松动、螺丝或垫片散落在系统中,一般情况下,通过仔细检查一般能修理好。
3、若显示部分报警过热等,一般情况下,是显示单元封闭太严所致。
4、数控机床的主轴电机出现过热现象,一般由如下情况造成:
直流电机的磁场绕组送电,而电机不旋转,使得磁场绕组的能量无法转化成机械能,只能转化成热能散发到电机中。
数控机床的主轴电机虽然没有旋转,但机床操作人员没有按“主轴停止“按钮,而是将主轴倍率开关旋至0,此时主轴电机的电流比正常旋转时还大,接近额定电流。由于主轴电机不旋转,主电机的电磁能无法转化为机械能,只能转化成热能,散在电机中,使得电机的温升急剧提高,时间长点,可能会造成电机损坏。
十二、驱动单元或变频器优化不良及数控保护参数设置不当引起的故障
在数控机床的维修中经常遇到变频器、直流调速系统、驱动单元优化不良或根本无优化造成的“貌似”机械故障实质是电气故障的现象。在优化时要遵循其调试手册的要求和步骤,必要时要带载优化。如控制数控机床的主轴旋转的变频器没有经过优化、启动及制动时间设置时间过短,都有可能造成主轴旋转不平稳。驱动单元的“比例增益系数”设置过大,“积分时间”设置过小,“加速度”参数设置过大都有可能造成直线轴运行中启动、停止时的震动。
数控机床的直线轴有时出现机械部件的损坏,排除完机床操作者误操作及碰撞之外,要检查直线轴的数控保护参数是否设置合理。以FAGOR 8055数控系统为例进行说明。用驱动调试软件进行配置后,要检查驱动参数CP20(电流的极限值)的设置数值,该数值一般不大于驱动单元所控制的伺服电机的额定电流值。另外再设置一个保护参数,即“轴参数”的P21(动态运动时的跟随误差)。该参数的设定值一般略大于通过正常运行该直线轴时,观察到的跟随误差的数值。对于其它类型的数控系统,可参照执行。
上述参数设置不合理,有时在加工工件时,尤其是两轴联动时,会出现加工的产品出现问题或报废,究其原因是在机床加工中,机械传动链出现了松动,而数控保护参数设置不合理,机床不出现报警所致。
十三、轮廓监控或跟随误差超界故障
数控机床在运行中,如果西门子系列数控系统或欧洲生产的一些数控系统出现“轮廓监控”报警,西班牙发格数控系统出现“跟随误差超界“报警。一般情况下不要将相应的轮廓监视参数的数值随意设置过大,如此的话会掩盖机床机械存在的隐患或故障,容易使萌芽中的故障扩大化,而应检查该直线轴的机械传动链是否有松动、装配不合理、润滑不良等问题,只有把这些问题处理好后,再运行该直线轴时,一般情况下就不会出现报警。
还有一种情况也会出现这种报警,即机床的参数设置合理,机械传动链良好,在加工工件时,吃刀量超过了工艺要求的数值、工艺路线不合理、工艺制定有问题或机床的刚性差不足以维持目前的轴的运行速度下的吃刀量。解决的办法是,降低轴的运行速度,减少吃刀量。
十四、数控机床貌似设备故障的一些案例
在数控机床的使用中,经常遇到如下一些机床报警或机床操作者的报修,遇到如下情况,要考虑周全,
1、 若出现“XXX字符”不可能的报警字样,说明加工程序的一些字符不符合规范,属于“非法“指令,修改成合乎该数控系统的合法指令即消除机床报警。
2、 在数控机床的长期维护中,若出现产品受损或报废等,此时判定机床是否存在故障,之前的故障、操作信息一定要准确。此时可能会出现某些人为了自身利益,发生不讲实话的现象。若出现1毫米以下的尺寸误差可能是机床精度所致,若出现几毫米以上的误差一般是误操作所致。
3、 数控磨床磨削的产品的圆度差,要检查头、尾架主轴的顶尖,检查顶尖的后锥及端面、主轴内锥孔是否清洁。若更换顶尖时,不对顶尖的后锥及端面、主轴内锥孔用干净的布进行擦拭,往往会造成磨削的产品的圆度超差。
4、 镗铣床在更换刀盘时,同样也要对主轴的内锥孔用干净布进行擦拭。不擦拭可能造成刀具夹不紧,并且容易造成主轴内锥孔的研伤。
5、 有些数控系统,比如日本FANUC 0TD数控系统,当机床操作人员执行加工程序之前,少摁某个键时,加工程序的第二句会跳过不执行,造成产品质量事故。
❷ 数控焊接是怎么回事
就是使用数控焊接设备进行自动化焊接。
数控机器人电焊机目前国内正处于开发阶段,市场也有,很少。数控机器人电焊机就是现在有的厂家开发的焊机后面有个机器人接口,焊机可以用一根控制线与机器人连接。实现数字化,信息化,自动化。以后这种焊机会越来越多,因为时代在进步,科技在发展。
❸ 怎么排除数控机床的常见故障
数控系统故障维修通常按照:现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。
1、数控机床故障诊断
在故障诊断时应掌握以下原则:
1.1 先外部后内部
现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障率越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。
1.2 先机械后电气
一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障。
1.3 先静态后动态
先在机床断电的静止状态,通过了解、观察、测试、分析,确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后,方可给机床通电。在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
1.4 先简单后复杂
当出现多种故障互相交织,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
2、数控机床的故障诊断技术
数控系统是高技术密集型产品,要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位,要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展,诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类:
2.1 起动诊断
起动诊断是指CNC系统每次从通电开始,系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如 CPU、存储器、I/O 等单元模块,以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后,整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则,将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束,系统无法投入运行。
2.2 在线诊断
在线诊断是指通过CNC系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电,在线诊断就不会停止。
在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条,常以二进制的0、1来显示其状态。对正逻辑来说,0表示断开状态,1表示接通状态,借助状态显示可以判断出故障发生的部位。常用的有接口状态和内部状态显示,如利用I/O接口状态显示,再结合PLC梯形图和强电控制线路图,用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。故障信息大都以报警号形式出现。一般可分为以下几大类:过热报警类;系统报警类;存储报警类;编程/设定类;伺服类;行程开关报警类;印刷线路板间的连接故障类。
2.3 离线诊断
离线诊断是指数控系统出现故障后,数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机(或脱机)检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内,如缩小到某个功能模块、某部分电路,甚至某个芯片或元件,这种故障定位更为精确。
2.4 现代诊断技术
随着电信技术的发展,IC和微机性价比的提高,近年来国外已将一些新的概念和方法成功地引用到诊断领域。
(1) 通信诊断
也称远程诊断,即利用电话通讯线把带故障的CNC系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。如西门子公司在CNC系统诊断中采用了这种诊断功能,用户把CNC系统中专用的“通信接口”连接在普通电话线上,而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上,然后由计算机向 CNC系统发送诊断程序,并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论,随后将诊断结论和处理办法通知用户。
通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断,维修人员不必亲临现场,只需按预定的时间对机床作一系列运行检查,在维修中心分析诊断数据,可发现存在的故障隐患,以便及早采取措施。当然,这类CNC系统必须具备远程诊断接口及联网功能。
(2) 自修复系统
就是在系统内设置有备用模块,在CNC系统的软件中装有自修复程序,当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时,系统一方面将故障信息显示在CRT上,同时自动寻找是否有备用模块,如有备用模块,则系统能自动使故障脱机,而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。
需要注意的是:机床在实际使用中也有些故障既无报警,现象也不是很明显,对这种情况,处理起来就不那样简单了。另外有此设备出现故障后,不但无报警信息,而且缺乏有关维修所需的资料。对这类故障的诊断处理,必须根据具体情况仔细检查,从现象的微小之处进行分析,找出它的真正原因。要查清这类故障的原因,首先必须从各种表面现象中找山它的真实故障现象,再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在查找故障原因前,首先必须了解以下情况:故障是在正常工作中出现还是刚开机就出现的;山现的次数是第一次还是已多次发生;确认机床加工程序的正确性;是否有其他人
3、数控机床的常见故障排除方法
由于数控机床故障比较复杂,同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试,往往是一个报警号指示出众多的故障原因,使人难以入手。下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。
3.1直观检查法
直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察,确定故障范围,可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上,然后再进行排除。一般包括:
a.询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等;
b.目视:总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态,各电控装置有无报警指示,局部查看有无保险烧断,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等;
c.触摸:在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件,尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障;
d.通电:是指为了检查有无冒烟、打火,有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障,必须排除后方可通电。
例:一台数控加工中心在运行一段时间后,CRT显示器突然出现无显示故障,而机床还可继续运转。停机后再开又一切正常。观察发现,设备运转过程中,每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时,CRT显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后,故障消除。
3.2 初始化复位法
一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
例:一台数控车床当按下自动运行键,微机拒不执行加工程序,也不显示故障自检提示,显示屏幕处于复位状态(只显示菜单)。有时手动、编辑功能正常,检查用户程序、各种参数完全正确;有时因记忆电池失效,更换记忆电池等,系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最(显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸)。排除方法:采用初始化复位法使系统清零复位(一般要用特殊组合健或密码)。3.3 自诊断法
数控系统已具备了较强的自诊断功能,并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能,能显示出系统与主机之间的接口信息的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分,并显示出故障的大体部位(故障代码)。
a.硬件报警指示:是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法;
b.软件报警指示:系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。
功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上,如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。
功能程序测试法常应用于以下场合:
a.机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是数控系统故障引起;
b. 数控系统出现随机性故障,一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性个好;
c. 闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
例:一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象,表面粗糙度极差。在运行测试程序时,直线、圆弧插补时皆无爬行,由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成,而编程时又使用了正确定位外检查C61指令之故。将程序中的G61取消,改用G64后,爬行现象消除。
3.5 备件替换法
用好的备件替换诊断出坏的线路板,即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。并做相应的初始化起动,使机床迅速投入正常运转。
对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间,使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行,还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同,若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。
一般不要轻易更换CPU板、存储器板及电地,否则有可能造成程序和机床参数的丢失,使故障扩大。
例:一台采用西门子SINUMERIK SYSTEM 3系统的数控机床,其PLC采川S5—130w/B,一次发生故障时,通过NC系统PC功能输入的R参数,在加工中不起作用,不能更改加上程序中R参数的数值。通过对NC系统工作原理及故障现象的分析,认为PLC的主板有问题,与另一台机床的主板对换后,进一步确定为PLC主板的问题。经专业厂家维修,故障被排除。
3.6 交叉换位法
当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换,从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅要硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。
例:一台数控车床出现X向进给正常,Z向进给出现振动、噪音大、精度差,采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常,疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上,X轴电机运行正常,说明Z轴电动机引线正常;又将X轴电机引线换到Z轴电机上,故障依旧;可以断定是Z轴电动机故障或Z轴机械故障。测量电动机引线,发现一相开路。修复步进电动机,故障排除。
3.7 参数检查法
系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数,参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 CMOS RAM中,一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素,使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,可通过核对、修正参数,将故障排除。
例:一台数控铣床上采用了测量循环系统,这一功能要求有一个背景存贮器,调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定,经设定后该功能正常。
又如:一台数控车床数控刀架换对突然出现故障,系统无法自动运行,在手动换刀时,总要过一段时间才能再次换刀。遂对刀补等参数进行检查,发现一个手册上没有说明的参数P20变为20,经查有关资料P20是刀架换刀时间参数,将其清零,故障排除。
有时由于用户程序和参数错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的程序自诊断功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
3.8 测量比较法
CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测端子。维修人员通过测量这些检测端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
3.9 敲击法
当系统故障表现为有时正常有时不正常时,基本可以断定为元器件接触不良或焊点开焊,利用敲击法检查时,当敲击到虚焊或接触不良的故障部位时,故障就会出现。
3.10 局部升温法
数控系统经过长期运行后元件均要老化,性能变坏。当它们尚未完全损坏时,出现的故障就会时有时无。这时用电烙铁或电吹风对被怀疑的元件进行局部加温,会使故障快速出现。操作时,要注意元器件的温度参数等,注意不要损坏好的元器件。
3.11 原理分析法
根据数控系统的组成原理,可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数,如电压值和波形,使用仪器仪表进行测量、分析、比较,从而确定故障部位。
除以上常用的故障检测方法之外,还可以采用拔插板法、电压拉偏法、开环检测法等。总之,根据不同的故障现象,可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析,才能逐步缩小故障范围,较快地排除故障。
4、数控机床维修后的开机调试
机床的故障排除后通常分两大步进行通电试车:
4.1 自动状态试验
将机床锁住,用编制的程序进行空运转试验,验证程序的正确性,然后放开机床,分别将进给倍率开关、快速超凋开关、主轴速度超调开关进行多种变化,使机床在上述各开关的多种变化的情况下进行充分地运行,后将各超调开关置于100%处,使机床充分运行,观察整机的工作情况是否正常。
4.2 正常加工试验
夹装好工件按正常程序进行加工,加工后检查工件的加工精度是否符合标准要求
5、维修调试后的技术处理
在现场维修结束后,应认真填写维修记录,列出有关必备的备件清单,建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法,如果有遗留问题应详尽记录,这样不仅使每次故障都有据可查,而且也可以不断积累维修经验。
❹ 数控车床采用钢板焊接床身的原因
本人觉的是机床制造工艺的改进.钢板焊接相对于传统铸造床身更简单快速,成本也低.我觉得最终质量上不好,会有应力变形.虽然会做时效处理,但也是人工处理.远不如自然时效的好.当然,随着技术的进步,以及对机床的要求本身来说,焊接床身也不是绝对不好!还有一种可能就是,整体大型床身铸造对于铸造要求很高了.(有些地方找个特大型的炉子都不好找的)
❺ 数控机床的常见故障大致有几种情况
数控机床的常见故障大致有以下几种。
(1)机械故障
机械故障一般是在操作中发现的。不是数控机床起动不起来,而是可以起动,但操作过程中,出现不正常的现象。比如:主轴变速无高或低速;主轴振动引起加工零件表面粗糙度不够;主轴卡夹不牢固,工件运行中飞出;加工尺寸有误。上述这些例子,并不是说一出现肯定就是机械问题,但是,这些现象确实是由于机械问题引起的。
机械故障的处理比较麻烦,要大拆大卸,费时费力。因此,电修人员一定要在判断上有90%以上把握,才可以请求机修人员帮忙,特别是在道理上已分析清楚而又通过实验对现象进行了必要的分析之后,才可以进行拆卸。机械类故障大多数是比较稳定的,少数情况下是时而出现时而不见的。
(2)电子电气故障
电子电气故障的出现没有规律可循。这种故障可能是焊接松动,也可能是器件漏电流过大。特别是工作一段时间后,由于温度的升高,使漏电流更进一步增大,温度继续升高,造成恶性循环态势,最后管子动作错误,机床停车,但冷却下来,过一段时间又好了。
虚焊故障不好查找,用目视很难找到。大多数情况是在出现故障时测出波形,分析是哪一点虚焊;或用手拨动元件一次后,看一看出现什么现象;或者监视某些值得怀疑的点,随时看波形或电压的值,最后判断出接触不良的点。
(3)有自诊断信息的故障
数控机床有一套完整的自诊断报警系统,可以帮助维修人员查找故障。按自诊断系统所提供的信息,去查找是一个捷径。但对这个信息也不可全信,需要认真分析对待。
(4)故障出现时无报警
人已经认为有故障,而计算机处于中断状态,它可能是等待什么条件还没有满足,这种现象对于计算机来说是正常出现的状况,不过是等待时间长了一些,所以它没有提出故障的信息。计算机经常出现等待现象,不过这些等待,是人的感官所察觉不出来的,这种“死机”,不过是时间上已被察觉而已。
这种故障也是难以查找的,当然在不损害加工零件情况下可以重新开车,重新起动,重新工作。这主要是由于偶然干扰造成的,采用重新起动,就可以解决。所以遇到这种现象,一定要仔细分析发生故障前后的情况,可以通过反复试车去查出这个“条件”。
❻ 数控对焊机,焊接不实,没有火花,但检查供电电压和线路都没问题,,有懂的指教一下,谢谢
1:焊接电流小。
2:焊接时间太短。
3:顶锻压力不够。
❼ 关于焊接的技术问题,求高手
焊接方法
焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊,CO2保护焊,氧气-乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种,塑料等非金属材料亦可进行焊接。 金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。电焊机熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有像熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。
❽ 本人需要一篇3000字以上的关于《数控加工中遇到的问题及处理方法》,第一必须是自己亲自写的
一,我国数控系统的发展史 1.我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。由于受到当时国产电子元器件水平低,部门经济等的制约,未能取得较大的发展。 2.在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“六五(81——85年)的引进国外技术,“七五”(86———90年)的消化吸收和“八五”(91~一-95年)国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华i型,华中数控公司的华中i型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天i型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。 3.我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1 9 9 9年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。 三,数控车的工艺与工装削 阅读:133 数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意以下几个方面。 1. 合理选择切削用量 对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。 切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。 进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。 用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。 最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。 然而,在实际作业中,刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时,需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说,可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。 2. 合理选择刀具 1) 粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。 2) 精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。 3) 为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。 3. 合理选择夹具 1) 尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具; 2) 零件定位基准重合,以减少定位误差。 4. 确定加工路线 加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。 1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求; 2) 应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。 5. 加工路线与加工余量的联系 目前,在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。 6. 夹具安装要点 目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的,如图1。液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。 四,进行有效合理的车削加工 阅读:102 有效节省加工时间 index公司的g200车削中心集成化加工单元具有模块化、大功率双主轴、四轴联动的功能,从而使加工时间进一步缩短。与其他借助于工作轴进行装夹的概念相反,该产品运用集成智能加工单元可以使工件自动装夹到位并进行加工。换言之,自动装夹时,不会影响另一主轴的加工,这一特点可以缩短大约10%的加工时间。 此外,四轴加工非常迅速,可以同时有两把刀具进行加工。当机床是成对投入使用的时候,效率的提高更为明显。也就是说,常规车削和硬车可以并行设置两台机床。 常规车削和硬车之间的不同点仅仅在于刀架和集中恒温冷却液系统。但与常规加工不同的是:常规加工可用两个刀架和一个尾架进行加工;而硬车时只能使用一个刀架。在两种类型的机床上都可进行干式硬加工,只是工艺方案的制造者需要精心设计平衡的节拍时间,而index机床提供的模块结构使其具有更强的灵活性。 以高精度提高生产率 随着生产效率的不断提高,用户对于精度也提出了很高的要求。采用g200车削中心进行加工时,冷启动后最多需要加工4个工件,就可以达到±6mm的公差。加工过程中,精度通常保持在2mm。所以index公司提供给客户的是高精度、高效率的完整方案,而提供这种高精度的方案,需要精心选择主轴、轴承等功能部件。 g200车削中心在德国宝马landshut公司汽车制造厂的应用中取得了良好的效果。该厂不仅生产发动机,而且还生产由轻金属铸造而成的零部件、车内塑料装饰件和转向轴。质量监督人员认为,其加工精度非常精确:连续公差带为±15mm,轴承座公差为±6.5mm。 此外,加工的万向节使用了index公司全自动智能加工单元。首批的两台车削中心用来进行工件打号之前的预加工,加工后进行在线测量,然后通过传送带送出进行滚齿、清洗和淬火处理。最后一道工序中,采用了第二个index加工系统。由两台g200车削中心对转向节的轴承座进行硬车。在机床内完成在线测量,然后送至卸料单元。集成的加工单元完全融合到车间的布局之中,符合人类工程学要求,占地面积大大减少,并且只需两名员工看管制造单元即可。 五,数控车削加工中妙用g00及保证尺寸精度的技巧 数控车削加工技术已广泛应用于机械制造行业,如何高效、合理、按质按量完成工件的加工,每个从事该行业的工程技术人员或多或少都有自己的经验。笔者从事数控教学、培训及加工工作多年,积累了一定的经验与技巧,现以广州数控设备厂生产的gsk980t系列机床为例,介绍几例数控车削加工技巧。 一、程序首句妙用g00的技巧 目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍,程序首句均为建立工件坐标系,即以g50 xα zβ作为程序首句。根据该指令,可设定一个坐标系,使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(xα zβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序,对刀后,必须将刀移动到g50设定的既定位置方能进行加工,找准该位置的过程如下。 1. 对刀后,装夹好工件毛坯; 2. 主轴正转,手轮基准刀平工件右端面a; 3. z轴不动,沿x轴释放刀具至c点,输入g50 z0,电脑记忆该点; 4. 程序录入方式,输入g01 w-8 f50,将工件车削出一台阶; 5. x轴不动,沿z轴释放刀具至c点,停车测量车削出的工件台阶直径γ,输入g50 xγ,电脑记忆该点; 6. 程序录入方式下,输入g00 xα zβ,刀具运行至编程指定的程序原点,再输入g50 xα zβ,电脑记忆该程序原点。 上述步骤中,步骤6即刀具定位在xαzβ处至关重要,否则,工件坐标系就会被修改,无法正常加工工件。有过加工经验的人都知道,上述将刀具定位到xαzβ处的过程繁琐,一旦出现意外,x或z轴无伺服,跟踪出错,断电等情况发生,系统只能重启,重启后系统失去对g50设定的工件坐标值的记忆,“复位、回零运行”不再起作用,需重新将刀具运行至xαzβ位置并重设g50。如果是批量生产,加工完一件后,回g50起点继续加工下一件,在操作过程中稍有失误,就可能修改工件坐标系。鉴于上述程序首句使用g50建立工件坐标系的种种弊端,笔者想办法将工件坐标系固定在机床上,将程序首句g50 xαzβ改为g00 xα zβ后,问题迎刃而解。其操作过程只需采用上述找g50过程的前五步,即完成步骤1、2、3、4、5后,将刀具运行至安全位置,调出程序,按自动运行即可。即使发生断电等意外情况,重启系统后,在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段,按自动运行方式继续加工即可。上述程序首句用 g00代替g50的实质是将工件坐标系固定在机床上,不再囿于g50 xα zβ程序原点的限制,不改变工件坐标系,操作简单,可靠性强,收到了意想不到的效果。中国金属加工在线 二、控制尺寸精度的技巧 1. 修改刀补值保证尺寸精度 由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差,不能满足加工要求时,可通过修改刀补使工件达到要求尺寸,保证径向尺寸方法如下: a. 绝对坐标输入法 根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001~004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm,而002处刀补显示是x3.8,则可输入x3.7,减少2号刀补。 b. 相对坐标法 如上例,002刀补处输入u-0.1,亦可收到同样的效果。 同理,对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段,尺寸长了0.1mm,可在001刀补处输入w0.1。 2. 半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度 对于大部分数控车床来说,使用较长时间后,由于丝杆间隙的影响,加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时,我们可在粗加工之后,进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀g71粗加工外圆之后,可在001刀补处输入u0.3,调用g70精车一次,停车测量后,再在001刀补处输入u-0.3,再次调用g70精车一次。经过此番半精车,消除了丝杆间隙的影响,保证了尺寸精度的稳定。 3. 程序编制保证尺寸精度 a. 绝对编程保证尺寸精度 编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上,各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,连续位移时必然产生累积误差,绝对编程是在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,故累积误差较相对编程小。数控车削工件时,工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高,故在编写程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工及编写程序的方便,轴向尺寸常采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,最好采用绝对编程。 b. 数值换算保证尺寸精度 很多情况下,图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致,故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中,除尺寸13.06mm外,其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中, φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。
六,数控机床故障排除方法及其注意事项 由于经常参加维修任务,有些维修经验,现结合有关理论方面的阐述,在以下列出,希望抛砖引玉。 一、故障排除方法 (1)初始化复位法:一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。 (2)参数更改,程序更正法:系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。 (3)调节,最佳化调整法:调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某厂维修中,其系统显示器画面混乱,经调节后正常。如在某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。 最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法,其办法很简单,用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器,分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间,来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性,而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,即调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。 (4)备件替换法:用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。 (5)改善电源质量法:目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。 (6)维修信息跟踪法:一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据,可正确彻底地排除故障。 二、维修中应注意的事项 (1)从整机上取出某块线路板时,应注意记录其相对应的位置,连接的电缆号,对于固定安装的线路板,还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内,以免丢失,装配后,盒内的东西应全部用上,否则装配不完整。 (2)电烙铁应放在顺手的前方,远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整,以适应集成电路的焊接,并避免焊接时碰伤别的元器件。 (3)测量线路间的阻值时,应断电源,测阻值时应红黑表笔互换测量两次,以阻值大的为参考值。 (4)线路板上大多刷有阻焊膜,因此测量时应找到相应的焊点作为测试点,不要铲除焊膜,有的板子全部刷有绝缘层,则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。 (5)不应随意切断印刷线路。有的维修人员具有一定的家电维修经验,习惯断线检查,但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板,印刷线路细而密,一旦切断不易焊接,且切线时易切断相邻的线,再则有的点,在切断某一根线时,并不能使其和线路脱离,需要同时切断几根线才行。 (6)不应随意拆换元器件。有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉那一个元件坏了,就立即拆换,这样误判率较高,拆下的元件人为损坏率也较高。 (7)拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳,切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸,以免损坏焊盘。 (8)更换新的器件,其引脚应作适当的处理,焊接中不应使用酸性焊油。 (9)记录线路上的开关,跳线位置,不应随意改变。进行两极以上的对照检查时,或互换元器件时注意标记各板上的元件,以免错乱,致使好板亦不能工作。 (10)查清线路板的电源配置及种类,根据检查的需要,可分别供电或全部供电。应注意高压,有的线路板直接接入高压,或板内有高压发生器,需适当绝缘,操作时应特别注意。 最后,我觉得:维修不可墨守陈规,生搬理论的东西,一定要结合当时当地的实际情况,开阔思路,逐步分析,逐个排除,直至找到真正的故障原因。 综上所述,数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的,同时也是根据生产发展的需要而发展的。现在数控技术已经成熟,发展将更深更广更快。未来的cnc系统将会使机械更好用,更便宜。
❾ 数控机床故障诊断方法。
故障的诊断是排除数控车床故障非常重要的阶段。在进行故障的诊断时应遵循以下原则。
1、先外部后内部
现代数控机床本身的故障率已变得越来越低,大部分故障的发生是非系统本身原因引起的。维修人员应由外向内逐一排查,尽量避免随意启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床精度丧失、性能降低。
2、先主机后电气
一般来说,主机故障较易发觉,而数控系统与电气故障的诊断难度较大。从实际经验来看,数控机床的故障中有很大部分是由于主机部分的失灵而引起的。所以在故障检修之前,首先应注意排除机械性的故障,这样往往可以达到事半功倍的效果。
3、先静态后动态
在车床断电的静止状态下,通过了解、观察、测试、分析,确认通电后不会造成故障扩大或发生事故,方可给车床通电。在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对通电后可能会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
4、先简单后复杂
当出现多种故障互相交织,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
5、先一般后特殊
在排除某一故障时,要先考虑最常见的可能原因,然后分析很少发生的特殊原因。
❿ 焊接时什么原因会产生气孔、夹渣、咬边应注意什么
1、咬边
产生原因: 焊接电流过大,电弧长度及角度不当,运条不当.
防止措施: 提高焊速或降低电流,改善电弧长度及焊条角度,运条时减少在坡口边缘的停留时间.
2、夹渣
产生原因: 操作技术不良,母材的接头处有难熔、比重较大的金属或非金属颗粒,焊条质量较差,
防止措施: 适当增大电流并适当摆动电弧搅动熔池,适当拉开电弧吹开熔渣或焊道上的异物
彻底清理焊接坡口处及附近的氧化层及脏物、残渣.
3、气孔
产生原因: 焊件接头处有油、锈、污垢,焊条未烘干或烘干不够,焊芯偏心,操作技术不良.
防止措施: 烘干焊条,将油、锈、污垢清理干净,可适当增大电流,降低焊速,控制熔池的大小在焊条直径的三倍以下,选用合格的焊条,碱性焊条电弧尽量低,酸性焊条在引弧、收弧时可适当拉长
注意事项
另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。
角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。
在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%,铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。
未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。 (来源:焊接资讯)