簡易數控車床常見故障與分析處理

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簡易數控車床又叫做經濟型數控車床，由于其價格經濟自動化程度又高，因此在機加工行業中得到普遍認可和廣泛使用。
            簡易數控車床是在普通車床的基礎上發展起來的，但其自動化程度卻得到極大提高。其自動控制系統主要由單片機構成，通過控制程序，控制機床的縱向及橫向進給裝置及換刀裝置，自動完成零件的加工。所以，簡易數控車床是較復雜的機—電一體化設備，因而在出現故障時也要從機床的機械結構和電氣控制兩個方面綜合分析。現結合自己在實際維修工作中的一點經驗，對其常見故障作幾點分析。             1．程序啟動后，步進電機抖動不轉
            這一現象一般是步進電機或其控制系統斷相造成的。有可能是步進電機本身的故障也可能是其驅動電路的故障。首先檢查步進電機的連接插頭是否接觸良好，若連接插頭接觸良好，可再將沒有故障的一相電機調換過來，若調換電機后運行正常，則說明原步進電機有故障，若調換電機后仍不能正常工作，則說明其控制部分不正常，可重點檢查驅動板上的大功率三極管極其保護元件釋放二極管，一般情況下，這兩個元件損壞的幾率比較大。
            2．加工程序運行過程中，工作臺突然停止運行，步進電機抖動不轉
1 m& b9 j: J. C5 N" h( H            這一現象一般是由機械故障引起的，但也可能是控制系統發生故障造成的。這時，可先將工作臺退回原點，重新啟動加工程序，若工作臺總是運行到某一位置時停止運行，應該是傳動系統的某一部位損壞、變形或被異物卡住等原因造成的。首先將控制系統斷電，然后用手轉動絲杠，若在某一部位感覺阻力特大甚至根本轉不動，則證明這一位置有故障。應檢查絲母與絲杠間隙或溜板鑲條是否太緊、滾珠絲杠的滾珠導槽內有無異物、絲杠有無彎曲變形、步進電機減速器內柔性齒輪是否松動或有無異物卡住等。
            若手動盤車沒有異常，則是控制系統有故障，應按照1的步驟進行檢查。
; e& x! P& o$ S& M7 T& P& i" w2 g            3．低速時步進電機運行正常，高速時步進電機丟步
7 q* ^/ g6 @' e/ p' i& Y2 L, ~. \: l            這一現象可能是驅動電源電壓降低，使步進電機輸出轉矩減小造成的。所以應重點檢查驅動電源部分。當高壓開頭三極管損壞后，高壓電源無法接通，使高速時步進電機輸出力矩減少，造成丟步。
1 \. L: P# B4 ^8 C2 N            也可能是機械故障造成的。所以在檢查上述部件未果的情況下，還應檢查絲杠、絲母、溜板、步進電機減速器等部分，當有部件彎曲、變型、或有異物卡住時會使運行阻力增大，當低速運行時，現象不明顯，但高速運行時則不能完全克服運行阻力而造成丟步。
            4．程序運行結束，刀具返回不到零點
            這一現象一般是控制系統故障引起的。刀具在進給或在加工時要求低速運行，這時步進電機運轉速度較低，采用低壓電源供電，而程序回零點時，要求快速退回，這時要求步進電機高速運行，采用高壓驅動電源，使輸出轉矩增大，保證正常回零。控制高壓驅動電源輸出的有一開關三極管，當開關三極管損壞后，高速回零點時，高壓電源打不開，步進電機輸出轉矩不夠，造成回零丟步，致使刀具返回不到原點。這一故障更換開關三極管即可消除。
            5．程序運行結束，刀具返回原點時越位
            這種現象一般是由機械傳動系統運行阻力太大引起的。切削進給時，刀架低速運行，低電壓驅動，步進電機運轉轉矩小，不足以克服阻力造成丟步。而回零時步進電機高壓驅動，運行速度高，力矩大，又沒有吃力阻力，步進電機運轉正常不丟步。這樣去時丟步而返回時正常就會造成上述現象。這時可檢查步進電機減速箱內傳動齒輪或步進電機與絲杠之間傳動齒輪上有無鐵屑異物，或溜板鑲條是否太緊使運行阻力增大等原因。
            6．空走刀時一切正常，但加工工件時尺寸誤差很大
            此現象一種可能是絲杠或絲母與車床部位連接松動造成。空走時沒有吃刀阻力，溜板運行正常，加工工件時由于吃刀阻力增大，絲杠或絲母與車床連接處松動，造成加工工件尺寸漂移。堅固連接部分，故障即可消除。
            另一種可能是由電動刀架造成的。如果刀架換刀后不能自動鎖緊，從而吃刀時刀具偏離加工點，也會造成上述現象。這時應檢查刀架鎖緊裝置及刀架控制箱。
" [9 ^4 j& Y, I* b: A$ I5 x& ~            7．   工件局部尺寸誤差大
            這種現象主要是絲母與絲杠間存在間隙所引起。由于絲母與絲杠長期在某一段運行，使該段的間隙增大，在程序開始時，測定的絲杠間隙被補償到程序里，但在磨損段無法補償時，則工件局部尺寸超差。解決的辦法是修理或更換絲杠。
            8．   電動刀架換刀時旋轉不止，不能定位
! i, W0 ?0 M4 q! P            這是由于當程序要某號刀時，電動刀架正轉選擇刀具，當旋轉到該號刀具時，沒有應答信號，從而使刀架旋轉不止，不能定位。這時應檢查電動刀架上的霍爾元件，當霍爾元件損壞時，會使所要刀具到位時，沒有檢測信號輸出，從而造成上述現象，這時，更換該號刀的霍爾元件即可。
            9．程序執行過程中，計算機返回監控狀態，一切工作不能進行
            這種現象一般是監控程序出現故障造成的，也有可能是強磁干擾引起的。對于強磁干擾可采用接地或屏蔽的辦法解決。若不按程序執行或起動程序時不按指令執行立即返回監控狀態，一般是監控程序或計算機硬件出現故障，可更換可疑芯片，如片外程序存貯器芯片，可編程接口芯片或單片機本身，有時片外數據存貯器故障也可能引起此現象。若實在不能解決，可找生產廠家重新進行調試。
6 A# J& X8 l: O5 Y            10．加工程序經常丟失，嚴重時造成控制系統不能正常工作
            若控制系統斷電后加工程序丟失，而機床上電后從新輸入加工程序，機床可以正常加工，則可能是備用電池電壓降低或斷開，造成數據存貯器中的加工程序在機床斷電后無法保持而丟失，這時，更換備用電池即可。若加工程序在加工過程中經常部分或全部丟失，則極有可能是數據存貯器故障引起的，這時可更換片外數據存貯器或單片機本身。
" P3 h% l# e0 T7 Y7 V2 V7 u  u            總之，簡易數控車床由機械和電氣兩部分組成，出現故障后要從機械和電氣兩個方面進行分析，判斷出是機械故障還是電氣故障，再深入分析，找出故障點，準確快速地處理故障，提高機床維修效率。

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梅山飛哥

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