数控机床常用的故障检测方法有几种?各有何特点?

Question

数控机床常用的故障检测方法有几种?各有何特点?

Answer 1

数控机床常用的故障检测方法：
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.
数控机床故障诊断
在故障诊断时应掌握以下原则：
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.
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.
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.
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.
1.直观法：这是一种最基本的方法.维修人员通过对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察以及认真察看系统的每一处,往往可将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板.这要求维修人员具有丰富的实际经验,要有多学科的较宽的知识和综合判断的能力.
2.自诊断功能法：现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度,但已经具备了较强的自诊断功能.能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况.一旦发现异常,立即在显示器上报警信息或用发光二极管批示出故障的大致起因.利用自诊断功能,也能显示出系统与主机之间接口信号的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分,并批示出故障的大致部位.这个方法是当前维修时最有效的一种方法.
3.功能程序测试法：所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能,如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法,编制成一个功能程序测试纸带,通过纸带阅读机送入数控系统中,然后启动数控系统使之进行运行,藉以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生的可能起因.本方法对于长期闲置的数控机床第一次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下,一时难以确定是编程错误或是操作错误,还是机床故障时的判断是一较好的方法.
4.交换法：这是一种简单易行的方法,也是现场判断时最常用的方法之一.所谓交换法就是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线路板、模板,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.它实际上也是在验证分析的正确性.
5.转移法：所谓转移法就是将系统中具有相同功能的二块印刷线路板、模块、集成电路芯片或元器件互相交换,观察故障现象是否随之转移.藉此,可迅速确定系统的故障部位.这个方法实际上就是交换法的一种.
6.参数检查法：数控参数能直接影响数控机床的功能.参数通常是存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的RAM中,一旦电池不足或由于外界的某种干扰等因素,会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,通过核对、修正参数,就能将故障排除.当机床长期闲置工作时无缘无故地出现不正常现象或有故障而无报警时,就应根据故障特征,检查和校对有关参数.另外,经过长期运行的数控机床,由于其机械传动部件磨损,电气无件性能变化等原因,也需对其有关参数进行调整.有些机床的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致.当然这些故障都是属于故障的范畴.
7.测量比较法：系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整、维修的便利,在印刷线路板上设计了多个检测用端子.用户也可利用这些端子比较测量正常的印刷线路板和有故障的印刷线路板之间的差异.可以检测这些测量端子的电压或波形,分析故障的起因及故障的所在位置.甚至,有时还可对正常的印刷线路人为地制造“故障”,如断开连线或短路,拨去组件等,以判断真实故障的起因.为此,维修人员应在平时积累印刷线路板上关键部位或易出故障部位在正常时的正确波形和电压值.因为系统生产厂往往不提供有关这方面的资料.
8.敲击法：当系统出现的故障表现为若有若无时,往往可用敲击法检查出故障的部位所在.这是由于cnc系统是由多块印刷线路板组成,每块板上又有许多焊点,板间或模块间又通过插接件及电缆相连.因此,任何虚焊或接触不良,都可能引起故障.当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处,故障肯定会重复再现.
9.局部升温：系统经过长期运行后元器件均要老化,性能会变坏.当它们尚未完全损坏时,出现的故障变得时有时无.这时可用热吹风机或电烙铁等来局部升温被怀疑的元器件,加速其老化,以便彻底暴露故障部件.当然,采用此法时,一定要注意元器件的温度参数等,不要将原来是好的器件烤坏.
10.原理分析法：根据系统的组成原理,可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数(如电压值或波形),然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较,从而对故障定位.运用这种方法,要求维修人员必须对整个系统或每个电路的原理有清楚的、较深的了解.
除了以上常用的故障检查测试方法外,还有拔板法,电压拉偏法,开环检测法.这些检查方法各有特点,按照不同的故障现象,可以同时选择几种方法灵活应用,对故障进行综合分析,才能逐步缩小故障范围,较快地排除故障.
11.通过PLC检测故障:数控机床出现的大部分故障都是通过PLC装置检查出来的.PLC检测故障的机理就是通过运行机床厂家为特定机床编制的PLC梯形图（即程序）,根据各种输人、输出状态进行逻辑判断,如果发现问题,产生报警并在显示器上产生报警信息.所以对一些PLC产生报警的故障,或一些没有报警的故障,可以通过分析PLC的梯形图对故障进行诊断,利用系统的梯形图显示功能或者机外编程器在线跟踪梯形图的运行,可提高诊断故障的速度和准确性.