鄭林

(上海滬旭設備工程有限公司,上海 200129)

關于數(shù)控切割機的故障分析與維修研究

鄭林

(上海滬旭設備工程有限公司,上海 200129)

隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,各種新技術、新設備層出不窮,數(shù)控切割機也得到了不斷優(yōu)化和更新,目前,已經(jīng)在各種機械加工領域得到了廣泛應用.但由于在工業(yè)生產(chǎn)中對其使用頻率的增加,出現(xiàn)了不同程度的損壞.因此,對數(shù)控火焰切割機、數(shù)控等離子切割機以及數(shù)控相貫線切割機的故障和維修問題進行了分析.

數(shù)控切割機;故障分析;維修研究;編碼器

數(shù)控切割機通常采用龍門框架結構,通過對機架的處理,使其應力被充分消除,穩(wěn)定性得到提升.數(shù)控切割機主要使用在生產(chǎn)方面,屬于加工的第一道工序,一旦其在運行過程中發(fā)生不同程度的故障,則會對后續(xù)的工作造成較大的不良影響.因此,應注重對其進行日常維護,及時對其進行故障排除,確保其能夠始終處于正常狀態(tài)投入到生產(chǎn)當中.

1 數(shù)控火焰切割機的故障及維修

1.1 切割過程中X軸不能移動

在數(shù)控火焰切割機中,通常會出現(xiàn)切割過程中X軸不能移動的現(xiàn)象,且一旦觸碰到X軸,系統(tǒng)就會報警,顯示難以進行橫向移動,驅(qū)動器也會發(fā)出警報.面對這種情況,應對機床的限位開關進行檢查,發(fā)現(xiàn)開關信號中存在異?，F(xiàn)象后,再對信號線進行檢查.如果線路一切正常,對開關內(nèi)部進行檢查中發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部觸電出現(xiàn)松動現(xiàn)象,則對其進行加固處理之后,信號可恢復到正常狀態(tài).系統(tǒng)進行啟動發(fā)現(xiàn)機床依然無法移動時,對X軸的電動機進行檢查發(fā)現(xiàn),測試電動機的電纜已經(jīng)絕緣,盤動電動機也處于正常狀態(tài).編碼器中的反饋電纜斷開后,對線路進行逐一檢測發(fā)現(xiàn),在反饋電纜中的信號線出現(xiàn)了斷裂,再用其他備用線替代之后,切割機的報警系統(tǒng)恢復正常狀態(tài).

1.2 切割過程中發(fā)生"抖動"現(xiàn)象

在切割機進行工作時,出現(xiàn)了較為嚴重的"抖動"現(xiàn)象,其加工的工件發(fā)生了嚴重的變形.面對這種情況,應在切割機加工的過程中,分別對X軸和Y軸進行試車,當小車處于正常的運行水平,切割長度與坐標的位置幾乎相同.當大車在Y軸上進行單獨運行時,發(fā)生了機架振動的情況,齒輪與齒條之間存在較大的缺陷.

1.3 切割過程中的"飛車"問題

在數(shù)控切割機運行的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)機床中X軸和Y軸同時出現(xiàn)"飛車"的問題.為了保障切割機的安全運行,可以將X軸和Y軸中的驅(qū)動電動機與負載脫離,機床一通電,兩軸中的電動機便開始同步轉動.由于兩軸中同時出現(xiàn)了不同程度的故障,因此,可以推斷兩軸中的公共供電系統(tǒng)出現(xiàn)了異常.在數(shù)控切割機中,兩軸之間的運動將通過"軸卡"來實現(xiàn),專業(yè)人員可以將機床的控制柜打開,對控制系統(tǒng)中的電源進行細致檢查發(fā)現(xiàn),其中,IO板出現(xiàn)了問題,同時,光電耦合元件方面出現(xiàn)了明顯的發(fā)黑問題.

2 數(shù)控等離子切割機的故障及維修

2.1 在鋼板切割過程中割不透鋼板

在利用等離子切割機進行鋼板切割的過程中,出現(xiàn)了割不透鋼板,且離子弧光微弱、不垂直的問題.面對此種現(xiàn)象,在故障現(xiàn)場對引弧和起弧進行查看后發(fā)現(xiàn),二者皆處于正常的工作狀態(tài),但是光線十分微弱,能量難以將鋼板穿透.在對供電電壓以及氣源壓力進行檢查后發(fā)現(xiàn),數(shù)值都處于合理的范圍內(nèi),冷卻液的壓力正常,但空氣中的流量明顯降低.因此,應將離子割槍電纜中的內(nèi)氣管兩端拆卸,利用干凈的空氣對其進行清潔.如果仍然不符合要求,則可以使用臨時氣管替代,氣壓明顯提升.對其割嘴以及渦流環(huán)等零件進行替換后嘗試開機發(fā)現(xiàn),已經(jīng)恢復到正常的狀態(tài),該機器可以臨時使用.

2.2 切割過程中,離子起弧后突然熄滅

在離子切割機切割過程中,起弧后突然熄滅,對現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)一切正常,待切割大約10 s后,等離子自動熄弧,但機床卻仍然處于運行動作中.通過對機床運行中的結構進行判斷發(fā)現(xiàn),不存在異?，F(xiàn)象,因此,弧光熄滅的原因可能存在于起弧信號以及反饋信號方面,應對離子電源以及機床PLC的反饋信號進行重點檢查.因此,應將離子電源以及弧壓控制盒打開,對其中線路進行仔細檢查,查看是否出現(xiàn)斷線或短路等現(xiàn)象.在對其內(nèi)部的起弧進行分別測量之后,看其是否存在弧壓電壓的問題.

3 數(shù)控相貫線切割機的故障及維修

3.1 開機狀態(tài)下,第五軸回零報警

本文所研究的相貫線切割機屬于五軸聯(lián)動,在回0過程中由于第五軸沒有找到0點,發(fā)出了警報.在對第五軸回0開關進行檢查時發(fā)現(xiàn),線路都處于正常狀態(tài).對參考點的數(shù)值進行適當調(diào)整和更改后發(fā)現(xiàn),故障無法排除,由此推斷,第五軸電動機的編碼器出現(xiàn)了"一轉"信號丟失問題,對此,利用同種型號的電動機進行更換之后發(fā)現(xiàn),機床回0處于正常狀態(tài),排除了發(fā)電機中的故障.

3.2 主軸難以正常轉動,啟動后報警

在主軸啟動之后,數(shù)控系統(tǒng)中將會立即報警,主軸的驅(qū)動器將會與之共同發(fā)出警報.面對此種狀況,應將電動機與負載分離,并對主軸電動機進行測試,對故障的類型進行合理判斷,比如其屬于機械或電氣故障等.經(jīng)過實驗能夠證實在電動機方面存在一些問題,此時,應對主軸電動機的電纜以及編碼器進行測量.在動力電纜中發(fā)現(xiàn)一相對地,在對其進行更換之后,此問題得到徹底解決.

3.3 數(shù)控系統(tǒng)的"死機"問題

當數(shù)控系統(tǒng)死機后,將難以進行后續(xù)操作,且會導致系統(tǒng)中的文件丟失.對于此種故障,可以在開機后進行"一鍵還原"操作,或?qū)υ撓到y(tǒng)進行重裝后進行系統(tǒng)恢復.由于數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常處于復雜的環(huán)境下運行中,因此,高溫、灰塵以及電磁干擾等對其造成了較大的干擾和威脅.對此,應對其進行備份,便于其在死機之后最快的時間內(nèi)排除故障.

4 結束語

綜上所述,由于數(shù)控切割機所處的工作環(huán)境通常較為惡劣,且高溫、灰塵以及電磁干擾等因素對其將產(chǎn)生了較大的影響.但在故障發(fā)生之后,應對故障的特征進行分析,不要盲目地對其進行拆卸,避免造成故障的擴大.此外,在實際應用過程中,應定期對其進行檢測,將機床日常運行中的狀態(tài)以及指示數(shù)據(jù)進行記錄,以便于及時發(fā)現(xiàn)問題,避免發(fā)生大的故障.

[1]周海杰.數(shù)控切割機CNC系統(tǒng)故障分析及改造方案[J].科技創(chuàng)新與應用,2015(11).

[2]夏建全.CNC-4A數(shù)控氣割機故障分析與排除一例[J].機械工程師,2013(11).

〔編輯:張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.127

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