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操作數控機床的問題及解決方法
點擊次數:2142 發布時間:2013-12-17
  數控機床的控制系統中都有故障自診斷功能,一般情況下發生故障時都有報警信息出現,根據機床所使用的控制系統不同,提供的報警內容多少不一,按說明書中的故障處理方法檢查,大多數的故障都能找到解決方法。
  
  在查找故障原因前,必須了解以下情況:一、故障是在正常工作中出現還是剛開機就出現的。二、出現的次數,是*次還是多次發生。三、確認機床的加工程序不會有錯。四、其他人員是否對該機床進行了修理或調整。五、維修時的故障現象與現場的情況是否有差別。下面對數控機床的一些故障進行簡單分析,以供參考。
  
  數控車床在使用中出現手動移動正常,自動回零時移動一段距離后不動,重開手動移動又正常。車床使用經濟數控,步進電機,手動移動時由于速度稍慢移動正常,自動回零時快速移動距離較長,出現機械卡住現象。根據故障進行分析,主要是機械原因,后經詢問,得知該機床曾因加工時尺寸不準,另一臺機床上的電機拆來使用才出現了該故障的,經仔細檢查是因變速箱中的齒輪間隙太小引起,重新調整后正常。
  
  主軸失控。主軸轉動顯的無力且伴有異常聲音。根據查看到的現象,引起該故障的原因可能有主軸控制器失控,機械變速器或電機上的原因也不能排除。由于拆卸機械部分檢查的工作量較大,因此先對電氣部分的主軸控制器進行檢查,首先檢查控制器中預設的參數,再檢查控制扳,都無異常,經查看電路板較臟,按要求對電路板進行清洗,但裝上后開機故障照舊。因此控制器內的故障原因暫時可排除。
  
  為確定故障在電機還是在機械傳動部分必須將電機和機械脫離,經分析,異常聲音可能是軸承不良引起。將電機拆卸進行檢查,發現軸承確已損壞。又經檢查編碼器的光盤已劃破,更換軸承和編碼器后所有故障全部排除。該故障主要是主軸旋轉時有異常聲音,因此在排除時應查清聲源,再進行檢查。有異常聲音的常見為機械上磨擦、卡阻和軸承損壞。
  
  數控機床在生產操作中,總會出現一些干擾問題,那么如何解決這些問題呢?下邊與大家分享一下。
  
  一、干擾產生的原因
  
  電火花機床利用高頻放電對工件腐蝕加工,高頻對智能糾錯控制器產生干擾。干擾一般是指那些與信號無關的,在信號輸入、傳輸和輸出過程中出現的一些不確定的有害的電氣瞬變現象。這些瞬變現象會使數控系統中的數據在傳輸過程中發生變化,增大誤差,使局部裝置或整個系統出現異常情況,引起故障。干擾源的產生主要有以下幾種情況:
  
  ①電源干擾
  
  由于電網覆蓋范圍廣,存在多種設備共享一個電網,尤其是電網內部的變化,電源開關操作、雷擊浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊,使電壓暫變,導致電網電壓波動。此外,電源線在傳輸過程也會產生噪聲以及快速瞬變的脈沖串,污染電網。
  
  ②輻射干擾
  
  電磁或電場在自然界中無處不在。工作中的電火花穿孔機除了受到電場的作用外還受到了磁場的作用。電火花穿孔機在運行過程中,由于工作環境的惡劣性,不可避免的會受到電磁干擾
  
  ③數字信號和模擬信號間的干擾
  
  電火花穿孔機在工作過程中,由于整套設備涉及到的器件較多,既有AC380V、AC220V交流電信號,又有DV24V、DC5V的各種低壓直流電信號。用來傳遞信號的電纜,在走線過程中,有時會由于模擬信號輸出設備或由伺服驅動器或變頻器產生的干擾引起誤動作發生,影響設備的正常工作;用來傳遞I/O輸入/輸出信號的頻率受到時鐘頻率和諧波干擾,加上線路走線不當,使數字信號線和模擬信號線不可避免的會受到外來干擾信號的干擾,各種信號線相互之間也會通過線間耦合等產生干擾。
  
  二、抗干擾的措施
  
  這些措施主要包括屏蔽、隔離、濾波、接地和軟件處理等。
  
  ①屏蔽技術
  
  屏蔽是目前采用zui多也是zui有效的一種方式。屏蔽技術切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑通,常用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區域包圍起來,使屏蔽體內外的場相互隔離,切斷電磁輻射信號,以保護被屏蔽體免受干擾。
  
  屏蔽分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁屏蔽。在實際工程應用時,對于電場干擾時,系統中的強電設備金屬外殼(伺服驅動器、變頻器、驅動器、開關電源、電機等)可靠接地實現主動屏蔽;敏感設備如智能糾錯裝置等外殼應可靠接地,實現被動屏蔽;強電設備與敏感設備之間距離盡可能遠;高電壓大電流動力線與信號線應分開走線,選用帶屏蔽層的電纜。
  
  對于磁場干擾,選用高導磁率的材料,如玻莫合金等,并適當增加屏蔽體的壁厚;用雙絞線和屏蔽線,讓信號線與接地線或載流回線扭絞在一起,以便使信號與接地或載流回線之間的距離zui近;增大線間的距離,使得干擾源與受感應的線路之間的互感盡可能地小;敏感設備應遠離干擾源強電設備變壓器等。
  
  ②隔離技術
  
  隔離就是用隔離元器件將干擾源隔離,以防干擾竄入設備,保證電火花機床的正常運行。常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。
  
  (1)光電隔離
  
  光電隔離能有效地抑制系統噪聲,消除接地回路的干擾。在智能糾錯系統的輸入和輸出端,用光耦作接口,對信號及噪聲進行隔離;在電機驅動控制電路中,用光耦來把控制電路和馬達高壓電路隔離開。
  
  (2)變壓器隔離是一種用得相當廣泛的電源線抗干擾元件。
  
  它zui基本的作用是實現電路與電路之間的電氣隔離,從而解決地線環路電流帶來的設備與設備之間的干擾,同時隔離變壓器對于抗共模干擾也有一定作用。隔離變壓器對瞬變脈沖串和雷擊浪涌干擾能起到很好的抑制作用,對于交流信號的傳輸,一般使用變壓器隔離干擾信號的辦法。
  
  (3)繼電器隔離。
  
  繼電器的線圈和觸點之間沒有電氣上的。因此,可以利用繼電器的線圈接受電氣信號,而用觸點發送和輸出信號,從而避免強電和弱電信號之間的直接,實現了抗干擾隔離。
  
  ③濾波技術
  
  濾波技術是抑制干擾的一種有效措施。濾波器是由集總參數R、L、C構成等效電路。具有分離信號、抑制干擾、阻抗變換與阻抗匹配和延遲信號等功能。采用濾波器可以很好的濾波設備電路中的有害成分,提高設備的可靠性。在數控機床上,為了抑制高頻對智能控制裝置的干擾。可采用低通濾波器濾除電路中的高頻成分,改善電源質量。對于各類觸點或開關,在閉合或斷開瞬間因觸點抖動所引起的干擾,抑制感性負載在切斷電源瞬間所產生的反向勢,可以采用阻容濾波來排除,這樣可以將電感線圈的磁場釋放出來的能力,轉化為電容器電場的能量儲存起來,以降低能耗。采用L-C濾波器則會降低負載阻抗,從而增加濾波效果,發揮濾波器的作用,降低干擾。
  
  ④接地處理
  
  將電路、設備機殼等與作為零電位的一個公共參考點(大地)實現低阻抗的連接,稱之謂接地。接地的方式主要有:保護接地、工作接地、屏蔽接地。接地的目的有兩個:一是為了減小干擾;二是為了人身安全。為了降低安全事故的發生,安全接地保護接地端子與電氣設備的機殼底盤等應實現良好的搭
  
  接,做到真正的和大地相連。在數控機床的電柜中,接地排厚度不得低于3mm(銅板),接入大地的接地電阻應小4歐姆;系統內的保護地線,應用盡量粗和短的黃綠雙色線連接到接地排上,并且避免構成環路;可以減少與其他設備的相互電磁干擾。為了避免數控機床在工作過程中的共地線阻抗干擾和地環路干擾以及共模電流輻射干擾發生,工作接地極為重要。工作接地方式有浮地、單點接地、多點接地和混合接地。
  
  ⑤軟件抗干擾
  
  用軟件來識別有用信號和干擾信號,并濾除干擾信號的方法,稱為軟件濾波。一般通過信號時間、空間和屬性來判斷是有用信號還是干擾信號。當電磁干擾使數控系統的程序跑飛時,看門狗能夠幫助系統自動恢復正常運行。
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