nc工作機械は現代製造業の重要な設備であり、装備製造業の発展に大きな影響を与えている。しかし、実際の生産作業中に、また各種のよくある故障が現れ、各問題の発生はその原因があり、著者らはその解決方法を元に遡って探した。
故障解析の方法
一、よくある故障及びその分類
1.障害発生部位別に分類
(1)ホスト故障nc工作機械のホストは
通常nc工作機械を構成する機械、潤滑、冷却、排屑、液圧、空気と保護などの部分を指す。ホストによく見られる故障には以下のものがある。
- 1)機械部品の取り付け、デバッグ、操作使用の不当などの原因による機械の伝動故障
- 2)ガイドレール,主軸などの運動部品の干渉,摩擦の大きさなどによる故障
- 3)機械部品の破損、連結不良等による故障等
ホスト故障は主に伝動ノイズが大きい、加工精度が悪い、走行抵抗が大きい、機械部品の動作が行われない、機械部品の損傷などである。潤滑不良、油圧、空力システムの管路閉塞と密封不良はホスト故障のよく見られる原因である。nc工作機械の定期的なメンテナンス。「三漏」現象の発生の制御と根絶はホストの部分的故障を減らす重要な措置である。
(2)電気制御システム故障使用部品タイプから
一般的な習慣によって、電気制御システムの故障は「弱電」故障と「強電」故障に大別され、
「弱電」部分は制御システムの電子部品、集積回路を主とする制御部分である。デジタル制御工作機械の弱電部分はCNC、PLC、MDI/CRT及びサーボ駆動ユニット、出力ユニットなどを含む。
「弱電」故障はまたハードウエア故障とソフト故障の区別がある。ハードウェア障害とは,上記各部の集積回路チップ,ディスクリート電子部品,プラグイン,外部接続部品などが発生する障害である。ソフトウェア障害とは、ハードウェアが正常な場合に発生するアクチニウムの放出、データの損失などの故障のことである。加工プログラムのミス,システムプログラムやパラメータの変更や紛失,コンピュータの演算ミスなど。
「強電」の部分は制御システムの中の主回路あるいは高圧、大電力回路の中のリレー、接触器、スイッチ、ヒューズ、電源変圧器、モーター、電磁石、行程スイッチなどの電気部品とその構成する制御回路を指します。この部分の故障は補修、診断が便利であるが、高圧、大電流の仕事状態であるため、故障の発生率は「弱電」部分より高い。整備士に十分な注意を払わなければならない。
2.故障の性質によって分類する
(1)確定性故障確定性故障とは、制御システムホスト中のハードウェア損傷或いは一定の条件を満たせば、nc工作機械に必ず発生する故障である。この種類の故障現象はnc工作機械で最もよく見られるが、それは一定の規則を持っているため、修理に便利な確定性故障は回復不能であり、故障がいったん発生した後、もしそれを修理処理しなければ、工作機械は自動的に正常に回復しない。しかし、故障の根本的な原因が見つかれば、修理が終わった後に旋盤は直ちに正常に回復することができる。正確な使用と入念なメンテナンスは、故障を防止または回避するための重要な措置である。
运动を無作為で故障を無作為の故障は指数コントロール加工作業過程で偶然にトラブルが発生したこの故障の発生原因が隠蔽、その自転車を見つけにくい故常「ソフト故障」と呼び、無作為で故障の原因分析と故障诊断が困难で、一般に、故障の発生は、部品の取り付けの質やパラメータの设定で、部品の品質、ソフトウェア設計補完しない、作業環境の影響などさまざまな要因の関係。
ランダム性故障は回復性があり、故障が発生した後、再び起動するなどの措置を通じて、工作機械は通常は正常に回復することができるが、運行中に同じ故障が発生する可能性がある。
デジタル制御システムの保守検査を強化し、電気ボックスの密封、信頼性のある取り付け、接続、正確な接地とシールドはこのような故障の発生を減少、回避する重要な措置である。
3.故障の指示形式で分類する
(1)有報帯表示の故障nc工作機械の故障表示は指示灯表示とディスプレイ表示の2つの場合に分けられる:
1)指示灯表示警報指示灯表示警報とは,制御系の各セル上の状態指示灯(一般にLED発光管や小型指示灯からなる)を表示する警報である。数値制御システムの状態指示灯により,ディスプレイが故障した場合でも,故障の発生部位や性質を大まかに分析して判断できるためである。整備・故障排除の過程ではこれらの状態指示灯の状態を真剣にチェックしなければならない。
2)ディスプレイがアラームを表示する。ディスプレイ表示警報とは,CNCディスプレイから,通報番号と通報情報を表示できる通報のことである。デジタル制御システムは一般的に自己診断機能が強いため、もしシステムの診断ソフトと表示回路が正常であれば、システムに故障が発生すると、ディスプレイに警報番号とテキストの形式で故障情報を表示することができる。数値制御システムは表示できる通報が少ないと数十種類、多いと数千種類、故障診断の重要な情報である。ディスプレイのアラーム表示には,NCのアラームとPLCのアラームの2種類がある。前者はデジタル制御メーカが設置したため表示を下げた。これは、システムの「保守マニュアル」と照らし合わせて、この故障が生じる可能性のある原因を特定することができる。後者はデジタル工作機械メーカーが設置したPLC警報情報テキストであり、工作機械側のため表示する。工作機械メーカーが提供した「工作機械整備マニュアル」の内容と照らし合わせることができる。故障の原因を特定する。
(2)警報表示の故障なしという故障発生時。工作機械とシステムは警報表示がなく、その分析診断の難度は一般的に大きい。きちんとした分析判断が必要だ。特に、いくつかの早期デジタル制御システムに対して、システム自身の診断機能が強くない、あるいはPLC通報情報テキストがないため、通報表示がない故障情報が多い。
無警報表示故障に対して、通常は具体的な情況を具体的に分析し、故障の発生前後の変化によって。分析判断を行い、原理分析法とPLCプログラム分析法は無警報表示故障を解決する主要な方法である。
4.故障の原因別に分類する
- (1)nc工作機械自身の故障このような故障の発生は、nc工作機械自身の原因によるものであり、外部使用環境条件とは関係がない。nc工作機械に発生した最大の故障の多くはこのような故障である。
- (2)nc工作機械の外部故障のような故障は外部要因に起因する。給電電圧が低すぎる、高すぎる、波動が大きすぎる:電源の順序が正しくないあるいは三相の入力電圧の不平衡;環境温度が高すぎる:有害ガス、湿気、粉塵の流入:外部振動と妨害などは故障の原因である。
また、人工的な要素もnc工作機械の故障の外部原因の1つであり、関連資料の統計によると、初めてnc工作機械を使用するか熟練していない労働者がnc工作機械を操作し、使用の1年目に、操作不当による外部故障は工作機械の総故障の3分の1以上を占める。
上述の一般的な故障分類方法以外に、他の多くの異なる分類方法がある。例えば、故障時には破壊性がない。破壊的故障と非破壊的故障に分けられる。故障の発生と補修が必要な具体的な機能部位別に。数値制御装置の故障、進給サーボシステムの故障、主軸駆動システムの故障、白換刀システムの故障などに分けられ、この分類方法はメンテナンス時によく用いられる。
二、故障分析の基本方法
故障分析はnc工作機械の補修を行う第一歩であり、故障分析を通じて、一方で迅速に故障原因の排除故障を明らかにすることができる:同時に故障の発生と拡大を予防する作用も果たすことができる。一般的に、nc工作機械の故障分析の主な方法は以下の通りである。
(1)通常分析法通常分析法はnc工作機械の機械、電気、液などの部分に対して通常検査を行い、これによって故障の発生原因を判断する方法である。nc工作機械に通常の分析法は以下の内容を含む。
- 1)電源の規格(電圧,周波数,順序,容量などを含む)が適合するかどうかを検査する
- 2)CNCサーボ駆動,スピンドル駆動,モータ,入出力信号の接続が正しいかどうか,信頼性を検査する
- 3)CNCサーボ駆動などの装置内のプリント配線基板の取り付けがしっかりしているか,パッチ部が緩んでいるかを検査する
- 4)CNCサーボ駆動,スピンドル駆動などの部分の設定端,ポテンショメータの設定,調整が正しいかどうかを検査する
- 5)油圧、空気、潤滑部品の油圧、空気圧などが工作機械の要求に合うかどうかを検査する
- 6)電気部品、机械部品に明らかな損傷がないか、など
(2)動作分析法動作分析法は,工作機械の実際の動作を観察・監視し,動作不良部位を判定し,そこから故障の原因を追跡する方法である。
一般的に、nc工作機械は油圧、エアーコントロールを採用する部位、例えば:自動変換装置、交換作業台装置、治具と転送装置などはすべて動作診断を通じて故障原因を判定することができる。
(3)状態分析法状態分析法は,実行素子の動作状態をモニタリングし,故障原因を判定する方法の一つで,nc工作機械のメンテナンスに最も広く用いられている。
現代の数値制御システムでは、入力/出力電圧、入力/出力電流、所与/実回転速度、位置の実際の負荷の状況などを含む、主なパラメータをシステム、主軸駆動システム、電源モジュールなどの部品に与える動的、静的検出が可能である。また、デジタル制御システムをすべて入力出力信号/内部クレー、タイマーなどの状態を含め、亦できるデジタル制御システムのパラメータを診断検査を通じて状態を検査を通じて、無機器、設備の状況でできるシステムの内部のコンディションによって急速に故障の原因を见、cnc工作機械修理過程での使用が最も広く、修理者を身につけなければならない。
(4)操作,programming法操作,programming法は,何らかの特殊な操作や専用のテストケースを作成することで,故障の原因を確認する方法である。自動換刀,自動交換ステージ動作,単一機能のコマンドを手動ワンステップで実行するなどの方法で動作と機能の検出を行う。これにより,故障発生の原因や部品を具体的に判定し,コンパイラの正しさをチェックすることができる。
(5)システム自己診断法ncシステムの自己診断はシステム内部の自己診断プログラムあるいは専用の診断ソフトを利用して,システム内部のキーハードウェアおよびシステムの制御ソフトに対して自己診断,テストを行う診断方法である。それは主に起動自己診断、オンライン監視とオフラインテストの1つの方面の内容を含む(詳しくは下記を参照)。
三、CNCの故障自己診断
1。診断機
電源投入診断とは、システムの電源投入時に、システム内部診断プログラムによって自動的に実行される診断であり、コンピュータの電源投入診断と類似している。
電源の自己診断はシステム中の重要なハードウエア、例えば:CPU、メモリ、I/Oユニット、CRT/MDIユニット、紙テープ読み取り機、ソフトウェア駆働などの装置に対して自動検査を行うことができる;デバイスの実装,接続状態,性能の特定:一部のシステムは,PAM, ROM,専用LSIなど,何らかの重要なチップの診断も可能である。デジタル制御システムの自己診断は起動時に行い、すべての項目日に誤りがないことを確認した後、正常な運行状態に入ることができる。
診断の時間は十数値制御システムを決めるのに数秒かかるのが一般的であるが,数分を要することもある。自診断は一般的に決められた手順で行われるが,FANUC社のFANUCIIシステムを例に診断プログラムの実行中にシステムボード上の七段表示が9→8→7→6→5→4→3→2→1の順に変化していく。
9—CPUをリセットし,診断命令の実行を開始する。
8—ROMテストを行い,ROMチェックが誤った場合,ディスプレイがbになることを示す。
7—RAMをクリアして、システムはRAMの中の内容を除去して、正常な運行のために準備する;
6対のBAC(バスランダム制御)チップを初期化する。このとき、表示がAになったら、説明用ボードとCRTとを表示する
間の伝送にミスが生じた。にc、「連結误:fに、「i / o板や接続ケーブル不良:h、には用のないユニットの識別番号連結;表示小文字cは光ケーブル伝送エラーを表します。表示jは、plcやインタフェース回路転換不良など。
5—mdi部門に対する検査
4—crt部門に対する初期化
3—crtの初期画面を表示如:ソフトバージョン、シリーズ号など。その結果がlにすれば、明らかにplcの
制御ソフトウェアの問題は、oには、システムが初期化を通じて、制御ソフトウェアの問題は、
2—システムの初期化作業は完成されて;
—1ではシステムが正常に稼動すればこの結果にeはシステムのボードやrom板、または担当しているcnc制御ソフトが故障した。
一般の清况でcrt初期化が完成し、他の部分は存在の故障すれば、crtすなわち通報情報を表示できる。
2。オンラインモニタリング
オンライン監視できる分けて担当しているcnc内部監視手続きを通じて外部監視設備との二つの形式は内部の手続きを担当しているcncモニタリングシステム内部の手続きを通じて、各部分に対する状態を診断自動検査と監視の方法。オンライン監視範囲を担当しているcncそのものを含め、担当しているcncとつながっているサーボのユニット、サーボモーターが主軸モーターが主軸サーボユニットや、外部の設備など。オンラインモニタリングシステム作業過程で終始発効した。
ncシステム内部監視手続きインタフェース信号によると、内部の状態と故障を含む3面を見せた。
自社インタフェース信号によるとそれが担当しているcncやplc、担当しているcnc工作机械との全部をインタフェース信号の現行の状態。
数字を入力しない/出力信号の通を指す折れ清——、助けて故障を分析している。補修する際、担当しているcncとplc、担当しているcnc工作机械と各信号が代表の意味について、撤回および信号に各種の一定要件を取り揃えなければこそ、相応の検査を行った。ncシステムメーカーが提供した「機能を説明書』や「連結マニュアル」、工作机械メーカーが提供する「電気工作机械の原理図」には以上の状態を点検の技術指南。
运动内部状態に一般的に利用しない状態で顕機能を表示できる以下数側の内容:
1)ループ命令(加工プログラム)が実行されない外部要因。例えば:CNCシステムは「ビット検査」中にあるかどうか:「旋盤ロック」状態にあるかどうか:「スピード到着待ち」信号オンにあるかどうか:主軸がプログラミングに移るたびに「位置符号器」の測量信号を待つかどうか;螺旋模様の切削の時は、待機の『トランス信号が主軸i」かにスピード倍率を設定するかどうかは0%、等々。
2)リセット状態によると、指示システム「急停」状態か、または「外部のリセット」信号につながった状態だ。
3) thオリジナル通報状態表示。それ通報を見せた時の帯が間違って孔の位置。
4)メモリー内容と温泉に磁気メモリー異常状態の表示。
5)の位置につい誤差の表示。
6)サーボ骆动部分統制の情報によると
7)エンコーダー、光栅など位置測定パルス表示素子の入力など
购买故障した情報によると、デジタル制御システムで故障情報一般表示「通報」の形で、crtで表示。と通報の内容のデジタル制御システムによって多少違い。これらの情報は、「通報号」の加テキスト形式が、具体的な内容と方法は排除nc提供システムメーカーの「修理マニュアル」で閲覧できる。
を通じて外部監視設備を指す用コンピューター、plcプログラミング機などの装備をnc加工の各部分に対する状態を診断自動検査と監視の一つの方法だ。如:コンピューター、plcプログラミング器を通じて、plc手続き台形の図、機能図の形式でダイナミックされ、それは工作机械メーカーが未提供plc手続きの時、plc手続きを一読动态波形表示などの内容は、通常、必要のオンライン監視設備を借りても必要だ。
コンピューターネットワーク技術の発展に伴い、外部監視設備のオンラインの一つとして、インターネット連結した長距離診断技術が普及し、補完している。インターネットを通じて、デジタル制御システムメーカーが直接、生産製品の現場の状況を検出、防犯、適時システムから生じた問題を解決するための現場の補修者の指导と助けを提供している。
3。オフラインテスト
オフラインのテストも「オフライン診断」、それはデジタル制御システムと工作机械から離れ、、デジタル制御システムそのもののテストと検査。オフラインを通じてテストできるシステムの故障をさらにの位置、分母故障範囲を最小に身を。如:を通じて、印刷用のオフラインテスト、故障ができる範囲をプリント基板に位置のある部分はあるチップや素子は、これはプリント基板の復旧はi分必要なことだ。ncシステムのテストオフライン専用ソフトや診断専用測定装置が必要であり、ために、それはデジタル制御システムメーカーや専門の整備部門を。
コンピュータ技术の発展に合わせ、現代担当しているcncのオフライン診断ソフトが担当しているcnc制御ソフトウェアと一体化つつあるシステムが故障し「エキスパートシステム」を導入診断である。のようにソフトを通じ、照らしてcrt / mdiでさえ、简単な会话を操作すれば診断を担当しているcncシステムや工作机械の故障。
nc加工よく機械故障や防犯
一、主軸部品の不具合
制御電気使用のため、nc加工が主軸箱の構造が简単で、容易に故障が主軸の内部の部位は刃物をしっかりかかえ機関や自動制御装置などがある。保証や仕事で停電に刀を挟まれない独自の松脱いで、刃物をしっかりかかえ自動機関の採用をしっかりかかえばね、スイッチを配日程に挟んでリラックスしたり信号を送ったのだ。ば刃物をしっかりかかえてないを離し、刀は調整を松油圧スイッチ気筒の圧力や日程調整装置や皿の形のスプリングナットで、小さくスプリング圧合量。が主軸発熱とが主軸箱の騒音問題、また、も無視できないが、その主要考えが主軸の箱を洗い、潤滑油の量を調整し、保証向こうが主軸の箱とが主軸ベアリングを変え、修理や歯車が主軸箱などを変える。
2、制作を鎖で故障に
にnc加工を駆動システムでは、普遍的なボールを糸杠副、静水圧糸杠ナット副粉じんやプラスチック、転がる粉じん、静水圧粉じん。のために送电比鎖に故障があって、主に反映運動の質は低下している。如:未運動機械部品規定の位置に、運行が中断され、位置決め精度の低下、逆ギャップの増大、這って、大きくベアリング騒音(クラッシュ後)など。
またこの故障が以下の予防措置を通じて、
(1)各運動調節駆動精度向上副予算を力に、調整を动として、送电比ギャップを解消し、送电比鎖の短縮や駆動鎖で設置减速、歯車も送电比精度を高められるとする。
(2)送电比刚性を高めている。調節糸杠ナット副支承部品の予算が力や合理的な選択の糸杠自体は、サイズは送电比刚性の有効性を高める措置だ。刚性不足もが充満したり引きずって板に這ってや振動による逆死区、影響駆動の正確性。
(3)運動精度を高めます。は満足して部品の強度と刚性を前提に、できるだけ小さく運動部品の品質を小さくする回転部品の直径の質と、運動の部品の慣行を小さくする、運動の精度を高めます。
(4)粉じん転がる粉じんは物品に対しては敏感、良好な防護装置がなければ、また転がる粉じんの予算が力を選択適切でなければ、大会でのネットが著しく増加した。静水圧粉じんフィルター効果は良好な給油システムを所有しなければならない。
三、自働換刀装置の故障
自動ナイフ交換装置の故障は主に:ナイフバンクの運動故障、定位誤差が大きすぎる、機械ハンドの持ち手が不安定、機械ハンドの運動誤差が大きいなどである。故障が深刻な場合には換刀の動作が妨げられ、旋盤は仕事を停止させられる。
1.工具庫の運働の故障
電機軸とウォーム軸を連結する軸連動器が動揺したり、機械的に連結し過ぎたりすると、クランクが回転できなくなり、軸連動器のねじを締めなければならない。もし工具庫の回転が到着しなければ、電機の回転故障或いは伝動誤差によるものである。もしカッターがカッターを挟まない場合、カッターの上の調節ネジを調整し、バネを圧迫し、カッターの上/下の具合が悪い場合、フォーク位置あるいは制限スイッチの取り付けと調整状況を検査しなければならない。
2.機械ハンドの交換故障
もしカッターが締まらない、カッターが抜けているならば、カッターの圧力が増大するように調整し、或いは機械のカッターのカッターが締まった後にカッターが外れないならば、カッターが締まった後のナットを調整し、最大荷重が一定値を超えないようにしなければならない。もし、ナイフ交換時にナイフを落とした場合、交換時に主軸箱が交換点に戻らなかったり、交換点がドリフトしたため、主軸箱を操作し直し、交換点を再設定しなければならない。
四、各軸運動位置ストロークスイッチの圧合故障
nc工作機械では、自動化作業の信頼性を保証するため、大量の運動位置を測定する行程スイッチ工作機械を採用した。長期運行を経て、運動部品の運動特性が変化し、行程スイッチの圧合装置の信頼性及び行程スイッチ自身の品質特性の変化は、機械性能に大きな影響を与える。一般的に行程のスイッチを適時に検査と交換しなければならなくて、そのため種類のスイッチの不良が旋盤に与える影響を取り除くことができる。
五、補助装置の故障
1.油圧システム
油圧ポンプは変数ポンプを採用し、油圧システムの発熱タンク内のフィルターを減少し、定期的にガソリンあるいは超音波振動で洗浄する。よく見られる故障は主にポンプの磨耗、亀裂と機械損傷である。
2.気圧システム
カッターや工作物のクランプ、安全防護扉の開閉、主軸コーンホールのフケに用いられる気圧システムでは、分水フィルターは定期的に放水し、定期的に洗浄して、気動素中の運動部品の感度を保証する。弁心動作不良、空気漏れ、空気動力部品損傷及び動作不良などの故障はすべて潤滑不良によるものであり、そのため、オイルミストは定期的に洗浄しなければならない。また,常にエアロゾルの密封性をチェックする必要がある。
3.潤滑システム
旋盤のガイドレール、ギア、ボールねじ、主軸ボックスなどの潤滑を含む。潤滑ポンプ内のフィルタは定期洗浄,交換が必要であり,通常は年1回交換される。
4.冷却システム
それは工具と工作物に対して冷却と沖屑の作用を果たす。冷却液ノズルは定期的に洗浄する。
5.排屑装置
排屑装置は独立な機能を有する付属品であり、主に自動切削とデジタル工作機械の発熱を軽減する。そのため、排屑装置は即時に自動的に排屑することができ、その設置位置は普通にできるだけ刃物の切削区域に近づけなければならない。
六、おわりに
デジタル制御工作機械はコンピュータ制御、メカトロニクス一体化の自動化加工設備であり、デジタル制御工作機械の使用は技術応用工程である。正確な予防と有効な補修はデジタル制御工作機械の使用効率を高める基本保証である。よく見られる機械故障に対して、出現する機会は多くないが、総合的に故障の原因を分析し、判断し、可能な限り故障停止時間を短縮し、数値制御工作機械の性能の高効率の発揮に有利である。
