文档介绍：数控机床维修技术
随着电子技术和自动化技术的发展,数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础,以大规模集成电路为标志的数控设备,已在我国批量生产、大量引进和推广应用,它们给机械制造业的发展创造了条件,并带来很大的效益。但同时,由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点,在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。
数控维修技术不仅是保障正常运行的前提,对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用,因此,目前它已经成为一门专门的学科。
另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备,这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效,都会使机床停机,从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。C机床,大多花费了几十万到上千万美元。在许多行业中,这些设备均处于关键的工作岗位,若在出现故障后不及时维修排除故障,就会造成较大的经济损失。
我们现有的维修状况和水平,与还存在很大的差距。造成差距的原因在于:人员素质较差,缺乏数字测试分析手段,数域和数域与频域综合方面的测试分析技术等有待提高等等。
下面我们从现代数控系统的基本构成入手,探讨数控系统的诊断与维修。
1 数控系统的构成与特点
目前世界上的数控系统种类繁多,形式各异,组成结构上都有各自的特点。这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。例如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求。对于T系统和M系统,同样也有很大的区别,前者适用于回转体零件加工,后者适合于异形非回转体的零件加工。对于不同的生产厂家来说,基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响,在设计思想上也可能各有千秋。例如,美国Dynapath系统采用小板结构,便于板子更换和灵活结合,而日本FANUC系统则趋向大板结构,使之有利于系统工作的可靠性,促使系统的平均无故障率不断提高。然而无论哪种系统,它们的基本原理和构成是十分相似的。一般整个数控系统由三大部分组成,即控制系统,伺服系统和位置测量系统。控制系统按加工工件程序进行插补运算,发出控制指令到伺服驱动系统;伺服驱动系统将控制指令放大,由伺服电机驱动机械按要求运动;测量系统检测机械的运动位置或速度,并反馈到控制系统,来修正控制指令。这三部分有机结合,组成完整的闭环控制的数控系统。
控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元,C、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。
数控系统的主要特点是:可靠性要求高:因为一旦数控系统发生故障,即造成巨大经济损失;有较高的环境适应能力,因为数控系统一般为工业控制机,其工作环境为车间环境,要求它具有在震动,高温,潮湿以及各种工业干扰源的环境条件下工作的能力;接口电路复杂,数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套,要随时处理生产过程中的各种情况,适应设备的各种工艺要求,因而接口电路复杂,而且工作频繁。
2 维修工作人员的基本条件
维修工作开展得好坏首先取决于人员条件。维修工作人员必须具备以下要求:
(1)高度的责任心与良好的职业道德;
(2)知识面广,掌握计算机技术、模拟与数字电路基础、自动控制与电机拖动、检测技术及机械加工工艺方面的基础知识与一定的外语水平;
(3)经过良好的技术培训,掌握有关数控、驱动及PLC的工作原理,C编程和编程语言;
(4)熟悉结构,具有实验技能和较强的动手操作能力;
(5)掌握各种常用(尤其是现场)的测试仪器、仪表和各种工具。
在维修手段方面应具备的条件
(1)准备好常用备品、配件;
(2)随时可以得到微电子元器件的实际支援或供应;
(3)必要的维修工具、仪器、仪表、接线、微机。最好有小型编程系统或编程器,用以支援设备调试;
(4)完整资料、手册、线路图、维修说明书(C操作说明书)以及接口、调整与诊断、驱动说明书,PLC说明书(包括PLC用户程序单),元器件表格等。
维修前的准备
接到用户的直接要求后,应尽可能直接与用户联系,以便尽快地获取现场信息、现场情况及故障信息。如数控机床的进给与主轴驱动型号、报警指示或故障现象、用户现场有无备件等。据此预先分析可能出现的故障原因与部位,而后在出发到现场之前,准备好有关的技术资料与维修服务工具、仪器备件等,做到有备而去。
3 现场维修
现场维修是对数控机床出现的故障(主要是数控部分)进行诊断,找出故障部位,以