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  • 德速伺服刀库卡刀刀臂回退操作步骤


    1、 按下SET功能键


    2、 按屏幕右下扩展键找到<操作>


    3、 选择 <操作>


    4、 通过PAGE翻页键找到 ARM SW


    5、 按下光标向右键,打开刀臂手动回退功能


    6、 选择手动模式,按下程序停止键,刀臂开始慢速回退,等刀臂回退到原位,松开程序停止键


    7、 关闭手动刀臂回退功能


    PLC的维护及使用技巧

    随着社会的发展,plc可编程序控制器在工业生产中得到了广泛的使用,但是其维护检修方法和技巧,很多工程师都不得法,下面为您介绍PLC使用过程的经验和技巧。

    一、PLC输入与输出

    一只小小的PLC灵活地控制着一个复杂系统,所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号,就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备,会束手无策,查找故障的速度会特别慢。鉴于这种情况,我们根据电气原理图绘制一张表格,贴在设备的控制台或控制柜上,标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号,中文名称,即类似集成电路各管脚的功能说明。有了这张输入输出表格,对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工就可以展开检修了。但对于那些对操作过程不熟悉,不会看梯形图的电工来说,就需要再绘制一张表格:PLC输入输出逻辑功能表。该表实际说明了大部分操作过程中输入回路(触发元件、关联元件)和输出回路(执行元件)的逻辑对应关系。实践证明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表,检修电气故障,不带图纸,也能轻松自如。

    二、输入回路检修

    判断某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏,可在PLC通电情况下(最好在非运行状态,以防设备误动作),按下按扭(或其他输入接点),这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接,按扭所对应的PLC输入指示灯亮,说明此按扭及线路正常。灯不亮,可能按扭坏、线路接触不良或者断线。若进一步判断,按扭如果是好的,那么用万用表的一根表笔,一头接PLC输入端的公共端,另一头接触所对应的PLC输入点(上述操作要小心,千万不要碰到220V或110V输入端子上)。此时指示灯亮,说明线路存在故障。指示灯不亮,说明此PLC输入点已损坏(此情况少见,一般强电入侵所致)。

    三、输出回路检修

    对于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型),若动作对象所对应的指示灯不亮,在确定PLC在运行状态下,那么说明此动作对象的PLC输入输出逻辑功能没有满足,也就是说输入回路出故障,按前面讲的,检查输入回路。若所对应的指示灯亮,但所对应的执行元件如电磁阀、接触器不动作,先查电磁阀控制电源及保险器,最简便的方法,用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮,可能对应保险丝熔断等电源故障。电笔亮,说明电源是好的,所对应的电磁阀、接触器、线路出故障。排除电磁阀、接触器、线路等故障后,仍不正常,就利用万用表一只表笔,一头接对应的输出公共端子,另一头接触所对应的PLC输出点,这时电磁阀等仍不动作,说明输出线路出故障。

    如果这时电磁阀动作,那么问题在PLC输出点上。由于电笔有时会虚报,可用另一种方法分析,用万用表电压档量PLC输出点与公共端的电压,电压为零或接近零,说明PLC输出点正常,故障点在外围。若电压较高,说明此触点接触电阻太大,已损坏。另外,当指示灯不亮,但对应的电磁阀、接触器等动作,这可能此输出点因过载或短路烧牢。这时应把此输出点的外接线拆下来,再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻,若电阻较小,说明此触点已坏,若电阻无穷大,说明此触点是好的,应 是所对应的输出指示灯已坏。

    四、程序逻辑推断

    现在工业上经常使用的PLC种类繁多,对于低端的PLC而言,梯形图指令大同小异,对于中高端机,如S7-300,许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解,否则阅读很困难,看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程 ,看起来比较容易。若进行电气故障分析,一般是应用反查法或称反推法,即根据输入输出对应表,从故障点找到对应PLC的输出继电器,开始反查满足其动作的逻辑关系。经验表明,查到一处问题,故障基本可以排除,因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的。

    五、PLC自身故障判断

    一般来说,PLC是极其可靠的设备,出故障率很低,但由于外部原因,也可导致PLC损坏。

    1、一只工作电源为220V的接近开关,其输入PLC信号触点两根引线与接近开关的220V的电 源线共用一根4芯电缆,一次该接近开关损坏,电工更换时,错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错,导致送电时烧坏了3路PLC输入点。

    2、一次系统电源变压器零线排因腐蚀而中断,导致接入PLC220V电源升到380V,烧坏了PLC底部的电源模块,后整改时增加了380/220V的隔离控制变压器。

    3、西门子S7-200的PLC输出公共端标1L、2L等,工作电脑为AC L1 N 表示,+24V 电源为L+M表示对初学者或经验不足者容易搞错。如果错把L+M当作220V电源端子,送电瞬间即将烧坏 PLC24V电源。

    PLC、CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零,PLC输入点如不是强电入侵所致,几乎也不会损坏,PLC输出继电器的常开点,若不是外围负载短路或设计不合理,负载电流超出额定范围,触点的寿命也很长。因此,我们查找电气故障点,重点要放在PLC的外围电气元件上,不要总是怀疑PLC硬件或程序有问题,这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的,因此PLC控制回路的电气故障检修,重点不在PLC本身,而是PLC所控制回路中的外围电气元件。


    轴承温度过高的原因及解决办法

    1、加油量不恰当,润滑油脂过少或过多

    应当按照工作的要求定期给轴承箱加油。轴承加油后有时也会出现温度高的情况,主要是加油过多。这时现象为温度持续不断上升,到达某点后(一般在比正常运行温度高10℃~15℃左右)就会维持不变,然后会逐渐下降。

    2、轴承所加油脂不符合要求或被污染

    润滑油脂选用不合适,不易形成均匀的润滑油膜,无法减少轴承内部摩擦及磨损,润滑不足,轴承温度升高。当不同型号的油脂混合时,可能会发生化学反应,造成油脂变质、结块,降低润滑效果。油脂受污染也会使轴承温度升高,加油脂过程中落入灰尘,造成油脂污染,导致轴承箱内部油脂劣化破坏轴承润滑,温度升高。

    因此应选用合适的油脂,检修中对轴承箱及轴承进行清洗,加油管路进行检查疏通,不同型号的油脂不许混用,若更换其它型号的油脂时,应先将原来油脂清理干净;运行维护中定期加油脂,油脂应妥善保管做防潮防尘措施。

    3、冷却不够

    检查管路是否堵塞,进油温度及回水温度是否超标。若冷却器选用不合适,冷却效果差,无法满足使用要求时,应及时进行更换或并列安装新冷却器。轴流式引风机还应检查中芯筒的保温和密封性。

    4、确认不存在上述问题后再检查联轴器找正情况和轴承

    联轴器的找正要符合工艺标准。在轴流式引风机、液力耦合器等找正时还应考虑运行中设备受热膨胀的问题。引风机叶轮侧因受热膨胀,轴承箱升高;液力耦合器运行中温度升高轴承箱膨胀,轴承升高,因此找正时电机要高一些,预留量的大小要依据设备的特性和运行中的温度参数而定。

    三、轴承检查主要有以下几点

    1、轴承的质量

    解体轴承箱期间,首先,检查润滑油脂是否有变质、结块、杂质等不良情况,这是判断轴承损坏原因的重要依据。其次,检查轴承有无咬坏和磨损;检查轴承内外圈、滚动体、保持架其表面的光洁度以及有无裂痕、锈蚀、脱皮、凹坑、过热变色等缺陷,测量轴承游隙是否超标;检查轴套有无磨损、坑点、脱皮,若有以上情应更换新轴承。

    2、轴承的配合

    轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常重要,当配合过松时,配合面会产生相对滑动称做蠕变。蠕变一旦产生会对磨损配合面,损伤轴或外壳,而且磨损粉末会侵入轴承内部,造成发热、振动和破坏。过盈过大时,会导致外圈外径变小或内圈内径变大,减小轴承内部游隙。为选择适合用途的配合,要考虑轴承负荷的性质、大小、温度条件、内圈外圈的旋转状各种条件因素。

    3、轴承各部配合间隙的调整

    轴承间隙过小时,由于油脂在间隙内剪力摩擦损失过大,也会引起轴承发热,同时,间隙过小时,油量会减小,来不及带走摩擦产生的热量,会进一步提高轴承的温升。但是,间隙过大则会改变轴承的动力特性,引起转子运转不稳定。因此需要针对不同的设备和使用条件选择核实的轴承间隙。


    完美解决bwinchina平台中车床振动震刀问题

    机床bwinchina平台中振动震刀问题,造成工件表面有颤纹,返工率、废品率高。机床震动原因一般是机床-工件-刀具三个系统中任一个或多个系统刚性不足,下面先说振动、震刀产生时都需要从哪些方面入手排查。

    1.工件方面的排查点

    (1)细长轴类的外圆车削;一般切削点离夹持点的距离,如果长径比超过3的话就容易振刀,可以考虑改变下工艺。

    (2)薄壁零件的外圆车削。

    (3)箱形部品(如钣金焊接结构件)车削。

    (4)超硬材质切削。

    2. 刀具原因

    (1)利用成型刀片进行成形车削;

    (2)刀具的角度特别是主偏角,后角,前角等;

    (3)刀刃的锋利程度;

    (4)刀尖圆弧半径是否过大;

    (5)切削参数是否合适。

    3. 机床原因

    (1)活顶尖伸出过长

    (2)轴承已受损而继续切削

    首先排除刀具的问题

    先查车刀本身刚度,是否未夹紧?是否伸出过长?是否垫片不平?再查车刀(镗刀)是否磨损?是否刀尖圆角或修光刃过宽?车刀后角是否过小?看一下你现在用的是90度刀还是45度的,试换一下。另外,走刀(进给量)太小,也可能是一种产生颤纹的诱因,可略调整加大一点。你调整一下转速、单刀切削深度、进给量试一下来排除共振点。

    排查机床及装卡部位原因

    (1)查找一下你的活顶尖是不是伸出过长,轴承是不是良好。里面有平面滚动轴承组合。实在怀疑,可以用死顶尖换用,注意中心孔的牛油润滑。

    (2)查找一下你尾架顶夹紧情况,夹紧条件下是不是左右里、上下里与机床主轴不同心。

    (3)把大中小拖板都紧一些,尤其是中拖板。

    (4)如果是机床的尾架部分你暂时无法去检查(第1、2点,需要一些钳工基础),可以试着从卡抓端向尾部走刀。反车,可以最大程度削除尾端的不给力。

    (5)如果第4步还有情况,要看一下主轴了,当然,如是三抓,也要查一下,是不是螺旋槽有损坏。四抓是人工自支调的,就不需检查了。

    综合抑制振刀的对策

    如果你的主轴瓦已经真的紧到位了,工件也不是薄壁空心件或悬伸过长,卡盘夹紧也没问题。采用其他一些抑制振刀的对策。依据研究所得的震刀原理,目前应用于bwinchina平台现场中有一些比较具体而实用的方法:

    (1)减轻造成振动的部份的工作重量,惯性越小越好。

    (2)针对振动最大的地方予以固定或夹持,如中心架、工作保持器等。

    (3)提高bwinchina平台系统的刚性,例如使用弹性系数较高的刀柄或使用加入动态减振器(Dynamic Damper)的特殊抗震力,以吸收冲击能量。

    (4)从刀片与工作旋转方向下功夫。

    (5)改变刀具的外型与进角,刀具鼻端半径(Nose Radius)越小越好,以降低切削阻力。 侧倾角(Sick Rake Angle) 必须取正值,以使切削方向更近垂直。后倾角(Back Rake Augle) 最好为正值,惟甚去屑切屑能力相对变差,因此一般可选 用槽刑刀以使倾角变为负值,但仍保有正值的切削效果。


    设备电气故障排除方法与维修技巧

    一、故障排除的基础

    要彻底排除故障,必须清楚故障发生的原因。要具有一定的专业理论知识。维修电工与其他工种比较而言,理论性更强。实际工作中,往往动脑筋的时间比动手的时间长,一旦找出故障点,修复就比较简单。了解设备的运行形式和对电气提出的要求,要弄懂电气设备的工作原理,熟练掌握电气工作原理,是排除故障重要的基础。

    灵活运用各种方法,才能迅速找到故障点并排除。了解各电器元件在设备中的具体位置及线路和布局,实现电气原理图与实际配线对应,是提高故障排除的基础。在排除故障测量时,要选择有效的测试点,防止判断误差,缩小故障范围。


    二、常见的分析和查找故障方法

    一般分为以下几种:

    1、电阻法

    通常利用万用表的电阻档,测量线路、触点等是否通断。

    2、电压法

    利用万用表相应的电压档,测量电路中电压值。

    3、电流法

    通过测量线路中的电流是否符合正常值,判定故障原因。

    4、仪器测试法

    借助各种仪器仪表测量各种参数,以便分析故障的原因。

    5、替代法

    在怀疑某个器件有故障,且有代用件时,可替换试验,看故障是否恢复。

    6、直接检查法

    在了解故障原因或根据经验针对出现故障几率高、或是一些特殊故障,可以直接检查所怀疑的故障点。

    7、比较、分析、判断法

    它是根据系统的工作原理、控制环节的动作程序以及它们之间的关系。结合故障发生,分析和判断,减少测量、检查等环节,迅速判断故障发生的范围。

    以上几种常用的方法,是本人根据多年工作经验总结出来的,可根据具体情况灵活运用。


    三、排除故障的步骤

    1、调查研究

    首先了解故障发生时的情况,可从以下几方面入手:

    a、详细询问操作者;

    b、通过看、听、闻、摸等方法,是否有如破裂、杂声、异味、过热等特殊现象;

    c、在确定无危险的情况下,通过测试判定故障所在,这是分析故障的基础。

    2、分析故障,确定故障的范围

    根据故障的现象,先动脑、后动手,结合设备的原理及控制特点进行分析,确定故障发生在什么范围内。

    3、排除故障的过程就是分析、检测和判断,逐步缩小故障范围

    一般情况下,以设备的动作顺序为排除故障时分析、检测的次序,先检查电源,再检查线路和负载;检查公共回路,再检查各分支回路;先检查控制回路,再检查主回路;先检查容易测量的部分(如电气箱内),再检查不容易检测的部分。确定故障范围后,根据工作原理,通过分析、检测、判断,确定故障点,排除故障。


    结语:通过以上分析,做为一名合格的维修电工必须做到:一方面要加强理论知识的学习,另一方面要采取各种途径来提高排除故障的能力,从而在今后的工作中能够掌握电气设备及线路的合理安装、良好的调试和日常保养与检查的方法,设备故障时能迅速查明故障原因、正确处理故障,保证设备正常运行。


    bwinchina平台中心主轴的常见故障分析

    bwinchina平台中心是高速、高精密、高自动化、结构异常复杂的先进bwinchina平台设备,在现代制造业生产中发挥着巨大的作用,一旦发生故障,极大的影响企业的生产效率,虽然bwinchina平台中心都具有着很好的故障自诊功能,在bwinchina平台中心发生故障时大部分都会有报警信息提示,但有时候bwinchina平台中心的故障是综合形式的,没有报警信息,无法区分是机械问题、电气问题,还是液气压问题、CNC系统,需要维修人员具有较多的知识和综合判断能力和丰富的维修经验。

    本文根据生产实践经验,对bwinchina平台中心常见的主轴故障进行了详细的分析,并提出了相应的维修措施,为bwinchina平台中心的维修和维护提供了有效的借鉴。


    一、bwinchina平台中心主轴的常见故障分析

    bwinchina平台中心的主轴通常使用伺服调速电动机调速,其结构相对简单,但是bwinchina平台中心有刀具自动夹、和切屑自动清除装置以及主轴准停装置,常见的主轴故障也多发生在这些部位,下面对其进行具体的分析。

    1、主轴发热、旋转精度下降问题

    故障发生的现象:bwinchina平台出来的工件孔精度偏低,圆柱度很差,主轴发热很快,bwinchina平台噪声很大。

    故障原因分析:经过对机床主轴长期观察可以确定,机床主轴的定心锥孔在多次换刀过程中受到损伤,主要损伤原因是使用过程中换刀的拔、插到失误,损伤了主轴定心孔的锥面,仔细分析后发现主轴部件的故障原因有四点:

    (1)主轴轴承的润滑脂不合要求,混有粉尘杂质和水分,这些杂质主要来源于该bwinchina平台中心用的没有经过精馏和干燥的压缩空气,在气动清屑时,粉尘和水气进入到主轴轴承的润滑脂内,导致主轴轴承润滑不好,产生大量热河噪声;

    (2)主轴内用于定位刀具的锥形孔定位面上有损伤,导致主轴的锥面和刀柄的锥面不能完美配合,bwinchina平台的孔出现微量偏心;

    (3)主轴的前轴承预紧力下降,导致轴承的游隙变大;

    (4)主轴内部的自动夹紧装置的弹簧疲劳失效,刀具不能完整拉紧,偏离了原本位置。

    针对以上原因,故障处理措施:

    (1)更换主轴的前端轴承,使用合格的润滑脂,并调整轴承游隙;

    (2)将主轴内锥形孔定位面研磨合格,用涂色法检测保证与刀柄的接触面不低于90%;

    (3)更换夹紧装置的弹簧,调整轴承的预紧力。

    除此之外,在操作过程中要经常检查主轴的轴孔、刀柄的清洁和配合状况,要增加空气精滤和干燥装置,要合理安排bwinchina平台工艺,不可使机器超负荷工作。

    2、bwinchina平台中心的主轴部件的拉杆钢球损坏问题

    故障发生的现象:主轴内刀具自动夹紧机构的拉杆钢球经常损坏,刀具的刀柄尾部锥面也经常损坏。

    故障原因分析:经研究发现,主轴松刀动作与机械手拔刀动作不协调,具体原因是限位开关安装在增压气缸的尾部,在气缸的活塞动作到位时,增压缸的活塞不能及时到位,导致在夹紧结构的机械手还未完全松开时就进行了暴力拔刀,严重损坏了拉杆钢球和拉紧螺钉。

    故障处理措施:对油缸和气缸进行清洗,更换密封环,调整压强,使两者动作协调一致,同时定期对气液增压缸进行检查,及时消除安全隐患。

    3、主轴部件的定位键损坏问题

    故障发生的现象:换刀声音较大,主轴前端拨动刀柄旋转的定位键发生局部变形。

    故障原因分析:经过研究发现,换刀过程中的巨大声响发生在机械手插刀阶段,原因是主轴准停位置有误差问题以及主轴换刀的参考点发生漂移问题。bwinchina平台中心通常采用霍尔元件进行定向检测,霍尔元件的固定螺钉在长时间使用后出现了松动,导致机械手插刀时刀柄的键槽没有对准主轴上的定位键,故而会撞坏定位键;而主轴换刀的参考点发生漂移可能是CNC系统的电路板发生接触不良、电气参数变化、接近开关固定松动等,参考点漂移导致刀柄插入到主轴锥孔时,锥面直接撞击定心锥孔,产生异响。

    故障处理措施:调整霍尔元件的安装位置,并加防松胶紧固,同时调整换刀参考点,更换主轴前端的定位键。除此之外,在bwinchina平台中心使用过程中要定期检查主轴准停位置和主轴换刀参考点的位置变化,发生异常现象要及时检查。

    除此之外,bwinchina平台中心还会发生一些其他的故障,在进行维修时,要本着先外围后内部、先软件后硬件、先机械后电气的原则,根据bwinchina平台中心的相关资料和bwinchina平台工艺,对故障进行仔细的检查,逐步缩小故障范围,最后确定故障原因,在可行的范围内提出处理措施并记录下来供以后维修使用。


    二、结论

    bwinchina平台中心主轴是bwinchina平台中心的核心部件,在使用过程中要对它细致的维护和保养,对于一些常见的机械故障要通过日常的检查及时发现并处理,减少bwinchina平台中心的故障停机次数和维修时间,保证bwinchina平台中心日常运转,延长bwinchina平台中心的使用寿命,为企业的生产节省成本。


    轴承发响30种原因总结

    新的轴承装上后发响的情况,相信大家一定都遇到过。这时候我们想到的一定是退货,但轴承发响一定是产品的质量原因吗?经过技术人员的长期总结,轴承发响有以下30种原因,可能还有很多是我们没有碰到过的,欢迎大家补充。


    轴承发响原因总结30种:

    1.油脂有杂质; 

    2.润滑不足(油位太低,保存不当导致油或脂通过密封漏损);

    3.轴承的游隙太小或太大(生产厂问题);

    4.轴承中混入砂粒或碳粒等杂质,起到研磨剂作用;

    5.轴承中混入水份,酸类或油漆等污物,起到腐蚀作用;

    6.轴承被座孔夹扁(座孔的圆度不好,或座孔扭曲不直);

    7.轴承座的底面的垫铁不平(导致座孔变形甚至轴承座出现裂纹);

    8.轴承座孔内有杂物(残留有切屑,尘粒等);

    9.密封圈偏心(碰到相邻零件并发生摩擦);

    10.轴承受到额外载荷(轴承受到轴向蹩紧,或一根轴上有两只固定端轴承);

    11.轴承与轴的配合太松(轴的直径偏小或紧定套未旋紧);

    12.轴承的游隙太小,旋转时过紧(紧定套旋紧得过头了);

    13.轴承有噪声(滚子的端面或钢球打滑造成);

    14.轴的热伸长过大(轴承受到静不定轴向附加负荷);

    15.轴肩太大(碰到轴承的密封件并发生摩擦);

    16.座孔的挡肩太大(把轴承发的密封件碰得歪曲); 

    17.迷宫式密封圈的间隙太小(与轴发生摩擦);

    18.锁紧垫圈的齿弯曲(碰到轴承并发生摩擦);

    19.甩油圈的位置不合适(碰到法兰盖并发生摩擦);

    20.钢球或滚子上有压坑(安装时用锤子敲打轴承所造成);

    21.轴承有噪音(有外振源干扰);

    22.轴承受热变色并变形(使用喷枪加热拆卸轴承所造成);

    23.轴太粗使实际配合过紧(造成轴承温度过高或发生噪音);

    24.座孔的直径偏小(造成轴承温度过高);

    25.轴承座孔直径过大,实际配合太松(轴承温度过高--外圈打滑);

    26.轴承座孔变大(有色金属的轴承座孔被撑大,或因热膨胀而变大);

    27.保持架断裂 。

    28.轴承滚道生锈。

    29.钢球、滚道磨损(磨bwinchina平台不合格或产品有碰伤)。

    30.套圈滚道不合格(生产厂问题)。


    解决数控铣床刀具径向跳动方法

    在数控铣床切削bwinchina平台过程中,造成bwinchina平台误差的原因很多,刀具径向跳动带来的误差是其中的一个重要因素,它直接影响机床在理想bwinchina平台条件下所能达到的最小形状误差和被bwinchina平台表面的几何形状精度。在实际切削中,刀具的径向跳动影响零件的bwinchina平台精度、表面粗糙度、刀具磨损不均匀度及多齿刀具的切削过程特性。刀具径向跳动越大,刀具的bwinchina平台状态越不稳定的,越影响bwinchina平台效果。


    一、径向跳动产生原因

    刀具及主轴部件的制造误差、装夹误差造成刀具轴线和主轴理想回转轴线之间漂移和偏心、以及具体bwinchina平台工艺、工装等都可能产生数控铣床刀具在bwinchina平台中的径向跳动。

    1、主轴本身径向跳动带来的影响

    产生主轴径向跳动误差的主要原因有主轴各个轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴挠度等,它们对主轴径向回转精度的影响大小随bwinchina平台方式的不同而不同。这些因素都是在机床的制造和装配等过程中形成的,作为机床的操作者很难避免它们带来的影响。

    2、刀具中心和主轴旋转中心不一致带来的影响

    刀具在安装到主轴的过程中,如果刀具的中心和主轴的旋转中心不一致,必然也会带来刀具的径向跳动。其具体影响因素有:刀具和夹头的配合、上刀方法是否正确以及刀具自身的质量。

    3、具体bwinchina平台工艺带来的影响

    刀具在bwinchina平台时产生的径向跳动主要是因为径向切削力加剧了径向跳动。径向切削力是总切削力在径向的分力。它会使工件弯曲变形和产生bwinchina平台时的振动,是影响工件bwinchina平台质量的主要分力。它主要受切削用量、刀具和工一件材料、刀具几何角度、润滑方式和bwinchina平台方法等因素的影响。


    二、减少径向跳动的方法

    刀具在bwinchina平台时产生径向跳动主要是因为径向切削力加剧了径向跳动。所以,减小径向切削力是减小径向跳动重要原则。可以采用以下几种方法来减小径向跳动:

    1、使用锋利的刀具

    选用较大的刀具前角,使刀具更锋利,以减小切削力和振动。选用较大的刀具后角,减小刀具主后刀面与工件过渡表面的弹性恢复层之间的摩擦,从而可以减轻振动。但是,刀具的前角和后角不能选得过大,否则会导致刀具的强度和散热面积不足。所以,要结合具体情况选用不同的刀具前角和后角,粗bwinchina平台时可以取小一些,但在精bwinchina平台时,出于减小刀具径向跳动方面的考虑,则应该取得大一些,使刀具更为锋利。

    2、使用强度大的刀具

    主要可以通过两种方式增大刀具的强度。一是可以增加刀杆的直径在受到相同的径向切削力的情况下,刀杆直径增加20%,刀具的径向跳动量就可以减小50%。二是可以减小刀具的伸出长度,刀具伸出长度越大,bwinchina平台时刀具变形就越大,bwinchina平台时处在不断的变化中,刀具的径向跳动就会随之不断变化,从而导致工件bwinchina平台表面不光滑同样,刀具伸出长度减小20%,刀具的径向跳动量也会减小50%。

    3、刀具的前刀面要光滑

    在bwinchina平台时,光滑的前刀面可以减小切屑对刀具的摩擦,也可以减小刀具受到的切削力,从而降低刀具的径向跳动。

    4、主轴锥孔和夹头清洁

    主轴锥孔和夹头清洁,不能有灰尘和工件bwinchina平台时产生的残屑。选用bwinchina平台刀具时,尽量采用伸出长度较短的刀具上刀时,力度要合理均匀,不要过大或过小。

    5、吃刀量选用要合理

    吃刀量过小时,会出现bwinchina平台打滑的现象,从而导致刀具在bwinchina平台时径向跳动量的不断变化,使bwinchina平台出的面不光滑吃刀量过大时,切削力会随之加大,从而导致刀具变形大,增大刀具在bwinchina平台时径向跳动量,也会使bwinchina平台出的面不光滑。

    6、在精bwinchina平台时使用逆铣

    由于顺铣时,丝杠和螺母之间的间隙位置是变化的,会造成工作台的进给不均匀,从而有冲击和振动,影响机床、刀具的寿命和工件的bwinchina平台表面粗糙度而在使用逆铣时,切削厚度由小变大,刀具的负荷也由小变大,刀具在bwinchina平台时更加平稳。注意这只是在精bwinchina平台时使用,在进行粗bwinchina平台时还是要使用顺铣,这是因为顺铣的生产率高,并且刀具的使用寿命能够得到保证。

    7、合理使用切削液

    合理使用切削液以冷却作用为主的水溶液对切削力影响很小。以润滑作用为主的切削油可以显着地降低切削力。由于它的润滑作用,可以减小刀具前刀面与切屑之间以及后刀面与工件过渡表面之间的摩擦,从而减小刀具径向跳动。

    实践证明,只要保证机床各部分制造、装配的精确度,选择合理的工艺、工装,刀具的径向跳动对工件bwinchina平台精度所产生的影响可以最大程度地减小。


    两步帮你提高数控机床精度

    随着我国经济的飞速发展,数控机床作为新一代工作母机,在机械制造中已得到广泛的应用,精密bwinchina平台技术的迅速发展和零件bwinchina平台精度的不断提高,对数控机床的精度也提出了更高的要求。尽管用户在选购数控机床时,都十分看重机床的位置精度,特别是各轴的定位精度和重复定位精度。但是这些使用中的数控机床精度到底如何呢?

    根据大量统计资料表明:65.7%以上的新机床,安装时都不符合其技术指标;90%使用中的数控机床处于失准工作状态。因此,对机床工作状态进行监控和对机床精度进行经常的测试是非常必要的,以便及时发现和解决问题,提高零件bwinchina平台精度。

    目前数控机床位置精度的检验通常采用国际标准ISO230-2或国家标准GB10931-89等。同一台机床,由于采用的标准不同,所得到的位置精度也不相同,因此在选择数控机床的精度指标时,也要注意它所采用的标准。数控机床的位置标准通常指各数控轴的反向偏差和定位精度。对于这二者的测定和补偿是提高bwinchina平台精度的必要途径。


    一、反向偏差

    在数控机床上,由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电动机、伺服液压马达和步进电动机等)的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在,造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差,通常也称反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床,反向偏差的存在就会影响到机床的定位精度和重复定位精度,从而影响产品的bwinchina平台精度。如在G01切削运动时,反向偏差会影响插补运动的精度,若偏差过大就会造成“圆不够圆,方不够方”的情形;而在G00快速定位运动中,反向偏差影响机床的定位精度,使得钻孔、镗孔等孔bwinchina平台时各孔间的位置精度降低。同时,随着设备投入运行时间的增长,反向偏差还会随因磨损造成运动副间隙的逐渐增大而增加,因此需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。

    反向偏差的测定

    反向偏差的测定方法:在所测量坐标轴的行程内,预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准,再在同一方向给予一定移动指令值,使之移动一段距离,然后再往相反方向移动相同的距离,测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定(一般为七次),求出各个位置上的平均值,以所得平均值中的最大值为反向偏差测量值。金属bwinchina平台微信内容不错,值得关注。在测量时一定要先移动一段距离,否则不能得到正确的反向偏差值。

    测量直线运动轴的反向偏差时,测量工具通常采有千分表或百分表,若条件允许,可使用双频激光干涉仪进行测量。当采用千分表或百分表进行测量时,需要注意的是表座和表杆不要伸出过高过长,因为测量时由于悬臂较长,表座易受力移动,造成计数不准,补偿值也就不真实了。若采用编程法实现测量,则能使测量过程变得更便捷更精确。

    例如,在三坐标立式机床上测量X轴的反向偏差,可先将表压住主轴的圆柱表面,然后运行如下程序进行测量:

      N10G91G01X50F1000;工作台右移

      N20X-50;工作台左移,消除传动间隙

      N30G04X5;暂停以便观察

      N40Z50;Z轴抬高让开

      N50X-50:工作台左移

      N60X50:工作台右移复位

      N70Z-50:Z轴复位

      N80G04X5:暂停以便观察

      N90M99;

    需要注意的是,在工作台不同的运行速度下所测出的结果会有所不同。一般情况下,低速的测出值要比高速的大,特别是在机床轴负荷和运动阻力较大时。低速运动时工作台运动速度较低,不易发生过冲超程(相对“反向间隙”),因此测出值较大;在高速时,由于工作台速度较高,容易发生过冲超程,测得值偏小。

    回转运动轴反向偏差量的测量方法与直线轴相同,只是用于检测的仪器不同而已。

    反向偏差的补偿

    国产数控机床,定位精度有不少>0.02mm,但没有补偿功能。对这类机床,在某些场合下,可用编程法实现单向定位,清除反向间隙,在机械部分不变的情况下,只要低速单向定位到达插补起始点,然后再开始插补bwinchina平台。插补进给中遇反向时,给反向间隙值再正式插补,即可提高插补bwinchina平台的精度,基本上可以保证零件的公差要求。

    对于其他类别的数控机床,通常数控装置内存中设有若干个地址,专供存储各轴的反向间隙值。当机床的某个轴被指令改变运动方向时,数控装置会自动读取该轴的反向间隙值,对坐标位移指令值进行补偿、修正,使机床准确地定位在指令位置上,消除或减小反向偏差对机床精度的不利影响。

    一般数控系统只有单一的反向间隙补偿值可供使用,为了兼顾高、低速的运动精度,除了要在机械上做得更好以外,只能将在快速运动时测得的反向偏差值作为补偿值输入,因此难以做到平衡、兼顾快速定位精度和切削时的插补精度。

    对于FANUC0i、FANUC18i等数控系统,有用于快速运动(G00)和低速切削进给运动(G01)的两种反向间隙补偿可供选用。根据进给方式的不同,数控系统自动选择使用不同的补偿值,完成较高精度的bwinchina平台。

    将G01切削进给运动测得的反向间隙值A

    输入参数NO11851(G01的测试速度可根据常用的切削进给速度及机床特性来决定),将G00测得的反向间隙值B

    输入参数NO11852。金属bwinchina平台微信内容不错,值得关注。需要注意的是,若要数控系统执行分别指定的反向间隙补偿,应将参数号码1800的第四位(RBK)设定为1;若RBK设定为0,则不执行分别指定的反向间隙补偿。G02、G03、JOG与G01使用相同的补偿值。


    二、定位精度

    数控机床的定位精度是指所测量的机床运动部件在数控系统控制下运动所能达到的位置精度,是数控机床有别于普通机床的一项重要精度,它与机床的几何精度共同对机床切削精度产生重要的影响,尤其对孔隙bwinchina平台中的孔距误差具有决定性的影响。一台数控机床可以从它所能达到的定位精度判出它的bwinchina平台精度,所以对数控机床的定位精度进行检测和补偿是保证bwinchina平台质量的必要途径。

    定位精度的测定

    目前多采用双频激光干涉仪对机床检测和处理分析,利用激光干涉测量原理,以激光实时波长为测量基准,所以提高了测试精度及增强了适用范围。检测方法如下:

    安装双频激光干涉仪;

    在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置;

    调整激光头,使测量轴线与机床移动轴线共线或平行,即将光路预调准直;

    待激光预热后输入测量参数;

    按规定的测量程序运动机床进行测量;

    数据处理及结果输出。

    定位精度的补偿

    若测得数控机床的定位误差超出误差允许范围,则必须对机床进行误差补偿。常用方法是计算出螺距误差补偿表,手动输入机床CNC系统,从而消除定位误差,由于数控机床三轴或四轴补偿点可能有几百上千点,所以手动补偿需要花费较多时间,并且容易出错。

    现在通过RS232接口将计算机与机床CNC控制器联接起来,用VB编写的自动校准软件控制激光干涉仪与数控机床同步工作,实现对数控机床定位精度的自动检测及自动螺距误差补偿,其补偿方法如下:

    备份CNC控制系统中的已有补偿参数;

    由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床CNC程序,并传送给CNC系统;

    自动测量各点的定位误差;

    根据指定的补偿点产生一组新的补偿参数,并传送给CNC系统,螺距自动补偿完成;

    重复进行精度验证。

    根据数控机床各轴的精度状况,利用螺距误差自动补偿功能和反向间隙补偿功能,合理地选择分配各轴补偿点,使数控机床达到最佳精度状态,并大大提高了检测机床定位精度的效率。

    定位精度是数控机床的一个重要指标。尽管在用户购选时可以尽量挑选精度高误差小的机床,但是随着设备投入使用时间越长,设备磨损越厉害,造成机床的定位误差越来越大,这对bwinchina平台和生产的零件有着致命的影响。采用以上方法对机床各坐标轴的反向偏差、定位精度进行准确测量和补偿,可以很好地减小或消除反向偏差对机床精度的不利影响,提高机床的定位精度,使机床处于最佳精度状态,从而保证零件的bwinchina平台质量。


    数控机床PMC故障诊断与实例分析

    数控机床除了对各坐标轴的位置进行连续控制外,还要对主轴单元实现控制,实现正转和反转、换刀及机械手控制、工作台交换、切削液开关和润滑系统顺序控制。这些都是靠可编程机床控制器(PMC)来实现的。PMC是通过对程序的周期扫描,来进行数控机床外围辅助电气部分的逻辑顺序控制。PMC是连接机床与数控系统的桥梁,其中包括大量的输入和输出信号。在这些输入输出信号中,任何一个信号不到位,都会使机床出现故障。而机床侧的输入、输出元件,是数控机床上故障率较高的部分,在数控机床故障中,PMC类故障占有较高的比率,因此掌握PMC类故障的诊断方法,显得非常重要。


    一、常见PMC故障诊断方法

    1、根据系统诊断号或报警号诊断故障

    PMC 具有丰富的自诊断功能。当PMC自身故障或外围设备故障,都可用PMC上具有诊断指示功能的发光二极管进行诊断。在FANUC 0i系统诊断画面中,可以直接通过诊断参数DGN000至DGN016显示自动运行状态,这些信息指示了系统在执行自动指令时所处的状态。可通过诊断参数DGN020到DGN025进行自动运行停止状态的显示,这些信息指示了系统不执行自动bwinchina平台程序的原因。通过各诊断数据的状态组合,可以分析、确定系统实际所处的状态。

    (1)PMC总体检查的基本流程,如图1所示。主要找出故障点的大方向,再逐渐细化以找出具体故障。

    (2)电源故障检查。电源灯不亮时,需对供电系统进行检查,包括电源电压、熔断丝、接线等检查。

    (3)运行故障检查。电源正常时,运行指示灯不亮,系统因其他异常而终止正常运行。

    (4)输入/输出故障检查。除了检查输入/输出单元的状态外,还要检查与连接配线、接线端子、熔断器等元件的状态。

    2、观察PMC状态

    通过观察PMC状态,判断开关量是否已输入或已输出,在MDI方式→PMC基本菜单→[PMCDGN]→[STATUS]界面的输入开关量或直接观察梯形图相应的开关量的通断,若逻辑为“1”或通,表示机床侧、CNC侧连接没有问题;若不通,则检查外部电路。数控机床中,输入输出信号的传递,一般都要通过PLC接口来实现。因此,许多故障都会在PLC 的I/O 接口的通道中反映出来。

    3、根据动作顺序诊断故障

    数控机床上刀具的自动换刀动作,是按照一定的顺序来完成的。因此,可以观察机械装置的运动过程,比较正常和故障时的情况,就可发现疑点,诊断出故障的原因。

    4、动态跟踪梯形图诊断故障

    数控机床有些报警信息,并没有直接反映出报警的原因,还有些故障不产生报警信息,只是有些动作不执行。采用肉眼观察不出I/O的变化,难以诊断故障原因。可通过跟踪PLC 梯形图的实时运行,来确诊故障。


    二、PMC 故障的诊断方法的应用

    FANUC 的PMC 可以直接在系统显示画面里进行监控,从而进行故障的判断。PMC 的故障常常出现在输入输出及标志状态是否正常,执行机构动作是否正常执行。要对其进行有效的诊断,就要借助PMC提供的各项功能,对PMC进行诊断。PMC的诊断分动态和静态两种。在诊断时一定先确定PMC为运行状态。

    1、静态的诊断。就是在查看梯形图I/O模块的连接状况,和查看PMC各个信号的ON/OFF状态。

    2、动态地进行诊断。LADDER 运行,动作却不能正常地执行,并带有误动作。有些PLC发生故障时,PMC会出现误动作,查看输入输出及标志状态均为正常,此时必须通过PLC 动态跟踪,实时观察I/O及标志位状态的瞬间变化,根据PLC的动作原理做出诊断。


    三、实例分析

    实例一

    某FANUC 0i系统的数控机床在自动运行状态中,每当执行M8(切削液喷淋)这一辅助功能指令时,bwinchina平台程序就不再往下执行了。此时,管道是有切削液喷出的,系统无任何报警提示。

    分析与处理过程:

    (1)调出诊断功能画面,发现诊断号000为1,即系统正在执行辅助功能,切削液喷淋这一辅助功能未执行完成(在系统中未能确认切削液是否已喷出,而事实上切削液已喷出)

    (2)查阅电气图,发现在切削液管道上装有流量开关,用以确认切削液是否已喷出。在执行M8 指令并确认有切削液喷出的同时,在PMC程序的信号状态监控画面中,检查该流量开关的输入点X2.2,而该点的状态为0(有喷淋时应为1),于是故障点可以确定为在有切削液正常喷出的同时,这个流量开关未能正常动作所致。

    (3)因此重新调整流量开关的灵敏度,对其动作机构喷上润滑剂,防止动作不灵活,保证可靠动作。在做出上述处理后,进行试运行,故障排除。

    实例二

    XH754 卧式bwinchina平台中心,FANUC-6M系统,X轴无反应,无报警信息

    (1)故障分析。手动、自动方式X 轴均不起作用,且无报警信息,其他显示均正常。当使用MDI方式时,操作面板上的循环启动CYCLE START,START灯亮。查PMC 梯形图和参数,均正常,说明CNC信号已发,X轴启动条件已满足,但伺服不执行。所以可将故障缩小在X轴伺服单元上。

    (2)故障处理。将伺服单元对调,即X 轴和Y 轴伺服驱动器接口对换,重新开机,试运行Y轴,看Y轴伺服电动机是否动作。若无,说明X轴伺服驱动器有故障。返厂或进一步拆下,查看伺服驱动器内部芯片和引脚,观察芯片和引脚是否蚀断,若发现,用不带电的电烙铁将元件拆卸,更换。


    四、结束语

    通过以上实例分析,PMC类故障诊断的关键是:要注意数控机床各部分检测开关的安装位置,要清楚PMC输入信号和输出信号的标志。由于数控机床电气控制系统的外围器件,大多与PMC 相联系,系统提供的PMC诊断功能非常实用。应用好这些方法,将对数控机床的故障诊断与维修,带来了很大的方便。


    数控机床维修改造中需要注意的要点

      以数控技术作为基础的先进制造技术成为当前机械制造技术的主要发展趋势,数控机床具有高效率以及高精度的特点,现代制造业中数控机床的大量使用对数控设备利用率的高低、现代企业效益的好坏都具有非常重要的意义。因此,在当前背景下,对“数控机床维修改造中需要注意的要点探析”这一课题进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。


    一、数控机床维修改造的必要性

      数控机床在我国的大规模使用开始于20世纪80年代,而数控机床维修改造的必要性主要表现在以下几个方面:

      (1)数控设备处于许多行业的关键工作岗位,且经常处于长期运转或者超负荷使用的状态下,而在平时的使用中又缺乏认真的保养与维修,进而导致数控机床的精度受到严重的影响,机床也被严重磨损。

      (2)由于数控设备结构以及使用人员的改变,导致数控机床操作的相关技术力量不够,最终被大量闲置。

      (3)随着新产品制造业的发展以及计算机技术的进步,原有的数控机床的性能已经难以满足相关的要求,对数控系统的更新以及数控维修的改进提出了新的要求。


    二、数控机床维修改造中存在的问题

      当前我国数控机床维修改造存在的问题具有多方面的表现,具体来说,主要有以下几方面:

    1、乱接中线到PE

    根据相关的技术要求,电器设备内部的中线与保护接地的电路之间不能相连。机械的电柜内部也不能使用PE兼用端子。但在数控机床的维修改造的实际操作中,由于增加器件的需要,往往会将机床PE接地端和三相380v中的一相进行直接的连接,以构成AC220V,对接近机床的工作人员带来了遭受电击的危险。

    2、非单一电源

    根据相关的标准,机械电气设备应该连接在单一电源之上,但在实际的数控设备维修改造中,往往会由于走线的方便而进行另外引线。这样在紧急的情况下,在切断设备电源开关之后,往往会因为没有切断设备的全部电源而对技术人员带来安全隐患。

    3、电气设备欠保护

    电动机的热积累是电动机烧毁的一个主要原因,根据相关的技术标准,连续工作在0.5kw以上的电动机必须要有热保护的措施。在实际的机床设备改造中,往往使用的是和电动机不匹配的“时间-电流”的保护器件,在被保护器件绕组的时间常数和保护器件有较大的差异时,会严重降低保护的作用。


    三、数控机床维修改造中需要注意的要点

    1、数控机床维修改造的原则

      (1)先易后难的原则。当数控机床的故障比较多时,应该要遵循先易后难的原则,先排除比较简单的故障,在解决简单故障的过程中再探究复杂的故障。

      (2)先外部后内部的原则。由于数控机床属于电气、机械以及液压为一体的机械设备,外围电器件的损坏以及连接设备接触的不良是导致数控机床故障的重要原因,同时,外部环境也会引发数控机床的故障。因此,在进行数控机床的改造维修中,必须要对位置开关、按钮元件以及液压阀等外部元件进行仔细检查,注重检查电控柜插座、端子排以及印刷线路板的插头座等机电的连接设备,同时,还需要对湿度、油污、粉尘以及温度进行常规性的检查。通过对数控机床的外部检查可以尽量避免大拆大卸,以免造成机床设备精度的降低以及故障与维修的麻烦。

      (3)先观察后动手的原则。在数控机床设备出现故障之后,应该要先仔细阅读数控机床的操作以及维修的说明,再对故障发生的原因以及故障的过程进行调查,最后再对故障出现的原因以及解决的方案进行仔细的研究,最后再进行有针对性的故障诊断,且需要保持设备的通电,以对数控机床进行动态的故障查找和故障检测。

    2、数控机床维修改造需要注意的技术要点

      (1) 大型专用数控设备的技术要点

      对于大中型的数控机床的主轴一般都是采用齿轮变速的传动方式,以扩大恒功率区域的变速范围,保证低速时可传递较大的转矩。由于齿轮的变速存有“挂档”的问题,为了预防挂档时出现顶齿的现象需要采用电动瞬动来完成。因此,在进行大惯量部件的延时时需要采用时间继电器来进行检测。同时,由于挂档的限位开关应该要对计算机挂档成功是否进行回答,在进行挂档的瞬间点需要向接口输出短时运动的命令,这一操作的过程很难在PAL的系统中完成,导致PAL难以对电机运动的问题进行处理。因此,在数控机床的设备中需要特别注意在面板上保留手动挂档的按钮开关。同时,在专有机床的数控改造中,需要进行参数宏调用的方式以实现PLC程序和零件bwinchina平台程序之间信息的传递,最终实现特殊的功能要求。最后,大型专用的数控设备需要特别注意放松和夹紧问题,具体来说,当坐标轴在运动时需要放松,到达目的位置时需要立即夹紧,另外,还需要将坐标轴分成高夹、低夹两个程度,以避免夹紧时出现抖动的现象。

      (2) 振荡轴软件维修的要点

      机械的部分磨损会导致坐标轴的振荡,一般来说,在进行数控机床旧设备的改造与维修时,需要找出原NC系统中的相关参数,再适当扩大到位带与夹紧带,以对坐标轴的振荡问题进行临时性的解决。但是需要对机械部门的磨损进行彻底的修复才能彻底解决坐标轴的振荡问题。

      (3) 数控机床设备的导轨

      对于数控设备来说,其导轨不但需要具有普通车床导向的工艺性和精度以外,还需要具有耐磨损以及耐摩擦的特性,因此,需要保证数控车床足够的精度,以此来避免数控机床的bwinchina平台精度受到导轨变形的影响,具体的操作时需要使用合理的导轨润滑和防护。另外,由于一般的机床的齿轮大多集中于变速箱与主轴箱当中,因此,数控机床所使用的齿轮精度应该要高于普通的机床,以此来保证数控传动的精度,同时,数控机床改造的结构也应该要满足无间隙传动的要求。

      (4) 数控机床维修改造的调试与验收

      对数控设备进行相关的调试以及对维修的标准进行合理的验收也是数控机床维修改造必不可少的一个步骤。在进行数控机床的调试过程中,需要有专门的负责人来对机械、液压以及光学、传感等操作进行合理的调试,并按照从小到大、从简到繁、从外到里的程序来进行。而在制定维修工作的维修标准时,也应该要遵循实事求是的原则,根据数控机床的具体特点进行系统的考核。


    四、结束语

      由以上可以看到,加强数控机床的维修改造对现代制造业的发展具有非常重要的意义。针对我国当前数控机床改造维修存在的诸如乱接中线到PE、非单一电源、电气设备欠保护等方面的问题,需要相关的技术人员坚持先易后难的原则、先外部后内部的原则、先观察后动手的原则等数控机床维修改造的原则,并掌握好数控技术维修改造中大型专用数控设备的技术要点、振荡轴软件维修的要点、数控机床设备的导轨、数控机床维修改造的调试与验收等方面的技术要点,就一定能切实提高我国现代企业数控机床维修改造的水平,最终促进我国现代制造业以及现代企业的发展。


    数控机床自动换刀装置常见故障分析

    前言

      数控机床自动换刀装置(简称ATC Auto Tool Change),是数控机床自动化的标志,是数控机床重要执行机构,它们的运行可靠性直接影响机床的bwinchina平台质量和效率,自动换刀装置(ATC)机构较复杂,且在工作中又频繁运动,故障率较高。目前机床上有50%以上的故障都与之有关。如何保证ATC长期稳定的运转,提高其运行的可靠性,并能快速排除出现的故障,是保证设备使用效率的主要手段之一。通过分析公司现场所有数控设备的自动换刀装置原理和结构,建立通用结构模型,在模型的基础上对现场设备的自动换刀装置故障进行分析,快速准确判断故障原因,提高维修效率。

    一、换刀装置类型及其特点

    1、换刀装置类型

      1.1回转刀架形(常用于车床,自动换刀装置不带机械手)特点:回转刀架在结构上必须有较好的强度和刚性,并具有尽可能高的重复定位精度。一般可安装四、六或十二把刀,多数车削中心采用十二刀位结构。

      1.2 带刀库的自动换刀装置(常用于bwinchina平台中心,自动换刀装置带机械手)特点:结构复杂,实现刀具在刀库与机床主轴之间的传递和装卸。

      1.3更换主轴头换刀装置(常用于数控铣床)

      特点:各个主轴头上预先装有各工序bwinchina平台所需的旋转刀具,受到换刀数控指令时,各主轴头转到bwinchina平台位置,并接通主轴运动使相应的主轴带动刀具旋转,而其他处于不bwinchina平台位置的主轴都与机床主运动脱开。

    2 、换刀装置的特点

      2.1回转刀架:

      四方回转刀架换刀过程:1)刀架抬起: 当数控装置发出换刀指令后,电动机23 正传,经联轴套16,轴17,由滑动键(花键)带动蜗杆19,涡轮2,轴1,轴套10转动。轴套10的外圆上有两处凸起,可在套筒9内孔中的螺旋槽内滑动,从而举起与9相连的刀架8及上端齿盘6,使上端齿盘6与下端齿盘 5分开,完成刀架抬起动作。

      2.2刀架转位: 刀架抬起以后,轴套10仍在继续转动,同时带动刀架8转动(90°180°,270°,360°),并由刀架上的霍尔元件发出刀位编码给数控装置。

      2.3刀架压紧:数控装置经过选刀号与霍尔元件编码对比,刀架转位到选刀位置后,电机23反转,销13使刀架8停住而不随轴套10回转,于是刀架8向下移动,上下端齿盘啮合并压紧。蜗杆19继续转动则产生轴向移动,压缩弹簧22,轴筒21的外圆曲面压缩微动开关20使电动机23停止旋转,从而完成本次转位。

      2.4带刀库的自动换刀装置

      双臂机械手有四种结构形式:1) 钩手形式;2)抱手形式;3)伸缩手形式;4)插手形式。这几种机械手能够完成抓刀、拔刀、回转、插刀、返回等系列动作,为了防止刀具脱落,机械手的活动爪都带有自锁机构。

    二、典型故障及其处理

    1 、四工位刀库故障

      1.1故障现象:数控车床配置电动刀架,采用BEIJING-FANUC 0iTC数控系统,在产品bwinchina平台过程中,发现bwinchina平台尺寸一致性差,且刀具选择偶然出现不能控制的现象。修改参数以后,显示器显示的尺寸与实际bwinchina平台出来的尺寸相差悬殊,且尺寸的变化没有规律,优化系统参数,bwinchina平台出来的产品尺寸也在不停变化。

      1.2故障分析:因该机床主要是进行内孔bwinchina平台,尺寸的变化主要在X轴上。推断故障在电动刀塔上,检查发现,刀架锁紧不充分,在吃刀过程中会出现刀架偏转现象。检查霍尔元件输出编码,与刀号一致,判断故障在选刀驱动板上。

      1.3处理方法:首先检查转动部件尺寸,发现电动刀架在反转夹紧过程中,因轴套长度尺寸有偏差,导致锁紧不到位。将轴套端部减薄0.5mm,故障排除。然后检查选刀驱动板上刀码显示灯,发现3#灯的显示与实际信号有出入,且亮度较差。测量端子发现有3Ω接触电阻,消除接触电阻后选刀正常。

    2、机械手类型自动换刀典型故障

      2.1故障现象:台湾800卧式bwinchina平台中心机械手,在换刀过程中动作中断,无法从主轴中拔刀,报警指示灯显示器发出报警“ARM EXPENDING TROUBLE”(机械手伸出故障)

      2.2故障原因分析:松刀感应开关失灵,如果一个感应开关未发出信号,则机械手拔刀电磁阀就不会动作检查两感应开关,信号正常; 松刀液压缸因为液压系统压力不够或者漏油而不动作,或行程不到位。检查刀具库松刀液压缸,动作正常,行程到位。

    3 、自动换刀装置故障

      3.1故障现象:bwinchina平台中心机械手手臂旋转速度快慢不均匀 ,气液转换器失油频率加快,机械手旋转不到位,手臂升降不动作。调整节流阀配合手动调整,只能维持短时间正常运行,且排气声音逐渐浑浊,不像正常动作时清洗,最后不能换刀。

      3.2故障原因分析:根据动作过程,旋转的动力传递是压缩空气源推动气液转换成液压油由电控制程序指令控制,其旋转速度由节流阀调整。拆卸机械手液压缸,解体检查,发现活塞支撑环O形圈均由直线性磨损,已不能密封。液压缸内壁粗糙,环状刀纹明显。精度太差

      3.3故障处理:①修复液压缸内壁;②更换支承环O形圈;③重装调整试车,故障消除。

    三、效果评估

      通过对数控机床自动换刀装置的故障原因分析以及故障处理,同时建立了通用数控机床故障维修模型,提出了数控机床常见故障的维修方案,对现场数控机床故障点的的快速,准确判断和处理,提高设备使用效率,有一定的指导意义。


    一位机床维修工程师的多年工作经验与心得

      作为一名机床电气维修工作者,其眼光不能只是停留在所掌握的机床电气工作原理图和接线图上,从设备维修解决问题的角度上看那是远远不够的,还要对使用的电气原器件的机械结构、工作原理有所了解,并对设备的机械结构与电气控制之间相互关联的工作原理和工作性能,也要有一定的了解和认识。如果具备对于数控设备的维修所需要学习和掌握的知识就更加全面了。电气故障不单纯是电气线路和电气原器件本身的问题,很多故障都是与电气控制相互关联的机械、液压等诸多方面的故障和问题所导致的。


      作者在多年的设备电气故障维修工作实践中所遇到的一些电气故障和问题,大多都是与电气相关联的机械故障所引起的。归纳总结出在电气维修中需要注意的一些问题,供广大的电气维修工作者借鉴与参考。


      1. 电气元器件的机械问题


      一台完好的设备能正常的运行除具有良好的机械性能之外,还离不开完好合理的电气原理设计和电气原器件的配置安装运用。在设备电气维修过程中常常会出现电气原器件的机械故障。


      案例如下:①有一台X52K铣床在bwinchina平台零件时,工作台X正向和负向两个方向都不能工作,经检查发现工作台X方向行程开关内的常开触点和常闭触点之间的弹簧,在长时间连续工作时由于正和负两个方向反复的按压换向;加之机床的振动,将固定弹簧的螺丝被振掉,导致弹簧脱落;行程开关接触点散架断开不能正常的使用,导致设备工作台X正和负两个方向都不能正常工作。经重新安装新的行程开关后设备工作运行正常。


      ②有一台车床CM6125在工作时主轴电动机开机时只是嗡嗡作响,电动机不能正常转动,导致主轴不能转,无法进行切削bwinchina平台。这是电动机跑单相症状,经检查主开关断路器完好,三相交流380V电源三相都不缺相,各开关和保险也完好,检查交流接触器的上接口三相电压正常,交流接触器线圈36V吸合也正常。为了安全起见,把设备电源开关断开停电检查,将控制跑单相的主轴交流接触器常开接触点用改锥从上向下按压,用万用表电阻挡测量接触器常开触点是否通断。经检查发现有两相触点导通、一相不导通,这就是电动机跑单相缺相的主要原因。


      为什么交流接触器一个常开点用很大的力量向下按压都不能导通呢?经把接触器从配电箱内卸下来拆开后检查发现,接触器因触点铜板薄、质量较差,长时间过电流发热,将触点烧变形上翘,加之内部弹簧已烧得退火而失去弹性,卡常开动触点时不能接触到定触点,所以导致电动机缺相故障致使电动机不能工作。经更换新的交流接触器后设备运行正常。


      我们在设备维修与安装过程中不能忽视电气原器件本身所存在的机械问题,就算是一个新的电气原器件,也要进行检查其机械结构是否灵活,是否可靠,在电气方面要注意原器件的负载电流量的大小和电压的高低是否符合原设计要求。当达到要求时再进行安装调试,以防安装后出现问题,给维修工作带来不必要的麻烦。



      2. 与电气相关的机械问题


      我们在设备电气维修过程中,常常只关注设备的电气线路问题,却忽略了与电气相关联的机械问题。


      (1)案例1:我们有一台从俄罗斯进口的立式bwinchina平台中心,系统已更新为发那科0i-MC。设备在工作运行中出现了主轴换刀时定位不准的问题,也没有任何报警。我们先将机床的定位参数值进行了必要的调整和修改,开机重新启动,对各个机械轴进行返回参考点工作运行正常,然后对主轴进行主轴换刀定位。第一次主轴换刀定位准确,当进行第二次主轴换刀定位的时,主轴换刀位就出现了十几度的偏差。经过反复地修改参数值和主轴换刀定位,都出现不同程度的主轴转角偏差,不能正确地对准机械手的换刀位置。


      问题出现在哪里呢?我们采取对机械手换刀过程分布进行工作原理分析:①分析认为电气线路和系统没有问题,理由是每次更改不同的参数,主轴电动机转动工作正常。主轴机头上联带的编码器能正确执行计算机发出和返馈指令。②把与其相关的机械部分进行了检查,分析认为:有可能是主轴上的编码器和主轴之间的软联轴器出了问题。我们将主轴上的编码器拆下来发现软联轴器已经折断,编码器与主轴软联轴器之间因不定式的摩擦变位,导致主轴定位换刀不准确角度跑偏。经更换了新的主轴与编码器之间的软联轴器后设备换刀定位准确,工作正常。


      (2)案例2:我单位有一台瑞士卧式bwinchina平台中心,在交换工作台时经常出现半路停止换台故障,检查后没有发现那个传感器和开关有问题,计算机系统工作正常,各个液压阀、电磁阀和溢流阀工作也都正常,就是在交换工作台时,当交换液压活塞拉钩伸向工作台时就停机不执行下一道命令,并出现报警。我们对其交换工作台所有的电气部分进行单一检查也没有发现任何问题。


      既然从电气上找不到问题和原因,我们就对交换工作台工作过程分步骤进行机械部分的检查。工作台在启动交换时,T形挂钩从活塞液压缸向主轴方向的工作台下面的T形挂槽伸进时,由于活塞上的T形挂钩的位置与工作台T形挂槽的位置向左偏差0.4mm,导致换台时活塞挂钩伸不进工作台下面的挂槽里,并顶住工作台不动,导致了工作台交换时出现停机报警故障。


      问题找到后,我们将工作台上的T形挂槽拆下来,用铣床把向左偏差多余的一边铣掉1.5mm。安装在工作台上,开机后先进行手动模式工作台交换,活塞上的T形挂钩可以很顺利地伸进工作台下面的挂槽里,然后进行自动工作台交换,一切正常。


      一些看似是设备电气故障,其实与机械本身出现的问题都是有相互关联的,要进行全面的机械和电气部分检查,才能发现问题的所在。


      3. 液压与气动系统的问题


      bwinchina平台中心的电气维修,还经常出现在液压和气动系统中。


      (1)案例1:有一台俄罗斯立式bwinchina平台中心,在主轴交换刀具松刀和紧刀时,出现主轴向上紧拉刀时刀具拉不紧,紧刀液压缸拉起时,就突然会向下返回下压松刀,导致刀具拉不紧、拉不到位,无法进行工作。


      是什么问题导致这一故障的发生?我们对松刀紧刀的两个电磁阀进行了电气检查,松刀紧刀的两个电磁阀是直流:24V电压正常,电磁阀线圈有阻值,说明没有接地和烧坏。松刀和紧刀的两个指令两个电磁阀执行的正确,液压泵的液压压力也在6MPa以上,符合工作要求。我们对液压阀进行维修检查,将松刀和紧刀的两个液压电磁阀拆掉,用煤油进行了阀芯的清洗,安装试机仍然会出现液压缸拉不紧刀返回松刀现象,与之相关联的电气和液压部分都检查后没有发现问题。结合上述分析,再进一步检查就是松刀、紧刀的主液压缸了。松紧刀液压缸的工作原理是:松刀是液压缸的上端油腔经松刀电磁阀提供高压液压油向下压主轴上的碟簧,克服碟簧的弹力将刀具压下;紧刀是利用刀杆上的叠簧向上的弹力,将上液压缸内的液压油经紧刀电磁阀排出,使刀具向上拉紧。


      是不是液压缸本身出什么了问题?分析认为,液压缸上油腔里的油没有排净。将液压缸从主轴上拆下来进行检查,在检查中发现液压缸内的一个钢制的封油环,由于液压油内有杂质,使得钢制的封油环封油不严,导致紧刀时下液压缸进入的高压油部分串入了上液压缸,而向上紧刀时上液压缸内的油没有排净,使得液压缸活塞向下返回,造成松刀拉不紧刀的故障。经把液压缸内部的缸体和封油钢环进行全面的清洗并更新了液压油,重新安装松紧刀液压液压缸,经反复试验再没有出现紧刀时返回松刀的故障。



      (2)案例2:维修型号为HZ-024宽砂轮矩形平面磨床时出现的故障是:当工作台进行纵向磨削横向进给,将开关打到断续工作时,出现换向后不是一次性地横向进给,而是在工作台的中间位置又出现一次横向进刀磨削的故障,这种故障很容易把被bwinchina平台磨削的零件磨废。正常的工作原理是:当行程限位块撞击液压换向阀的导杆时,就会横向进给磨削一次,工作台无论是向左或是向右纵向来回换向一次,它就横向进给磨削一次。工作台是经撞块碰撞液压换向阀,把液压油供给液压先导阀,再供给液压操纵阀,操纵阀上有一个固定的棒形金属块,再去来回感应霍尔电子接近开关,使其接通给控制电路发出信号,传给控制横向电动机的接触器,使横向电动机工作一次,进给量的大小是根据不同被bwinchina平台的材料磨削量来确定的,由控制电路中的可调电位器来控制进给量的大小,达到横向进给磨削零件的目的。经对电气部分进行分段检查即(连续→手动→断续)开关检查工作正常,我们试验把开关打到“断续”时,纵向工作台不工作,用金属物人为的感应一下霍尔接近开关,工作台就会自动地横向进给工作一次,说明霍尔电子开关没有问题。排除了各相关的电气部分没有出现任何问题外,剩下的就是液压系统的检查,经检查发现先导阀控制的操纵阀内部由于内部油脏,封闭不严左油腔有向右油腔窜油泄露的问题,导致了此故障的发生。经对先导阀和操纵阀的拆卸清洗,安装后工作正常。


      (3)在我们经历的电气维修过程中,有一些bwinchina平台中心在换刀时,由于机械手卡爪内部的弹簧出现锈蚀的问题,导致卡爪不能正常地弹出来卡住刀柄,造成掉刀、甩刀的事故,解决的方法就是:把机械手进行机械性的卡爪弹簧拆卸除锈清洗维修。经加防锈油安装来保障机械手正常的换刀工作。


      (4)还有一些由于外来的空气压力达不到设备所需要的工作压力,时常会导致bwinchina平台中心出现报警或停机事故的发生。诸多问题都是一些机械故障引起的。


      4. 机械bwinchina平台零件时带来的问题


      在一般的电气维修工作中,机械零部件的bwinchina平台怎么能带来电气故障的发生呢?表面上看好像是毫无相关性,但在实际电气维修中我们就遇上了这样的问题。


      还是瑞士卧式bwinchina平台中心在bwinchina平台零件时出现了445号报警(B轴软接线断开故障)的问题。在500mm×500mm工作台上水平放置了一个被bwinchina平台的钢制零件,对其进行水平钻孔的bwinchina平台,采用的钻头是直径为18mm、钻深厚度为30mm的通孔bwinchina平台。被bwinchina平台零件在工作台中间位置进行bwinchina平台时很顺利地完成钻孔,当bwinchina平台正对右端面距离工作台中心φ200mm孔的bwinchina平台时就出现445号报警,使设备停机无法工作,报警也不能按压复位键消除,只有在关机重新启动的情况下才能消除报警。当再次开机进行右侧面钻孔bwinchina平台时,445号报警仍然出现,设备停机仍不能工作。


      这是什么原因导致出现的问题?我们对于出现的设备故障和问题进行了全面的排查分析:设备钻工作台中间孔时正常,当钻右侧端面孔就会出现445号报警,并且两个孔径和钻孔的深度、吃刀量和进给量都相同,只不过是两孔的间距相差了200mm。经分析认为:本bwinchina平台中心是四轴联动的设备,工作台B轴是可以回转的,那么,在零件bwinchina平台时会不会有转动的可能? 工作台正常工作时是靠液压电磁阀经B轴下的锁紧装置夹紧是不转动的。为了证明判断的准确性,就将设备Z轴的导轨护罩面板拆开,找到B轴电动机与B轴工作台之间相联接的皮带,用手来回拉拽皮带,发现工作台也能随之转动,联接在B轴电动机上的编码器也在转动,这就是问题的所在。我们还对设备操作人员进行了零件bwinchina平台过程装卡方法和bwinchina平台的材料进行了询问,了解到此零件的材料是40CrMoA合金钢,材料钢性好、硬度高,bwinchina平台用的钻头刃具磨损,吃刀量偏大(为0.4mm/r),进给速度正常。故障发生的原因,就相当于用一个外在的作用力加在可以旋转的B轴工作台的右侧面,形成了一个以B轴工作台为中心的外力矩,虽然工作台已被锁紧,但由于工作台锁紧的力度小于bwinchina平台钻头对被bwinchina平台零件切削时产生的转动工作台的转矩,使得工作台向右颤动,与B轴工作台联接的编码器也在不停地抖动而不稳定,导致B轴工作台出现445号报警。


      问题找到了,为了不影响零件装卡定位,将原来0.4mm的进刀量改为0.2mm,进给速度保持不变,设备的故障消除,工作运行正常。


      总之,在设备电气故障维修中,无论是数控机床还是一般的普通机床,作为一名维修工作者。对于设备出现的电气故障我们要保持冷静的头脑,有的问题比较简单,很快可以发现,并很容易解决。但有的设备电气故障在没有完全了解掌握其工作原理和检查方法时,也是不容易快速检查到问题的所在,特别是对于那些软故障的发生,设备时好时坏,工作状态极其不稳定,这就需要我们维修工作者在平时的维修工作过程中,要一点一滴地积累总结工作经验。


      作为一名电气维修工作者,是要不断地加强理论学习和探索,要知难而进,要有一股子的钻劲和韧劲,工作要有耐心和坚强的毅力,在工作学习实践中要循序渐进边干边总结边积累;要虚心向有知识的技术人员和有工作经验的师傅们学习请教,不要不懂装懂;要具有敏捷思考和正确分析问题的能力,有正确的思维方法和对问题故障准确的判断力,有较强的动手能力;要有吃苦耐劳的精神,要对设备机械部分和与电气相关的知识都要有较为全面的了解和认识,这样做就是给我们电气维修工作者多增加了一双解决问题排除设备故障和问题的眼睛。一名好的电气维修工作者是靠自己不断认真努力地学习,并脚踏实地在生产实践中干出来的。