關于數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)

關于數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)

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

數控切割機;故障分析;維修研究;編碼器

數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,穩定性得到提升.數控切割機主要使用在生產方面,屬于加工的第一道工序,一旦其在運行過程中發生不同程度的故障,則會對后續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投入到生產當中.

1 數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

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

1.2 切割過程中發生"抖動"現象

在切割機進行工作時,出現了較為嚴重的"抖動"現象,其加工的工件發生了嚴重的變形.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

在數控切割機運行的過程中,經常會出現機床中X軸和Y軸同時出現"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了不同程度的故障,因此,可以推斷兩軸中的公共供電系統出現了異常.在數控切割機中,兩軸之間的運動將通過"軸卡"來實現,專業人員可以將機床的控制柜打開,對控制系統中的電源進行細致檢查發現,其中,IO板出現了問題,同時,光電耦合元件方面出現了明顯的發黑問題.

2 數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,出現了割不透鋼板,且離子弧光微弱、不垂直的問題.面對此種現象,在故障現場對引弧和起弧進行查看后發現,二者皆處于正常的工作狀態,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現,數值都處于合理的范圍內,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等零件進行替換后嘗試開機發現,已經恢復到正常的狀態,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,對現場查看發現一切正常,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現,不存在異常現象,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,查看是否出現斷線或短路等現象.在對其內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 數控相貫線切割機的故障及維修

3.1 開機狀態下,第五軸回零報警

本文所研究的相貫線切割機屬于五軸聯動,在回0過程中由于第五軸沒有找到0點,發出了警報.在對第五軸回0開關進行檢查時發現,線路都處于正常狀態.對參考點的數值進行適當調整和更改后發現,故障無法排除,由此推斷,第五軸電動機的編碼器出現了"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現,機床回0處于正常狀態,排除了發電機中的故障.

3.2 主軸難以正常轉動,啟動后報警

在主軸啟動之后,數控系統中將會立即報警,主軸的驅動器將會與之共同發出警報.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.在動力電纜中發現一相對地,在對其進行更換之后,此問題得到徹底解決.

3.3 數控系統的"死機"問題

當數控系統死機后,將難以進行后續操作,且會導致系統中的文件丟失.對于此種故障,可以在開機后進行"一鍵還原"操作,或對該系統進行重裝后進行系統恢復.由于數控系統經常處于復雜的環境下運行中,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排除故障.

4 結束語

綜上所述,由于數控切割機所處的工作環境通常較為惡劣,且高溫、灰塵以及電磁干擾等因素對其將產生了較大的影響.但在故障發生之后,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以及指示數據進行記錄,以便于及時發現問題,避免發生大的故障.

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

[2]夏建全.CNC-4A數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〕

TG48

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.127

2095-6835(2017)22-0127-02