关于数控切割机的故障分析与维修研究

郑林

(上海沪旭设备工程有限公司,上海 200129)

关于数控切割机的故障分析与维修研究

郑林

(上海沪旭设备工程有限公司,上海 200129)

随着社会经济的迅猛发展,各种新技术、新设备层出不穷,数控切割机也得到了不断优化和更新,目前,已经在各种机械加工领域得到了广泛应用.但由于在工业生产中对其使用频率的增加,出现了不同程度的损坏.因此,对数控火焰切割机、数控等离子切割机以及数控相贯线切割机的故障和维修问题进行了分析.

数控切割机;故障分析;维修研究;编码器

数控切割机通常采用龙门框架结构,通过对机架的处理,使其应力被充分消除,稳定性得到提升.数控切割机主要使用在生产方面,属于加工的第一道工序,一旦其在运行过程中发生不同程度的故障,则会对后续的工作造成较大的不良影响.因此,应注重对其进行日常维护,及时对其进行故障排除,确保其能够始终处于正常状态投入到生产当中.

1 数控火焰切割机的故障及维修

1.1 切割过程中X轴不能移动

在数控火焰切割机中,通常会出现切割过程中X轴不能移动的现象,且一旦触碰到X轴,系统就会报警,显示难以进行横向移动,驱动器也会发出警报.面对这种情况,应对机床的限位开关进行检查,发现开关信号中存在异常现象后,再对信号线进行检查.如果线路一切正常,对开关内部进行检查中发现有内部触电出现松动现象,则对其进行加固处理之后,信号可恢复到正常状态.系统进行启动发现机床依然无法移动时,对X轴的电动机进行检查发现,测试电动机的电缆已经绝缘,盘动电动机也处于正常状态.编码器中的反馈电缆断开后,对线路进行逐一检测发现,在反馈电缆中的信号线出现了断裂,再用其他备用线替代之后,切割机的报警系统恢复正常状态.

1.2 切割过程中发生"抖动"现象

在切割机进行工作时,出现了较为严重的"抖动"现象,其加工的工件发生了严重的变形.面对这种情况,应在切割机加工的过程中,分别对X轴和Y轴进行试车,当小车处于正常的运行水平,切割长度与坐标的位置几乎相同.当大车在Y轴上进行单独运行时,发生了机架振动的情况,齿轮与齿条之间存在较大的缺陷.

1.3 切割过程中的"飞车"问题

在数控切割机运行的过程中,经常会出现机床中X轴和Y轴同时出现"飞车"的问题.为了保障切割机的安全运行,可以将X轴和Y轴中的驱动电动机与负载脱离,机床一通电,两轴中的电动机便开始同步转动.由于两轴中同时出现了不同程度的故障,因此,可以推断两轴中的公共供电系统出现了异常.在数控切割机中,两轴之间的运动将通过"轴卡"来实现,专业人员可以将机床的控制柜打开,对控制系统中的电源进行细致检查发现,其中,IO板出现了问题,同时,光电耦合元件方面出现了明显的发黑问题.

2 数控等离子切割机的故障及维修

2.1 在钢板切割过程中割不透钢板

在利用等离子切割机进行钢板切割的过程中,出现了割不透钢板,且离子弧光微弱、不垂直的问题.面对此种现象,在故障现场对引弧和起弧进行查看后发现,二者皆处于正常的工作状态,但是光线十分微弱,能量难以将钢板穿透.在对供电电压以及气源压力进行检查后发现,数值都处于合理的范围内,冷却液的压力正常,但空气中的流量明显降低.因此,应将离子割枪电缆中的内气管两端拆卸,利用干净的空气对其进行清洁.如果仍然不符合要求,则可以使用临时气管替代,气压明显提升.对其割嘴以及涡流环等零件进行替换后尝试开机发现,已经恢复到正常的状态,该机器可以临时使用.

2.2 切割过程中,离子起弧后突然熄灭

在离子切割机切割过程中,起弧后突然熄灭,对现场查看发现一切正常,待切割大约10 s后,等离子自动熄弧,但机床却仍然处于运行动作中.通过对机床运行中的结构进行判断发现,不存在异常现象,因此,弧光熄灭的原因可能存在于起弧信号以及反馈信号方面,应对离子电源以及机床PLC的反馈信号进行重点检查.因此,应将离子电源以及弧压控制盒打开,对其中线路进行仔细检查,查看是否出现断线或短路等现象.在对其内部的起弧进行分别测量之后,看其是否存在弧压电压的问题.

3 数控相贯线切割机的故障及维修

3.1 开机状态下,第五轴回零报警

本文所研究的相贯线切割机属于五轴联动,在回0过程中由于第五轴没有找到0点,发出了警报.在对第五轴回0开关进行检查时发现,线路都处于正常状态.对参考点的数值进行适当调整和更改后发现,故障无法排除,由此推断,第五轴电动机的编码器出现了"一转"信号丢失问题,对此,利用同种型号的电动机进行更换之后发现,机床回0处于正常状态,排除了发电机中的故障.

3.2 主轴难以正常转动,启动后报警

在主轴启动之后,数控系统中将会立即报警,主轴的驱动器将会与之共同发出警报.面对此种状况,应将电动机与负载分离,并对主轴电动机进行测试,对故障的类型进行合理判断,比如其属于机械或电气故障等.经过实验能够证实在电动机方面存在一些问题,此时,应对主轴电动机的电缆以及编码器进行测量.在动力电缆中发现一相对地,在对其进行更换之后,此问题得到彻底解决.

3.3 数控系统的"死机"问题

当数控系统死机后,将难以进行后续操作,且会导致系统中的文件丢失.对于此种故障,可以在开机后进行"一键还原"操作,或对该系统进行重装后进行系统恢复.由于数控系统经常处于复杂的环境下运行中,因此,高温、灰尘以及电磁干扰等对其造成了较大的干扰和威胁.对此,应对其进行备份,便于其在死机之后最快的时间内排除故障.

4 结束语

综上所述,由于数控切割机所处的工作环境通常较为恶劣,且高温、灰尘以及电磁干扰等因素对其将产生了较大的影响.但在故障发生之后,应对故障的特征进行分析,不要盲目地对其进行拆卸,避免造成故障的扩大.此外,在实际应用过程中,应定期对其进行检测,将机床日常运行中的状态以及指示数据进行记录,以便于及时发现问题,避免发生大的故障.

[1]周海杰.数控切割机CNC系统故障分析及改造方案[J].科技创新与应用,2015(11).

[2]夏建全.CNC-4A数控气割机故障分析与排除一例[J].机械工程师,2013(11).

〔编辑:张思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.127

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