数控切割机目前广泛应用于各种机械加工行业,主要用于钢板的切割。数控切割机的种类较多。常用的有数控火焰切割机、数控等离子切割机、数控相贯线切割机。
数控切割机在生产安排上,一般都是加工第一道工序。如何在数控切割机出现故障后,迅速排除故障,使其发挥最大的效能,是我们设备维修者应重点考虑的问题。下面结合一些故障实例,对三种切割机分别进行故障分析。
1.数控火焰切割机
(1)切割时X轴正向不能移动,一动系统就报警显示横向不能移动,同时驱动器报警。检查机床的限位开关,开关信号不正常,对信号线进行校对,线路没问题,检查行程开关发现开关内部触点松动,紧固开关触点后,信号正常。开机再试,机床仍不能移动,检查X轴的电动机,测试电动机的电缆绝缘,没问题,盘动电动机也正常,断开编码器的反馈电缆,逐线测试,发现编码器反馈电缆中的信号线有一根断线,用备用线替换后,机器报警消除,动作恢复正常。
(2)切割机工作时,"抖动"严重,加工的工件变形严重。切割机加工时,对x、Y轴单独试车,小车方向(X轴)运行正常,切割出的长度与坐标设定值一致。大车方向(y轴)单独运行时,机架发振明显,齿轮与齿条没有明显的缺陷。将带有齿轮的减速机拆下,上电试运转,发现齿轮偏摆超差,将齿轮拆下检查减速箱的轴,发现轴有明显的弯曲现象。更换减速机后,机器故障消除
(3)切割机工作时,运行正常,但切割出的工件变形严重 检查切割出的工件:圆盘类工件呈现明显的椭圆形状,加工中出的方形零件呈现明显的平行四边形。用划线法测试机床的对角线,对角线存在偏差。调整机械传动部件,恢复机床的精度。但再开机运行时,对角线又出错。单独测试各轴的重复定位精度,Y轴方向正常、X轴存在的误差不确定,随机性很大。拆下x轴的传动系统,脱开负载试运行,发现传动齿轮在运转中存在偶尔的停顿现象。经分析,认为传动系统的减速箱内部磨损过大,存在难以消除的间隙,更换减速箱后,机床恢复正常。
(4)切割机开机就"飞车" 数控切割机开机后,机床X、y轴同时"飞车",为确保安全,将X、Y轴的驱动电动机与负载脱开。机床一上电,两轴的电动机就同时转动。因两轴同时出现故障,确定故障源应为两轴的公共供电系统出现问题。该机采用进口数控系统,通过"轴卡"控制两个轴的运动。打开机床的控制柜,首先检查控制系统的供电电源,发现给IO板、轴卡提供电源的稳压电源输出缺少了"-12V"的输出,同时轴卡上的光电耦合元件有明显的发黑、碳化现象。对负载检查,确认无短路点后,试更换稳压电源、轴卡,开机正常。给定指令后,电动机才开始运转。将机床的传动系统安装到位,再试机一切正常。
2.数控等离子切割机
(1)开始切割时,等离子起弧后切割lOs左右自动熄灭现场观察,机床开机后,运行正常。切割约lOs后,等离子自动熄弧,但机床的动作仍在运行。初步判断机床运行机构没有问题。出现弧光熄灭,问题可能出现在起弧信号及反馈信号上,重点检查等离子电源及弧压板给机床PLC的反馈信号。打开等离子电源和弧压控制盒,检查控制线路是否存在断线、短路现象。在等离子电源内部和弧压控制盒处分别测量起弧后,是否存在弧压电压。
经过检查在静止状态时一切正常。因弧压的反馈线也随拖链来回移动,怀疑内部存在接触不良现象,让拖链来回移动时,发现弧压反馈信号有信号缺失现象。更换弧压反馈线后机器恢复正常。
(2)切割钢板时,割不透钢板,等离子弧光弱小,弧光不垂直 现场查看发现引弧、起弧正常,但等离子弧光弱小,并且孤光向一侧倾斜,不垂直。能量不足从而导致钢板不能穿透。检查供电电压、气源压力都在要求范围内。将等离子割枪拆下,检查割枪内部的冷却水压力、空气的压力。冷却液的压力、流量正常,但空气的流量明显偏小。
将等离子割枪电缆内气管两端拆下,用洁净的空气进行清洁,仍不能达到要求,用一根临时气管进行替代,气压明显提高。对割枪内部的涡流环、割嘴等易损件进行更换,再试机一切正常,机器可以临时使用。等配件购买后进行了更换,故障彻底排除。
(3)等离子电源显示"流量不足"报警 打开等离子电源,检查等离子水泵电动机,电动机运行正常。但温度很高,测试供电电压、电流正常。将水泵的输出端拆下,用洁净的加长水管,测试出水压力,发现压力明显偏小。拆开电动机与水泵的联接,发现二者之间的联轴节磨损严重。更换联轴节后再测试,压力仍不能满足要求。怀疑水泵内部磨损严重,存在泄露,导致输出压力降低。更换水泵后,压力正常。
因等离子的水泵属于高压,加上空间狭小,导致电动机长时问高温运行、为保护电动机及水泵,在等离子电源的外壳上,加装一个散热风扇,强制散热。运行至今,状况良好。
3.数控相贯线切割机
(l)开机后,笫5轴回零报警,该相贯线切割机是五轴联动。回零时第五轴找不到零点,引起系统报警。检查机床第五轴的回零开关、线路都正常。更改参考点数值仍不能排除故障。怀疑第5轴伺服电动机编码器的"一转"信号丢失。更换同型号的伺服电动机后,机床回零正常,故障排除。
(2)主轴不能转动,起动后马上报警 主轴启动后,数控系统显示报警。让主轴启动后,数控系统马上显示"主轴过载"报警。主轴驱动器同时报警,将主轴电动机与机械负载脱开,单独测试主轴电动机,判断故障是机械故障还是电气故障。经试验证实故障出现在伺服电动机方面,测量主轴电动机的动力电缆及编码器反馈电缆。发现动力电缆有一相对地。更换动力电缆后机床报警消除。
(3)数控系统"死机"。开机后,数控系统死机,不能进入操作系统。怀疑操作系统文件丢失。开机后利用"一键还原",对数控系统重装后系统恢复。因数控切割机的数控系统运行环境很差,电磁干扰、高温,灰尘对数控系统的致命戚胁,所以数控系统最好进行备份,便于在系统"死机"时就能快速排除故障。
4.结语
数控切割机因工作的环境很差,多数故障都是外部原因引起的,在出现故障时,不能盲目拆卸,避免故障扩大化。平时要多观察,记录机床常运行状态时的指示数据。只要我们平时多积累,工作时科学分析,就能保证数控切割机的正常工作。
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