Обрабатывающее оборудование с ЧПУ представляет собой мехатронный продукт, сочетающий в себе как технологичные, так и наукоемкие функции. Благодаря передовым технологиям, высокоинтеллектуальному интеллекту и сложным системам управления на основе интегральных схем эти машины подвержены разнообразным и сложным неисправностям в течение длительного срока эксплуатации, что затрудняет техническое обслуживание. Поэтому диагностика и устранение неисправностей имеют важное значение для обеспечения оптимальной производительности. В этом документе неисправности ЧПУ классифицируются на неисправности с индикацией дисплея и без них, анализируются типичные случаи из реального производства и представлены эффективные методы устранения неполадок.
Ключевые слова —Обрабатывающее оборудование с ЧПУ, диагностика неисправностей, сервопривод, энкодер, перегон, управление шпинделем, техническое обслуживание.
1. Введение
Обрабатывающее оборудование с ЧПУ сочетает в себе механические, электрические, управляющие и компьютерные технологии. Из-за высокого уровня интеграции и сложности неисправности могут быть вызваны механическим износом, проблемами с электричеством или сбоями системы управления. Этот документ основан на реальных случаях технического обслуживания и посвящен тому, как выявлять, анализировать и устранять как дисплейные, так и недисплейные неисправности в системах ЧПУ.
2. Принцип работы обрабатывающего оборудования с ЧПУ
Станок с ЧПУ обычно состоит из следующих подсистем:
- Устройство ввода/вывода
- Блок с ЧПУ
- Сервопривод
- Блок электрологического управления
- Блок определения положения
Во время работы размеры обработки и технологические данные программируются в соответствии с системными кодами и форматами и передаются на блок ЧПУ через устройство ввода-вывода. Блок ЧПУ обрабатывает данные и выдает команды на блок электрического логического управления и блок сервопривода, которые, в свою очередь, управляют движением станка для завершения процесса резки.
Блок определения положения отслеживает движение движущихся частей и отправляет обратную связь в режиме реального времени на блок ЧПУ для точного полузамкнутого управления.
3. Неисправности с индикацией дисплея
3.1 Неисправность сервопривода
Феномен:
Токарный станок с ЧПУ (модель CKA6136, система FANUC OTC) отображал аварийные сигналы401 "СЕРВОПРИВОД X ОСЬ VRDY ВЫКЛ"и403 "ОСЬ X CNV НИЗКОВОЛЬТНОЕ ЗВЕНО ПОСТОЯННОГО ТОКА"при запуске. Никакое движение было невозможно.
Анализ:
Аварийный сигнал 401 указывает на отсутствие сигнала готовности сервопривода, а аварийный сигнал 403 указывает на падение напряжения в линии постоянного тока. Проверка показала, что вход постоянного тока 24 В сервопривода отсутствовал из-за обрыва провода в разъеме CXA19B, что не позволяло контактору KM1 зацепиться.
Решение:
Перепаян оборванный провод. После тестирования аварийные сигналы сработали, и работа возобновилась в обычном режиме.
3.2 Неисправность энкодера
Феномен:
Обрабатывающий центр (модель R560, система MITSUBISHI 60S) внезапно остановился во время работы с аварийной сигнализациейZ70 0001YиС01 ПР 0018И.
Анализ:
Оба сигнала тревоги относятся к энкодеру абсолютного положения серводвигателя по оси Y. Проверки устранили другие причины, подтвердив поломку энкодера.
Решение:
Заменил энкодер и повторно откалибровал абсолютное положение по оси Y.
3.3 Ошибка перебега
Феномен:
На токарном станке с ЧПУ (модель CKE6136, FANUC OTC) сработала сигнализация506 "ОСЬ X НАД ХОДОМ"во время возвращения в исходную точку.
Анализ:
Концевой выключатель нулевой точки был загрязнен охлаждающей жидкостью, что привело к окислению, которое задержало замыкание сигнала. ЧПУ не может обнаружить сигнал нулевой точки до того, как достигнет жесткого предела.
Решение:
Очищенное от окисления контакты переключателя.
4. Неисправности без индикации дисплея
4.1 Неисправность управления скоростью шпинделя
Феномен:
Вертикальный обрабатывающий центр (модель XH716, Guangtai CNC) не смог изменить скорость вращения шпинделя, несмотря на изменение S-команд. Фактическая скорость оставалась около 400 оборотов в минуту.
Анализ:
Окисление на клеммных соединениях привело к падению напряжения в цепи управления частотно-регулируемым приводом, зафиксировав напряжение управления аналоговой скоростью на уровне ~0,8 В.
Решение:
Очищены и снова подключены окисленные клеммы.
4.2 Ошибка автоматического выполнения программы
Феномен:
Токарный станок с ЧПУ (модель CAK6136, FANUC OTD) не мог выполнять автоматические программы, аварийные сигналы не отображались.
Анализ:
Не удалось выполнить команды перемещения подачи (G01, G02, G03) из-за отсутствия обратной связи по скорости вращения шпинделя. Энкодер шпинделя был признан неисправным.
Решение:
Заменен энкодер шпинделя, восстановлена нормальная работа.
5. Заключение
Для повышения эффективности станков с ЧПУ требуется не только оптимизация программ обработки, но и минимизация количества неисправностей и времени ремонта. Эффективное техническое обслуживание требует как теоретических знаний, так и практического опыта.
Систематический подход к устранению неполадокНаблюдайте, исследуйте, анализируйте, затем действуйте— очень важно. Классифицируя неисправности и понимая их механизмы, как показано в этих тематических исследованиях, инженеры по техническому обслуживанию могут значительно повысить эффективность ремонта и поддерживать максимальную производительность оборудования с ЧПУ.
📌Примечание по макету:
- ВставкаРисунок 1–3в соответствующих точках (проводка сервопривода, подключение энкодера, схема управления ЧРП).
- Используйте формат таблицы для краткой сводки «Неисправность–Причина–Решение» для быстрого ознакомления.
- Обеспечьте единообразие терминологии в подписях и метках.
