数控机床故障诊断与维修第十一章课件.pptx

1、11.1数控机床维修概述11.1.1数控机床维修项目1.数控机床维修项目的分类数控机床运行一段时间后其性能和状态要下降,如电子器件会发生老化,机械零部件要腐蚀和磨损,甚至损坏,由此会引起运转故障增多。在生产过程中,影响数控机床运行的故障因素还有很多,其作用时间与程度差别很大。为了预防数控机床故障的发生,必须有针对性地予以计划性维修。数控机床计划性的维修项目大致分为三种,即大修、中修、小修。(1)大修大修主要根据数控机床的基准零件已磨损到极限,电子器件的性能亦已严重下降,而且大多数易损零件也已用到规定时间,数控机床的性能已全面下降而确定。大修时需将数控机床拆离基础,送到专业维修场所进行,要全部解

2、体。(2)中修中修与大修不同,不涉及基准零件的维修,主要修复或更换已磨损或已到使用期限的零件,校正坐标,恢复精度及 各项技术性能。中修只需局部解体,并且在生产现场就地进行。(3)小修小修的主要任务在于更换易损零件,排除故障,调整精度,有局部不太复杂的拆卸工作。小修在生产现场就地进行,以保证数控机床正常生产运转。2.数控机床维修项目的组织方法 数控机床维修项目的组织对于提高工作效率、保证维修质量、降低维修成本,有着重要的作用。在企业生产现场涉及的维修项目通常属于中、小修范畴,其方法有以下几种。(1)换件修理法即将需要维修的部件拆下,换上事先准备好的备用部件。此法可降低维修停留时间,保证维修质量,

3、但需要较多的周转部件,占用较多的流动资金。此法适于大量同类型数控机床维修的情况。(2)分部修理法即将需要一次同时维修的各个独立部分分为若干次维修,每次修理其中某一部分,依次进行。此法可利用节假日维修,以减少停工损失,适用于大型复杂的数控机床。(3)同步修理法即将相互紧密联系的数台数控机床一次同时维修,维修的部位或项目相同,适于流水生产线及柔性制造系统(FMS)等。3.数控机床维修项目阶段的划分(1)数控机床的修前检查阶段检查是维修前的必要准备工作,其目的是查明数控机床运转的情况、磨损程度、故障性质和各部位内部的隐患。首先要分析其故障产生的种类和特征,然后再有的放矢地排除故障,以达到维修的预期目

4、的。11.1.2数控机床维修制度的建立1.数控机床的维修制度在实际工作中,由于维修期间不仅发生各种维修费用,还会引起一定的停工损失,有的企业在生产繁忙的情况下,往往由于吝惜有限的停工损失而让数控机床带病工作,不到万不得已时绝不进行维修,这是一种极其有害的做法。由于各企业对故障规律的了解不同,对预防为主方针的认识不同,因而在实践中产生了不同的数控机床维修制度,主要有以下几种。(1)随坏随修(2)计划预修(3)分类维修 选取何种维修制度,应根据生产特点、数控机床重要程度、经济得失的权衡,进行综合分析后确定。但应坚持预防为主的原则,尽量减少随坏随修的现象。数控机床的各种零件到达磨损极限的经历各不相同

5、,无论从技术角度还是从经济角度考虑,都不能只因为一种维修项目就更换全部磨损零件。要避免盲目拆卸及过剩维修,影响数控机床的有效使用时间。2.编制数控机床的维修计划编制数控机床维修计划主要依据以下四种定额:维修周期与周期结构、维修复杂系数、维修劳动量定额、维修停机时间标准。(1)维修周期与周期结构维修周期,是指相邻两次大修之间的时间间隔。一台数控机床的维修周期是根据重要零件的平均使用寿命来确定的,不同类型的数控机床、不同的工作班次、不同工作条件,周期也就不同,原则上应根据试验研究及实践经验得出的经验公式计算确定。一般规定,数控机床 的维修周期为38年,个别为912年。(2)维修复杂系数机床的维修复

6、杂系数是用来表示维修复杂程度的换算系数,可作为计算维修工作量、消耗定额、费用以及各项技术经济指标的基本单位,用R表示。它的复杂系数定为100,记为100R。对于电气部件,以1kW笼型感应电动机为代表,其复杂系数定为1,即1R。其他各项部件的复杂系数见有关行业规定。(3)维修劳动量定额维修劳动量定额是指维修一个复杂系数的部件所消耗的各个工种的工时标准,企业制订的标准见。(4)维修停留时间标准数控机床维修停留时间,是指从数控机床停止使用起到维修结束、经验收后转入使用止的全部时间,以小时或天数为计算单位。在备件齐备的情况下,维修停留时间的长短主要取决于主修工种工时及办理手续的时间。主修工种工时停修时

7、间的计算公式T=tR/SCMK+T 式中 T停修时间;t一个复杂系数的维修工时定额;R数控机床复杂系数;S每个工作班维修该数控机床的工人数;C每班时间;M每天工作班次;K维修定额完成系数,由统计资料确定;T其他停机时间(除主修工种以外其他作业,如做地基、涂漆、干燥时间)。3.数控机床维修计划的内容数控机床维修计划的内容如下:1)确定计划期内的数控机床维修的类别、日期与停机时间,计划维修工作量及材料、配件消耗的品名及数量,编制费用预算等。2)根据数控机床维修的类别、周期结构与下一次维修的种类,确定本次应为何种维修。3)由上一次维修时间确定本次维修的日期,根据数控机床维修复杂系数的劳动量定额、材料

8、消耗定额及费用定额,计算出各项计划指标。4)将计划年度需要的各种数控机床的劳动量相加,即为全年维修总工作量。5)将总工作量除以全年工作日数与每人每天工作小时数,考11.2数控机床的维修管理11.2.1数控机床维修的技术资料由于数控机床所涉及的技术领域较多,因此资料涉及的面也广,主要有以下几类。1.机床的安装和调试资料主要有安装基础图、搬运吊装图、检验精度表、合格证、装箱单、购买合同中技术协议所规定的功能表等。2.机床的使用操作资料如机床制造厂编制的使用说明书、维修保养手册、设备所配数控系统的编程手册、操作手册等。3.维修保养资料11.2.2数控机床的现场维修管理1.建立数控机床维修档案数控机床

9、维修档案包括技术档案和故障档案。(1)技术档案有的设备附有较完整的技术资料,如设备操作说明书,编程说明书,设备配置及物理位置,控制系统框图,部件线路原理图,可供测试点的状态,输入输出信号。2.数控系统维修中的注意事项1)从整机中取出某块电路板时,应注意记录其相对应的位置和连接电缆号。对于固定安装的电路板,还应按前后取下相应的连接部件及螺钉并作记录,同时妥善保管。装配时,拆下的东西应全部用上,否则装配不完整。2)电烙铁应放在顺手位的前方,并远离维修电路板。烙铁头应适应集成电路的焊接,避免焊接时碰伤别的元器件。3)测量线路间的阻值时,应断电源。4)电路板上大多制有阻焊膜,因此测量时应找相应的焊点作

10、为测试点,不要铲除阻焊膜。有的电路板全部有绝缘层,则只能在焊点处用刀片刮开绝缘层。5)数控机床上的电路板大多是双面金属孔化板或多层孔化板,印制电路细而密,不应随意切断印制电路。因为一旦切断,不易焊接,且切线时易切断相邻的线。确实需要切线时,应先6)在没有确定故障元器件的情况下,不应随意拆换元器件。7)拆卸元器件时应使用吸锡器,切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸,以免损坏焊盘。8)更换新的元器件,其引脚应作适当的处理。焊接中不应使用酸性焊油。9)记录电路上的开关、跳线位置,不应随意改变。互换元器件时要注意标记各板上的元器件,以免错乱。10)查清电路板的电源配置及种类,根据检查的需要,可分

11、别供电或全部供电。对于有的电路板直接接入高压或板内有高压发生器,操作时应注意安全。11)检查中由粗到细,逐渐缩小维修范围,并做好维修记录。11.3.1数控机床翻新改造1.数控机床翻新改造的优点数控机床翻新改造在美、英、法、德和日本已形成行业。据资料介绍,日本有14家具备一定规模的专业改造厂,许多世界知名企业也成立了改造分部,专门从事此项业务,如日本的11.3数控机床的改造 大隈,美国的辛辛那提、得宝,法国的力列等。从表中可以看出,数控机床翻新改造,可为用户节约大量资金,而且机床越大,节约资金越多。如果考虑到购入新的机床还要有相应的刀具、工具、夹具和其他辅助设备的投资,实际节约的资金还远不止此。

12、另外,数控机床翻新改造还有以下优点。1)周期短,一般为46个月,而购入新机床要612个月。2)机床机械性能比新机床稳定,因经多年使用应力已释放。3)用户可以根据需要确定数控系统的功能配置,因而更便于操作、编程。4)与购买二手设备相比风险小。5)操作人员稍加培训即可投入生产。2.数控机床改造的一般步骤(1)改造任务书的确定改造任务书一般应由用户提出,经改造承担方与用户共同协商确定,它包括如下内容。1)现有机床的主要技术参数。2)目前存在的主要问题。3)机床改造的技术要求与改造方案。4)改造的费用与周期。5)质量保证与技术服务。6)操作与维护培训。(2)正式更新改造合同的签订。(3)机床改造作业对

13、役龄达15年左右的数控机床,一般采取对机床的机械部分进行大修,并同时设计制造新的电控系统的方法,具体做法如下。1)机床改造前精度检验。2)机床解体、清洗、除锈,确认损坏、老化、磨损具体情况。3)制订具体修复方案,进行机电设计,交付包括质量检验单在内的技术文件。3.数控机床改造应注意的问题1)使用15年左右的机床一定要进行大修。很多用户为了省钱省时,只要求改造电控系统,不要求机床机械大修。实践证明这样做不好。2)电控系统更新时应把全部机床电气元件更新。在实践中,改造方为了省钱省时,在更新电控系统时,常保留机床电气的强电部分。这样做的结果是改造后机床可靠性得不到保证,因为长期使用的强电元件,甚至电

14、线、电缆也会出现故障。而且由于二次设计,没有统一的技术文件,也会给使用中的维修造成不必要的困难。图11-1翻新改造后的加工中心11.3.2普通机床数控升级改造与数控机床更新改造一样,普通机床数控化升级改造是又一条多快好省的数控化之路,它可以用较少的资金、较短的周期获得实用的数控机床。1.普通机床数控升级改造的一般方法1)根据用户的要求,确定被改造的机床。2)改造双方共同确定改造方案和改造任务书。3)确定改造费用、周期,签订改造合同。4)对被改造的机床进行机械部分升级改造,主要包括如下内容。7)机床精度检验,包括以下两项。8)机床出厂标准件试切。9)机床外观喷漆。10)用户操作、编程、维护培训。

15、5)选用合适的数控系统,设计组装新的电控系统。6)机电联机调试。11)提交全套技术文件。12)保修。2.普通机床数控升级改造的优点1)周期短。2)可采用最新技术。例如某轴承有限公司升级改造的?2000mm立式磨床,采用了直线滚动导轨,从而使机床的进给分辨率超过了法国进口的数控立式磨床。3)与购入新机床对比,还可节省占地及机床地基方面的费用。4)可按用户实际需要设计机床功能。5)与新机床相比,全部大件留用,节约大量原材料,是符合环保要求的绿色产业。从表11-4可以看出,当机床的规格较大时,采用升级节约资金是十分明显的,是大有可为的。例如某轴承有限公司升级改造的?2000mm立式磨床达到了该厂从法国进口同类机床的水平,但成本仅是进口同类机床的8%,节约了大量资金。在加工的数控化改造立式铣床。普通机床数控化升级改造除与数控机床更新改造具有相同的问题之外,最关键的是确定适合改造的机床。一般来说,立卧式车床、龙门铣床、各种镗床和磨床都能升级成数控机床。从经济效益上讲,机床越大,效益越高。图11-2所示为正 图11-2正在加工的数控化改造立式铣床