機床進行機械加工設備的統稱,按加工方式分車床、銑床、磨床、鏜床等,按自動化控制程度分普通機床和數控機床兩大類。
1.普通機床組成
普通機床是應用最廣泛,而且是現在仍然在應用的設備。普通機床有三部分組成機床主體、電氣控制系統、液壓控制系統。機床主體不僅是機床的電氣控制系統和液壓控制系統的安裝基礎,同時也是對機械零件進行加工的部位。液壓控制系統是為了提高加工能量,更好地進行零件加工,利用液壓控制系統將液壓能轉化為機械能,提高了機床的輸出力量。電氣控制系統是機床的核心,通過它控制著機床的整個工作過程。它由壓電器和相關線路組成。低壓電器包括:接觸器、繼電器、按鈕、行程開關、熔斷器、熱繼電器、低壓斷路器、隔離器、磁鐵、電磁離合器、電動機等。
2.普通機床常見故障分析
機床電氣系統常見故障有線路和元器件的斷路、短路、接地、虛接等故障,致這些故障的原因也各不相同。
1)斷路故障斷路故障是機床中最常見的故障。由于電氣控制系統控制的是電流流動的方向、大小,而電流的產生與電壓和電阻有直接關系。常見機床控制系統的電壓是380V的動力電,是通過電網提供給機床的,而電網電壓是有一定波動的,不是恒定不變的,因此有些機床設計有穩壓系統,盡量使機床獲得的電壓穩定,如果穩壓系統故障導致電壓過高,就會使機床電氣控制系統電流過大,燒毀元器件,導致機床電氣系統斷路故障。一些沒有設計穩壓系統的機床在內部元件性能下降或人為操作不當的時候更容易使機床出現斷路故障。如:一臺CM6132型機床,最近總出現燒毀熔斷器的故障,每次檢查都是熔斷器斷路,更換新的熔斷器,故障排除。如此反復幾次,維修人員很郁悶,經過商討后,為了不耽誤工作任務,維修人員決定在下班后對機床進行檢修,查找導致故障的原因。維修人員對機床的電動機、繼電器、開關、線路、液壓系統、機床主體等進行了的全面檢測,機床的零部件沒有問題,維修人員還進行了試車,機床工作狀況良好,工作性能正常。一切正常,維修工作陷入困境,維修人員也一籌莫展,只能建議操作人員先繼續使用機床,使用過程中注意觀察一下,當出現故障時機床出現的故障現象,及時通知維修人員來檢測。機床正常運行了一天的時間,第二天上午故障又出現了。操作人員立即通知了維修人員,維修人員到達現場對機床進行了全面的檢測,發現只是熔斷器斷路了,其他零部件正常,這次檢測進行的時間比較長,也進行的比較全面徹底。更換熔斷器后,機床運轉正常,幾個維修人員又無計可施了。中午休息了,幾個維修人員仍然圍在機床前,這時有一名維修人員發現,這個操作臺生產的廢品件明顯比其他機床產生的廢品要多,于是就詢問了一下操作人員,操作人員說,他是最近才來單位的,以前使用的車床和現在單位使用的車床型號不同對吃刀量的控制還不太靈活,因此生產的廢品才要多一些。于是維修人員考慮是否是由于操作人員操作的不太熟練,導致操作不當引起的機床斷路故障。下午上班后維修人員有意的在操作人員附近停留,觀察操作人員的操作步驟、方式、方法、調整量等。經過一下午的觀察,維修人員普遍感覺到這名維修人員,為了加快工作進度,對吃刀量的調整偏大,嚴重的時候會有瞬間停轉的現象,好在操作人員工作經驗豐富、反應迅速,一旦發現停轉立刻退刀,機床又恢復運轉。了解到這些情況,維修人員終于找到了故障的根本原因。維修人員跟操作人員說明了他在操作上的不正確做法,并告訴他適中的吃刀量不但不會降低生產效率,還會提高產品質量、成品率。為什么吃刀量過大會導致機床斷路故障呢?其實原因很簡單,機床吃刀量調整的過大,在機床運轉過程中車車削的阻力就大,當機床車削阻力大于電機提供的動力時,電機就停轉,電機停轉時間過長,電路中的電流就會超過熔斷器的額定電流,熔斷器燒斷。電機瞬間停轉,時間較短的時候,機床電路中的電流還沒有達到機床電路熔斷器的額定電流,因此熔斷器沒有燒毀,機床繼續運轉。 通過這個例子說明正常的機械磨損導致的故障是人們經常思考的,但我們更深入的思考,發現機床始終是由人來控制的,操作人員的素質,直接決定了機床的使用壽命和故障率,同時人為因素導致的故障,也是我們在故障診排除時必須要考慮的重要影響因素,要從機床的整個系統出發分析故障原因。
2)短路故障短路故障的出現,往往是伴隨在斷路故障中,當電路中有元件短路時,電路電流增大,超過熔斷器額定電流,熔斷器燒毀,導致機床斷路故障;如果是電氣系統中帶有線圈的元器件局部短路,電路中的電流雖然增大,但是沒有超過熔斷器的額定電流,熔斷器不會燒斷,但是機床輸出的動力下降,切削的量會下降,影響工作效率。如果遇到熔斷器斷路故障,更換熔斷器后,機床運轉熔斷器再次燒斷的故障,就要考慮是否機床內部有短路的地方,因為機床短路故障引起的機床斷路故障現象。
3)接地故障接地故障一個嚴重威脅操作人員生命安全的故障。機床接地線作用是為保護操作者的人身安全,避免因為機床漏電造成對操作者的傷害;消除電磁干擾,降低對弱電設備和導線的干擾影響;避免因為電焊機或者打雷而形成的浪涌或尖峰對用電設備造成損壞。如果操作人員在操作過程中,感覺機床電人,因該立即停機,讓維修人員查找漏電部件、檢查接地線。
4)虛接故障虛接故障是機床中比較隱蔽的故障,查找的難度較大。引起機床電氣系統虛接故障的原因有安裝螺栓松動,導致接觸不良;電氣系統電路電壓過大或內部元器件局部短路,導致電氣系統電路電流長時間偏大,導致接觸點燒蝕(如繼電器觸點,線路連接點等)。虛接故障雖然難查,但是仔細觀察故障癥狀還是會明顯的;在電器元件難于拆卸的位置可以通過使用電流流鉗測量電路電流的方法,進行分析、查找。
機床電氣系統故障主要包括:斷路、短路、接地、虛接四種,通過對四種故障原因的分析,使我們對引起故障的根本原因及電路中電流的變化,有了較為清晰的認識,為我們今后查找機床故障,提供了有力的保障。
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