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      新聞動態

      機械故障的類型及診斷方法

      發布時間:2020/7/22
              機械故障的類型及診斷方法
        一、機械故障的類型
         數控機床是典型的機電一體化切削加工自動化設備。在切削加工過程中,各功能藹分的執行部件需完成各種動作,如移動、轉動、夾緊、松開、變速、換刀等。機床工作時,錙項功能相互配合;發生故障時,各功能部件互相牽連耦合。故障現象和故障原因并非筒嘲的一一對應關系,可能出現一種故障現象是由幾種不同原因引起的,或一種原因引起幾種故障,即大部分故障是以綜合故障形式出現的,這就給故障診斷及排除帶來很大困難。
        一般說來,數控機床機械故障可劃分為如下幾種類型。
        1.功能性故障
        主要指工件加工精度方面的故障,表現在加工精度不穩定、加工誤差大、運動方向誤差大、工件表面粗糙。
        2.動作型故障
        主要指機床各執行部件動作故障,如主軸不轉動、液壓變速不靈活、工件或刀具夾蔫緊或松不開、刀架或刀庫轉位定位不太準確等。
        3.結構型故障
        主要指主軸發熱、主軸箱噪聲大、切削時產生振動等。
        4.使用型故障
        主要指由于使用和操作不當引起的故障,如由于過載引起的機件損壞或撞車等。
        在機械故障發生以前,可以通過精心維護保養來延長機件的壽命。當故障發生以用一般輕微的故障,可以采用調整法來解決,如調整配合間隙、供油量、液(氣)壓力、流量、軸承及滾珠絲杠的預緊力等。對于已磨損、損壞或喪失功能的零部件,則通過修復或更換的辦法排除故障。
        二、機械故障的診斷方法
        機床在運行過程中,機械零件受到力、熱、摩擦以及磨損等多種因素的作用,運行狀態不斷變化,一旦發生故障,往往會導致不良后果。因此,必須在機床運行過程中,對機床的運行狀態進行監測,及時進行判斷并采取相應措施。運行狀態異常時,必須停機檢修或停止使用,這樣才能提高機床運行的可靠性和進一步提高機床的利用率。數控機床機械故障診斷包括機床運行狀態的監視、識別和預測三個方面的內容。通過對數控機床機械裝置的某些特征參數,如振動、噪聲、溫度等數據進行監測和測定,并將測定值與規定的正常值進行比較,可以判斷機械裝置的工作狀態是否正常。若對機械裝置進行連續或定期監測,還可獲得機械裝置狀態變化的趨勢性規律,從而對機械裝置的運行狀態進行預測和預報。當然,要做到這一點,需要具備豐富的實踐經驗和必要的測試技術和測試設備。
        數控機床的診斷技術可以分為實用診斷技術和現代診斷技術兩種。數控機床機械系統故障診斷的方法見表。
        表 數控機床加工過程的監測與診斷技術

      分類

      診斷方法

      原理及特征信息

      實用

      診斷

      聽、觸、看、問、嗅

      借用簡單工具、儀器,如:百分表、水準儀、萬用表、示波器、便攜式振動計和聲納計等,通過人的感官,根據設備的外觀、聲音、溫度、氣味和顏色等的變化來診斷。但這要求檢查者有豐富的實踐經驗。目前這種方法廣泛應用于現場診斷

      技術

      查閱技術檔案資料

      找規律、查原因、做判別

      現代

      診斷

      技術

      油液光譜分析

      通過使用原子吸收光譜儀,對進入潤滑油或液壓油中磨損的各種金屬微粒和外來沙粒、塵埃等殘余物進行形狀、大小、化學成分和濃度分析,判斷結構件的磨損狀態、機理和嚴重程度。從而有效掌握零件磨損情況

      振動監測

      通過安裝在機床某些特征點上的傳感器,利用振動計巡回檢測,測量機床上某些特征點的總振級大小,如位移、速度、加速度的幅頻特征等,對故障進行預測和監測。但是要注意首先應進行振動強度測定,確認有異常時,再作定量分析

      噪聲分析

      用噪聲測量計、聲波計對機床齒輪、軸承運行中的噪聲信號頻譜的變化規律進行深入分析,識別和判斷齒輪、軸承磨損時的故障狀態,可做到非接觸式測量,但要減少環境噪聲干擾。要注意首先應進行強度測定,確認有異常時,再傲定量分析

      故障診斷專家系統

      將診斷所必需的知識、經驗和規則等信息編成計算機可以識別的知識庫,建立具有一定智能的專家系統。這種系統能對機床狀態作常規診斷,解決常見的各種問題,并可白行修正和擴充已有知識庫,不斷提高診斷水平

      溫度監測

      用于機床運行中發熱異常監測,利用各種測溫熱電阻探頭,測量軸承、軸瓦、電機和齒輪箱等裝置的表面溫度,具有快速、正確、方便的特點

      非破壞性裂紋監測

      通過超聲波探傷儀、磁性探傷法、電阻法、聲發射法等觀察零件內部機體的缺陷,如裂紋等。測量不同性質材料的裂紋應采用不同方法

        其中實用診斷技術是由維修人員使用一般的檢查工具或憑感覺器官對機床進行問、看、聽、觸、嗅等診斷。它能快速確定故障部位,判斷劣化趨勢,以選擇有疑難問題的故障進行精密診斷。實用診斷技術要求維修人員事先熟悉技術檔案資料,通過查閱資料分析故障發生的原因和規律,從而縮短診斷時間,使數控機床盡快投入使用。  現代診斷技術是針對疑難故障由專職人員利用先進測試儀器進行定量檢測與分析的精密診斷方法。
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