數(shù)控機(jī)床外部故障的診斷與維修案例

由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。系統(tǒng)外部的故障主要指由于檢測(cè)開關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。

　　數(shù)控設(shè)備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調(diào)整處理不當(dāng)引起的，這類故障多發(fā)生在設(shè)備使用前期或設(shè)備使用人員調(diào)整時(shí)期。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)來說，另一個(gè)易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運(yùn)動(dòng)是靠伺服單元控制伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)的。用旋轉(zhuǎn)編碼器作速度反饋，用光柵尺作位置反饋。一般易出故障的地方為旋轉(zhuǎn)編碼器與伺服單元的驅(qū)動(dòng)模塊。也有個(gè)別的是由于電源原因而引起的系統(tǒng)混亂。特別是對(duì)那些帶計(jì)算機(jī)硬盤保存數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。例如，德國西門子系統(tǒng)840C。

　　例1：一數(shù)控車床剛投入使用的時(shí)候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動(dòng)時(shí)，必須要返回到參考點(diǎn)。即當(dāng)用手動(dòng)方式將各軸移到非干涉區(qū)外后，再使各軸返回參考點(diǎn)。否則，可能發(fā)生撞車事故。所以，每天加工完后，把機(jī)床的軸移到安全位置。此時(shí)再操作或斷電后就不會(huì)出現(xiàn)問題。

　　外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障。一般都是由于檢測(cè)開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報(bào)警信息查找故障原因。平板對(duì)一般的數(shù)控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報(bào)警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報(bào)警信息顯示，但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。

　　例2：我廠一車削單元采用的是SINUMERIK840C系統(tǒng)。機(jī)床在工作時(shí)突然停機(jī)。顯示主軸溫度報(bào)警。經(jīng)過對(duì)比檢查，故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調(diào)整外圍線路后報(bào)警消失。隨即更換新儀表后恢復(fù)正常。

　　例3：同樣是這臺(tái)車削中心，工作時(shí)CRT顯示9160報(bào)警“9160NOPARTWITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5”。這是指未抓起工件報(bào)警。但實(shí)際上抓工件的機(jī)械手已將工件抓起，卻顯示機(jī)械手未抓起工件報(bào)警。查閱PLC圖，此故障是測(cè)量感應(yīng)開關(guān)發(fā)出的。經(jīng)查機(jī)械手部位，機(jī)械手工作行程不到位，未完全壓下感應(yīng)開關(guān)引起的。隨后調(diào)整機(jī)械手的夾緊力，此故障排除。

　　例4：一臺(tái)立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機(jī)床在自動(dòng)方式下執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現(xiàn)414＃和410＃報(bào)警。此報(bào)警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動(dòng)異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動(dòng)消除，但每執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報(bào)警。經(jīng)查該伺服電機(jī)電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經(jīng)修整后此故障排除。

　　例5：操作者操作不當(dāng)也是引起故障的重要原因。如我廠另一臺(tái)采用840C系統(tǒng)的數(shù)控車床，*天工作時(shí)完全正常，而第二天上班時(shí)卻無論如何也開不了機(jī)，工作方式一轉(zhuǎn)到自動(dòng)方式下就報(bào)警“EMPTYINGSELECTEDMOOESELECTOR”。鑄鐵平板加工完工件后，主軸不停，機(jī)械手就去抓取工件，后來仔細(xì)檢查各部位都無毛病，而是自動(dòng)工作條件下的一個(gè)模式開關(guān)位置錯(cuò)了。所以，當(dāng)有些故障原因不明的報(bào)警出現(xiàn)的話，一定要檢查各工作方式下的開關(guān)位置。

　　還有些故障不產(chǎn)生故障報(bào)警信息，只是動(dòng)作不能完成，這時(shí)就要根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)、機(jī)床的工作原理和PLC運(yùn)行狀況來分析判斷了。

　　對(duì)于數(shù)控機(jī)床的修理，重要的是發(fā)現(xiàn)問題。特別是數(shù)控機(jī)床的外部故障。有時(shí)診斷過程比較復(fù)雜，但一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，解決起來比較簡單。對(duì)外部故障診斷應(yīng)遵從以下兩條原則。首先要熟練掌握機(jī)床的工作原理和動(dòng)作順序。其次，要會(huì)利用PLC梯形圖。NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或機(jī)外編程器監(jiān)測(cè)PLC的運(yùn)行狀態(tài)，一般只要遵從以上原則，小心謹(jǐn)慎，一般的數(shù)控故障都會(huì)及時(shí)排除。