數(shù)控加工中心故障排除及實(shí)例應(yīng)用

柴工

為了充分發(fā)揮數(shù)控加工中心應(yīng)有的功效，數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行十分關(guān)鍵的，在數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)排除故障就顯得尤為重要。但對(duì)于接觸加工中心不多的維修員來(lái)說(shuō)，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，往往不知從那里下手，延誤維修時(shí)間。時(shí)如果我們能借助于數(shù)控系統(tǒng)本身具有的自診斷功能，將對(duì)我們的維修產(chǎn)生很大幫助。同時(shí)，作為維修人員當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，首先要向操作者了解故障產(chǎn)生癥狀，產(chǎn)生在哪道程序及時(shí)間，操作方法是否得當(dāng)，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以免隱患過(guò)大，造成損失。其次，要檢查按鈕、熔斷器，接線端子等元件，在接線時(shí)螺釘是否擰緊，航空插頭和插座是否擰緊，電路板上的插頭是否擰緊，各撥把開(kāi)關(guān)，操作方式是否正確等。并且根據(jù)機(jī)械故障較易察覺(jué)的特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生機(jī)床過(guò)載，過(guò)熱報(bào)警時(shí)，應(yīng)首先檢查滑板的鑲條是否裝過(guò)緊，滑板和床身導(dǎo)軌之間摩擦力增大，從而使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)困難，還有滾珠絲杠和托架之間是否同心，如絲杠中滾珠磨損造成絲杠過(guò)緊，也可使電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱，從而引起電氣故障。因此我們?cè)跀?shù)控機(jī)床的正常維修當(dāng)中，認(rèn)真做好以上幾個(gè)方面的工作，共同配合，可以少走彎路，較快排除故障，減少數(shù)控機(jī)床的停機(jī)時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床的使用率，使公司生產(chǎn)得以順利進(jìn)行，完成生產(chǎn)進(jìn)度。     下面結(jié)合我公司在數(shù)控機(jī)床的維修方法及經(jīng)驗(yàn)，將幾例有代表性的故障例子，介紹給大家供考。
    我公司現(xiàn)有兩臺(tái)北京機(jī)床研究所生產(chǎn)的JCS-018立式加工中心，其系統(tǒng)是采用日本FANVC-BESk7M系統(tǒng)全功能數(shù)控機(jī)床，7M系統(tǒng)采用16位微處理器控制，伺服驅(qū)動(dòng)單元為大慣量直流伺服電機(jī)，主電機(jī)由三相全波可控硅無(wú)環(huán)流電路驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測(cè)元件，測(cè)速發(fā)電機(jī)構(gòu)成速度反饋，該機(jī)床在運(yùn)行中曾發(fā)生多次異常報(bào)警和異�，F(xiàn)象，我們根據(jù)CRT顯示的報(bào)警答號(hào)將故障迅速排除，保證了機(jī)床的正常運(yùn)行。
    例1：故障現(xiàn)象，CRT顯示05＃07＃報(bào)警
    故障檢查與分析：查FANVC- BESK7M系統(tǒng)維修手冊(cè)，05＃為緊急停車信號(hào)接通，07＃系速度控制單元報(bào)警，從維修手冊(cè)中看，05＃報(bào)警是由緊急停車造成的，故排除其故障較為容易，如急停開(kāi)關(guān)是否壓上，X、Y、Z各軸超程限位是否壓合，檢查均正常，按清除鍵，05＃消失，07＃報(bào)警仍存在，抬起手05＃又現(xiàn)。經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為07＃報(bào)警是關(guān)鍵，由它異常后，而采用緊急停車來(lái)加以保護(hù)，從而同時(shí)出現(xiàn)05＃、07＃報(bào)警。對(duì)于07＃報(bào)警，維修手冊(cè)中指出：任意一軸的速度控制單位處于報(bào)警條件，或電機(jī)電源線的接觸器斷路。產(chǎn)生該報(bào)警，可考慮以下原因：①電機(jī)過(guò)載。②速度控制的電源變壓器過(guò)熱。③速度控制電源變壓器的電源保險(xiǎn)絲斷。④速度控制單元的保險(xiǎn)絲斷。⑤在控制部分電源輸入支架上，接線座的ZMGIN和2點(diǎn)間的觸點(diǎn)開(kāi)路。⑥在控制部分電源輸入支架上，交流100V保險(xiǎn)絲（F5）斷。⑦連接速度控制單元與控制部分之間的信號(hào)電纜斷開(kāi)，或者從插頭中脫落。⑧由于某種其它伺服機(jī)構(gòu)報(bào)警，電機(jī)電源線上的接觸器（MCC）斷開(kāi)。
    分析：逐一檢查，先易后難。A項(xiàng)：用表查熱元件元異常，并且是在開(kāi)NC后，X軸、Y軸、Z軸，刀庫(kù)各軸未移動(dòng)而產(chǎn)生05＃、07＃報(bào)警，故A項(xiàng)否。B項(xiàng)：用手摸變壓器，不過(guò)熱，用萬(wàn)用表查OH1、OH2正常，檢查C、D、F中的保險(xiǎn)，未斷。E項(xiàng)：用萬(wàn)用表查接線調(diào)的ZMGIN和2之間的觸點(diǎn)，結(jié)果通，正常。故矛盾集中在G、H上，用萬(wàn)用表電阻擋檢查，發(fā)現(xiàn)Y軸速度控制單元板有異常。因?yàn)殡姍C(jī)有一過(guò)熱保護(hù)，在此電氣接線中是各軸相互串在一起的，并且應(yīng)有24V電壓。其過(guò)程為24V→X軸過(guò)熱保護(hù)常閉→速度控制單元→Y軸過(guò)熱保護(hù)常閉→速度控制單元→Z軸過(guò)熱保護(hù)常閉→Z軸速度控制控制單元→刀架過(guò)熱保護(hù)常閉→刀庫(kù)速度控制單元→NC為正常，當(dāng)檢查到Y(jié)軸過(guò)熱保護(hù)常閉→Y軸速度控制單元→Z軸過(guò)熱保護(hù)常閉時(shí)不通，斷路，故檢查Y軸速度控制板，由線查找，發(fā)現(xiàn)一短路棒斷路，油膩太臟造成，清洗后插上，開(kāi)機(jī)正常。
) q9 N. V7 ^" y7 b) i    例2、故障現(xiàn)象，主軸不能定向，負(fù)載表達(dá)紅區(qū)08＃報(bào)警。
9 H& Z# s+ ]7 z& r1 i1 y; f    故障檢查與分析：查機(jī)床維修手冊(cè)，08＃報(bào)警為主軸定位故障，根據(jù)手冊(cè)要求，我們打開(kāi)機(jī)床電源柜，在交流主軸控制線路板上，找到7個(gè)發(fā)光二極管（6綠1紅），這7個(gè)指示燈（從左到右）分別表示①定向指令②低速檔③磁道峰值檢測(cè)④減速指令⑤精定位③定位完成⑤試驗(yàn)方式（①一③為綠，①紅）在機(jī)床定向時(shí)，觀察這7個(gè)指令燈的情況如下，1＃燈亮，3＃、5＃燈爍，這表明定位指令已經(jīng)發(fā)出，磁道峰值已檢測(cè)到，定位信號(hào)檢測(cè)到，但是系統(tǒng)不能完成定位，主軸仍在低速運(yùn)行，故3＃、5＃燈不斷爍，從以上情況分析，我們懷疑是主軸箱上的放大器問(wèn)題，打開(kāi)主軸防護(hù)罩，檢查放大同時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾緊油缸軟管繞成絞形，纏繞在主軸上，分析這個(gè)不正�，F(xiàn)象，我們判斷就是該軟管盤繞，致使主軸定位偏移而不能準(zhǔn)確定位，造成D8＃報(bào)警，將該較管卸下回直后裝好，又將主軸控制器中的調(diào)節(jié)電位器RV11（定位點(diǎn)偏移）進(jìn)行了重新調(diào)節(jié)，故障排除，報(bào)警消失，機(jī)就恢復(fù)正常運(yùn)行。
0 i1 X2 D2 D" ]5 Y( |( R$ |    例3、故障現(xiàn)象：開(kāi)電源，開(kāi)NC電源各軸回零后，當(dāng)軸主執(zhí)行M03起動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生01＃報(bào)警
    故障檢查與分析：查維修手冊(cè)。01＃報(bào)警為主軸系統(tǒng)內(nèi)的故障，可由主軸伺服裝置內(nèi)的指示燈指示內(nèi)容。檢查交流主軸伺服裝置內(nèi)的指示燈為8421中的4號(hào)燈亮，4號(hào)燈亮指示內(nèi)容為交流耦合電路的F1、F2、F3熔斷，而4號(hào)故障又分為以下四種情況①交流電源阻抗過(guò)高②功率晶體管燒毀③二極管或可控硅組件燒壞④浪涌吸收器和電容損壞。
    據(jù)此分析依次檢查各項(xiàng)，只保險(xiǎn)斷兩相，其它無(wú)問(wèn)題，故更換保險(xiǎn)，開(kāi)機(jī)床電源開(kāi)關(guān)，測(cè)交流電壓正常，開(kāi)NC電源，正常操作，當(dāng)程序執(zhí)行到M03時(shí)，主軸剛一起動(dòng)，又產(chǎn)生01＃報(bào)警，檢F1、F2、F3又?jǐn)嘣�先兩相，故綜合分析，拋開(kāi)維修手冊(cè)提示的內(nèi)容，檢測(cè)外圍，當(dāng)檢測(cè)到母線排分線盒時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一相線斷，因此故障現(xiàn)象為斷其它兩相，修復(fù)分線盒，開(kāi)機(jī)就要電源，執(zhí)行M03時(shí)正常，故障解決。
; A$ d+ p# p. U& ^    例4、故障現(xiàn)象：正常加工執(zhí)行程序，當(dāng)執(zhí)行換刀動(dòng)作M06時(shí)，刀套下，主軸不定向，不換刀，主軸又按下把刀的程序繼續(xù)加工，無(wú)報(bào)警。
    故障檢查與分析：執(zhí)行換刀指令M06動(dòng)作順序?yàn)�，主軸定向，刀套下，75度轉(zhuǎn)出，手臂下，180度回轉(zhuǎn)換刀，手臂上，75度轉(zhuǎn)回，刀套上，180度油缸復(fù)位，而后發(fā)出FIN指令，再執(zhí)行下段程序。結(jié)合故障分析，檢查PC輸出板，執(zhí)行換刀動(dòng)作的元器件，當(dāng)檢查到G3時(shí)，發(fā)現(xiàn)異常。正常時(shí)，G3在換刀時(shí)，其管角2為高電平，3為高電平，24V送不出，而執(zhí)行換刀動(dòng)作，當(dāng)換刀完畢后，管角2變?yōu)榈碗娖剑�而�?4V電壓送出，發(fā)出FIN，即MT信號(hào)執(zhí)行完畢，管角2現(xiàn)在無(wú)論為高電平或低電平，F(xiàn)N信號(hào)發(fā)出，均有24V輸出，MT信號(hào)執(zhí)行完畢送出，從而NC執(zhí)行下段程序。其刀具尚未交換，易發(fā)生撞件的可能。據(jù)此，我們拆下G3芯片，其為干簧電器，去市場(chǎng)買此芯片，沒(méi)有買到。我們根據(jù)其性能而采用松下DSZY-S-DC5C代替，故障解決，從換至今一年多沒(méi)在發(fā)生類似故障，保證了車間的正常生產(chǎn)。
: q3 k, }+ D( R: ^! o# t- L    上述數(shù)控機(jī)床電氣故障實(shí)例，是我們?cè)诰S修實(shí)例中挑選和總結(jié)出來(lái)的，它反映了數(shù)控機(jī)床電氣中的一些問(wèn)題，要提高數(shù)控機(jī)床電氣維修技能，關(guān)鍵在于必須熟悉所修數(shù)控機(jī)床性能特點(diǎn)和工作原理，掌握正確的方法如檢查數(shù)控機(jī)床的CRT報(bào)警，顯示內(nèi)容，查維修手冊(cè)。在出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)其故障現(xiàn)象，查電氣手冊(cè)來(lái)排除故障，在維修過(guò)程中不斷實(shí)踐，不斷摸索和積累經(jīng)驗(yàn)，從而達(dá)到靈活運(yùn)用維修技術(shù)，排除數(shù)控機(jī)床電氣故障的目的，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的利用率，多創(chuàng)效益。

付希超