數(shù)控加工中心故障排除及實例應(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)床的正常運行十分關(guān)鍵的，在數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)問題，及時排除故障就顯得尤為重要。但對于接觸加工中心不多的維修員來說，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障時，往往不知從那里下手，延誤維修時間。時如果我們能借助于數(shù)控系統(tǒng)本身具有的自診斷功能，將對我們的維修產(chǎn)生很大幫助。同時，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)生在哪道程序及時間，操作方法是否得當(dāng)，才能及時發(fā)現(xiàn)問題，以免隱患過大，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)械故障較易察覺的特點，當(dāng)發(fā)生機(jī)床過載，過熱報警時，應(yīng)首先檢查滑板的鑲條是否裝過緊，滑板和床身導(dǎo)軌之間摩擦力增大，從而使電機(jī)運轉(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緊，也可使電機(jī)過載、過熱，從而引起電氣故障。因此我們在數(shù)控機(jī)床的正常維修當(dāng)中，認(rèn)真做好以上幾個方面的工作，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，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環(huán)流電路驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測元件，測速發(fā)電機(jī)構(gòu)成速度反饋，該機(jī)床在運行中曾發(fā)生多次異常報警和異常現(xiàn)象，我們根據(jù)CRT顯示的報警答號將故障迅速排除，保證了機(jī)床的正常運行。
8 }7 ~3 W1 K( {+ p, x5 q9 ~; k    例1：故障現(xiàn)象，CRT顯示05＃07＃報警
    故障檢查與分析：查FANVC- BESK7M系統(tǒng)維修手冊，05＃為緊急停車信號接通，07＃系速度控制單元報警，從維修手冊中看，05＃報警是由緊急停車造成的，故排除其故障較為容易，如急停開關(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＃報警仍存在，抬起手05＃又現(xiàn)。經(jīng)過分析，認(rèn)為07＃報警是關(guān)鍵，由它異常后，而采用緊急停車來加以保護(hù)，從而同時出現(xiàn)05＃、07＃報警。對于07＃報警，維修手冊中指出：任意一軸的速度控制單位處于報警條件，或電機(jī)電源線的接觸器斷路。產(chǎn)生該報警，可考慮以下原因：①電機(jī)過載。②速度控制的電源變壓器過熱。③速度控制電源變壓器的電源保險絲斷。④速度控制單元的保險絲斷。⑤在控制部分電源輸入支架上，接線座的ZMGIN和2點間的觸點開路。⑥在控制部分電源輸入支架上，交流100V保險絲（F5）斷。⑦連接速度控制單元與控制部分之間的信號電纜斷開，或者從插頭中脫落。⑧由于某種其它伺服機(jī)構(gòu)報警，電機(jī)電源線上的接觸器（MCC）斷開。
    分析：逐一檢查，先易后難。A項：用表查熱元件元異常，并且是在開NC后，X軸、Y軸、Z軸，刀庫各軸未移動而產(chǎn)生05＃、07＃報警，故A項否。B項：用手摸變壓器，不過熱，用萬用表查OH1、OH2正常，檢查C、D、F中的保險，未斷。E項：用萬用表查接線調(diào)的ZMGIN和2之間的觸點，結(jié)果通，正常。故矛盾集中在G、H上，用萬用表電阻擋檢查，發(fā)現(xiàn)Y軸速度控制單元板有異常。因為電機(jī)有一過熱保護(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。其過程為24V→X軸過熱保護(hù)常閉→速度控制單元→Y軸過熱保護(hù)常閉→速度控制單元→Z軸過熱保護(hù)常閉→Z軸速度控制控制單元→刀架過熱保護(hù)常閉→刀庫速度控制單元→NC為正常，當(dāng)檢查到Y(jié)軸過熱保護(hù)常閉→Y軸速度控制單元→Z軸過熱保護(hù)常閉時不通，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，開機(jī)正常。
    例2、故障現(xiàn)象，主軸不能定向，負(fù)載表達(dá)紅區(qū)08＃報警。
    故障檢查與分析：查機(jī)床維修手冊，08＃報警為主軸定位故障，根據(jù)手冊要求，我們打開機(jī)床電源柜，在交流主軸控制線路板上，找到7個發(fā)光二極管（6綠1紅），這7個指示燈（從左到右）分別表示①定向指令②低速檔③磁道峰值檢測④減速指令⑤精定位③定位完成⑤試驗方式（①一③為綠，①紅）在機(jī)床定向時，觀察這7個指令燈的情況如下，1＃燈亮，3＃、5＃燈爍，這表明定位指令已經(jīng)發(fā)出，磁道峰值已檢測到，定位信號檢測到，但是系統(tǒng)不能完成定位，主軸仍在低速運行，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題，打開主軸防護(hù)罩，檢查放大同時，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，分析這個不正常現(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（定位點偏移）進(jìn)行了重新調(diào)節(jié)，故障排除，報警消失，機(jī)就恢復(fù)正常運行。
    例3、故障現(xiàn)象：開電源，開NC電源各軸回零后，當(dāng)軸主執(zhí)行M03起動時，產(chǎn)生01＃報警
    故障檢查與分析：查維修手冊。01＃報警為主軸系統(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號燈亮，4號燈亮指示內(nèi)容為交流耦合電路的F1、F2、F3熔斷，而4號故障又分為以下四種情況①交流電源阻抗過高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，只保險斷兩相，其它無問題，故更換保險，開機(jī)床電源開關(guān)，測交流電壓正常，開NC電源，正常操作，當(dāng)程序執(zhí)行到M03時，主軸剛一起動，又產(chǎn)生01＃報警，檢F1、F2、F3又?jǐn)嘣�先兩相，故綜合分析，拋開維修手冊提示的內(nèi)容，檢測外圍，當(dāng)檢測到母線排分線盒時，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，開機(jī)就要電源，執(zhí)行M03時正常，故障解決。
1 p( x% ], u! ]5 _/ {    例4、故障現(xiàn)象：正常加工執(zhí)行程序，當(dāng)執(zhí)行換刀動作M06時，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，無報警。
    故障檢查與分析：執(zhí)行換刀指令M06動作順序為，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)行換刀動作的元器件，當(dāng)檢查到G3時，發(fā)現(xiàn)異常。正常時，G3在換刀時，其管角2為高電平，3為高電平，24V送不出，而執(zhí)行換刀動作，當(dāng)換刀完畢后，管角2變?yōu)榈碗娖�，而�?4V電壓送出，發(fā)出FIN，即MT信號執(zhí)行完畢，管角2現(xiàn)在無論為高電平或低電平，F(xiàn)N信號發(fā)出，均有24V輸出，MT信號執(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，去市場買此芯片，沒有買到。我們根據(jù)其性能而采用松下DSZY-S-DC5C代替，故障解決，從換至今一年多沒在發(fā)生類似故障，保證了車間的正常生產(chǎn)。
    上述數(shù)控機(jī)床電氣故障實例，是我們在維修實例中挑選和總結(jié)出來的，它反映了數(shù)控機(jī)床電氣中的一些問題，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)床性能特點和工作原理，掌握正確的方法如檢查數(shù)控機(jī)床的CRT報警，顯示內(nèi)容，查維修手冊。在出現(xiàn)故障時，根據(jù)其故障現(xiàn)象，查電氣手冊來排除故障，在維修過程中不斷實踐，不斷摸索和積累經(jīng)驗，從而達(dá)到靈活運用維修技術(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