數控機床特殊故障的排除分析論文

　　摘要：在數控機床的使用過(guò)程中，出現故障，有些比較直觀(guān)，而有些比較特殊，針對幾個(gè)特殊故障進(jìn)行分析，解決。

　　關(guān)鍵詞：干擾；參考點(diǎn)；亂扣；EG；壓力檢測

　　引言

　　隨著(zhù)數控機床的普及，對數控機床的維修人員的要求也越來(lái)越高，在維修中遇到一些問(wèn)題，如不能及時(shí)解決，會(huì )影響正常的生產(chǎn)任務(wù)，故維修人員需具有豐富的理論知識及維修經(jīng)驗，才能及時(shí)排除數控機床的故障。下面介紹幾個(gè)所遇到的問(wèn)題和解決辦法。

　　1、SP1241D/A變換器異常報警

　　1.1故障現象機床在運行過(guò)程中，出現SP1241D/A變換器異常報警，機床停止運行，按下“復位”鍵，報警不能消除，斷電再上電，報警消除，再繼續運行，有時(shí)又出現此報警。

　　1.2故障分析及解決辦法機床采用FANUC0i-D數控系統，出現此報警首先查找FANUC0i-D維修手冊，內容為模擬主軸控制用的D/A變換器異常。分析此故障是不定時(shí)出現，像是干擾引起，懷疑是變頻器運行產(chǎn)生的干擾，本機是數控系統輸出模擬主軸信號到東芝變頻器控制變頻電機驅動(dòng)主軸運轉。在MDI方式下輸入M03S100（主軸正轉）指令，按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，刀具沒(méi)有轉動(dòng)，報警出現，反復試了多次，都是如此。又在MDI方式下輸入S100指令（無(wú)M03），只讓系統發(fā)出模擬量，不讓變頻器運行，結果報警同樣出現，反復試驗多次后排除變頻器的干擾，由此判斷可能有不確定干擾造成的，模擬主軸控制線(xiàn)路可能性大，經(jīng)檢查發(fā)現系統接口到變頻器的傳送模擬量所用電纜沒(méi)有使用屏蔽電纜，隨更換成兩芯屏蔽電纜，再將屏蔽層做接地處理，再次啟動(dòng)主軸操作，無(wú)報警產(chǎn)生,整機運行，也無(wú)報警，故障排除。

　　2、關(guān)機后再次開(kāi)機加工工件時(shí)，刀具進(jìn)刀位置不對

　　2.1故障現象一臺加工壓縮機轉子的銑床，開(kāi)機加工工件，刀具軸向加工工件進(jìn)給時(shí)，發(fā)現刀具不能進(jìn)到關(guān)機前切削的槽里面，如果按照程序指令進(jìn)到位工件就報廢了。2.2故障分析及解決辦法首先確認加工程序是否有誤，檢查程序，程序正確；懷疑工件旋轉軸（C軸）有問(wèn)題，反復執行回零，看每次回零零位是否在同一個(gè)位置，結果發(fā)現，零位不在同一個(gè)位置，由此判斷是機床關(guān)機后再開(kāi)機執行回零后，C軸的零位（參考點(diǎn)）不對引起的。檢查C軸伺服電機聯(lián)軸節、各級傳動(dòng)，沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，回想前幾天連接在C軸上的外置編碼器損壞，沒(méi)有備件，暫時(shí)將C軸的控制由全閉環(huán)改為半閉環(huán)控制，改動(dòng)了一些系統參數，懷疑參數有誤，檢查有關(guān)參數，發(fā)現C軸的NO.1821（參考計數器容量）數值錯誤，是全閉環(huán)時(shí)的值，將其改為半閉環(huán)的值，再次執行回零，關(guān)機再開(kāi)機，反復試，C軸每次回零都在同一位置，進(jìn)行工件切削，故障現象解決。

　　3、機床試切新品種工件時(shí)，出現“亂扣”現象

　　3.1故障現象一臺滾齒機，試切新品種工件，在二次進(jìn)刀時(shí)調節主軸速度倍率開(kāi)關(guān)，齒輪出現“亂扣”。

　　3.2故障分析及解決辦法切削新品種是15齒的直齒齒輪，分三次進(jìn)刀，第一次進(jìn)刀切削工件是15齒，第二次進(jìn)刀需要提高主軸的轉速，切削時(shí)發(fā)現齒數不對即“亂扣”了，觀(guān)察切削過(guò)的齒，發(fā)現齒數增加了，檢查程序，此時(shí)主軸轉速330rpm，齒數為15齒，程序沒(méi)有錯誤，齒數增加說(shuō)明主軸轉動(dòng)時(shí)工件軸轉得慢了，此機床采用西門(mén)子828D數控系統，使用了電子齒輪EG功能，主軸為主導軸，工件軸（C軸）為跟隨軸，主軸帶動(dòng)C軸運轉，按照傳動(dòng)關(guān)系主軸速度330rpm時(shí)，C軸應該每分鐘轉7920°（330/15*360=7920），查看C軸轉速為7200°/分，確定C軸轉得慢了，又將主軸速度提高，按照傳動(dòng)關(guān)系，C軸的轉速也應該提高，但觀(guān)察發(fā)現，C軸速度一直保持不變，懷疑是C軸的最高速度被限制，查看828D數控系統手冊，參數NO.32000最高軸速度，C軸的設定值是20rpm，C軸的伺服電機額定轉速為2000rpm，電機與C軸傳動(dòng)比為1:10，那么此軸的最高軸速度是200rpm，此參數設定錯誤，更改此參數，再切削，“亂扣”現象消除。分析之前切削沒(méi)有出現“亂扣”現象，是因為主軸速度一直在300rpm以下，在300rpm時(shí)，C軸每分鐘轉7200°，剛好在C軸的最高速度范圍內，當主軸速度為330rpm以上時(shí)，C軸的速度被限制了，跟不上主軸的速度了，所以出現“亂扣”現象。

　　4、機床不能開(kāi)啟循環(huán)，刀具不能旋轉

　　4.1故障現象一臺轉子銑床，在切削過(guò)程中，刀具軸退出工件后刀具停止了運轉，再開(kāi)動(dòng)循環(huán)不能啟動(dòng)，手動(dòng)方式銑刀也不能轉動(dòng)。

　　4.2故障分析及解決辦法看機床的報警信息，機床顯示“2003銑頭潤滑壓力低”報警，查看隨機說(shuō)明書(shū)，此報警表示銑頭潤滑壓力低了，請檢查銑頭潤滑壓力或流量開(kāi)關(guān)。按照說(shuō)明書(shū)的介紹檢查潤滑泵站，潤滑油充足，不存在缺油的問(wèn)題，而且潤滑泵工作正常，壓力正常。查看潤滑管路，發(fā)現潤滑管路上有一個(gè)流量開(kāi)關(guān)，按照說(shuō)明書(shū)介紹此流量開(kāi)關(guān)是用來(lái)檢測油路是否有油，當油管有油時(shí)，油壓頂住流量開(kāi)關(guān)，使此開(kāi)關(guān)信號置“1”，當油管沒(méi)有油時(shí)，流量開(kāi)關(guān)松開(kāi)，使此開(kāi)關(guān)信號置“0”。此機床控制采用FANUC0i-MD數控系統，流量開(kāi)關(guān)的輸入信號是X9.3，打開(kāi)系統PLC診斷畫(huà)面，此信號為0。因為排除了油路的可能性，估計是流量開(kāi)關(guān)損壞了，檢查發(fā)現是流量開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)點(diǎn)損壞了，有潤滑油也不能將開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接通，更換流量開(kāi)關(guān)，再啟動(dòng)機床，機床恢復正常。信號說(shuō)明：R215.0刀具正轉M03代碼；X36.0循環(huán)啟動(dòng)按鈕；X41.0刀具啟動(dòng)按鈕；X41.2刀具停止按鈕；G7.2自動(dòng)運行啟動(dòng)信號。（與此故障無(wú)關(guān)信號刪除）針對此故障，分析PLC的控制，在自動(dòng)運行時(shí)，流量開(kāi)關(guān)的信號X9.3如果置“0”，經(jīng)過(guò)（SUB24）TMRB1的延時(shí)，中間繼電器R400.1接通，其常開(kāi)點(diǎn)閉合，接通了G066.4（報警回退信號），使機床的刀具軸退出了加工的工件，F65.4（報警回退完成信號）的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，R217.1失電使Y0.6（刀具運轉信號輸出）斷電，刀具停止了運轉；在手動(dòng)方式下流量開(kāi)關(guān)的信號X9.3置“0”后，R217.0失電使Y0.6斷電，刀具在手動(dòng)方式下也不能運轉。

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