數(shù)控設(shè)備維修實(shí)例

海上孤舟

數(shù)控設(shè)備是技術(shù)密集型的產(chǎn)品，要想迅速而準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位,，是有一定難度的。但只要認(rèn)真閱讀維修說明書并結(jié)合個人的工作經(jīng)驗(yàn),，也不難發(fā)現(xiàn)和解決問題�,，F(xiàn)將我的一些維修經(jīng)驗(yàn)介紹給同行們參考。   
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+ }$ ]% h1 Q9 w1 NC系統(tǒng)開機(jī)后“死機(jī)”   
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9 ?( q) Y: D, C% v% a2 Q- p- E   我公司有一臺德國OVERBECK外圓磨床,，數(shù)控系統(tǒng)采用E44NC,。開機(jī)后，CRT顯示“+0.000”,，且不斷閃爍,，而在正常狀態(tài)下應(yīng)顯示“+0.005”。按操作面板上“TEST”鍵,，系統(tǒng)正常自檢,。但按壓“PROG”鍵時，屏幕沒有任何數(shù)據(jù)顯示,。打開電氣控制柜,，發(fā)現(xiàn)存儲板上有一指標(biāo)燈不亮，這表明存儲板上的數(shù)據(jù)有丟失現(xiàn)象,，可初步判定是機(jī)床參數(shù)丟失。在“PROG”方式下重新輸入機(jī)床參數(shù)后,，故障排除,。   

   一臺美國BRYANT公司的外圓磨床，數(shù)控系統(tǒng)采用BRYANT Ⅲ系統(tǒng),，PLC采用GE FANUC SERIES ONE,。開機(jī)自檢結(jié)束后，液壓系統(tǒng)無法啟動,。打開電氣控制柜,，發(fā)現(xiàn)PLC-CPU上“Battery”燈亮，“RUN”指示燈不亮,。閱讀維修說明書,，“Battery”燈亮表示保持CMOS RAM中用戶程序的電池低于2.4V。關(guān)機(jī)更換一新電池后再開機(jī),，PLC-CPU上“Battery”燈滅,，但“RUN”指示燈仍不亮。把編程器接入PLC-CPU相應(yīng)的接口上,，發(fā)現(xiàn)編程器屏幕沒有任何顯示,，而在正常狀態(tài)下，應(yīng)顯示地址號“0000”,。檢查電源單元正常,，初步判斷是CPU模塊故障。采用“替換法”并重新輸入用戶程序后，再開機(jī),，“CPU”指示燈亮,，機(jī)床恢復(fù)正常。   

2 加工循環(huán)工作中出現(xiàn)的故障   
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   我公司一臺美國真空干燥機(jī)在未到定時時間的情況下,，出現(xiàn)3組抽真空電磁閥同時停止工作的故障,。該機(jī)采用GE FANUC SERIES ONE PLC。利用編程器的“MON”功能,，檢查用戶工作程序正常,，相應(yīng)的輸入和輸出信號正常，可排除控制器內(nèi)部故障,。分析用戶程序梯形圖,，如果有一組的抽氣壓力低于-0.07MPa(該壓力是電接點(diǎn)真空表的指示壓力)，其它兩組立刻停止工作,。認(rèn)真觀察PLC輸入狀態(tài)信息,，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的瞬間，第2組的電接點(diǎn)真空表輸入到PLC的信號“0002”先滅后亮,，可判定該真空表的電觸點(diǎn)接觸不良,。更換一新表后，再啟動機(jī)床,，故障排除,。   

   一臺美國BRYANT內(nèi)圓磨床，當(dāng)自檢畫面結(jié)束后,，在未撥開急停按鈕(2PB)和按壓按鈕(1PB)的情況下,，液壓潤滑系統(tǒng)卻自動啟動。查閱機(jī)床控制梯形圖,，“MCR”為主控繼電器,，“12M”為液壓潤滑控制繼電器。打開機(jī)床電氣控制柜,，斷掉機(jī)床動力電源,，“MCR”仍保持吸合，即可判定是該繼電器有故障,。更換該繼電器,，系統(tǒng)恢復(fù)正常。   

; H9 t" T: }4 S5 p3 i' F- t" k; r; n: J3 與檢測裝置相關(guān)的故障   

+ e+ \7 V4 h# ]7 M+ [" ?9 v1 l) f6 ]   一臺瑞士產(chǎn)縱切自動機(jī),，控制系統(tǒng)采用西門子8MC,。啟動機(jī)床后，CRT出現(xiàn)“222”(SERVO LOOP NOTREADY)報警,，同時發(fā)現(xiàn)Z軸直流放大單元上“Fault”紅燈亮,，初步判斷伺服放大單元有問題,。采用“替換法”更換一新伺服放大板后，在空載運(yùn)行時,，機(jī)床工作正常,。但加負(fù)載工作時，CRT又出現(xiàn)“222”報警,，伺服單元上“Fault”紅燈仍亮,，即懷疑是伺服電動機(jī)有故障。該機(jī)床伺服電動機(jī)與測速發(fā)電機(jī)做成一體,。用萬用表測量電動機(jī)阻值正常,，測量測速發(fā)電機(jī)繞組電阻達(dá)數(shù)百歐，并且隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化,，阻值也發(fā)生變化,，可判斷是測速機(jī)故障。拆開測速機(jī),，發(fā)現(xiàn)電刷卡阻,。小心地將電刷拆下，在細(xì)砂紙上打磨幾下,，同時清掃換向器的污垢,，再重新裝好。開機(jī),，伺服單元上“Fault”指示燈滅,，表示機(jī)床可以正常工作。但工作幾天以后,，CRT又出現(xiàn)“104”(位置環(huán)路硬件故障)報警，因此可以認(rèn)為故障發(fā)生在位置反饋環(huán)節(jié),。用手撥動位置反饋編碼器,，聯(lián)結(jié)無松動，有損壞感覺,。用示波器測試編碼器輸出波形,，發(fā)現(xiàn)有一組脈沖輸出幅度太低。更換一編碼器,，開機(jī)后故障消除,。   

   一臺美國BRASON公司清洗機(jī)，開機(jī)初始化操作中,，工作頭不能返回基準(zhǔn)點(diǎn),，且出現(xiàn)“E3”報警。檢查機(jī)械部分正常,，可初步判斷是編碼器故障,。將編碼器拆開，發(fā)現(xiàn)編碼盤已變形。更換一新編碼器后,，故障排除,。   
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- `( Z2 b7 d4 d7 j6 D   由于編碼器與機(jī)床的零點(diǎn)密切相關(guān)，因此,，機(jī)床恢復(fù)正常后,，還必須調(diào)整零點(diǎn)。對于此類故障應(yīng)特別引起注意,。

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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開關(guān),、液壓元件、氣動元件,、電氣執(zhí)行元件,、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。
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   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)整時期,。對于數(shù)控系統(tǒng)來說,，另一個易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運(yùn)動是靠伺服單元控制伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠來實(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)動模塊,。也有個別的是由于電源原因而引起的系統(tǒng)混亂,。特別是對那些帶計算機(jī)硬盤保存數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。例如,，德國西門子系統(tǒng)840C,。
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& @( }, }% o9 m   例1：一數(shù)控車床剛投入使用的時候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動時,，必須要返回到參考點(diǎn),。即當(dāng)用手動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,，最好把機(jī)床的軸移到安全位置,。此時再操作或斷電后就不會出現(xiàn)問題。
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   外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障,。一般都是由于檢測開關(guān),、液壓系統(tǒng)、氣動系統(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警信息查找故障原因,。對一般的數(shù)控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報警,。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示,，但并不能反映故障的真實(shí)原因,。這時需根據(jù)報警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。
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   例2：我廠一車削單元采用的是SINUMERIK840C系統(tǒng),。機(jī)床在工作時突然停機(jī),。顯示主軸溫度報警。經(jīng)過對比檢查,，故障出現(xiàn)在溫度儀表上,，調(diào)整外圍線路后報警消失。隨即更換新儀表后恢復(fù)正常,。
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   例3：同樣是這臺車削中心,，工作時CRT顯示9160報警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSED VERIFY V14-5”。這是指未抓起工件報警,。但實(shí)際上抓工件的機(jī)械手已將工件抓起,，卻顯示機(jī)械手未抓起工件報警。查閱PLC圖,，此故障是測量感應(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4：一臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機(jī)床在自動方式下執(zhí)行到X軸快速移動時就出現(xiàn)414＃和410＃報警,。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動異常,。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動消除,，但每執(zhí)行到X軸快速移動時就報警。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,。
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  Y' C* f! A, X& q0 `: K8 J: w   例5：操作者操作不當(dāng)也是引起故障的重要原因。如我廠另一臺采用840C系統(tǒng)的數(shù)控車床,，第一天工作時完全正常,，而第二天上班時卻無論如何也開不了機(jī)，工作方式一轉(zhuǎn)到自動方式下就報警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”,。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,，而是自動工作條件下的一個模式開關(guān)位置錯了。所以,，當(dāng)有些故障原因不明的報警出現(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)生故障報警信息,，只是動作不能完成,，這時就要根據(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,。
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, W; T1 C2 Y* Q7 p4 u   對于數(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)床的工作原理和動作順序。其次,，要會利用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)控故障都會及時排除。