數(shù)控機(jī)床維修經(jīng)驗(yàn)淺析(優(yōu)秀論文)

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從八例故障實(shí)例的分析,介紹其維修經(jīng)驗(yàn)

數(shù)控機(jī)床維修經(jīng)驗(yàn)淺析

作者：紀(jì)大圣       單位：黃石經(jīng)緯紡織機(jī)械有限公司

摘要：闡述數(shù)控機(jī)床的基本概念,，介紹數(shù)控機(jī)床維護(hù)和保養(yǎng)的基本要求，以及維修實(shí)例,，通過維修實(shí)例介紹自己的維修經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)等,。
* A/ l5 L! f% S; Z9 r' w# X3 [隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,，數(shù)控機(jī)床已在我國批量生產(chǎn)和大量引進(jìn),。由于其自動(dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的高速度,、高精度和高自動(dòng)化，在企業(yè)生產(chǎn)中往往占有重要的地位,，如何搞好數(shù)控機(jī)床的維修管理工作,，使其發(fā)揮應(yīng)有的效率，直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)利益,。
0 E4 u/ k; \9 _2 U6 O  X+ N& D本人從事數(shù)控機(jī)床電氣維修工作多年,，現(xiàn)將本人在實(shí)踐中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，遇到的問題,，解決的方法,，與同仁們作個(gè)闡述，供大家參考和交流,，不足之處懇請批評(píng)指正,。
本文為2009第八屆全國數(shù)控裝備使用,維修與改造經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)優(yōu)秀論文
: D5 h9 h. @6 N一、概述
; V. S7 w+ `) L( z要使數(shù)控機(jī)床發(fā)揮其高效率，本人認(rèn)為首先要重視數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)和保養(yǎng)工作,，要根據(jù)數(shù)控機(jī)床其功能,、結(jié)構(gòu)的不同及實(shí)際使用情況，并參照說明書的要求,，制訂和建立必要的定期,、定級(jí)保養(yǎng)制度,。做好資料管理和數(shù)據(jù)備份工作,，對長期不用的數(shù)控機(jī)床，要定期通電,，特別是在環(huán)境濕度較大的梅雨季節(jié),，應(yīng)每周通電兩次，以防電子元件受潮或印刷板電路霉斷等現(xiàn)象,，甚至有時(shí)會(huì)造成機(jī)床參數(shù)的丟失,，從而造成意想不到的損失。

二,、維修實(shí)例及總結(jié)
實(shí)例一：我廠一臺(tái)FANUC-Oi系統(tǒng)臥式加工中心有兩個(gè)刀庫,，分別為A刀庫和B刀庫，換刀臂靠運(yùn)載器在兩個(gè)刀庫中移動(dòng),，實(shí)現(xiàn)抓刀和還刀功能,，換刀位固定不變。一次故障時(shí),，換刀臂在A庫抓刀后,，運(yùn)載器一邊向主軸移動(dòng)，一邊向換刀位移動(dòng),，然而到換刀位時(shí)運(yùn)載器并沒有停,，而是向上繼續(xù)運(yùn)行，換刀臂一邊旋轉(zhuǎn)一邊完成換刀動(dòng)作,，直到運(yùn)載器到B刀庫換刀位才停止,。此現(xiàn)象很危險(xiǎn)，極易造成設(shè)備事故,。故障發(fā)生時(shí)CRT上沒有任何報(bào)警提示,，通過監(jiān)視與換刀有關(guān)的各個(gè)限位開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)狀態(tài)都正常,，外表看似乎是電氣控制問題,，然而用電氣方法卻遇到了難題，此時(shí)通過分析運(yùn)載器的工作原理來尋找突破,。由于其動(dòng)作是靠各電磁閥的動(dòng)作來控制運(yùn)動(dòng)的,，通過分析其液壓原理圖，發(fā)現(xiàn)運(yùn)載器在換刀位停止是靠撞一塊機(jī)械閥的閥芯來控制其停止,。通過檢查該機(jī)械閥芯,，發(fā)現(xiàn)該閥芯銹蝕,，動(dòng)作失靈，不能有效關(guān)閉油路造成的,，經(jīng)拆開清洗后重裝,，故障排出。
' _) T! B8 I* `" Y4 a5 T- J  B體會(huì)：對于電氣維修人員來說,，不僅要掌握數(shù)控機(jī)床的工作原理,，還應(yīng)熟悉機(jī)床的液壓原理。
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實(shí)例二：我廠一臺(tái)加工中心,，其Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用FANUC-S伺服電機(jī),，由于電機(jī)和編碼器的聯(lián)接器斷裂，需脫開編碼和電機(jī)之間的連接更換聯(lián)接哭器,，經(jīng)更換重裝后,，顯示編碼器連接出錯(cuò)報(bào)警，說明編碼器的安裝位置有要求,，經(jīng)查閱相關(guān)資料,，重新按照以下步驟重裝后，機(jī)床正�,！,，F(xiàn)將安裝步驟介紹同仁，以供大家參考,。
（1）將電動(dòng)機(jī)電樞線的V,、W相（電樞插頭的B、C腳）相連,。
（2）將U相（電樞插頭的A腳）和直流調(diào)壓器的“+”端相聯(lián),，V、W和直流調(diào)壓器的“—”端相聯(lián),，編碼器加入+5V電源（編碼器插頭的J,、N腳間）。
（3）通過調(diào)壓器對電動(dòng)機(jī)電樞加入勵(lì)磁電流,。伺服電動(dòng)機(jī)（永磁式）將自動(dòng)轉(zhuǎn)到U相的位置進(jìn)行定位,。
注意：加入的勵(lì)磁電流不可以太大，只要保證電動(dòng)機(jī)能進(jìn)行定位即可（實(shí)際維修時(shí)調(diào)整在3-5A）,。
（4）在電動(dòng)機(jī)完成U相定位后,，旋轉(zhuǎn)編碼器，使編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測信號(hào)C1,、C2,、C4、C8（編碼器插頭的C、P,、L,、M腳）同時(shí)為“1”，使轉(zhuǎn)子位置檢測信號(hào)和電動(dòng)機(jī)實(shí)際位置一致,。
（5）安裝編碼器固定螺釘,，裝上后蓋，完成電動(dòng)機(jī)維修,。
體會(huì)：伺服電機(jī)的電機(jī)軸和編碼器（增量式）的聯(lián)接,，在安裝上有位置上的要求，不能隨意安裝,。
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實(shí)例三：我廠一臺(tái)立式龍門加工中心,，在執(zhí)行M06主軸換刀定位功能時(shí),，主軸旋轉(zhuǎn)不停,，不能定位，經(jīng)檢查主軸定位上各測試點(diǎn)電壓正常,，更換主軸定位備用板故障依舊,。由于其主軸定位是靠磁感應(yīng)器感應(yīng)發(fā)磁體發(fā)出定位信號(hào)，初步判定其磁感應(yīng)器有問題,，更換磁感器后,，主軸定位時(shí)，主軸來回?fù)u擺,，仍不能定位,，經(jīng)詢問FANUC公司，將磁感應(yīng)器調(diào)換1800重新安裝后,，故障排除,。
+ ^9 y7 f5 L- a3 \' p體會(huì)：主軸定位磁傳感器的安裝位置也有要求。
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# M# s; `% g' n' N實(shí)例四：我廠一臺(tái)H3500臥式加工中心,，采用FANUC-0i系統(tǒng),，因系統(tǒng)主板故障，經(jīng)北京FANUC公司維修后,，由于CNC存儲(chǔ)器中有CNC參數(shù),、PMC參數(shù)、螺距誤差補(bǔ)償?shù)葦?shù)據(jù)全部丟失,，必須重新向CNC存儲(chǔ)器輸入這些數(shù)據(jù),。由于有備份數(shù)據(jù)，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意以下問題：
1 M- A7 W* X7 G' j0 n7 x（1）只有在一定參數(shù)條件下,，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入/輸出,，要對照備份參數(shù)說明書正確輸入以下參數(shù)，參數(shù)號(hào)：0000、0020,、0101,、0102、0103,。
9 h( q3 n) S! Z% ]& ?+ n（2）在輸入PMC參數(shù)時(shí),，要先將K17參數(shù)第#1位設(shè)定為1，這樣才可選擇數(shù)據(jù)輸入界面,。
- @( o/ p0 M: Q3 Z% t0 E將以上參數(shù)全部輸入時(shí),，發(fā)現(xiàn)各軸均可手動(dòng)移動(dòng)，然而在移動(dòng)回零操作時(shí),，X,、Y、Z軸均不動(dòng),，CRT上無報(bào)警信息,，在對照參數(shù)說明書核對有關(guān)軸移動(dòng)參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)參數(shù)1420參數(shù)為各軸進(jìn)給倍率,，其數(shù)值均為零,。將參數(shù)全部由“0”改為“500”后，重新執(zhí)行回零功能,，動(dòng)作正常,。
- K  r/ d% F/ k- m& i3 X體會(huì)：平時(shí)要做好機(jī)床參數(shù)的備份工作，各機(jī)床參數(shù)一定要在機(jī)床正常情況下備份,。
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$ c! C. T9 M- d+ E8 K實(shí)例五：辛辛那提1250立式加工中心（CINCINNAT850系統(tǒng),、GE FANUC驅(qū)動(dòng)及交流伺服電機(jī)）開機(jī)自檢一切正常，在執(zhí)行回零操作時(shí)Y,、Z軸工作正常,，但X軸卻一直向X—方向移動(dòng)，直到撞到X—限位開關(guān),。正常時(shí)應(yīng)該是向X+方向移動(dòng)在接近零點(diǎn)時(shí)減速并精確停止定位,，完成回零動(dòng)做。出現(xiàn)此現(xiàn)象系統(tǒng)沒有任何提示信息,。
故障分析及排除：此故障很奇怪,，轉(zhuǎn)到手動(dòng)操作狀態(tài)，點(diǎn)動(dòng)X軸（X+,、X—）勻正常,，用手輪移動(dòng)X軸也正常。初步判定驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)無故障,，問題出在CNC部分,，用萬用表檢測CN1端子8,、9兩腳電壓，發(fā)現(xiàn)電壓極性可以隨X軸電機(jī)的轉(zhuǎn)向而變化,，但在執(zhí)行回零操作時(shí)發(fā)現(xiàn)8,、9兩腳電壓極性始終為負(fù)，CNC自檢可以通過且沒有任何告警信息說明系統(tǒng)無故障,，應(yīng)該是系統(tǒng)外圍的開關(guān)狀態(tài)不對,。可能性最大的是X軸回零開關(guān),，經(jīng)檢查該開關(guān)始終為高電平,。原來CNC檢測到回零開關(guān)為高電平認(rèn)為X軸離零點(diǎn)太近，先X—方向移動(dòng)退出零點(diǎn)一旦回零開關(guān)為低電平再向X+方向移動(dòng)完成回零動(dòng)做,。更換X軸回零開關(guān)故障排除,。維修完畢做模擬實(shí)驗(yàn)移動(dòng)X軸使回零開關(guān)動(dòng)作，執(zhí)行回零操作果然不出所料先X—方向移動(dòng)退出零點(diǎn)再向X+方向移動(dòng)完成回零,。

; H- u( d$ N  \/ z) X; t實(shí)例六：辛辛那提MAXIN630臥式加工中心（CINCINNATI950系統(tǒng),、西門子640驅(qū)動(dòng)及交流伺服電機(jī),直線軸全閉環(huán)光柵尺反饋）開機(jī)自檢一切正常，在執(zhí)行回零操作時(shí)X,、Y,、Z,、B軸動(dòng)作正常,。在完成回零動(dòng)作后，CRT上出現(xiàn)Axis are aligning的信息沒有消失（正常時(shí)應(yīng)該出現(xiàn)Axis  aligning  finish）由于提示狀態(tài)信息不消失,，表示對正沒有完成,。系統(tǒng)無法繼續(xù)工作，所有的功能鍵都被禁止如同死機(jī)一樣,。只能關(guān)機(jī)重啟,。
, p" D, i9 K8 M6 B6 L& y故障分析及排除：轉(zhuǎn)到手動(dòng)操作狀態(tài)，全部功能操作正常,有了第一例的經(jīng)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論：驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)無故障,，CNC自檢可以通過且沒有任何告警信息說明系統(tǒng)無故障,，應(yīng)該是系統(tǒng)外圍的開關(guān)狀態(tài)不對。轉(zhuǎn)到I/O監(jiān)視畫面,，執(zhí)行回零操作,，對照圖紙逐一查看每個(gè)與回零有關(guān)的開關(guān)狀態(tài)是否翻轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)B軸下落到位的接近開關(guān)沒有翻轉(zhuǎn),。人為的在I 7點(diǎn)輸入高電平（+24V）,。系統(tǒng)馬上出現(xiàn)Axis  aligning  finish  表示對正完成，仔細(xì)調(diào)整B軸下落到位開關(guān),，故障排除,。原來系統(tǒng)一直在處于等待狀態(tài),，I 7點(diǎn)沒有輸入高電平系統(tǒng)默認(rèn)的動(dòng)作沒完成，導(dǎo)致發(fā)生“故障”,。

4 A: y4 p# y3 z  F實(shí)例七：高明KCM-3000立式龍門加工中心（FANUC-15系統(tǒng)\驅(qū)動(dòng)器\交流伺服電機(jī)）開機(jī)自檢一切正常,，進(jìn)入程序加工時(shí)X、Y,、Z軸不能按程序移動(dòng),，主軸可以旋轉(zhuǎn)。不執(zhí)行程序時(shí)手動(dòng)移動(dòng)X,、Y,、Z軸正常，執(zhí)行G00G90X1000正常,，但是執(zhí)行G01G90X1000F200M04S1000就有故障,。為何可以執(zhí)行G00而不能執(zhí)行G01？出現(xiàn)此現(xiàn)象系統(tǒng)沒有任何提示信息,。
; E+ q& L- D9 I, H1 U" G故障分析及排除：分析G00是定位,， G01是執(zhí)行加工，加工是要檢測主軸的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到設(shè)定值后直線軸才能按程序移動(dòng),。執(zhí)行G00僅僅是定位,，主軸不旋轉(zhuǎn)也可以。而不能執(zhí)行G01應(yīng)該是主軸的轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到設(shè)定值使直線軸不能按程序移動(dòng),。觀察CRT上主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速果然沒有達(dá)到設(shè)定值,，并且轉(zhuǎn)速波動(dòng)。檢查主軸上的外置編碼器組件,，發(fā)現(xiàn)編碼器的聯(lián)軸器松動(dòng),、一個(gè)固定螺釘丟失。修復(fù)后故障排除,。
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實(shí)例八：MAXIN630臥式加工中心（CINCINNATI950系統(tǒng),、西門子驅(qū)動(dòng)及交流伺服電機(jī)）開機(jī)自檢工作一切正常，在加工的過程中經(jīng)常無規(guī)律地出現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)（MACHINE OFF）,，液壓,、主軸、冷卻,、進(jìn)給等也同時(shí)關(guān)閉,。給加工帶來很大麻煩，特別是在攻絲的時(shí)候停機(jī)造成絲錐折斷,、嚴(yán)重時(shí)工件報(bào)廢,，直接經(jīng)濟(jì)損失很大，操作員不敢加工,。整個(gè)過程沒有任何警示信息出現(xiàn),，也沒有預(yù)兆和規(guī)律,。
, H; D; ^# U+ |2 I% i3 q* M故障分析及排除：關(guān)機(jī)信息（MACHINE OFF）應(yīng)該只有在按動(dòng)關(guān)機(jī)按鈕的情況下才出現(xiàn)。在加工的過程中無規(guī)律關(guān)機(jī)后檢查機(jī)床沒有發(fā)現(xiàn)故障,，無法捕捉到瞬時(shí)出現(xiàn)的故障點(diǎn),。將與關(guān)機(jī)有關(guān)的開關(guān)、電路,、電纜,、繼電器、接口板卡等全部仔細(xì)檢查部分更換,，對全機(jī)的可疑的接近開關(guān)等逐一測試檢查,，故障還不時(shí)出現(xiàn)。經(jīng)向生產(chǎn)廠多次咨詢,，懷疑是軟件問題,，在其指導(dǎo)下進(jìn)行了軟件刷新，故障沒有排除,。以經(jīng)驗(yàn)判斷是一個(gè)軟故障,，電源干擾或某個(gè)重要系統(tǒng)的接口狀態(tài)抖動(dòng)所致，將各個(gè)伺服單元送進(jìn)CNC的READ信號(hào)短接,，深夜開機(jī)空運(yùn)行,，故障存在。排除了電源干擾及軟件問題,，看來故障在系統(tǒng)外圍的開關(guān)狀態(tài)了,，但在系統(tǒng)I/O監(jiān)視畫面又都正常，用帶儲(chǔ)存功能的示波器監(jiān)視24V,、15V,、12V、5V以及重點(diǎn)懷疑的輸入點(diǎn),。終于在一次故障發(fā)生時(shí)捕捉到接近開關(guān)LS17瞬時(shí)抖動(dòng)，做模擬實(shí)驗(yàn)I 23（LS17）輸入+24V,，故障立即出現(xiàn),，分析LS18、LS17是檢測主軸的刀具情況,，有三種狀態(tài)（10,、00、01）,，分別代表松刀,、有刀、無刀,。在加工的過程主軸旋轉(zhuǎn)震動(dòng)出現(xiàn)01表示無刀,，系統(tǒng)運(yùn)行的條件破壞導(dǎo)致關(guān)機(jī)（MACHINE OFF）,。仔細(xì)檢查原來主軸的刀具拉桿中的碟型彈簧破裂、刀抓螺帽松動(dòng),，導(dǎo)致刀具拉桿行程加大,，接近LS17使它誤動(dòng)作。修復(fù)后故障排除,。
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3 o2 q0 j' T' [2 L- H3 y! p+ `; A小結(jié)
　以上是我在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)維修過程和維修技術(shù)的心得和休會(huì),，是我多年中近百次數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試和維修的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)。雖然,，數(shù)控系統(tǒng)種類繁多,，故障千變?nèi)f化，維修方法也不盡相同,，一篇短文很難盡述,，但是我仍希望把一些基本方法與思路寫出來，與大家交流以期能引起人們對數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的重視,，旨在提高數(shù)控機(jī)床維修工作的快速性與針對性,，克服盲目性與片面性，以期達(dá)到最佳維修效果,�,！�

見習(xí)生小王

很不錯(cuò)，來自第一線的寶貴經(jīng)驗(yàn),，頂一個(gè),。

xx64628

不錯(cuò)，分析時(shí)能加上原理圖和部分零部件圖就更好了,。

東北大俠

很有用的東西

丟了翅膀的鳥

呵呵    謝謝樓主分享                     

上帝的左手

新手初來,，有貼必頂，努力學(xué)習(xí),。