數(shù)控機(jī)床維修經(jīng)驗淺析(優(yōu)秀論文)

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從八例故障實例的分析,介紹其維修經(jīng)驗

數(shù)控機(jī)床維修經(jīng)驗淺析

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,，以及維修實例,，通過維修實例介紹自己的維修經(jīng)驗和體會等。
隨著電子技術(shù)和自動化技術(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),。由于其自動化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，能實現(xiàn)機(jī)械加工的高速度,、高精度和高自動化，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,。
本人從事數(shù)控機(jī)床電氣維修工作多年,，現(xiàn)將本人在實踐中總結(jié)出的經(jīng)驗，遇到的問題,，解決的方法,，與同仁們作個闡述，供大家參考和交流,，不足之處懇請批評指正,。
本文為2009第八屆全國數(shù)控裝備使用,維修與改造經(jīng)驗交流會優(yōu)秀論文
一、概述
9 ?6 G" _7 ~$ H# p' R7 I2 f1 _8 _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,，甚至有時會造成機(jī)床參數(shù)的丟失,，從而造成意想不到的損失。
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二,、維修實例及總結(jié)
' }4 e/ ^- T* |5 p& r實例一：我廠一臺FANUC-Oi系統(tǒng)臥式加工中心有兩個刀庫,，分別為A刀庫和B刀庫，換刀臂靠運載器在兩個刀庫中移動,，實現(xiàn)抓刀和還刀功能,，換刀位固定不變。一次故障時,，換刀臂在A庫抓刀后,，運載器一邊向主軸移動，一邊向換刀位移動,，然而到換刀位時運載器并沒有停,，而是向上繼續(xù)運行，換刀臂一邊旋轉(zhuǎn)一邊完成換刀動作,，直到運載器到B刀庫換刀位才停止,。此現(xiàn)象很危險，極易造成設(shè)備事故,。故障發(fā)生時CRT上沒有任何報警提示,，通過監(jiān)視與換刀有關(guān)的各個限位開關(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，此時通過分析運載器的工作原理來尋找突破,。由于其動作是靠各電磁閥的動作來控制運動的,，通過分析其液壓原理圖，發(fā)現(xiàn)運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,。
體會：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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實例二：我廠一臺加工中心,，其Y軸驅(qū)動電機(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報警,，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,。
8 t) d& g, x4 G8 P9 z7 S（1）將電動機(jī)電樞線的V,、W相（電樞插頭的B、C腳）相連,。
$ J5 o: u' P( L. j（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）。
6 G1 O" `6 o0 A（3）通過調(diào)壓器對電動機(jī)電樞加入勵磁電流,。伺服電動機(jī)（永磁式）將自動轉(zhuǎn)到U相的位置進(jìn)行定位,。
注意：加入的勵磁電流不可以太大，只要保證電動機(jī)能進(jìn)行定位即可（實際維修時調(diào)整在3-5A）,。
（4）在電動機(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C1,、C2,、C4、C8（編碼器插頭的C,、P,、L、M腳）同時為“1”,，使轉(zhuǎn)子位置檢測信號和電動機(jī)實際位置一致,。
（5）安裝編碼器固定螺釘，裝上后蓋,，完成電動機(jī)維修,。
體會：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,。

實例三：我廠一臺立式龍門加工中心，在執(zhí)行M06主軸換刀定位功能時,，主軸旋轉(zhuǎn)不停,，不能定位，經(jīng)檢查主軸定位上各測試點電壓正常,，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，初步判定其磁感應(yīng)器有問題，更換磁感器后,，主軸定位時,，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,。
體會：主軸定位磁傳感器的安裝位置也有要求。
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實例四：我廠一臺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)時應(yīng)注意以下問題：
（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：0000,、0020,、0101、0102,、0103,。
（2）在輸入PMC參數(shù)時，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,。
( Q5 f1 @! d) X" f& Q將以上參數(shù)全部輸入時，發(fā)現(xiàn)各軸均可手動移動,，然而在移動回零操作時,，X、Y,、Z軸均不動,，CRT上無報警信息，在對照參數(shù)說明書核對有關(guān)軸移動參數(shù)時,，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,，動作正常,。
, a/ P# q6 i, }體會：平時要做好機(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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實例五：辛辛那提1250立式加工中心（CINCINNAT850系統(tǒng),、GE FANUC驅(qū)動及交流伺服電機(jī)）開機(jī)自檢一切正常，在執(zhí)行回零操作時Y,、Z軸工作正常,，但X軸卻一直向X—方向移動，直到撞到X—限位開關(guān),。正常時應(yīng)該是向X+方向移動在接近零點時減速并精確停止定位,，完成回零動做。出現(xiàn)此現(xiàn)象系統(tǒng)沒有任何提示信息,。
) c# w% m: h3 m" b* F故障分析及排除：此故障很奇怪,，轉(zhuǎn)到手動操作狀態(tài)，點動X軸（X+,、X—）勻正常,，用手輪移動X軸也正常。初步判定驅(qū)動器及伺服電機(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�,？赡苄宰畲蟮氖荴軸回零開關(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軸離零點太近,，先X—方向移動退出零點一旦回零開關(guān)為低電平再向X+方向移動完成回零動做,。更換X軸回零開關(guān)故障排除。維修完畢做模擬實驗移動X軸使回零開關(guān)動作,，執(zhí)行回零操作果然不出所料先X—方向移動退出零點再向X+方向移動完成回零,。
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' U4 q: K  ]1 |  P實例六：辛辛那提MAXIN630臥式加工中心（CINCINNATI950系統(tǒng)、西門子640驅(qū)動及交流伺服電機(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X,、Y,、Z、B軸動作正常,。在完成回零動作后,，CRT上出現(xiàn)Axis are aligning的信息沒有消失（正常時應(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,。
故障分析及排除：轉(zhuǎn)到手動操作狀態(tài),，全部功能操作正常,有了第一例的經(jīng)驗可以得出以下結(jié)論：驅(qū)動器及伺服電機(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點沒有輸入高電平系統(tǒng)默認(rèn)的動作沒完成,，導(dǎo)致發(fā)生“故障”,。
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, \; F4 s) L# o# T/ J( ~, }實例七：高明KCM-3000立式龍門加工中心（FANUC-15系統(tǒng)\驅(qū)動器\交流伺服電機(jī)）開機(jī)自檢一切正常，進(jìn)入程序加工時X,、Y,、Z軸不能按程序移動，主軸可以旋轉(zhuǎn),。不執(zhí)行程序時手動移動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,。
; G9 |: ?* H! N) O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,。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)速沒有達(dá)到設(shè)定值使直線軸不能按程序移動,。觀察CRT上主軸的實際轉(zhuǎn)速果然沒有達(dá)到設(shè)定值,，并且轉(zhuǎn)速波動。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,、一個固定螺釘丟失。修復(fù)后故障排除,。
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6 C* R! o# c, o, \9 N. a4 h# o$ |實例八：MAXIN630臥式加工中心（CINCINNATI950系統(tǒng),、西門子驅(qū)動及交流伺服電機(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)自動關(guān)機(jī)（MACHINE OFF）,，液壓,、主軸、冷卻,、進(jìn)給等也同時關(guān)閉,。給加工帶來很大麻煩，特別是在攻絲的時候停機(jī)造成絲錐折斷,、嚴(yán)重時工件報廢,，直接經(jīng)濟(jì)損失很大，操作員不敢加工,。整個過程沒有任何警示信息出現(xiàn),，也沒有預(yù)兆和規(guī)律。
故障分析及排除：關(guān)機(jī)信息（MACHINE OFF）應(yīng)該只有在按動關(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,，無法捕捉到瞬時出現(xiàn)的故障點。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)驗判斷是一個軟故障，電源干擾或某個重要系統(tǒng)的接口狀態(tài)抖動所致,，將各個伺服單元送進(jìn)CNC的READ信號短接,，深夜開機(jī)空運行,，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，用帶儲存功能的示波器監(jiān)視24V,、15V,、12V、5V以及重點懷疑的輸入點,。終于在一次故障發(fā)生時捕捉到接近開關(guān)LS17瞬時抖動,，做模擬實驗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)震動出現(xiàn)01表示無刀,，系統(tǒng)運行的條件破壞導(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,，導(dǎo)致刀具拉桿行程加大，接近LS17使它誤動作,。修復(fù)后故障排除,。
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小結(jié)
0 Z$ d7 h7 D) m" ?& a  F　以上是我在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時維修過程和維修技術(shù)的心得和休會，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,�,！�
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見習(xí)生小王

很不錯，來自第一線的寶貴經(jīng)驗,，頂一個,。

xx64628

不錯，分析時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
6 `3 C) l0 }; V+ W  i

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),。