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來源: 作者: 發(fā)布時(shí)間:2020-12-29
機(jī)床翻新的應(yīng)用越來越廣泛，具有加工靈活性好、精度高、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。但是由于技術(shù)越來越先進(jìn)和復(fù)雜，維修人員的素質(zhì)非常高，要求他們有深厚的專業(yè)知識(shí)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，才能及時(shí)排除機(jī)床翻新的故障。
廣泛應(yīng)用于機(jī)床翻新。我們公司有幾十臺(tái)數(shù)控設(shè)備，數(shù)控系統(tǒng)有很多種類型。近年來，這些設(shè)備出現(xiàn)了一些故障。通過對這些故障的分析和處理，我們獲得了一些經(jīng)驗(yàn)。下面結(jié)合一些典型的例子，對機(jī)床翻新的故障進(jìn)行系統(tǒng)的分析，以供參考。
一、數(shù)控系統(tǒng)故障
1.硬件故障
有時(shí)由于數(shù)控系統(tǒng)硬件損壞，機(jī)床停機(jī)。對于這類故障的診斷，首先要了解數(shù)控系統(tǒng)的工作原理和各個(gè)電路板的功能，然后分析故障現(xiàn)象，在條件允許的情況下，利用交換法準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。
例1:德國， 西門子，一臺(tái)采用SINUMERIK System 3的機(jī)床翻新，其PLC采用S5-130 W/B，故障一次，通過數(shù)控系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù)在加工中沒有影響，所以加工程序列中R參數(shù)的值不能改變。通過對數(shù)控系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象的分析，我們認(rèn)為是PLC的主板有問題，進(jìn)一步確定是另一臺(tái)機(jī)床的主板有問題。經(jīng)過專業(yè)廠家維修，故障排除。
例2:另一臺(tái)機(jī)床也采用SINUMERIK SYSTEM 3數(shù)控系統(tǒng)，其加工程序列程序號(hào)無法輸入，不需要法自動(dòng)加工，確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存板有問題。修復(fù)后，故障消除。
例3:德國heidenhain公司使用TNC 155的數(shù)控銑床出現(xiàn)過一次故障，系統(tǒng)在工作中經(jīng)常死機(jī)，斷電時(shí)經(jīng)常丟失機(jī)器參數(shù)和程序列。檢查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)主板彎曲變形。矯直固定后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，無類似故障再次發(fā)生。
2.軟故障
機(jī)床翻新的一些故障是由數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床參數(shù)引起的，有時(shí)是由于設(shè)置不當(dāng)，有時(shí)是由于事故，參數(shù)發(fā)生變化或變得混亂，只要調(diào)整參數(shù)，這種故障就會(huì)自然消失。還有一些故障是由于偶然的原因?qū)е聰?shù)控系統(tǒng)處于無限循環(huán)狀態(tài)。對于此類故障，有時(shí)需要使用強(qiáng)制啟動(dòng)方形法來恢復(fù)系統(tǒng)。
例1:一臺(tái)使用日本發(fā)那科公司FANUC-OT系統(tǒng)的數(shù)控車床，每次開機(jī)都死機(jī)，任何正常操作都不起作用。之后，采用強(qiáng)制復(fù)位方形法，系統(tǒng)內(nèi)存全部清空后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。重新輸入機(jī)床參數(shù)后，機(jī)床可以正常使用。這個(gè)故障是機(jī)床參數(shù)混亂造成的。例2:對于專用數(shù)控銑床，數(shù)控系統(tǒng)采用西門子西諾美利克系統(tǒng)3，在批量加工時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)顯示2號(hào)報(bào)警“限位開關(guān)”。該故障是由于Y軸行程超過軟件設(shè)定的ji限值，檢查程序值沒有改變而引起的。仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象后，確定故障發(fā)生時(shí)CRT上顯示的Y軸坐標(biāo)達(dá)到軟件ji限。經(jīng)過仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償值投入增加。正確調(diào)整軟件限制設(shè)置后，此故障是由軟件限制設(shè)置不當(dāng)引起的。
例3:使用西門子SINUMERIK 810的機(jī)床翻新一旦出現(xiàn)問題，系統(tǒng)每次開機(jī)都進(jìn)入AUTOMATIC狀態(tài)，無法進(jìn)行任何操作，系統(tǒng)崩潰。強(qiáng)制啟動(dòng)后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。該故障是由于操作者失誤或其他原因?qū)е聰?shù)控系統(tǒng)處于無限循環(huán)狀態(tài)。
3.其他原因?qū)е碌腘C系統(tǒng)故障，有時(shí)會(huì)因?yàn)殡娫磫栴}或緩沖電池故障導(dǎo)致系統(tǒng)故障。
例1:在德國， 西門子，一臺(tái)使用SINUMERIK系統(tǒng)3的機(jī)床翻新曾經(jīng)發(fā)生故障。數(shù)控系統(tǒng)通電后，CRT不顯示。檢查后，發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)上“耦合模塊”板左側(cè)的發(fā)光二ji管閃爍，表示故障。PLC熱啟動(dòng)后，系統(tǒng)工作正常。但幾天后，這個(gè)斷層又出現(xiàn)了。經(jīng)分析LED閃爍頻率，確認(rèn)為電池故障。更換電池后，故障消除。
例2:使用西門子， SINUMERIK 810的機(jī)床翻新有時(shí)在自動(dòng)加工過程中，系統(tǒng)突然斷電，測量其24V DC電源，發(fā)現(xiàn)只有22V左右。當(dāng)電網(wǎng)電壓向下波動(dòng)時(shí)，該電壓降低，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)采取保護(hù)措施，自動(dòng)切斷電源。確認(rèn)整流變壓器匝間短路導(dǎo)致容量不足。更換新整流變壓器后的故障排除。
例3:另一臺(tái)同樣使用西門子SINUMIK 810的機(jī)床翻新出現(xiàn)了這樣的故障。系統(tǒng)開機(jī)，系統(tǒng)開始自檢，自檢完畢進(jìn)入基本畫面，系統(tǒng)掉電。經(jīng)分析檢查，發(fā)現(xiàn)X軸制動(dòng)線圈對地短路。系統(tǒng)自檢后，伺服條件準(zhǔn)備就緒，制動(dòng)器通電并釋放。制動(dòng)保持線圈由24V電源供電。由于線圈對地短路，24V電壓瞬間下降，數(shù)控系統(tǒng)采取保護(hù)措施自動(dòng)斷電。
二、伺服系統(tǒng)的故障
因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)的控制核心是機(jī)床翻新的進(jìn)給部分，進(jìn)給是通過伺服單元控制伺服電機(jī)并驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)的，而旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置反饋元件形成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。因此，伺服系統(tǒng)在機(jī)床翻新中起著重要的作用。伺服系統(tǒng)的故障通常是由伺服控制單元、伺服電機(jī)、測速電機(jī)和編碼器的問題引起的。這里有幾個(gè)例子：例1:伺服電機(jī)損壞
在使用西諾美利克810/T的數(shù)控車床上，一旦轉(zhuǎn)塔出現(xiàn)故障且旋轉(zhuǎn)不到位，轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)“滑動(dòng)電源組件無操作”報(bào)警。根據(jù)對工作原理和故障現(xiàn)象的分析，轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。一旦電機(jī)啟動(dòng)，伺服單元會(huì)產(chǎn)生過載報(bào)警，切斷伺服電源，反饋給數(shù)控系統(tǒng)，顯示6016報(bào)警。檢查機(jī)械零件并更換伺服單元并沒有解決問題。更換伺服電機(jī)后，故障消除。
例2:采用DC伺服系統(tǒng)的美國數(shù)控磨床，當(dāng)E軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生“E軸執(zhí)行器跟隨誤差”報(bào)警，并觀察故障發(fā)生過程。當(dāng)e軸開始移動(dòng)時(shí)，CRT上顯示的e軸值發(fā)生變化，當(dāng)值變?yōu)?4時(shí)，突然跳到471。因此，我們認(rèn)為反饋部分有問題，更換位置反饋板以消除故障。
例3:在另一臺(tái)數(shù)控磨床上，E 軸修整器失控，E軸可以回到參考點(diǎn)。但在自動(dòng)修剪或半自動(dòng)過程中，移動(dòng)速度ji快，直到碰到限位開關(guān)。觀察故障過程，發(fā)現(xiàn)限位開關(guān)被擊中時(shí)，顯示的坐標(biāo)值遠(yuǎn)小于實(shí)際值，一定是位置反饋的問題。然而，更換反饋板和編碼器未能解決問題。仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)E-軸修整器是Z軸驅(qū)動(dòng)的。一般回到參考點(diǎn)時(shí)，E軸在Z軸的一邊，而修剪時(shí)E-軸修整器被Z軸帶到中間。為此，我們做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把E 軸修整器移到Z軸中間，然后回到參考點(diǎn)，當(dāng)參考點(diǎn)失控的時(shí)候；因此，我們得出結(jié)論，由于E-軸修整器。找正確認(rèn)了我們的判斷，找到斷點(diǎn)，焊接，采取防折疊措施，機(jī)床才能恢復(fù)工作。
三、外部故障
因?yàn)楝F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可變性越來越高，故障率越來越低，故障少。大多數(shù)故障是非系統(tǒng)故障，由外部原因引起。
1.現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備是機(jī)電yitihua產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保護(hù)措施完善，自動(dòng)化程度高。有些故障不是硬件損壞造成的，而是操作、調(diào)整和處理不當(dāng)造成的。這種故障在設(shè)備使用初期經(jīng)常發(fā)生，此時(shí)操作人員和維修人員對設(shè)備不是特別熟悉。
例1:數(shù)控銑床剛投入使用時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)經(jīng)常出現(xiàn)不旋轉(zhuǎn)的問題。通過對機(jī)床工作原理和加工過程的分析，發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題與分度裝置有關(guān)。只有當(dāng)分度裝置處于初始位置時(shí)，工作臺(tái)才能旋轉(zhuǎn)。例二：另一臺(tái)數(shù)控銑床出了刀事故。按下急停按鈕后，換了一把新刀，但工作臺(tái)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)。通過PLC梯形圖分析，發(fā)現(xiàn)換刀過程不正確。電腦認(rèn)為換刀過程沒有完成，其他操作無法進(jìn)行。按照正確的程序再次換刀后，機(jī)器恢復(fù)正常。
例3:幾臺(tái)機(jī)床翻新投入使用時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)意想不到的情況。操作員按下緊急停止按鈕后，系統(tǒng)斷電并重啟。此時(shí)，機(jī)床不返回參考點(diǎn)，bixu進(jìn)行一些調(diào)整。有時(shí)，軸板bixu手動(dòng)移動(dòng)到非干涉區(qū)域。后來，我吸取了教訓(xùn)。按下急停按鈕后，我將操作模式改為手動(dòng)，松開急停按鈕，將機(jī)床恢復(fù)到正常位置。然后，如果我操作或切斷電源，就沒有問題了。
2.外部硬件損壞導(dǎo)致的故障
這種故障是機(jī)床翻新的常見故障，通常是由檢測開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)執(zhí)行器和機(jī)械裝置的問題引起的。有些故障可以產(chǎn)生報(bào)警，通過回報(bào)信息可以找到故障原因。
例1:一臺(tái)數(shù)控磨床，數(shù)控系統(tǒng)采用西門子西諾美利克系統(tǒng)3，出現(xiàn)故障報(bào)警F31“主軸冷卻液回路”，說明主軸冷卻系統(tǒng)有問題，但檢查冷卻系統(tǒng)沒有問題。查閱PLC梯形圖。流量檢測開關(guān)B9.6檢測到此故障，檢查此開關(guān)后發(fā)現(xiàn)開關(guān)損壞，更換新開關(guān)后故障消失。
例2:對于使用西門子，新諾明810的數(shù)控淬火機(jī)床，6014“故障水平淬火液”機(jī)床無法工作。報(bào)警信息表明淬火液位不夠，檢查液位已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過zuidi液位。檢測液位開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)液位開關(guān)有問題。更換新開關(guān)并排除故障。
雖然有些故障有報(bào)警信息，但不能反映故障的根本原因。此時(shí)，應(yīng)根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。
例3:對于數(shù)控磨床，當(dāng)e軸回到參考點(diǎn)時(shí)，e軸旋轉(zhuǎn)但沒有找到參考點(diǎn)，而是一直運(yùn)動(dòng)，直到按下限位開關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)顯示報(bào)警“EAXIS AT MAX”。旅行”。根據(jù)故障現(xiàn)象分析，零開關(guān)可能有問題。確認(rèn)無觸點(diǎn)零開關(guān)損壞。更換新開關(guān)并排除故障。
例4:某專用數(shù)控銑床在批量加工零件時(shí)出現(xiàn)故障，每次零件加工完畢后都會(huì)出現(xiàn)，但z軸并沒有向后移動(dòng)。此時(shí)，它失敗，加工程序中斷，主軸停止，并顯示F97報(bào)警“主軸速度不正常站2”，表示主軸有問題，檢查主軸系統(tǒng)沒有問題。其他問題也會(huì)導(dǎo)致主軸停止。所以我們用外部編程器監(jiān)控PLC梯形圖的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)刀具液壓夾緊壓力檢測開關(guān)F21.1出現(xiàn)故障時(shí)瞬間斷開，說明銑刀夾緊力不夠。為了anquan起見，PLC停止主軸。檢查后發(fā)現(xiàn)液壓不穩(wěn)定，調(diào)整液壓系統(tǒng)使其穩(wěn)定，排除故障。還有一些故障不產(chǎn)生故障報(bào)警，但動(dòng)作無法完成。此時(shí)，應(yīng)根據(jù)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)、機(jī)床工作原理和PLC運(yùn)行狀態(tài)來判斷故障。
例5:機(jī)床翻新一旦出現(xiàn)故障，加載門無法關(guān)閉，無法進(jìn)行自動(dòng)加工，無故障顯示。負(fù)載門由氣缸啟閉，負(fù)載門的關(guān)閉由PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來實(shí)現(xiàn)，用數(shù)控系統(tǒng)的PC功能檢查PLC
Q2.0狀態(tài)，其狀態(tài)為1，但電磁閥未通電。原來PLC輸出Q2.0通過中間繼電器控制電磁閥Y2.0。中間繼電器損壞，導(dǎo)致了此故障。通過更換新繼電器排除了故障。
例6:對于一臺(tái)機(jī)床翻新，工作臺(tái)不旋轉(zhuǎn)，數(shù)控系統(tǒng)不顯示故障報(bào)警。根據(jù)工作臺(tái)的動(dòng)作原理，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的diyi步應(yīng)該是氣動(dòng)浮動(dòng)的。利用外部編程器跟蹤PLC梯形圖的動(dòng)態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)PLC信號(hào)沒有發(fā)出。根據(jù)這個(gè)線索，我們繼續(xù)檢查，zui終發(fā)現(xiàn)反映dier、三工位分度頭起始位置的檢測開關(guān)I9.7、I10.6不同步，導(dǎo)致工作臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步確認(rèn)三工位分度頭產(chǎn)生機(jī)械錯(cuò)位，調(diào)整機(jī)械裝置與兩工位同步，排除故障。
發(fā)現(xiàn)問題是解決問題的diyi步，也是zuizhongyao的一步。特別是對于機(jī)床翻新的外部故障，有時(shí)診斷過程比較復(fù)雜，一旦發(fā)現(xiàn)問題，很容易解決。對于外部故障的診斷，我們總結(jié)了兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)。首先要掌握機(jī)床的工作原理和動(dòng)作順序。其次，要熟練使用廠家提供的PLC梯形圖，利用數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或者用外部編程器監(jiān)控PLC的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)梯形圖的鏈?zhǔn)疥P(guān)系確定故障點(diǎn)。只要做到以上兩點(diǎn)，一般機(jī)床翻新的外部故障都會(huì)及時(shí)排除。
