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(shuō)明書(shū)并結(jié)合個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn),，也不難發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)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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1 NC系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后“死機(jī)”   

   我公司有一臺(tái)德國(guó)OVERBECK外圓磨床,，數(shù)控系統(tǒng)采用E44NC。開(kāi)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(shí),，屏幕沒(méi)有任何數(shù)據(jù)顯示,。打開(kāi)電氣控制柜，發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)板上有一指標(biāo)燈不亮,，這表明存儲(chǔ)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,。   

( r2 y6 ~) \7 `/ u5 m   一臺(tái)美國(guó)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(kāi)機(jī)自檢結(jié)束后,，液壓系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。打開(kāi)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(shuō)明書(shū),，“Battery”燈亮表示保持CMOS RAM中用戶(hù)程序的電池低于2.4V,。關(guān)機(jī)更換一新電池后再開(kāi)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(méi)有任何顯示,，而在正常狀態(tài)下,，應(yīng)顯示地址號(hào)“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(hù)程序后，再開(kāi)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   

7 Q% D! _7 k6 K/ ~& p  t   我公司一臺(tái)美國(guó)真空干燥機(jī)在未到定時(shí)時(shí)間的情況下,，出現(xiàn)3組抽真空電磁閥同時(shí)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(hù)工作程序正常,，相應(yīng)的輸入和輸出信號(hào)正常，可排除控制器內(nèi)部故障,。分析用戶(hù)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(hào)“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(dòng)機(jī)床,，故障排除。   
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' G4 |) h1 d& O3 i1 s) q& }   一臺(tái)美國(guó)BRYANT內(nèi)圓磨床,，當(dāng)自檢畫(huà)面結(jié)束后,，在未撥開(kāi)急停按鈕(2PB)和按壓按鈕(1PB)的情況下,，液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)卻自動(dòng)啟動(dòng)。查閱機(jī)床控制梯形圖,，“MCR”為主控繼電器,，“12M”為液壓潤(rùn)滑控制繼電器。打開(kāi)機(jī)床電氣控制柜,，斷掉機(jī)床動(dòng)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。   
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" ^) D# ]  j8 {- h1 q: H; x( U3 與檢測(cè)裝置相關(guān)的故障   
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   一臺(tái)瑞士產(chǎn)縱切自動(dòng)機(jī),，控制系統(tǒng)采用西門(mén)子8MC,。啟動(dòng)機(jī)床后，CRT出現(xiàn)“222”(SERVO LOOP NOTREADY)報(bào)警,，同時(shí)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(wèn)題。采用“替換法”更換一新伺服放大板后,，在空載運(yùn)行時(shí),，機(jī)床工作正常。但加負(fù)載工作時(shí),，CRT又出現(xiàn)“222”報(bào)警,，伺服單元上“Fault”紅燈仍亮，即懷疑是伺服電動(dòng)機(jī)有故障,。該機(jī)床伺服電動(dòng)機(jī)與測(cè)速發(fā)電機(jī)做成一體,。用萬(wàn)用表測(cè)量電動(dòng)機(jī)阻值正常，測(cè)量測(cè)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(cè)速機(jī)故障,。拆開(kāi)測(cè)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(shí)清掃換向器的污垢，再重新裝好,。開(kāi)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(bào)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(dòng)位置反饋編碼器,，聯(lián)結(jié)無(wú)松動(dòng),，有損壞感覺(jué)。用示波器測(cè)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(kāi)機(jī)后故障消除,。   

# j1 W) B; y( k6 r3 c; L# g   一臺(tái)美國(guó)BRASON公司清洗機(jī),，開(kāi)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(bào)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(kāi),，發(fā)現(xiàn)編碼盤(pán)已變形。更換一新編碼器后,，故障排除,。   

3 G9 _( X# g$ v* J9 u% V9 p$ j   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(duì)于此類(lèi)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(lái)越高,，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來(lái)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(cè)開(kāi)關(guān),、液壓元件、氣動(dòng)元件,、電氣執(zhí)行元件,、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問(wèn)題而引起的,。
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1 l( k- A+ z" l/ y0 @* J   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(lèi)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(shí)期,。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō),，另一個(gè)易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運(yùn)動(dòng)是靠伺服單元控制伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠來(lái)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(dòng)模塊,。也有個(gè)別的是由于電源原因而引起的系統(tǒng)混亂,。特別是對(duì)那些帶計(jì)算機(jī)硬盤(pán)保存數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。例如,，德國(guó)西門(mén)子系統(tǒng)840C,。

% T" P; O; V4 ]/ \) ^6 Q4 j   例1：一數(shù)控車(chē)床剛投入使用的時(shí)候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動(dòng)時(shí),，必須要返回到參考點(diǎn),。即當(dāng)用手動(dòng)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(chē)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(shí)再操作或斷電后就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)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(jiàn)故障,。一般都是由于檢測(cè)開(kāi)關(guān)、液壓系統(tǒng),、氣動(dòng)系統(tǒng),、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置出現(xiàn)問(wèn)題引起的,。這類(lèi)故障有些可以通過(guò)報(bào)警信息查找故障原因,。對(duì)一般的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)講都有故障診斷功能或信息報(bào)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(bào)警信息顯示,，但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象來(lái)分析解決,。
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   例2：我廠一車(chē)削單元采用的是SINUMERIK840C系統(tǒng),。機(jī)床在工作時(shí)突然停機(jī)。顯示主軸溫度報(bào)警,。經(jīng)過(guò)對(duì)比檢查,，故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調(diào)整外圍線路后報(bào)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(tái)車(chē)削中心,，工作時(shí)CRT顯示9160報(bào)警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSED VERIFY V14-5”。這是指未抓起工件報(bào)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(bào)警。查閱PLC圖,，此故障是測(cè)量感應(yīng)開(kāi)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(kāi)關(guān)引起的,。隨后調(diào)整機(jī)械手的夾緊力，此故障排除,。
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   例4：一臺(tái)立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng),。機(jī)床在自動(dòng)方式下執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現(xiàn)414＃和410＃報(bào)警。此報(bào)警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動(dòng)異常,。由于此故障出現(xiàn)后能通過(guò)重新啟動(dòng)消除,，但每執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報(bào)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,。

   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(tái)采用840C系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床,，第一天工作時(shí)完全正常,，而第二天上班時(shí)卻無(wú)論如何也開(kāi)不了機(jī)，工作方式一轉(zhuǎn)到自動(dòng)方式下就報(bào)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(lái)仔細(xì)檢查各部位都無(wú)毛病,，而是自動(dòng)工作條件下的一個(gè)模式開(kāi)關(guān)位置錯(cuò)了。所以,，當(dāng)有些故障原因不明的報(bào)警出現(xiàn)的話(huà),，一定要檢查各工作方式下的開(kāi)關(guān)位置。
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   還有些故障不產(chǎn)生故障報(bào)警信息,，只是動(dòng)作不能完成,，這時(shí)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(lái)分析判斷了,。

   對(duì)于數(shù)控機(jī)床的修理,，重要的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。特別是數(shù)控機(jī)床的外部故障。有時(shí)診斷過(guò)程比較復(fù)雜,，但一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，解決起來(lái)比較簡(jiǎn)單,。對(duì)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(dòng)作順序。其次,，要會(huì)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(cè)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(huì)及時(shí)排除。