數控機床改造故障分析與維修經(jīng)驗總結

外部故障

由于現代的數控系統可變性越來(lái)越高，故障率越來(lái)越低，很少發(fā)生故障。大部分故障都是非系統故障，是由外部原因引起的。

1.現代的數控設備都是機電一體化的產(chǎn)品，結構比較復雜，保護措施完善，自動(dòng)化程度非常高。有些故障并不是硬件損壞引起的，而是由于操作、調整、處理不當引起的。這類(lèi)故障在設備使用初期發(fā)生的頻率較高，這時(shí)操作人員和維護人員對設備都不特別熟悉。

例一、一臺數控銑床，在剛投入使用的時(shí)候，旋轉工作臺經(jīng)常出現不旋轉的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對機床工作原理和加工過(guò)程進(jìn)行分析，發(fā)現這個(gè)問(wèn)題與分度裝置有關(guān)，只有分度裝置在起始位置時(shí)，工作臺才能旋轉。

例二、另一臺數控銑床發(fā)生打刀事故，按急停按鈕后，換上新刀，但工作臺不旋轉，通過(guò)PLC梯圖分析，發(fā)現其換刀過(guò)程不正確，計算機認為換刀過(guò)程沒(méi)有結束，不能進(jìn)行其它操作，按正確程序重新?lián)Q刀后，機床恢復正常。

例三、有幾臺數控機床，在剛投入使用的時(shí)候，有時(shí)出現意外情況，操作人員按急停按鈕后，將系統斷電重新啟動(dòng)，這時(shí)機床不回參考點(diǎn)，必須經(jīng)過(guò)一番調整，有時(shí)得手工將軸盤(pán)到非干涉區。后來(lái)吸取教訓，按急停按鈕后，將操作方式變?yōu)槭謩?dòng)，松開(kāi)急停按鈕，把機床恢復到正常位置，這時(shí)再操作或斷電，就不會(huì )出現問(wèn)題。

機床大修

2.由外部硬件損壞引起的故障

這類(lèi)故障是數控機床常見(jiàn)故障，一般都是由于檢測開(kāi)關(guān)、液壓系統、氣動(dòng)系統、電氣執行元件、機械裝置等出現問(wèn)題引起的。有些故障可產(chǎn)生報警，通過(guò)報答信息，可查找故障原因。

有些故障雖有報警信息，但并不能反映故障的根本原因。這時(shí)要根據報警信息、故障現象來(lái)分析。

例一、一臺數控磨床，E軸在回參考點(diǎn)時(shí)，E軸旋轉但沒(méi)有找到參考點(diǎn)，而一直運動(dòng)，直到壓到極限開(kāi)關(guān)，NC系統顯示報警“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故障現象分析，可能是零點(diǎn)開(kāi)關(guān)有問(wèn)題，經(jīng)確認為無(wú)觸點(diǎn)零點(diǎn)開(kāi)關(guān)損壞，更換新的開(kāi)關(guān)，故障消除。

例二、一臺專(zhuān)用的數控銑床，在零件批量加工過(guò)程中發(fā)生故障，每次都發(fā)生在零件已加工完畢，Z軸后移還沒(méi)到位，這時(shí)出現故障，加工程序中斷，主軸停轉，并顯示F97號報警“SPINDLESPEED NOT OK STATION 2”，指示主軸有問(wèn)題，檢查主軸系統并無(wú)問(wèn)題，其它問(wèn)題也可導致主軸停轉，于是我們用機外編程器監視PLC梯圖的運行狀態(tài)，發(fā)現刀具液壓卡緊壓力檢測開(kāi)關(guān) F21.1，在出現故障時(shí)，瞬間斷開(kāi)，它的斷開(kāi)表示銑刀卡緊力不夠，為安全起見(jiàn)，PLC使主軸停轉。經(jīng)檢查發(fā)現液壓壓力不穩，調整液壓系統，使之穩定，故障被排除。

還有些故障不產(chǎn)生故障報警，只是動(dòng)作不能完成，這時(shí)就要根據維修經(jīng)驗，機床的工作原理，PLC的運行狀態(tài)來(lái)判斷故障。

例三、一臺數控機床一次出現故障，負載門(mén)關(guān)不上，自動(dòng)加工不能進(jìn)行，而且無(wú)故障顯示。這個(gè)負載門(mén)是由氣缸來(lái)完成開(kāi)關(guān)的，關(guān)閉負載門(mén)是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來(lái)實(shí)現的。用NC系統的PC功能檢查PLC

Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài)為1，但電磁閥卻沒(méi)有得電。原來(lái)PLC輸出Q2.0通過(guò)中間繼電器控制電磁閥Y2.0，中間繼電器損壞引起這個(gè)故障，更換新的繼電器，故障被排除。

例四、一臺數控機床，工作臺不旋轉，NC系統沒(méi)有顯示故障報警。根據工作臺的動(dòng)作原理，工作臺旋轉第1步應將工作臺氣動(dòng)浮起，利用機外編程器，跟蹤PLC梯圖的動(dòng)態(tài)變化，發(fā)現PLC這個(gè)信號并未發(fā)出，根據這個(gè)線(xiàn)索繼續查看，最后發(fā)現反映二、三工位分度頭起始位置檢測開(kāi)關(guān)I9.7、I10.6動(dòng)作不同步，導致了工作臺不旋轉。進(jìn)一步確認為三工位分度頭產(chǎn)生機械錯位，調整機械裝置，使其與二工位同步，這樣使故障消除。

發(fā)現問(wèn)題是解決問(wèn)題的首要步驟，而且是重要的一步。特別是對數控機床的外部故障，有時(shí)診斷過(guò)程比較復雜，一旦發(fā)現問(wèn)題所在，解決起來(lái)比較輕松。對外部故障的診斷，我們總結出兩點(diǎn)經(jīng)驗，首先應熟練掌握機床的工作原理和動(dòng)作順序。其次要熟練運用廠(chǎng)方提供的PLC梯圖，利用NC系統的狀態(tài)顯示功能或用機外編程器監測PLC的運行狀態(tài)，根據梯圖的鏈鎖關(guān)系，確定故障點(diǎn)，只要做到以上兩點(diǎn)，一般數控機床的外部故障，都會(huì )被及時(shí)排除。