在實(shí)際工作中曾遇到過(guò)多次無(wú)報(bào)警的故障，維修的難度較大�，F(xiàn)結(jié)合實(shí)例，將這類故障的診斷和維修方法介紹如下。
1、X軸不執(zhí)行自動(dòng)返回參考點(diǎn)動(dòng)作
該機(jī)床為某研究所生產(chǎn)的JCS-018立式加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC-BESK7M。故障發(fā)生后，檢查CRT上無(wú)報(bào)警提示，機(jī)床各部分也無(wú)報(bào)警指示。但手動(dòng)X軸能夠移動(dòng)，將X軸用手動(dòng)方式移至參考點(diǎn)后，機(jī)床又能進(jìn)行正常加工，加工完成后又重復(fù)上述現(xiàn)象。
根據(jù)以上情況我們判斷：NC系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)無(wú)故障�？紤]到故障發(fā)生在X軸回參考點(diǎn)的過(guò)程中，懷疑故障與X軸參考點(diǎn)的參數(shù)發(fā)生變化有關(guān)，然而，當(dāng)我們?cè)赥E方式下，將地址為F的與X軸參考點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)調(diào)出檢查，卻發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)均正常。
從數(shù)控機(jī)床的工作原理可知，軸參考點(diǎn)除了與參數(shù)有關(guān)外，還與軸的原點(diǎn)位置、參考點(diǎn)位置有關(guān)。檢查機(jī)床上X軸參考點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)其已因油污而失靈，即始終處于接通狀態(tài)。故當(dāng)加工程序完成后，系統(tǒng)便認(rèn)為已回到了參考點(diǎn)，因而，X軸便沒(méi)有返回參考點(diǎn)的動(dòng)作。將該行程開(kāi)關(guān)清洗、修復(fù)后，故障排除。
2、自動(dòng)加工過(guò)程中，A、B工作臺(tái)無(wú)交換動(dòng)作
該機(jī)床為匈牙利生產(chǎn)的MKC-500臥式加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為SIEMENS820M。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，機(jī)床加工程序已執(zhí)行完L60子程序中的M06功能，門簾已打開(kāi)，但A、B工作臺(tái)無(wú)交換動(dòng)作，程序處于停止?fàn)顟B(tài)，且數(shù)控系統(tǒng)上無(wú)任何報(bào)警顯示。
從機(jī)床工作臺(tái)交換流程圖可以看出：當(dāng)A、B工作臺(tái)交換時(shí)，有兩個(gè)條件必須滿足：一是門簾必須打開(kāi)；二是工作臺(tái)應(yīng)處于放松狀態(tài)并升起。檢查上述兩條件：(1)門簾已打開(kāi)，條件滿足。(2)工作臺(tái)未升起，條件不滿足，即工作臺(tái)仍處于夾緊狀態(tài)。由機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)知：旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的夾緊與放松均與SP03壓力繼電器有關(guān)，且SP03壓力繼電器所對(duì)應(yīng)的PLC輸入點(diǎn)為E9.0。當(dāng)該機(jī)床處于正常加工狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)被夾緊，E9.0=1；當(dāng)機(jī)床處于交換狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)放松，E9.0=0，準(zhǔn)備進(jìn)行A、B工作臺(tái)交換。根據(jù)其工作原理，要使工作臺(tái)交換，須使E9.0=0，工作臺(tái)放松，即使SP03壓力繼電器斷開(kāi)。
我們發(fā)現(xiàn)SP03壓力繼電器因油污而導(dǎo)致失靈。將其清洗修復(fù)后，調(diào)整到工作臺(tái)交換時(shí)，E9.0=0；工作臺(tái)加工時(shí)，E9.0=1。故障排除。
3、在自動(dòng)加工中機(jī)械手不換刀
該機(jī)床為某研究所生產(chǎn)的KT1400立式加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC0系統(tǒng)。檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)械手在自動(dòng)控制方式下不換刀，也無(wú)任何報(bào)警。而在手動(dòng)方式下能換刀，換刀后又能繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)加工。
根據(jù)上述檢查，我們判斷數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)均無(wú)故障�？紤]到刀庫(kù)電機(jī)及機(jī)械手的動(dòng)作由富士變頻器單獨(dú)控制，故將檢查重點(diǎn)放在變頻器上。觀察手動(dòng)狀態(tài)時(shí)刀庫(kù)和換刀動(dòng)作均準(zhǔn)確無(wú)誤。觀察自動(dòng)狀態(tài)，刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)正常，而換刀不正常。檢查NC控制信號(hào)已經(jīng)發(fā)出，且控制接觸器也已吸合，說(shuō)明換刀信號(hào)已送入變頻器。檢查變頻器的工作情況，發(fā)現(xiàn)在手動(dòng)換刀時(shí)，其工作頻率為35Hz，而在自動(dòng)換刀時(shí)其工作頻率只有2Hz。在這樣低的頻率下，機(jī)械手當(dāng)然不能執(zhí)行正常的換刀動(dòng)作。究其故障產(chǎn)生的原因?yàn)闄C(jī)械手正在換刀時(shí)，變電站突然停電，造成換刀時(shí)機(jī)械手卡死，恢復(fù)供電后，便出現(xiàn)上述故障。將其頻率重新設(shè)定為35Hz之后，故障排除，機(jī)械手恢復(fù)正常。
4、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)在升降或旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，發(fā)生奇數(shù)定位正確，偶數(shù)定位不準(zhǔn)
機(jī)床與系統(tǒng)如故障2中所述。故障發(fā)生后，機(jī)床無(wú)任何報(bào)警，當(dāng)定位不準(zhǔn)時(shí)，機(jī)床不能工作，但將工作臺(tái)重新升降一次后，定位又正確了，機(jī)床又能繼續(xù)進(jìn)行工作。根據(jù)該故障現(xiàn)象，我們懷疑是旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)編碼器松動(dòng)或定位不準(zhǔn)所造成。但反復(fù)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)編碼器以及修改與旋轉(zhuǎn)編碼器有關(guān)的參數(shù)，均不能排除故障。
該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與刀庫(kù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相同，我們采用替換法進(jìn)行交換。當(dāng)將刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)換到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)后，故障消除。而將旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)換到刀庫(kù)后，刀庫(kù)便發(fā)生找不到正確刀號(hào)的故障。通過(guò)這樣檢查，我們便確定工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生了故障。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為SIMODRIVE611-A進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置。通過(guò)查閱該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)手冊(cè)及對(duì)該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障的分析，一致認(rèn)為：該驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)硬件故障。上述故障的發(fā)生主要是由于長(zhǎng)期運(yùn)行后機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件磨損，電氣元件性能變化等原因，引起伺服系統(tǒng)與被拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)最佳匹配所致。由技術(shù)資料可知：這種情況可以通過(guò)調(diào)節(jié)速度控制器的比例系數(shù)KP和積分時(shí)間TN，來(lái)使伺服系統(tǒng)達(dá)到既有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。我們參考刀庫(kù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置上的KP刻度和TN刻度對(duì)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)后，故障得以排除。
無(wú)報(bào)警故障在數(shù)控機(jī)床的故障中占有較大的比例。故障的產(chǎn)生通常是由于電源電壓、液壓、氣動(dòng)、油污、環(huán)境溫度等外部條件的影響所致。如本文中故障1、2、3所述。另外，數(shù)控機(jī)床在使用較長(zhǎng)時(shí)間后，由于元器件老化、機(jī)械零件磨損，也將使系統(tǒng)與機(jī)械部分的匹配產(chǎn)生問(wèn)題，而導(dǎo)致無(wú)報(bào)警故障的產(chǎn)生，如本文故障4所述。因此，重視數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境，加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)，是減少無(wú)報(bào)警故障發(fā)生機(jī)率的根本途徑，是保證數(shù)控機(jī)床正常工作的重要手段。 |
