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數(shù)控機床特殊故障的排除分析論文
摘要：在數(shù)控機床的使用過程中，出現(xiàn)故障，有些比較直觀，而有些比較特殊，針對幾個特殊故障進(jìn)行分析，解決。
關(guān)鍵詞：干擾；參考點；亂扣；EG；壓力檢測
引言
隨著數(shù)控機床的普及，對數(shù)控機床的維修人員的要求也越來越高，在維修中遇到一些問題，如不能及時解決，會影響正常的生產(chǎn)任務(wù)，故維修人員需具有豐富的理論知識及維修經(jīng)驗，才能及時排除數(shù)控機床的故障。下面介紹幾個所遇到的問題和解決辦法。
1、SP1241D/A變換器異常報警
1.1故障現(xiàn)象機床在運行過程中，出現(xiàn)SP1241D/A變換器異常報警，機床停止運行，按下“復(fù)位”鍵，報警不能消除，斷電再上電，報警消除，再繼續(xù)運行，有時又出現(xiàn)此報警。
1.2故障分析及解決辦法機床采用FANUC0i-D數(shù)控系統(tǒng)，出現(xiàn)此報警首先查找FANUC0i-D維修手冊，內(nèi)容為模擬主軸控制用的D/A變換器異常。分析此故障是不定時出現(xiàn)，像是干擾引起，懷疑是變頻器運行產(chǎn)生的干擾，本機是數(shù)控系統(tǒng)輸出模擬主軸信號到東芝變頻器控制變頻電機驅(qū)動主軸運轉(zhuǎn)。在MDI方式下輸入M03S100（主軸正轉(zhuǎn)）指令，按下循環(huán)啟動按鈕，刀具沒有轉(zhuǎn)動，報警出現(xiàn)，反復(fù)試了多次，都是如此。又在MDI方式下輸入S100指令（無M03），只讓系統(tǒng)發(fā)出模擬量，不讓變頻器運行，結(jié)果報警同樣出現(xiàn)，反復(fù)試驗多次后排除變頻器的干擾，由此判斷可能有不確定干擾造成的，模擬主軸控制線路可能性大，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)接口到變頻器的傳送模擬量所用電纜沒有使用屏蔽電纜，隨更換成兩芯屏蔽電纜，再將屏蔽層做接地處理，再次啟動主軸操作，無報警產(chǎn)生,整機運行，也無報警，故障排除。
2、關(guān)機后再次開機加工工件時，刀具進(jìn)刀位置不對
2.1故障現(xiàn)象一臺加工壓縮機轉(zhuǎn)子的銑床，開機加工工件，刀具軸向加工工件進(jìn)給時，發(fā)現(xiàn)刀具不能進(jìn)到關(guān)機前切削的槽里面，如果按照程序指令進(jìn)到位工件就報廢了。2.2故障分析及解決辦法首先確認(rèn)加工程序是否有誤，檢查程序，程序正確；懷疑工件旋轉(zhuǎn)軸（C軸）有問題，反復(fù)執(zhí)行回零，看每次回零零位是否在同一個位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，零位不在同一個位置，由此判斷是機床關(guān)機后再開機執(zhí)行回零后，C軸的零位（參考點）不對引起的。檢查C軸伺服電機聯(lián)軸節(jié)、各級傳動，沒有發(fā)現(xiàn)問題，回想前幾天連接在C軸上的外置編碼器損壞，沒有備件，暫時將C軸的控制由全閉環(huán)改為半閉環(huán)控制，改動了一些系統(tǒng)參數(shù)，懷疑參數(shù)有誤，檢查有關(guān)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)C軸的NO.1821（參考計數(shù)器容量）數(shù)值錯誤，是全閉環(huán)時的值，將其改為半閉環(huán)的值，再次執(zhí)行回零，關(guān)機再開機，反復(fù)試，C軸每次回零都在同一位置，進(jìn)行工件切削，故障現(xiàn)象解決。
3、機床試切新品種工件時，出現(xiàn)“亂扣”現(xiàn)象
3.1故障現(xiàn)象一臺滾齒機，試切新品種工件，在二次進(jìn)刀時調(diào)節(jié)主軸速度倍率開關(guān)，齒輪出現(xiàn)“亂扣”。
3.2故障分析及解決辦法切削新品種是15齒的直齒齒輪，分三次進(jìn)刀，第一次進(jìn)刀切削工件是15齒，第二次進(jìn)刀需要提高主軸的轉(zhuǎn)速，切削時發(fā)現(xiàn)齒數(shù)不對即“亂扣”了，觀察切削過的齒，發(fā)現(xiàn)齒數(shù)增加了，檢查程序，此時主軸轉(zhuǎn)速330rpm，齒數(shù)為15齒，程序沒有錯誤，齒數(shù)增加說明主軸轉(zhuǎn)動時工件軸轉(zhuǎn)得慢了，此機床采用西門子828D數(shù)控系統(tǒng)，使用了電子齒輪EG功能，主軸為主導(dǎo)軸，工件軸（C軸）為跟隨軸，主軸帶動C軸運轉(zhuǎn)，按照傳動關(guān)系主軸速度330rpm時，C軸應(yīng)該每分鐘轉(zhuǎn)7920°（330/15*360=7920），查看C軸轉(zhuǎn)速為7200°/分，確定C軸轉(zhuǎn)得慢了，又將主軸速度提高，按照傳動關(guān)系，C軸的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該提高，但觀察發(fā)現(xiàn)，C軸速度一直保持不變，懷疑是C軸的最高速度被限制，查看828D數(shù)控系統(tǒng)手冊，參數(shù)NO.32000最高軸速度，C軸的設(shè)定值是20rpm，C軸的伺服電機額定轉(zhuǎn)速為2000rpm，電機與C軸傳動比為1:10，那么此軸的最高軸速度是200rpm，此參數(shù)設(shè)定錯誤，更改此參數(shù)，再切削，“亂扣”現(xiàn)象消除。分析之前切削沒有出現(xiàn)“亂扣”現(xiàn)象，是因為主軸速度一直在300rpm以下，在300rpm時，C軸每分鐘轉(zhuǎn)7200°，剛好在C軸的最高速度范圍內(nèi)，當(dāng)主軸速度為330rpm以上時，C軸的速度被限制了，跟不上主軸的速度了，所以出現(xiàn)“亂扣”現(xiàn)象。
4、機床不能開啟循環(huán)，刀具不能旋轉(zhuǎn)
4.1故障現(xiàn)象一臺轉(zhuǎn)子銑床，在切削過程中，刀具軸退出工件后刀具停止了運轉(zhuǎn)，再開動循環(huán)不能啟動，手動方式銑刀也不能轉(zhuǎn)動。
4.2故障分析及解決辦法看機床的報警信息，機床顯示“2003銑頭潤滑壓力低”報警，查看隨機說明書，此報警表示銑頭潤滑壓力低了，請檢查銑頭潤滑壓力或流量開關(guān)。按照說明書的介紹檢查潤滑泵站，潤滑油充足，不存在缺油的問題，而且潤滑泵工作正常，壓力正常。查看潤滑管路，發(fā)現(xiàn)潤滑管路上有一個流量開關(guān)，按照說明書介紹此流量開關(guān)是用來檢測油路是否有油，當(dāng)油管有油時，油壓頂住流量開關(guān)，使此開關(guān)信號置“1”，當(dāng)油管沒有油時，流量開關(guān)松開，使此開關(guān)信號置“0”。此機床控制采用FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)，流量開關(guān)的輸入信號是X9.3，打開系統(tǒng)PLC診斷畫面，此信號為0。因為排除了油路的可能性，估計是流量開關(guān)損壞了，檢查發(fā)現(xiàn)是流量開關(guān)的開關(guān)點損壞了，有潤滑油也不能將開關(guān)觸點接通，更換流量開關(guān)，再啟動機床，機床恢復(fù)正常。信號說明：R215.0刀具正轉(zhuǎn)M03代碼；X36.0循環(huán)啟動按鈕；X41.0刀具啟動按鈕；X41.2刀具停止按鈕；G7.2自動運行啟動信號。（與此故障無關(guān)信號刪除）針對此故障，分析PLC的控制，在自動運行時，流量開關(guān)的信號X9.3如果置“0”，經(jīng)過（SUB24）TMRB1的延時，中間繼電器R400.1接通，其常開點閉合，接通了G066.4（報警回退信號），使機床的刀具軸退出了加工的工件，F(xiàn)65.4（報警回退完成信號）的常閉接點斷開，R217.1失電使Y0.6（刀具運轉(zhuǎn)信號輸出）斷電，刀具停止了運轉(zhuǎn)；在手動方式下流量開關(guān)的信號X9.3置“0”后，R217.0失電使Y0.6斷電，刀具在手動方式下也不能運轉(zhuǎn)。
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