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                  數控機床改造故障分析與維修經驗總結

                  2021-04-22 18:50:20

                  外部故障

                  由于現代的數控系統可變性越來越高,故障率越來越低,很少發生故障。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品,結構比較復雜,保護措施完善,自動化程度非常高。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。這類故障在設備使用初期發生的頻率較高,這時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,在剛投入使用的時候,旋轉工作臺經常出現不旋轉的問題,經過對機床工作原理和加工過程進行分析,發現這個問題與分度裝置有關,只有分度裝置在起始位置時,工作臺才能旋轉。

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

                  例三、有幾臺數控機床,在剛投入使用的時候,有時出現意外情況,操作人員按急停按鈕后,將系統斷電重新啟動,這時機床不回參考點,必須經過一番調整,有時得手工將軸盤到非干涉區。后來吸取教訓,按急停按鈕后,將操作方式變為手動,松開急停按鈕,把機床恢復到正常位置,這時再操作或斷電,就不會出現問題。

                  機床大修

                  2.由外部硬件損壞引起的故障

                  這類故障是數控機床常見故障,一般都是由于檢測開關、液壓系統、氣動系統、電氣執行元件、機械裝置等出現問題引起的。有些故障可產生報警,通過報答信息,可查找故障原因。

                  例一、一臺數控磨床,數控系統采用西門子SINUMERIK SYSTEM 3,出現故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”,指示主軸冷卻系統有問題,而檢查冷卻系統并無問題,查閱PLC梯圖,這個故障是由流量檢測開關B9.6檢測出來的,檢查這個開關,發現開關已損壞,更換新的開關,故障消失。

                  例二、一臺采用西門子SINUMERIK 810的數控淬火機床,一次出現6014“FAULT LEVEL HARDENING LIQUID”機床不能工作。報警信息指示,淬火液面不夠,檢查液面已遠遠超出低水平,檢測液位開關,發現是液位開關出現問題,更換新的開關,故障消除。

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

                  例三、一臺數控磨床,E軸在回參考點時,E軸旋轉但沒有找到參考點,而一直運動,直到壓到極限開關,NC系統顯示報警“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故障現象分析,可能是零點開關有問題,經確認為無觸點零點開關損壞,更換新的開關,故障消除。

                  例四、一臺專用的數控銑床,在零件批量加工過程中發生故障,每次都發生在零件已加工完畢,Z軸后移還沒到位,這時出現故障,加工程序中斷,主軸停轉,并顯示F97號報警“SPINDLESPEED NOT OK STATION 2”,指示主軸有問題,檢查主軸系統并無問題,其它問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,發現刀具液壓卡緊壓力檢測開關 F21.1,在出現故障時,瞬間斷開,它的斷開表示銑刀卡緊力不夠,為安全起見,PLC使主軸停轉。經檢查發現液壓壓力不穩,調整液壓系統,使之穩定,故障被排除。

                  還有些故障不產生故障報警,只是動作不能完成,這時就要根據維修經驗,機床的工作原理,PLC的運行狀態來判斷故障。

                  例五、一臺數控機床一次出現故障,負載門關不上,自動加工不能進行,而且無故障顯示。這個負載門是由氣缸來完成開關的,關閉負載門是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來實現的。用NC系統的PC功能檢查PLC

                  Q2.0的狀態,其狀態為1,但電磁閥卻沒有得電。原來PLC輸出Q2.0通過中間繼電器控制電磁閥Y2.0,中間繼電器損壞引起這個故障,更換新的繼電器,故障被排除。

                  例六、一臺數控機床,工作臺不旋轉,NC系統沒有顯示故障報警。根據工作臺的動作原理,工作臺旋轉第1步應將工作臺氣動浮起,利用機外編程器,跟蹤PLC梯圖的動態變化,發現PLC這個信號并未發出,根據這個線索繼續查看,最后發現反映二、三工位分度頭起始位置檢測開關I9.7、I10.6動作不同步,導致了工作臺不旋轉。進一步確認為三工位分度頭產生機械錯位,調整機械裝置,使其與二工位同步,這樣使故障消除。

                  發現問題是解決問題的首要步驟,而且是最重要的一步。特別是對數控機床的外部故障,有時診斷過程比較復雜,一旦發現問題所在,解決起來比較輕松。對外部故障的診斷,我們總結出兩點經驗,首先應熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯圖,利用NC系統的狀態顯示功能或用機外編程器監測PLC的運行狀態,根據梯圖的鏈鎖關系,確定故障點,只要做到以上兩點,一般數控機床的外部故障,都會被及時排除。


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