SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心故障診斷與維修

許云飛

（1、山東理工大學(xué)，山東 淄博 255049 2、江蘇省泗陽職業(yè)教育中心，江蘇 泗陽 223700）

為了充分發(fā)揮數(shù)控加工中心應(yīng)有功效，數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行是十分關(guān)鍵的，在數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)問題，及時排除故障顯得尤為重要。下面結(jié)合自己在數(shù)控機(jī)床的維修方法及經(jīng)驗(yàn)，從機(jī)械、電源、伺服、PLC、Profibus總線方面入手，將幾個關(guān)于SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心代表性的例子介紹給大家，供參考。

1 機(jī)械故障維修

故障現(xiàn)象:調(diào)頭鏜孔同軸度嚴(yán)重超差。

分析及處理過程:影響調(diào)頭鏜孔同軸度的因素主要有:(1)X軸是否有間隙，導(dǎo)軌的垂直度、直線度，工作臺與導(dǎo)軌的平行度，以及主軸與Z軸的平行度是否超差。(2)轉(zhuǎn)臺中心X軸坐標(biāo)是否準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)臺分度是否準(zhǔn)確，編程是否有誤。

經(jīng)檢查編程沒有問題；用百分表查X軸間隙正常；將千分表座吸在工作臺上，主軸上換上標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)棒，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)180°測轉(zhuǎn)臺中心X軸機(jī)械坐標(biāo)，正確。用角鐵測轉(zhuǎn)臺180°分度精度，正常。再查X、Y、Z三軸導(dǎo)軌垂直度與工作臺平行度誤差，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺平面與導(dǎo)軌不平行，全長誤差達(dá)0.15mm之多；將工作臺升起，發(fā)現(xiàn)下部有一處有切屑嵌入，導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺沒能回落到位，清除后，該平行度誤差全長變?yōu)?.012mm，試切檢查合格。

2 SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心電源故障維修

故障現(xiàn)象:當(dāng)機(jī)床主軸設(shè)定轉(zhuǎn)速1000r/m時，主軸電機(jī)出現(xiàn)很大的噪聲，像軸承壞掉的聲音(經(jīng)檢查軸承沒壞),且轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，最低只有幾十轉(zhuǎn)、最高九百多轉(zhuǎn)的不停變化,另外電控箱里的電抗器會發(fā)出“吱吱”的叫聲,顯示608報警。當(dāng)設(shè)定轉(zhuǎn)速3000r/m以上時,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定且電機(jī)也沒有噪聲。

分析及處理過程:檢查主軸驅(qū)動板上的變壓器，在電路板上測量變壓器的時候，發(fā)現(xiàn)一個變壓器次級繞組不通，拆掉后測量正常，重新裝上后試機(jī)恢復(fù)正常。

3 SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心伺服驅(qū)動器故障維修

3.1 611U偶爾出現(xiàn)B504報警的維修

故障現(xiàn)象:開機(jī)時出現(xiàn)ALM380500報警，驅(qū)動器顯示報警號B504。

分析與處理過程:經(jīng)查閱手冊，611U伺服驅(qū)動器出現(xiàn)B504報警的含義是“編碼器的電壓太低，編碼器反饋監(jiān)控生效”。經(jīng)檢查，開機(jī)時伺服驅(qū)動器可以顯示“RUN”，表明伺服驅(qū)動系統(tǒng)可以通過自診斷，驅(qū)動器的硬件應(yīng)無故障。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，故障過程與上例相同，即:每次報警都是在伺服驅(qū)動系統(tǒng)“使能”信號加入的瞬間出現(xiàn)。

3.2 611U偶爾出現(xiàn)B507、B508報警的維修

故障現(xiàn)象:開機(jī)時不定期地出現(xiàn)伺服驅(qū)動器(611U)報警B507、B508等，機(jī)床停機(jī)后重新起動，通?？梢曰謴?fù)工作。

分析與處理過程:611U伺服驅(qū)動報警B507、B508的含義分別是:B507:電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測錯誤。B508:脈沖編碼器“零位”信號出錯。以上兩個報警都與編碼器檢測信號有關(guān)，一般情況下是屬于編碼器不良，通常應(yīng)更換編碼器解決。但是，在本機(jī)床中，由于重新起動系統(tǒng)后，伺服故障能自動清除，而且只要起動完成，機(jī)床可以長時間正常工作，故可以認(rèn)為故障的真正原因并非編碼器存在故障，而是由其他原因引起的。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的伺服驅(qū)動器在開機(jī)通電后，狀態(tài)可以自動進(jìn)入RUN狀態(tài)，表明驅(qū)動器可以通過硬件的自檢，進(jìn)一步證明編碼器無故障。檢查伺服驅(qū)動器的故障發(fā)生過程，發(fā)現(xiàn)故障每次都是在驅(qū)動器“驅(qū)動使能”信號加入的瞬間發(fā)生，若此時無故障，則機(jī)床就可以正常起動并工作。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的第四軸(數(shù)控轉(zhuǎn)臺)電動機(jī)是使用中間插頭連的，電動機(jī)的電樞屏蔽線在插頭處未連接；經(jīng)重新連接后故障現(xiàn)象消失，機(jī)床恢復(fù)正常。

3.3 A814、A831報警的維修

故障現(xiàn)象:驅(qū)動不能使能，驅(qū)動1顯示A814（電機(jī)超溫），驅(qū)動2通電后RUN正常狀態(tài)顯示20秒后顯示A831（通訊故障）

分析與處理過程:驅(qū)動1為雙軸，將編碼器線和伺服動力線交換后顯示B814，故障轉(zhuǎn)移說明問題在電機(jī)側(cè)。該電機(jī)型號為1FK6063，繞組測溫部件為KTY84正常阻值常溫為580歐，在X411的25芯插頭的13，25腳測阻值為400歐左右不應(yīng)有大問題，隨思想轉(zhuǎn)移到對驅(qū)動2顯示A831的故障處理上，即先考慮，MPI通訊問題，從PP72口往下查，接觸都沒問題，因安裝問題看不見插頭上開關(guān)是撥到ON還是OFF，隨用手摸，才發(fā)現(xiàn)雙線開關(guān)被置于ON位置，隨用手扳道正確OFF位置，一切正常，兩驅(qū)動使能，顯示RUN。

4 SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心PLC故障維修

4.1 I/O單元故障維修

故障現(xiàn)象:四軸聯(lián)動數(shù)控加工中心，開機(jī)后，發(fā)現(xiàn)操作面板上“NC.ON”指示燈不亮，但開機(jī)過程正常，無報警，手動回參考點(diǎn)時CRT顯示:坐標(biāo)軸無使能。機(jī)床無法工作。

分析及處理過程:該機(jī)床此前工作一直很穩(wěn)定，且從表面上看這兩個故障沒有直接的聯(lián)系，故首先要排除指示燈不亮的故障。經(jīng)測量，指示燈管腳兩端無電壓，而且沒有發(fā)現(xiàn)線路上有開路或短路現(xiàn)象。查看PLC狀態(tài)表，“NC.ON”指示燈輸出信號為“Q1.4=1”，同時又發(fā)現(xiàn)機(jī)床自動潤滑輸出信號為“Q0.5=1”時，潤滑電動機(jī)并不工作。經(jīng)檢查，線路沒有問題，因此懷疑PLC I/O單元可能已損壞。更換同類機(jī)床的PLC I/O單元，更換后機(jī)床工作正常。由此可見，包括“坐標(biāo)軸無使能”在內(nèi)的一系列故障系PLC I/O單元損壞引起的。經(jīng)檢測，發(fā)現(xiàn)該單元上一個熔絲已燒斷，從而導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。

4.2 PLC24V電源故障引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象:開機(jī)后顯示“ALM3000”機(jī)床無法正常起動。

分析及處理過程:經(jīng)初步檢查，機(jī)床工作臺均處在正常位置(未超程)、所有急停開關(guān)均已復(fù)位，且機(jī)床外部I/O輸入對應(yīng)的信號觸點(diǎn)已接通。根據(jù)以上情況，可以認(rèn)為機(jī)床急停的原因與機(jī)床的狀態(tài)無關(guān)。通過診斷頁面檢查，發(fā)現(xiàn)PLC的全部機(jī)床輸入信號均為“0”狀態(tài)，因此初步判斷故障原因在I/O信號的輸入信號的公共電源回路上。打開電氣柜后檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的DC24V斷路器已跳閘，進(jìn)一步測量24V輸出未短路，合上斷路器后，機(jī)床工作恢復(fù)正常。

5 SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心Profibus總線報警的故障維修

故障現(xiàn)象:四軸四聯(lián)動的數(shù)控加工中心，開機(jī)后有時會出現(xiàn)380500Profibus-DP:驅(qū)動A1(有時是X、Y或Z)出錯。但關(guān)機(jī)片刻后重新開機(jī)，機(jī)床又可以正常工作。

分析及處理過程:因?yàn)樵搱缶瘯r有時無，維修時經(jīng)過數(shù)次開關(guān)機(jī)試驗(yàn)機(jī)床無異常，于是檢查總線、總線插頭，確認(rèn)連接牢固、正確，接地可靠。但數(shù)日后，故障重新出現(xiàn)；仔細(xì)檢查611UE驅(qū)動報警顯示為“E-B280”，故障原因?yàn)殡娏鳈z測錯誤，測量驅(qū)動器的輸入電壓，發(fā)現(xiàn)實(shí)際輸入電壓為406V。重新調(diào)節(jié)變壓器的輸出電壓，機(jī)床恢復(fù)正常，報警從此不再出現(xiàn)。

上述SINUMERIK 802D數(shù)控加工中心故障實(shí)例，是我們在維修實(shí)例中挑選和總結(jié)出來的，它反映了數(shù)控機(jī)床中的一些問題，要提高數(shù)控機(jī)床維修技能，關(guān)鍵在于必須熟悉所修數(shù)控機(jī)床性能特點(diǎn)和工作原理，掌握正確的方法如檢查數(shù)控機(jī)床的CRT報警，顯示內(nèi)容，查維修手冊。在出現(xiàn)故障時，根據(jù)其故障現(xiàn)象，查手冊來排除故障，在維修過程中不斷實(shí)踐，不斷摸索和積累經(jīng)驗(yàn)，從而達(dá)到靈活運(yùn)用維修技術(shù)，排除數(shù)控機(jī)床故障的目的，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的利用率，多創(chuàng)效益。

[1]西門子公司.SINUMERIK 802D診斷說明