數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)教學(xué)中常見(jiàn)故障的診斷與分析

江彌峰

（福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，福建福州 350003）

0 引言

數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，具有加工質(zhì)量高和加工效率高的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。由于數(shù)控機(jī)床種類眾多，質(zhì)量技術(shù)參差不齊，加上缺乏完善的質(zhì)量監(jiān)督保證體系[1]，在生產(chǎn)或?qū)嵱?xùn)教學(xué)的頻繁使用過(guò)程中常出現(xiàn)一些故障。這些故障對(duì)機(jī)械加工的成果、安全以及可靠性都可能產(chǎn)生影響。因此，及時(shí)有效的故障診斷與分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。以數(shù)控車床中出現(xiàn)的各種故障問(wèn)題為案例，對(duì)數(shù)控車床常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷和分析。

1 某1 刀位信號(hào)找不到

1 臺(tái)配有FANUC 數(shù)控系統(tǒng)大連機(jī)床生產(chǎn)的數(shù)控車床，排式刀架，其中4#刀位轉(zhuǎn)不到位，其余3 個(gè)刀位能正常運(yùn)行換刀。

（1）故障分析：其他3 個(gè)刀位能正常換刀說(shuō)明機(jī)械傳動(dòng)沒(méi)有問(wèn)題，電柜的接觸器也正常。查看系統(tǒng)PLC 輸入輸出的高低電平信號(hào)燈，發(fā)現(xiàn)X1.0、X1.1、X1.2、X1.3 四個(gè)刀位信號(hào)正常，有信號(hào)輸入輸出，排查電柜的輸入信號(hào)均也正常。于是判斷可能是這個(gè)刀架電機(jī)的霍爾感應(yīng)器出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致該刀位信號(hào)不能輸送到PLC 里面[2]，因此考慮檢查故障刀位的周圍電路以及這個(gè)刀位的霍爾感應(yīng)器，利用萬(wàn)用表對(duì)照電路圖進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)霍爾感應(yīng)器4#刀位的焊接點(diǎn)脫落，無(wú)信號(hào)，導(dǎo)致4#刀位無(wú)換刀動(dòng)作。

（2）處理方法：將4#白色線重新電焊到位，故障排除。

2 換刀時(shí)所有的刀位都轉(zhuǎn)不動(dòng)

我校一臺(tái)配有FANUC 數(shù)控系統(tǒng)大連機(jī)床生產(chǎn)的數(shù)控車床，刀架電機(jī)在旋轉(zhuǎn)，功能正常，但換刀時(shí)所有的刀位都轉(zhuǎn)不動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)顯示換刀報(bào)警信號(hào)：換刀超時(shí)或是沒(méi)有信號(hào)輸入。

（1）故障分析：刀架的電機(jī)在旋轉(zhuǎn)可以排除機(jī)械故障，應(yīng)該是電氣方面的故障。原因有以下3 種：①刀位的信號(hào)線路故障導(dǎo)致無(wú)信號(hào)輸出；②元件可能脫落；③6 個(gè)霍爾元件可能同時(shí)全部損壞。在這3 個(gè)原因中以第一種原因可行性最大，后面2 個(gè)原因可行性比較小，因此首先利用萬(wàn)用表對(duì)照電路圖檢查元件的供電線路。刀位電路見(jiàn)圖1。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：刀架檢測(cè)線路無(wú)電壓。再檢查電氣柜端，線頭脫落，接上仍無(wú)反應(yīng)。通過(guò)這個(gè)檢查結(jié)果可以判斷是斷線造成無(wú)信號(hào)輸出而造成的故障。

（2）處理方法：將斷線替換成同規(guī)格導(dǎo)線后，故障解決，至今再未發(fā)現(xiàn)同一問(wèn)題。

3 Z 軸回零失敗沒(méi)有超程報(bào)警

1 臺(tái)配有華中數(shù)控系統(tǒng)大連機(jī)床生產(chǎn)的數(shù)控車床，回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)Z 軸無(wú)法回零，沒(méi)有出現(xiàn)超程報(bào)警。

（1）故障分析：該機(jī)床Z 軸回零時(shí)，能夠移動(dòng)，可以排除機(jī)械故障，沒(méi)有出現(xiàn)超程報(bào)警，應(yīng)該是電氣方面的故障，推斷是限開(kāi)關(guān)可能損壞。首先拆下位置開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：限位開(kāi)關(guān)里面有積水，導(dǎo)致內(nèi)部電路短路，使超程限位失敗，這個(gè)故障的發(fā)生容易造成撞擊事故，非常危險(xiǎn)，應(yīng)及時(shí)處理。

（2）處理方法：更換新的位置開(kāi)關(guān)，故障排除。

4 手動(dòng)方式下手搖不能移動(dòng)

圖1 刀位電路圖

另一臺(tái)配有FANUC-Oi-MateTD 系統(tǒng)沈陽(yáng)機(jī)床生產(chǎn)的HTC-2050 數(shù)控車床，在手動(dòng)模式方式下，手搖不能移動(dòng)，同時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)紅燈報(bào)警。

（1）故障分析：查看報(bào)警信息，系統(tǒng)顯示（SV0410 和SV0411X、Z 軸停止時(shí)移動(dòng)誤差太大）；查找FANUC 系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)報(bào)警號(hào)對(duì)應(yīng)相關(guān)的，基本可以判定是X、Z 軸定位誤差和跟蹤誤差過(guò)大，調(diào)整參數(shù)，將參數(shù)號(hào)設(shè)置為（1828）X=1000、Z=1000；（1829）X=10000、Z=10000。

（2）處理方法：同時(shí)把參數(shù)號(hào)（1831）設(shè)為1，參數(shù)號(hào)（7113）設(shè)為10，參數(shù)號(hào)（7114）設(shè)為100，參數(shù)號(hào)（1420）設(shè)為6000，系統(tǒng)重新啟動(dòng)，在開(kāi)機(jī)故障解除。

5 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床越來(lái)越多，日常實(shí)訓(xùn)教學(xué)中使用頻繁，出現(xiàn)的故障也越來(lái)越多，實(shí)驗(yàn)員的維護(hù)工作量也越來(lái)越大，只有通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、積累和總結(jié)才能掌握故障分析技能。另外，應(yīng)建立設(shè)備維護(hù)檔案，有利于提高維修的效率。