数控机床特殊故障的排除分析论文

数控机床特殊故障的排除分析论文

　　摘要：在数控机床的使用过程中，出现故障，有些比较直观，而有些比较特殊，针对几个特殊故障进行分析，解决。

　　关键词：干扰；参考点；乱扣；EG；压力检测

　　引言

　　随着数控机床的普及，对数控机床的维修人员的要求也越来越高，在维修中遇到一些问题，如不能及时解决，会影响正常的生产任务，故维修人员需具有丰富的理论知识及维修经验，才能及时排除数控机床的故障。下面介绍几个所遇到的问题和解决办法。

　　1、SP1241D/A变换器异常报警

　　1.1故障现象机床在运行过程中，出现SP1241D/A变换器异常报警，机床停止运行，按下“复位”键，报警不能消除，断电再上电，报警消除，再继续运行，有时又出现此报警。

　　1.2故障分析及解决办法机床采用FANUC0i-D数控系统，出现此报警首先查找FANUC0i-D维修手册，内容为模拟主轴控制用的D/A变换器异常。分析此故障是不定时出现，像是干扰引起，怀疑是变频器运行产生的干扰，本机是数控系统输出模拟主轴信号到东芝变频器控制变频电机驱动主轴运转。在MDI方式下输入M03S100（主轴正转）指令，按下循环启动按钮，刀具没有转动，报警出现，反复试了多次，都是如此。又在MDI方式下输入S100指令（无M03），只让系统发出模拟量，不让变频器运行，结果报警同样出现，反复试验多次后排除变频器的干扰，由此判断可能有不确定干扰造成的，模拟主轴控制线路可能性大，经检查发现系统接口到变频器的传送模拟量所用电缆没有使用屏蔽电缆，随更换成两芯屏蔽电缆，再将屏蔽层做接地处理，再次启动主轴操作，无报警产生,整机运行，也无报警，故障排除。

　　2、关机后再次开机加工工件时，刀具进刀位置不对

　　2.1故障现象一台加工压缩机转子的铣床，开机加工工件，刀具轴向加工工件进给时，发现刀具不能进到关机前切削的槽里面，如果按照程序指令进到位工件就报废了。2.2故障分析及解决办法首先确认加工程序是否有误，检查程序，程序正确；怀疑工件旋转轴（C轴）有问题，反复执行回零，看每次回零零位是否在同一个位置，结果发现，零位不在同一个位置，由此判断是机床关机后再开机执行回零后，C轴的零位（参考点）不对引起的。检查C轴伺服电机联轴节、各级传动，没有发现问题，回想前几天连接在C轴上的外置编码器损坏，没有备件，暂时将C轴的控制由全闭环改为半闭环控制，改动了一些系统参数，怀疑参数有误，检查有关参数，发现C轴的NO.1821（参考计数器容量）数值错误，是全闭环时的值，将其改为半闭环的值，再次执行回零，关机再开机，反复试，C轴每次回零都在同一位置，进行工件切削，故障现象解决。

　　3、机床试切新品种工件时，出现“乱扣”现象

　　3.1故障现象一台滚齿机，试切新品种工件，在二次进刀时调节主轴速度倍率开关，齿轮出现“乱扣”。

　　3.2故障分析及解决办法切削新品种是15齿的直齿齿轮，分三次进刀，第一次进刀切削工件是15齿，第二次进刀需要提高主轴的转速，切削时发现齿数不对即“乱扣”了，观察切削过的齿，发现齿数增加了，检查程序，此时主轴转速330rpm，齿数为15齿，程序没有错误，齿数增加说明主轴转动时工件轴转得慢了，此机床采用西门子828D数控系统，使用了电子齿轮EG功能，主轴为主导轴，工件轴（C轴）为跟随轴，主轴带动C轴运转，按照传动关系主轴速度330rpm时，C轴应该每分钟转7920°（330/15*360=7920），查看C轴转速为7200°/分，确定C轴转得慢了，又将主轴速度提高，按照传动关系，C轴的转速也应该提高，但观察发现，C轴速度一直保持不变，怀疑是C轴的最高速度被限制，查看828D数控系统手册，参数NO.32000最高轴速度，C轴的设定值是20rpm，C轴的伺服电机额定转速为2000rpm，电机与C轴传动比为1:10，那么此轴的最高轴速度是200rpm，此参数设定错误，更改此参数，再切削，“乱扣”现象消除。分析之前切削没有出现“乱扣”现象，是因为主轴速度一直在300rpm以下，在300rpm时，C轴每分钟转7200°，刚好在C轴的最高速度范围内，当主轴速度为330rpm以上时，C轴的速度被限制了，跟不上主轴的速度了，所以出现“乱扣”现象。

　　4、机床不能开启循环，刀具不能旋转

　　4.1故障现象一台转子铣床，在切削过程中，刀具轴退出工件后刀具停止了运转，再开动循环不能启动，手动方式铣刀也不能转动。

　　4.2故障分析及解决办法看机床的报警信息，机床显示“2003铣头润滑压力低”报警，查看随机说明书，此报警表示铣头润滑压力低了，请检查铣头润滑压力或流量开关。按照说明书的介绍检查润滑泵站，润滑油充足，不存在缺油的问题，而且润滑泵工作正常，压力正常。查看润滑管路，发现润滑管路上有一个流量开关，按照说明书介绍此流量开关是用来检测油路是否有油，当油管有油时，油压顶住流量开关，使此开关信号置“1”，当油管没有油时，流量开关松开，使此开关信号置“0”。此机床控制采用FANUC0i-MD数控系统，流量开关的输入信号是X9.3，打开系统PLC诊断画面，此信号为0。因为排除了油路的可能性，估计是流量开关损坏了，检查发现是流量开关的开关点损坏了，有润滑油也不能将开关触点接通，更换流量开关，再启动机床，机床恢复正常。信号说明：R215.0刀具正转M03代码；X36.0循环启动按钮；X41.0刀具启动按钮；X41.2刀具停止按钮；G7.2自动运行启动信号。（与此故障无关信号删除）针对此故障，分析PLC的控制，在自动运行时，流量开关的信号X9.3如果置“0”，经过（SUB24）TMRB1的延时，中间继电器R400.1接通，其常开点闭合，接通了G066.4（报警回退信号），使机床的刀具轴退出了加工的工件，F65.4（报警回退完成信号）的常闭接点断开，R217.1失电使Y0.6（刀具运转信号输出）断电，刀具停止了运转；在手动方式下流量开关的信号X9.3置“0”后，R217.0失电使Y0.6断电，刀具在手动方式下也不能运转。

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