數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例

王亞玲 胡 輝 魏紅根

（①昌河飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司機(jī)械動力部，江西景德鎮(zhèn) 333002；②北京菲迪亞機(jī)電有限公司，北京 100027）

數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例

王亞玲①胡 輝①魏紅根②

（①昌河飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司機(jī)械動力部，江西景德鎮(zhèn) 333002；②北京菲迪亞機(jī)電有限公司，北京 100027）

隨著數(shù)控機(jī)床的使用越來越廣泛，數(shù)控機(jī)床對于提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量的重要性也越來越大。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障尤其是負(fù)責(zé)關(guān)鍵工序生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障導(dǎo)致機(jī)床停機(jī)時，將會嚴(yán)重影響生產(chǎn)加工，因此快速準(zhǔn)確地排除故障就顯得尤為重要。以下是幾個數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例，供大家參考。

例1： 機(jī)床硬限位報警

為了保障機(jī)床的安全運(yùn)行，機(jī)床各軸通常都設(shè)置有軟限位和硬限位。軟限位位于回零開關(guān)和硬限位之間，一般通過系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定，而硬限位則由行程限位開關(guān)來保證。在一般的機(jī)床設(shè)計中，軟限位都是在機(jī)床回零成功后才生效。如果操作不規(guī)范則容易出現(xiàn)硬限位報警。

我公司一臺VMC21100三軸立式加工中心，采用FIDIA C2數(shù)控系統(tǒng)，操作工在未回零的情況下移動機(jī)床導(dǎo)致Y軸負(fù)向硬限位報警。處理硬限位報警的常用方法是短接法或利用機(jī)床本身的超程解除功能。超程解除功能要求機(jī)床設(shè)置有超程解除開關(guān)，但是該機(jī)床沒有設(shè)置超程解除開關(guān)；如果采用短接法，即強(qiáng)制滿足條件，將機(jī)床移出限位，則會浪費(fèi)寶貴的生產(chǎn)時間。在此情況下，我們就利用FIDIA系統(tǒng)方便靈活的特點(diǎn)，通過修改參數(shù)AXHWEOR（硬限位開關(guān)有效/無效），將Y軸的值由ON改成了OFF，關(guān)閉Y軸的硬件限位開關(guān)，使硬限位失效，然后在手動方式下，將Y軸沿相反方向移出限位，報警解除后再將該參數(shù)由OFF改成ON，故障排除。因此，在日常機(jī)床維護(hù)中，熟悉掌握不同系統(tǒng)的特點(diǎn)，靈活應(yīng)用，可以快速簡單地排除故障，節(jié)約時間。

例2 機(jī)床回零故障

機(jī)床正常啟動后，必須執(zhí)行機(jī)床回機(jī)械零點(diǎn)以確定各軸坐標(biāo)位置（配置絕對脈沖編碼器的機(jī)床除外）。如果機(jī)床在回零過程中出現(xiàn)故障，則會導(dǎo)致機(jī)床無法正常工作。

我公司一臺法國生產(chǎn)的FOREST－LINE龍門加工中心，采用FIDIA C2數(shù)控系統(tǒng)，加工過程中發(fā)現(xiàn)Y向坐標(biāo)值出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)沒有任何報警。打表測量后發(fā)現(xiàn)每次Y軸都回零不準(zhǔn)，并且偏差沒有規(guī)律。第一步檢查回零開關(guān)的安裝，未發(fā)現(xiàn)松動，觀察機(jī)床的回零過程，同時通過FIDIA系統(tǒng)提供的AUCOL DEBUG PLC診斷界面反復(fù)觀察回零減速開關(guān)信號的變化，未發(fā)現(xiàn)異常，因此基本可以排除回零減速開關(guān)的問題。第二步將Y軸與X軸伺服控制板互換，故障依舊，因此基本可以排除驅(qū)動單元的問題。因為機(jī)床采用光柵尺全閉環(huán)控制，因此將懷疑的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向Y軸光柵尺。由于該機(jī)床使用年限較長，車間環(huán)境比較差，懷疑光柵尺被粉塵、加工液污染，影響機(jī)床回零。于是，將光柵尺拆下，用脫脂棉蘸無水酒精清洗，重新將其裝上，但故障依舊。Y軸和Z軸的光柵尺讀數(shù)頭是同一型號，將其互換，故障仍然沒有被排除。通過以上檢測，所有與回零過程相關(guān)的部件都沒有發(fā)現(xiàn)問題，剩下的只有光柵尺的電纜線了。通過對光柵尺電纜線的仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)其中有一段位于機(jī)床防護(hù)內(nèi)部的電纜線的表皮破損，導(dǎo)致信號線與床身短接。將其重新處理后，故障終于得到解決。從以上故障排除過程來看，對于這類沒有任何報警提示的機(jī)床故障，排除時就要求機(jī)床維護(hù)人員既要對問題進(jìn)行綜合考慮，縝密分析，又要注重細(xì)節(jié)。

例3 機(jī)床刀庫故障

我公司一臺XH2312龍門鏜銑中心，采用FIDIA C2數(shù)控系統(tǒng)，鏈?zhǔn)降稁炫渲脵C(jī)械手。在自動換刀過程中容易出現(xiàn)卡刀現(xiàn)象，通過反復(fù)使用手動換刀進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)執(zhí)行主軸定位到換刀角度之前，如果先執(zhí)行主軸回零，則換刀能順利完成，否則就會出現(xiàn)主軸定位角度偏差，導(dǎo)致卡刀。通過以上的測試，初步分析產(chǎn)生該故障的主要原因是當(dāng)主軸電動機(jī)通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)帶動主軸旋轉(zhuǎn)時，存在傳動誤差，主軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)越多，累積誤差越大，因此在換刀時如果直接執(zhí)行主軸定位到換刀角度，就會產(chǎn)生角度誤差，導(dǎo)致卡刀，如果先執(zhí)行主軸回零，相當(dāng)于先校準(zhǔn)了主軸零點(diǎn)，在執(zhí)行主軸定位時就不會出現(xiàn)角度偏差。根據(jù)以上分析，對機(jī)床換刀的PLC進(jìn)行如下修改，在原PLC中增加以下語句：

以上語句的含義是當(dāng)主軸順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)信號為 0時，將參數(shù)“SP1ZERODONE”置 0。“SP1ZERODONE”參數(shù)是系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)，為1時，表示主軸已經(jīng)回零；為0時，將主軸回零標(biāo)志清零。這樣保證在每次換刀主軸定位之前，系統(tǒng)會先執(zhí)行主軸回零，從而保證換刀時主軸定位的角度。通過以上修改后故障解決。

通過以上幾個維修實(shí)例可以看出，數(shù)控機(jī)床在故障排除時，要求維修人員仔細(xì)分析故障現(xiàn)象，對故障產(chǎn)生的原因逐步進(jìn)行排查，同時維修人員對于不同的控制系統(tǒng)的功能及PLC的編制要有比較深入的了解，才會在故障排除的過程中起到事半功倍的效果。

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CNC Manchine Tool Maintenance Examples

WANG Yaling①，HU Hui①，WEI Honggen②
（ Mechanical Power Department，Changhe Aircraft Industries Group，Jingdezhen 333002，CHN；②Beijing FIDIA Electrical Co.，Ltd.，Beijing 100027，CHN）

（編輯 譚弘穎） （

2009－10－13）

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