數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

[摘 要]本文介紹了華中世紀(jì)星HNC-21T/M數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床常見故障及維修方法。

[關(guān)鍵詞] 華中世紀(jì)星 HNC-21T HNC-21M

我校實(shí)驗(yàn)中心購(gòu)買了一批南京日上自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)的基于PC控制的教學(xué)型數(shù)控車床型號(hào)為CK0625，數(shù)控銑床型號(hào)為XK7125。其數(shù)控系統(tǒng)分別為華中HNC-21T車削數(shù)控系統(tǒng)，華中HNC-21M銑削數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化高度復(fù)雜設(shè)備， 在使用過程中難免出現(xiàn)故障， 如果不能及時(shí)地作出正確的判斷和排除， 將制約機(jī)床的使用率， 并影響學(xué)校正常的實(shí)習(xí)和生產(chǎn)。針對(duì)華中世紀(jì)星HNC-21型系統(tǒng)機(jī)床的常見典型故障，筆者學(xué)習(xí)與使用這些數(shù)控機(jī)床積累了一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，供從事本專業(yè)的同行參考交流。

數(shù)控系統(tǒng)的組成

數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入輸出裝置、數(shù)控裝置、主軸單元、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、測(cè)量裝置組成。HNC-21數(shù)控裝置操作面板設(shè)有超程解除按鈕，用于機(jī)床壓下超程限位開關(guān)后手工操作解除超程狀態(tài)，HNC-21數(shù)控裝置為此設(shè)計(jì)了接口電路相關(guān)信號(hào)如圖1所示。

圖1

手持控制盒安裝在數(shù)控面板上，所以機(jī)床開車前應(yīng)將ESTOP2，ESTOP3（急?；芈范俗樱┯脤?dǎo)線短路，同時(shí)應(yīng)將OTBS1，OTBS2（超程解除端子）用導(dǎo)線短路。除數(shù)控裝置操作面板和手持單元處的急停按鈕外，系統(tǒng)還可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置更多急停按鈕，所有急停按鈕的常閉觸點(diǎn)以串聯(lián)方式連接到系統(tǒng)的急停回路中。

在正常情況下急停按鈕處于松開狀態(tài)，其觸點(diǎn)處于常閉狀態(tài)，按下急停按鈕后，其觸點(diǎn)斷開使得系統(tǒng)的急?；芈匪刂频闹虚g繼電器KA斷電，而切斷移動(dòng)裝置如進(jìn)給主軸電機(jī)。

利用機(jī)床參數(shù)排除數(shù)控機(jī)床故障

數(shù)控機(jī)床的有些故障不是由于其機(jī)械系統(tǒng)或電氣控制系統(tǒng)的故障所引起，而是由于操作者不小心對(duì)已調(diào)試好的機(jī)床參數(shù)作了不正確的修改，或調(diào)換了同類數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)主機(jī)造成的，即使是同樣型號(hào)的不同機(jī)床其調(diào)試好后的機(jī)床參數(shù)也可能是不一樣的，例如型號(hào)同是XK7125 的不同機(jī)床其軸參數(shù)中X軸的齒輪比分子值項(xiàng)可能是2，也可能是4，因此每臺(tái)數(shù)控機(jī)床的PC主機(jī)最好專用，每臺(tái)數(shù)控機(jī)床調(diào)試完畢后一定要對(duì)其機(jī)床參數(shù)做備份，當(dāng)然了解每項(xiàng)機(jī)床參數(shù)的含義并進(jìn)行正確設(shè)置才是有的放矢的排除故障的方法。下面列舉幾個(gè)利用機(jī)床參數(shù)排除故障的維修實(shí)例。

例1：機(jī)床軟超程報(bào)警超程，并且不能移動(dòng)。

故障分析：此故障多半是因?yàn)榫幊坛鲥e(cuò)，軟超程極限超出系統(tǒng)的最大行程，系統(tǒng)默認(rèn)的軟超程極限是±8000而系統(tǒng)硬件行程只有200左右，所以應(yīng)將系統(tǒng)參數(shù)軟超程極限修改的小于硬件最大行程，以后系統(tǒng)超程時(shí)先出現(xiàn)軟超程，這時(shí)可以直接用手動(dòng)移動(dòng)軸退出軟超程。

解決方法：查看軸參數(shù)中的軸的軟超程極限，將其修改成±180左右存盤后退出則故障除。

例2：數(shù)控機(jī)床啟動(dòng)后X軸無法執(zhí)行系統(tǒng)默認(rèn)的正向回零操作。按下回零按鈕后作負(fù)向運(yùn)動(dòng)。

故障分析: 通過觀察運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 判斷其負(fù)向運(yùn)動(dòng)速度約為回參考點(diǎn)定位速度， 而且只能通過拍下急停按鈕才能停止其運(yùn)動(dòng)。初步分析為系統(tǒng)參數(shù)中回參考點(diǎn)方式、方向設(shè)置錯(cuò)誤。

解決方法：首先我們來了解下華中系統(tǒng)坐標(biāo)軸的回零過程: 如果機(jī)床不執(zhí)行回零指令， 回參考點(diǎn)電路應(yīng)始終為通路， 監(jiān)測(cè)PLC 狀態(tài)顯示， X回零輸入信號(hào)X04應(yīng)為高電平狀態(tài)。 只有在回零時(shí)， 坐標(biāo)軸先以回參考點(diǎn)快移速度逼近參考點(diǎn)， 直到該常閉的行程開關(guān)被壓下， 通路斷開， 坐標(biāo)軸會(huì)按照系統(tǒng)默認(rèn)的方式以回參考點(diǎn)定位速度再向負(fù)向運(yùn)動(dòng)直到行程開關(guān)被釋放， 再向正向移動(dòng)至第二次壓下開關(guān)， 最后找到Z脈沖的正確位置，機(jī)床坐標(biāo)系清零， 回零結(jié)束。在確認(rèn)這一過程之后， 檢查系統(tǒng)參數(shù)中回零方式、方向改為負(fù)方向后為正常。

例3：主軸無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

故障分析:本試驗(yàn)臺(tái)采用的是SIEMENS公司生產(chǎn)的V10變頻器，用變頻器操作面板對(duì)變頻器進(jìn)行控制，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、改變電機(jī)轉(zhuǎn)速等。因?yàn)閷W(xué)生誤操作改動(dòng)變頻器參數(shù)，使主軸無法運(yùn)動(dòng)。

解決方法：首先將變頻器工作方式改為遠(yuǎn)程方式，實(shí)驗(yàn)是否能正常工作，如果不能，可以調(diào)整變頻器參數(shù)，恢復(fù)為工廠的缺省設(shè)置值，具體方法應(yīng)按下列數(shù)據(jù)對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：

a.設(shè)定 P0010=30；b.設(shè)定 P0970=1。

說明：大約需要10秒鐘才能完成復(fù)位的全部過程，將變頻器的參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)置值。

以上結(jié)束后，用不同方式控制主軸運(yùn)行可以正常運(yùn)行。說明在調(diào)試參數(shù)時(shí)，應(yīng)明白各參數(shù)的意義，對(duì)主軸性能的影響。

結(jié)束語

總之， 通過上面的分析，對(duì)數(shù)控機(jī)床常見故障有基本判斷能力，透過故障的現(xiàn)象， 找到針對(duì)可能導(dǎo)致故障的原因， 但還需不斷積累經(jīng)驗(yàn)， 才能夠更加高效地找到故障所在并加以排除，提高機(jī)床的無故障率。

參考文獻(xiàn):

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[3]馮安平.常見數(shù)控實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障處理[J].中國(guó)科技信息，2005（5）.

作者單位：趙亮 寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系 陜西寶雞

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