立式加工中心冷卻系統(tǒng)故障分析及解決方案

蔡益華

（鐵王數(shù)控機(jī)床（蘇州）有限公司，蘇州 215000）

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立式加工中心冷卻系統(tǒng)故障分析及解決方案

蔡益華

（鐵王數(shù)控機(jī)床（蘇州）有限公司，蘇州 215000）

摘 要：實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)床難免會(huì)出現(xiàn)故障，因此完善并提升機(jī)床維修技術(shù)顯得十分重要。本文將以鐵王數(shù)控VJ850L型加工中心為例，對(duì)加工中心冷卻系統(tǒng)常見(jiàn)的一些故障進(jìn)行分析探討，并給出實(shí)際可操作的解決方案。

關(guān)鍵詞：立式加工 中心冷卻系統(tǒng) 系統(tǒng)維修

1 立式加工中心冷卻系統(tǒng)常見(jiàn)故障及表現(xiàn)

1.1 故障概述

數(shù)控設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到機(jī)床的整體運(yùn)轉(zhuǎn)能否順利實(shí)現(xiàn)。數(shù)控設(shè)備任何一個(gè)部分出現(xiàn)問(wèn)題，都將導(dǎo)致生產(chǎn)停滯、教學(xué)過(guò)程受阻等后果。實(shí)際運(yùn)用中，這些數(shù)控設(shè)備往往都被運(yùn)用于十分重要的工作崗位，因此一旦出現(xiàn)故障，將對(duì)企事業(yè)單位造成巨大損失。但是，故障總是難免的，如果能對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行高效快速的維修，那么就能將損失降到最低。

要提高維修效率，首先要明確常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床故障。通常，電氣故障和主機(jī)故障是數(shù)控機(jī)床使用過(guò)程中較為常見(jiàn)的兩種故障。主機(jī)如果出現(xiàn)故障，傳動(dòng)鏈中傳動(dòng)噪聲就會(huì)很大，而且伴有振動(dòng)、運(yùn)行阻力大等狀況。而強(qiáng)、弱電故障則屬于數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的電氣故障，且強(qiáng)電故障在機(jī)床故障中所占比例很大。所以，一旦發(fā)生機(jī)床故障，強(qiáng)電故障診斷通常被作為故障診斷的切入點(diǎn)。弱點(diǎn)故障則主要包括PLC輔助控制裝置、伺服驅(qū)動(dòng)單元等元件以及電路所出現(xiàn)的故障等。

1.2 故障現(xiàn)象分析

在實(shí)際使用中，鐵王數(shù)控機(jī)床廠生產(chǎn)的VJ850L立式加工中心，較為常見(jiàn)的故障類型有兩種。第一種，機(jī)床運(yùn)行時(shí)突然緊急停止運(yùn)行，切削液也無(wú)法被開(kāi)啟，且報(bào)警器顯示的內(nèi)容為“0043h外部報(bào)警——coolalarm1”。第二種，1#發(fā)出的聲響異常得大，切削液也隨之停止往外流，1#冷卻泵也停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但此時(shí)機(jī)床報(bào)警系統(tǒng)卻沒(méi)有任何異動(dòng)。

面對(duì)這些加工中心故障，維修人員要及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行排查，且方法要合宜，維修要有序。當(dāng)上述兩種故障出現(xiàn)后，首先要及時(shí)使機(jī)床急停復(fù)位，然后先用最簡(jiǎn)單的方式對(duì)故障進(jìn)行排查，之后再詳細(xì)分析研究故障原因。對(duì)于上述兩種故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，一般屬于冷卻系統(tǒng)問(wèn)題。但是，加工中心構(gòu)造較為復(fù)雜，一個(gè)故障很可能引發(fā)一系列故障，因此不能排除“故障互鎖”現(xiàn)象發(fā)生的可能，診斷時(shí)一定要慎重。一般來(lái)說(shuō)，如果發(fā)現(xiàn)冷卻泵噪聲較大，應(yīng)首先考慮是不是機(jī)械故障引起的；如果警報(bào)響了，就要看電路等是否出現(xiàn)故障。對(duì)于能夠確認(rèn)的故障，要及時(shí)進(jìn)行排查處理；如果不能確定故障原因，就要進(jìn)一步深入思考。

2 故障診斷步驟

2.1 對(duì)第一種故障進(jìn)行診斷

通過(guò)對(duì)報(bào)警器所顯示內(nèi)容的研究，同時(shí)經(jīng)過(guò)故障排查得出結(jié)論，第一種故障可能屬于冷卻系統(tǒng)故障。初步確定故障類型后，相應(yīng)要對(duì)機(jī)床進(jìn)行急停復(fù)位處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，機(jī)床仍然存在故障現(xiàn)象。因此，這時(shí)需要對(duì)有關(guān)的系統(tǒng)電路——1#泵冷卻系統(tǒng)電路進(jìn)行排查。圖1為1#泵電氣原理圖。

圖1 1#泵電氣原理圖

排查1#泵冷卻系統(tǒng)電路時(shí)，需要首先了解該電路設(shè)置，然后將KM3接通。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1#冷卻泵正常開(kāi)啟，證明KM3無(wú)異常，冷卻泵也能正常工作，那么問(wèn)題很有可能出在控制電路上，圖2為冷卻泵1交流控制回路圖。這時(shí)，故障排查需要繼續(xù)開(kāi)展。排查結(jié)果顯示，繼電器KA4、熔斷器FU3全都工作正常，那么就要核實(shí)是否是冷卻泵1過(guò)載，導(dǎo)致熱繼電器FR2損壞或是自動(dòng)調(diào)整到了手動(dòng)測(cè)試模式。當(dāng)冷卻泵1出現(xiàn)過(guò)載情況的時(shí)候，F(xiàn)R2就會(huì)斷開(kāi)，那么FA4也將不能繼續(xù)控制KM3圖3為冷卻泵1過(guò)載輸入信號(hào)圖。這時(shí)只要通過(guò)手動(dòng)接通KM3，那么故障就可以被處理。這也就解釋了故障原因，同時(shí)可以斷定是由于FR2出現(xiàn)故障導(dǎo)致第一種故障的發(fā)生。

圖2 冷卻泵1交流控制回路圖

圖3 冷卻泵1過(guò)載輸入信號(hào)圖

2.2 對(duì)第二種故障進(jìn)行診斷

根據(jù)第二種故障表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)，可以初步斷定是由1#冷卻泵故障引起的。例如，軸承磨損等。這時(shí)要想進(jìn)一步排查故障原因，需要首先關(guān)閉電源，然后拆開(kāi)冷卻泵查看是否是軸承磨損引起的。如果uanle軸承故障后仍然存在，那么就需要做進(jìn)一步排查。通電時(shí)，利用萬(wàn)用表測(cè)量U4、V4和W4（見(jiàn)圖1）。若U4、W4之間無(wú)電壓，V4、W4之間也沒(méi)有電壓，但是U4和V4之間卻有電壓且為220V，那么可斷定W4缺相。這時(shí)就要檢查KM3的電壓，如果KM3電壓結(jié)果顯示正常，U41、V41、W41也正常，則KM3沒(méi)問(wèn)題。如果通過(guò)進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)W41-〉W4斷路，則表明故障可能出在FR2。這時(shí)需要通過(guò)替換FR2，判斷是否是FR2的問(wèn)題。如果替換后1#泵正常運(yùn)作，則可以斷定故障是由于FR2損壞以及冷卻泵軸承磨損導(dǎo)致。

3 故障解決方案

3.1 針對(duì)第一種故障的解決方案

就故障解決而言，第一種故障可被歸屬于電氣故障，且故障發(fā)生部位具體在FR2上。一般情況下，可以通過(guò)手動(dòng)驅(qū)動(dòng)該熱繼電器上標(biāo)“R”的按鈕，使其進(jìn)入到工作狀態(tài)，從而達(dá)到排除故障的目的。

3.2 針對(duì)第二種故障的解決方案

第二種故障的故障點(diǎn)共有兩個(gè)。一個(gè)是1#軸承磨損導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲大等問(wèn)題，對(duì)此可以通過(guò)更換軸承或是切削液來(lái)排除故障。另一個(gè)導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因就是熱繼電器FR2損壞，這時(shí)最直接排除故障的方法就是直接更換新的熱繼電器，且型號(hào)要統(tǒng)一。總體來(lái)說(shuō)，第二種故障出現(xiàn)的最主要原因是冷卻泵被超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致軸承耗損嚴(yán)重、切削液更換清洗不到位。實(shí)踐表明，針對(duì)第二種故障采取的解決方案能夠有效降低第二種故障的發(fā)生幾率。因此，在日常使用中，我們要做好設(shè)備的清理及保養(yǎng)工作，以避免因操作不當(dāng)及保養(yǎng)不當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障，進(jìn)而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，為實(shí)際生產(chǎn)生活創(chuàng)造更多價(jià)值。

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Vertical Machining Center Cooling System Maintenance Case Analysis

CAI Yihua
（The king of iron Nc machine tool Corporation（Su zhou），Suzhou 215000）

Abstract:In the practical application，failure is inevitable，so perfect and improve the machine tool maintenance technology is very important.The article will us e The king of iron NC VJ 850L type machining center as example to discuss some common faults of The cooling system of machining center and to give the actual operational solution.

Key words:Vertical machining，Center of the cooling s yst em，system maintenance