CKA6150數控車床主傳動系統故障維修

王洪亮

摘 要：結合實踐中CKA6150數控車床出現的部分主軸轉速無法實現問題，將數控機床的故障診斷和排除進行分析與探討，為出現同類實際問題的解決提供借鑒。

關鍵詞：數控車床；故障診斷；主軸傳動；變速

數控機床綜合應用了計算機、自動控制、精密測量、現代機械制造和數據通信等多種技術，是機械加工領域中典型的機電一體化設備。我院建設有數控加工專業國家級高技能人才實訓基地，其中數控車床是重要的實訓設備。在實訓過程中發現CKA6150數控車床，出現部分主軸轉速無法實現等情況，并且系統無報警，排除了人為等因素后，故障依然存在。本文以此數控車床的故障及排除實例進行分析。

一、CKA6150數控車床概述

CKA6150數控車床是大連機床集團有限責任公司開發的經濟型數控車床，采用平床身，具有良好的經濟型和實用性。選用FANUC 0i-MATE TB操作系統，可對工件進行多次重復循環加工。該機床為萬能型通用產品，特別適合于軍工、汽車、拖拉機、冶金等行業的機械加工。主要承擔各種軸類及盤類零件的半精加工及精加工。可加工內、外圓柱面、錐面、車削螺紋、鏜孔、鉸孔以及各種曲線回轉體。

二、故障現象與剖析

故障現象：主軸變速時，S1、S3、S5、S7、S9、S11轉速正常，S2、S4、S6、S8、S10、S12無法實現。

數控機床的故障按有無自診斷顯示可分為有報警顯示故障和無報警顯示故障，以上故障現象屬無報警顯示故障。無報警顯示故障往往表現為指令正常，而執行時卻不能動作，手動操作也無法執行動作，因此這類故障的排除相對于有診斷顯示故障的排除難度更大。根據故障現象去確定最終故障點時，先后做了以下幾方面的推斷，即：

（一）查找系統的故障

數控機床的主傳動系統是數控機床的重要組成部分，主要包括主軸箱、主軸頭、主軸本體、主軸軸承等，是機床的關鍵部件。主軸部件是機床的重要執行元件之一，它的結構尺寸、形狀、精度及材料等，對機床的使用性能都有很大的影響，特別是影響機床的加工精度。

主軸變速的方式有無級變速、分段無級變速、分段變速等。無級變速數控機床直接采用直流或交流伺服電動機實現主軸無級變速。分段無級變速數控機床在交流或直流伺服電動機無級變速的基礎上配以齒輪等其他機構，使之成為分段無級變速，常見的有：帶有變速齒輪的主傳動、通過帶傳動的主傳動、用兩個電動機分別驅動主軸、內裝電動機主軸。

該機床主傳動采用雙速電機+電磁離合器，可實現手動三檔，檔內自動變速。M03、M04啟動主軸（正轉或反轉），M05停止。主軸分為手動高、中、低三檔，當手動變速桿在相應三檔位置時，主軸才能正（反）轉，相應S代碼才能有效。

（二）故障的判斷

根據機床主軸變速的故障現象，依據該機床的變速原理可做以下分析：因主軸轉速S1、S3可正常實現，則系統參數設置無誤，低速擋可正常實現，同理根據S5、S7、S9、S11轉速正常，則中速擋、高速擋均設置正確。S1、S5、S9轉速正常，則電機可以正常實現△接法，該功能正常；S3、S7、S11轉速正常，則電機可以正常實現YY接法，該功能正常。S1、S3、S5、S7、S9、S11轉速正常，則電磁離合器線圈YC1正常工作，S2、S4、S6、S8、S10、S12無法實現，應與電磁離合器線圈YC2的工作有關，可能是中間繼電器KA9出現故障，也可能是電磁離合器線圈YC2故障。

三、故障排除

經過以上的推斷，還需要進一步排除故障。首先要排除是否為中間繼電器KA9損壞。經檢測，系統輸出Y2.7信號正常，KA9動作正常。

其次檢查電磁離合器線圈YC2。經檢查控制信號可正常傳送到線圈YC2，但電磁離合器無動作，因此可以斷定是電磁離合器損壞。更換新的電磁離合器，故障最終得以排除。

四、總結

分析此故障產生的原因是由于該數控車床使用年限較長，零部件老化，使用壽命接近完結，即將進入耗損故障期，在以后的工作過程中，應注意加強日常管理與維護保養，盡可能長的延長使用壽命。