江彌峰
(福建信息職業技術學院機械工程系,福建福州 350003)
數控機床是一種技術先進、結構復雜的機電一體化設備,具有加工質量高和加工效率高的優點,應用范圍越來越廣。由于數控機床種類眾多,質量技術參差不齊,加上缺乏完善的質量監督保證體系[1],在生產或實訓教學的頻繁使用過程中常出現一些故障。這些故障對機械加工的成果、安全以及可靠性都可能產生影響。因此,及時有效的故障診斷與分析具有重要的現實意義。以數控車床中出現的各種故障問題為案例,對數控車床常見故障進行診斷和分析。
1 臺配有FANUC 數控系統大連機床生產的數控車床,排式刀架,其中4#刀位轉不到位,其余3 個刀位能正常運行換刀。
(1)故障分析:其他3 個刀位能正常換刀說明機械傳動沒有問題,電柜的接觸器也正常。查看系統PLC 輸入輸出的高低電平信號燈,發現X1.0、X1.1、X1.2、X1.3 四個刀位信號正常,有信號輸入輸出,排查電柜的輸入信號均也正常。于是判斷可能是這個刀架電機的霍爾感應器出現問題,導致該刀位信號不能輸送到PLC 里面[2],因此考慮檢查故障刀位的周圍電路以及這個刀位的霍爾感應器,利用萬用表對照電路圖進行檢查,發現霍爾感應器4#刀位的焊接點脫落,無信號,導致4#刀位無換刀動作。
(2)處理方法:將4#白色線重新電焊到位,故障排除。
我校一臺配有FANUC 數控系統大連機床生產的數控車床,刀架電機在旋轉,功能正常,但換刀時所有的刀位都轉不動。數控系統顯示換刀報警信號:換刀超時或是沒有信號輸入。
(1)故障分析:刀架的電機在旋轉可以排除機械故障,應該是電氣方面的故障。原因有以下3 種:①刀位的信號線路故障導致無信號輸出;②元件可能脫落;③6 個霍爾元件可能同時全部損壞。在這3 個原因中以第一種原因可行性最大,后面2 個原因可行性比較小,因此首先利用萬用表對照電路圖檢查元件的供電線路。刀位電路見圖1。結果發現:刀架檢測線路無電壓。再檢查電氣柜端,線頭脫落,接上仍無反應。通過這個檢查結果可以判斷是斷線造成無信號輸出而造成的故障。
(2)處理方法:將斷線替換成同規格導線后,故障解決,至今再未發現同一問題。
1 臺配有華中數控系統大連機床生產的數控車床,回參考點時出現Z 軸無法回零,沒有出現超程報警。
(1)故障分析:該機床Z 軸回零時,能夠移動,可以排除機械故障,沒有出現超程報警,應該是電氣方面的故障,推斷是限開關可能損壞。首先拆下位置開關進行檢查,結果發現:限位開關里面有積水,導致內部電路短路,使超程限位失敗,這個故障的發生容易造成撞擊事故,非常危險,應及時處理。
(2)處理方法:更換新的位置開關,故障排除。

圖1 刀位電路圖
另一臺配有FANUC-Oi-MateTD 系統沈陽機床生產的HTC-2050 數控車床,在手動模式方式下,手搖不能移動,同時系統出現紅燈報警。
(1)故障分析:查看報警信息,系統顯示(SV0410 和SV0411X、Z 軸停止時移動誤差太大);查找FANUC 系統說明書報警號對應相關的,基本可以判定是X、Z 軸定位誤差和跟蹤誤差過大,調整參數,將參數號設置為(1828)X=1000、Z=1000;(1829)X=10000、Z=10000。
(2)處理方法:同時把參數號(1831)設為1,參數號(7113)設為10,參數號(7114)設為100,參數號(1420)設為6000,系統重新啟動,在開機故障解除。
數控機床越來越多,日常實訓教學中使用頻繁,出現的故障也越來越多,實驗員的維護工作量也越來越大,只有通過不斷的學習、積累和總結才能掌握故障分析技能。另外,應建立設備維護檔案,有利于提高維修的效率。