鏜削類設備故障維修實例

胡輝春

（湖南三一工業職業技術學院，湖南 長沙 410100）

TPX6113 數顯鏜床、TK6113 數控鏜床為目前國內機械制造行業廣泛使用的鏜削類機床，主要作為多孔系零件及箱體類零件加工的主設備。文章針對兩種鏜削設備的典型故障進行分析判斷，闡述故障排除方法及預防措施。

1 中捷TPX6113 鏜床下滑座無動作故障分析與處理

1.1 故障現象

某TPX6113 數顯鏜床進給動力分配至下滑座時，出現分配到位指示燈不亮、工作臺油泵電機不停機的故障，其他方向分配正常。

1.2 故障分析

該機床各移動部件的運動之間設有電-液互鎖功能，本機床工作中，只允許一個部件移動，并且只允許使用一種移動方式（手動、機動、快速）。在各移動部件中，主軸箱的升降，工作臺的縱橫向及工作臺的回轉運動和夾緊裝置就自動松開，而沒有被分配的各項運動均處于夾緊狀態。

主軸箱、工作臺縱向（下滑座）、橫向（上滑座）這三項運動的機動進給和快速移動的動作原理與操作方法是：按鈕站上設有主軸（SB23）、主軸箱、（SB24）、工作臺（SB18）、上滑座（SB21）、和下滑座（SB22）的分配按鈕，分配按鈕內部安裝有信號燈HL2、HL5、HL6、HL4、HL4，按下按鈕即可將已選方向機械部分電磁離合器接通，同時接通已選方向的控制夾緊器的液壓電磁閥使其松開，夾緊器松開到位后觸發行程開關，已選方向的信號燈點亮，示意該項動作分配到位。在此同時，未選方向鎖緊器必須動作至鎖緊位置。分配到位后，工作臺油泵電機延時運轉30 秒左右停止運轉，用以延長油泵壽命。油泵停止后，未選方向的導軌由安裝在導軌壓板上的菱形塊鎖緊機構持續鎖緊。工作臺液壓裝置的額定壓力是4Mp，僅在分配工作臺運動方向時用以鎖緊或松開導軌。運動分配只能選擇一項，不能同時分配兩項運動。

下滑座動作分配的過程是： 按下SB22-油泵電機啟動（同時-電磁離合器YC3 得電）-下滑座松開（KA12 得電-YV8 得電）（其余方向鎖緊）-下滑座行程開關（SQ8）發出信號（PLC 輸入 X033 點位）-下滑座指示燈亮-油泵電機延時停止。

根據故障原因分析，因其他各方向分配正常，液壓系統油壓應該正常，且其余各方向夾緊器位置檢測開關工作正常。按下下滑座分配按鈕后油泵電機能正常啟動，說明按鈕回路正常，PLC 輸入輸出基本正常，故障發生存在以下幾種可能：

（1）下滑座松開電磁閥動作不正常，使得下滑座夾緊器不能松開；

（2）下滑座夾緊器本身故障動作不暢，無法到達松開位置；

（3）下滑座行程開關線路故障，不能反饋夾緊器松開位置；

（4）PLC 內部故障。

1.3 判斷過程

（1）為防止誤判斷，掀開上滑座后側防護罩，確認液壓系統油壓是否達到額定值，順便可以給油池檢查油質，或者添加液壓油。

（2）此時將按鈕站拉刀液壓裝置上方，按下下滑座分配按鈕SB22，觀察下滑座夾緊器換向閥YV8，發現閥上指示燈正常，反復在多個方向切換時，用手觸摸油管可以感覺出振動，說明換向閥工作正常。

（3）檢查下滑座后側導軌下方的夾緊器，當切換至下滑座時，夾緊器正常動作至松開位置，并逐漸壓下行程開關，但是明顯感覺開關壓下距離不夠。

（4）打開電控箱門，觀察下滑座松開信號并沒有反饋至PLC，PLC 輸入指示X033 號指示燈不亮，可以確定下滑座松開檢測開關無反饋。在夾緊器推桿與行程開關之間加入一墊片，X033 號知識點隨即點亮，按鈕SB22 內部的指示燈也亮起，油泵電機延時后停止，說明分配下滑座完成。

1.4 故障處理方法

調整下滑座松開檢測開關位置。如果調整位置仍然不能觸發，則可考慮微量折彎夾緊器推桿。如確定夾緊器在松開與鎖緊兩個位置時行程不夠，不能正常壓下和放松位置檢測開關，則可考慮將夾緊器的調節螺桿適當放松，使內部的菱形塊機構能正常豎起和倒下，保證油缸的行程足夠。在采取多種方法后夾緊器行程仍不夠，則需要拆卸檢修夾緊器。

2 昆機TK6113 數控鏜床光柵尺故障分析與處理

2.1 故障現象

一臺昆機TK6113 數控鏜床面板出現Y 軸主動編碼器硬件故障報警。機床各運動軸均鎖住，禁止移動。

2.2 故障分析

該機床配德國西門子公司SINUMERIK840D 進口數控系統，X、Y、W 三個直線軸采用德國 HEIDENHAIN 直線光柵尺直接檢測，B 軸采用德國HEIDENHAIN RON 系列圓光柵直接測量，U 軸、Z軸采用德國西門子公司電機內置編碼器間接測量。X、Y、W 三個直線軸與B 軸旋轉軸的光柵尺跟電機內置編碼器組成閉環控制系統，重復定位精度及坐標定位精度可以達到0.02mm 以內。

根據報警提示，機床軸出現主動編碼器硬件故障并帶有故障軸代碼。當出現該報警時，通常為該機床閉環測量系統中光柵尺測量系統發生故障所至，該機床的電機內置編碼器設為第二測量系統及從動編碼器。光柵尺工作環境比較惡劣，會受到油、水、操作者違規使用氣管吹鐵屑等造成內部污染，繼而引發故障。

2.3 判斷過程

（1）遇到該類故障，應先排除外部數據線是否正常，使用光柵尺與系統連接的備用數據線進行代換，重啟設備后如果故障不變，可確定為光柵尺被污染所至。

（2）該機床設有方便切換測量系統閉環與半閉環的DB 代碼，通過輸入機床制造商密碼進入機床的PLC 狀態監控表，輸入DB 代碼DB200.DB6，我們可以看到后面顯示的8 位數字代碼，該代碼從右往左依次代表XYZBUWSV，具體排列順序可從機床NC 數據里的通用機床數據排序中看到。顯示為1 的軸為閉環測量系統，顯示為0 的為半閉環。這時我們可通過改動相應故障軸切換為半閉環，重啟設備后機床各軸均可移動，這時可將機床切換至快速移動狀態移動故障軸，移動時應特別注意，速度也不能過快，因為此時機床限位失效，一般在移動100毫米左右再進入PLC 狀態監控畫面將該軸改為閉環后重啟。重啟后如故障排除，說明機床光柵尺的某一點受到污染，如果故障不變，說明很可能光柵讀數頭受到污染。

（3）拆除光柵尺兩端防護件，用潔凈的無紡布張涂上酒精清洗光柵尺內部，同時拆除讀數頭進行清洗。如光柵尺整體從機床上拆下清洗，則安裝時必須使用百分表檢驗尺身與機床導軌的平行度方可試機。

2.4 故障處理方法

用高純度酒精清洗光柵尺內部光柵標尺，因光柵尺內部為高精度的鏡面與電子元器件，注意工具等硬物的使用不得對其造成傷害。

數控機床發生故障后，應通過機床故障報警信息及報警幫助信息找到大致故障點或方向。處理故障時應先簡后繁條理清晰。在不明確故障時，允許代換的部件可找同型號的配件進行代換，用排除法找到故障點。操作機床時應格外提高警惕，因為通常面對的是故障設備。需要改動機床數據前應先做好改動前的記錄，必要時先備份機床數據和拍下照片。維修時應注意安全，包括自身安全、維修人員安全、設備安全。維修中斷時注意保護好拆卸后的設備配件，維修結束后注意設備管線等應恢復至原出廠時的狀態。

3 總 結

數控類設備必須保證有相對整潔的工作環境，最好可以實現溫度與濕度控制，并禁止用壓縮空氣清潔機床光柵尺部位。帶有氣密封裝置的機床，需要嚴格控制壓縮空氣的含油量及含水量。