筆者在實際工作中曾遇到過多次無報警的故障,維修的難度較大。現(xiàn)結(jié)合實例,將這類故障的診斷和維修方法介紹如下。
1X軸不執(zhí)行自動返回參考點動作
該機床為某研究所生產(chǎn)的JCS-018立式加工中心,數(shù)控系統(tǒng)為FANUC-BESK7M。故障發(fā)生后,檢查CRT上無報警提示,機床各部分也無報警指示。但手動X軸能夠移動,將X軸用手動方式移至參考點后,機床又能進行正常加工,加工完成后又重復(fù)上述現(xiàn)象。
根據(jù)以上情況我們判斷:NC系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)無故障??紤]到故障發(fā)生在X軸回參考點的過程中,懷疑故障與X軸參考點的參數(shù)發(fā)生變化有關(guān),然而,當我們在TE方式下,將地址為F的與X軸參考點有關(guān)的參數(shù)調(diào)出檢查,卻發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)均正常。
從數(shù)控機床的工作原理可知,軸參考點除了與參數(shù)有關(guān)外,還與軸的原點位置、參考點位置有關(guān)。檢查機床上X軸參考點的限位開關(guān),發(fā)現(xiàn)其已因油污而失靈,即始終處于接通狀態(tài)。故當加工程序完成后,系統(tǒng)便認為已回到了參考點,因而,X軸便沒有返回參考點的動作。將該行程開關(guān)清洗、修復(fù)后,故障排除。
2自動加工過程中,A、B工作臺無交換動作
該機床為匈牙利生產(chǎn)的MKC-500臥式加工中心,數(shù)控系統(tǒng)為SIEMENS820M。當故障發(fā)生時,機床加工程序已執(zhí)行完L60子程序中的M06功能,門簾已打開,但A、B工作臺無交換動作,程序處于停止狀態(tài),且數(shù)控系統(tǒng)上無任何報警顯示。
從機床工作臺交換流程圖可以看出:當A、B工作臺交換時,有兩個條件必須滿足:一是門簾必須打開;二是工作臺應(yīng)處于放松狀態(tài)并升起。檢查上述兩條件:(1)門簾已打開,條件滿足。(2)工作臺未升起,條件不滿足,即工作臺仍處于夾緊狀態(tài)。由機床使用說明書知:旋轉(zhuǎn)工作臺的夾緊與放松均與SP03壓力繼電器有關(guān),且SP03壓力繼電器所對應(yīng)的PLC輸入點為E9.0。當該機床處于正常加工狀態(tài)時,旋轉(zhuǎn)工作臺被夾緊,E9.0=1;當機床處于交換狀態(tài)時,旋轉(zhuǎn)工作臺放松,E9.0=0,準備進行A、B工作臺交換。根據(jù)其工作原理,要使工作臺交換,須使E9.0=0,工作臺放松,即使SP03壓力繼電器斷開。
我們發(fā)現(xiàn)SP03壓力繼電器因油污而導(dǎo)致失靈。將其清洗修復(fù)后,調(diào)整到工作臺交換時,E9.0=0;工作臺加工時,E9.0=1。故障排除。
3在自動加工中機械手不換刀
該機床為某研究所生產(chǎn)的KT1400立式加工中心,數(shù)控系統(tǒng)為FANUC0系統(tǒng)。檢查發(fā)現(xiàn),機械手在自動控制方式下不換刀,也無任何報警。而在手動方式下能換刀,換刀后又能繼續(xù)進行自動加工。
根據(jù)上述檢查,我們判斷數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)均無故障。考慮到刀庫電機及機械手的動作由富士變頻器單獨控制,故將檢查重點放在變頻器上。觀察手動狀態(tài)時刀庫和換刀動作均準確無誤。觀察自動狀態(tài),刀庫旋轉(zhuǎn)正常,而換刀不正常。檢查NC控制信號已經(jīng)發(fā)出,且控制接觸器也已吸合,說明換刀信號已送入變頻器。檢查變頻器的工作情況,發(fā)現(xiàn)在手動換刀時,其工作頻率為35Hz,而在自動換刀時其工作頻率只有2Hz。在這樣低的頻率下,機械手當然不能執(zhí)行正常的換刀動作。究其故障產(chǎn)生的原因為機械手正在換刀時,變電站突然停電,造成換刀時機械手卡死,恢復(fù)供電后,便出現(xiàn)上述故障。將其頻率重新設(shè)定為35Hz之后,故障排除,機械手恢復(fù)正常。
4旋轉(zhuǎn)工作臺在升降或旋轉(zhuǎn)過程中,發(fā)生奇數(shù)定位正確,偶數(shù)定位不準
機床與系統(tǒng)如故障2中所述。故障發(fā)生后,機床無任何報警,當定位不準時,機床不能工作,但將工作臺重新升降一次后,定位又正確了,機床又能繼續(xù)進行工作。根據(jù)該故障現(xiàn)象,我們懷疑是旋轉(zhuǎn)工作臺電動機上的旋轉(zhuǎn)編碼器松動或定位不準所造成。但反復(fù)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)編碼器以及修改與旋轉(zhuǎn)編碼器有關(guān)的參數(shù),均不能排除故障。
該驅(qū)動系統(tǒng)與刀庫電動機驅(qū)動系統(tǒng)相同,我們采用替換法進行交換。當將刀庫驅(qū)動系統(tǒng)換到旋轉(zhuǎn)工作臺后,故障消除。而將旋轉(zhuǎn)工作臺驅(qū)動系統(tǒng)換到刀庫后,刀庫便發(fā)生找不到正確刀號的故障。通過這樣檢查,我們便確定工作臺驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生了故障。該驅(qū)動系統(tǒng)為SIMODRIVE611-A進給驅(qū)動裝置。通過查閱該驅(qū)動系統(tǒng)手冊及對該驅(qū)動系統(tǒng)故障的分析,一致認為:該驅(qū)動裝置無硬件故障。上述故障的發(fā)生主要是由于長期運行后機械運動部件磨損,電氣元件性能變化等原因,引起伺服系統(tǒng)與被拖動的機械系統(tǒng)沒有實現(xiàn)*匹配所致。由技術(shù)資料可知:這種情況可以通過調(diào)節(jié)速度控制器的比例系數(shù)KP和積分時間TN,來使伺服系統(tǒng)達到既有較高的動態(tài)響應(yīng)特性,而又不振蕩的*工作狀態(tài)。我們參考刀庫電動機驅(qū)動裝置上的KP刻度和TN刻度對旋轉(zhuǎn)工作臺驅(qū)動系統(tǒng)進行微調(diào)后,故障得以排除。
無報警故障在數(shù)控機床的故障中占有較大的比例。故障的產(chǎn)生通常是由于電源電壓、液壓、氣動、油污、環(huán)境溫度等外部條件的影響所致。如本文中故障1、 2、3所述。另外,數(shù)控機床在使用較長時間后,由于元器件老化、機械零件磨損,也將使系統(tǒng)與機械部分的匹配產(chǎn)生問題,而導(dǎo)致無報警故障的產(chǎn)生,如本文故障 4所述。因此,重視數(shù)控機床的使用環(huán)境,加強對數(shù)控機床的維護保養(yǎng),是減少無報警故障發(fā)生機率的根本途徑,是保證數(shù)控機床正常工作的重要手段。