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數(shù)控機床中故障診斷和解決方法

作者:天乙數(shù)控機床時間:2024-02-10727次瀏覽

信息摘要:

隨著數(shù)控機床越來越廣泛的應用,要求我們對數(shù)控技術要有一定的掌握,對于一些常見故障已經(jīng)能夠及時排除,但對于一些沒有報警提示的故障的解決還是感到有些棘手。1.數(shù)控(NC)部分的故障數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的大腦,可靠性較高,故障率較低,但由于數(shù)控系統(tǒng)受其工作環(huán)境如潮濕、振動、油霧、溫度變化的影響,以及電網(wǎng)

隨著數(shù)控機床越來越廣泛的應用,要求我們對數(shù)控技術要有一定的掌握,對于一些常見故障已經(jīng)能夠及時排除,但對于一些沒有報警提示的故障的解決還是感到有些棘手。


  1.數(shù)控(NC)部分的故障


  數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的大腦,可靠性較高,故障率較低,但由于數(shù)控系統(tǒng)受其工作環(huán)境如潮濕、振動、油霧、溫度變化的影響,以及電網(wǎng)的波動都會影響電子器件的工作性能,因此故障常常發(fā)生。


  1.1 故障實例

  1.1.1 SIEMENS810系統(tǒng)控制的機床運行過程中,在沒有任何報警提示下,不定期地出現(xiàn)系統(tǒng)掉電。為查清楚故障是由系統(tǒng)內(nèi)部還是由外圍電路引起的,我們首先去除了外圍電路的影響,即為系統(tǒng)提供獨立的24VDC工作電壓,然后短接NC-ON使系統(tǒng)工作,但故障依然存在。為此初步判斷故障來源于系統(tǒng)內(nèi)部。因為故障現(xiàn)象為系統(tǒng)掉電,所以我們首先對電源單元6VE3055-0BC進行了同型號的替代檢查,故障依舊。這說明故障是由其它器件引起的,后來又依次更換了存儲版、CPU主板及軸的測量電路板,但故障依舊,zui后更換了接口總線板6FC3984-7CD01T后故障消除(在做替換工作之前一定要做好數(shù)據(jù)的備份工作,否則可能造成數(shù)據(jù)的丟失)。

  1.1.2 SIEMENS810系統(tǒng)通過V.24(RS232)進行數(shù)據(jù)恢復時,數(shù)據(jù)不能被輸入。

  1.1.3 我們首先正確安裝了通訊接口,并按照雙方一致的原則,設置了通訊協(xié)議。即在SD5011(5019)、5013(5021)中設置了正確的波特率、停止位、奇偶校驗參數(shù)。然后在PCIN軟件的WINDOWS版本下進行了數(shù)據(jù)傳輸,但是數(shù)據(jù)不能被接收。zui后在DOS版本下,數(shù)據(jù)才被接收。因此數(shù)據(jù)傳輸在DOS版本下進行。同時應注意是接收方即機床這方先做好準備,以免無效傳輸。特別是在傳輸PLC程序是要將SD5010、5011如下設置:


 


  1.2 與回參考點相關的故障

  對于進給軸采用相對編碼器做為反饋元件時,每次接通電源或緊急停機(伺服電源斷開后),都必須回參考點以建立機械坐標系。下面介紹幾個與回參考點相關的特殊故障。

  1.2.1 SIEMENS810系統(tǒng)控制機床不能完成回參考點的指令,且無報警輸出。

  機床在回參考點時。工作臺以MD2960確定的速度快速移動,壓下減速開關后,以MD2840確定的速度減速,并zui終停止。但標志位F118.4(回參考點完成信號)沒有被置1,且無報警輸出。檢查外部線路*,用示波器檢測零脈沖也存在,經(jīng)分析認為是由于長期運行后,機械部件磨損引起伺服系統(tǒng)與被拖動的機械系統(tǒng)不能實現(xiàn)*匹配所造成的,為此我們將MD2040(粗到位公差帶)及MD2080(精到位公差帶)適當調(diào)大了一些,故障消除。

  1.2.2 SIEMENS810更換完速度控制單元6SN1118-0A11-0AA0后,出現(xiàn)1120#ALRAM。分析后我們認為是被拖動的機械負載與伺服系統(tǒng)沒有實現(xiàn)*匹配。通過調(diào)節(jié)速度控制器的比例系數(shù)Kp,使得伺服達到較高的動態(tài)響應特性后,報警消失。


  2.與PLC相關的故障


  NC通過PLC與外部,此處故障多是由外部電路及其執(zhí)行元件的故障引起的。

  2.1 采用SIEMENS SIMATAIC S5-115PLC控制的機床運轉(zhuǎn)中每次只能完成一個循環(huán),但無報警輸出。

  檢查I/O信號及PLC程序執(zhí)行情況后我們發(fā)現(xiàn),循環(huán)不能被連續(xù)執(zhí)行的原因是:雖然攻絲已退回原位,但攻絲到位開關的輸入位仍為“1”,而此時攻絲到位的接近開關并未被感應發(fā)信。在排除了I/O模塊損壞的可能因素后,認為此故障應是因兩線接近開關的漏電流增大,使得該位的輸入電路接通引起的。我們將其改為沒有漏電流的三線接近開關后,故障消除。

  2.2 SIEMENS805系統(tǒng)3#報警(PLC STOP)消除后,出現(xiàn)6138#報警

  機床出現(xiàn)了3#報警,初始化后進行了數(shù)據(jù)傳輸,3#報警消除,但又出現(xiàn)了6138#報警,檢查周圍電路,為DMP開關設置錯誤造成的。將DMP開關置于正確位置后,報警消除。


  3.與動力部分相關的故障


  數(shù)控機床的NC電源及伺服驅(qū)動電源的故障多是由外界環(huán)境潮濕造成線路及器件絕緣性能下降或外界發(fā)生短路引起的。但也有一些故障比較特殊,例如:

  SIEMENS系統(tǒng)伺服驅(qū)動模塊6SN1145-1AA01-0AA0經(jīng)常損壞

  經(jīng)過分析我們認為電網(wǎng)電壓有時有波動,時間久了,造成電源內(nèi)部組件的損壞。在CNC系統(tǒng)的輸入電源前增加了電子穩(wěn)壓濾波器后,未出現(xiàn)此故障。對于SIEMENS兩種工作形式的驅(qū)動電源模塊——整流工作方式,如功率較小的5KW 10KW 28KW的電源模塊及再生反饋方式的電源模塊,如功率較大的16KW 36KW 55KW的電源,對電網(wǎng)要求相對較高。特別是當系統(tǒng)包含有主軸電機需制動控制時,所需電源功率較大,此時需采用再生反饋式電源,它對電網(wǎng)的要求較高。因此為保證電源正常工作,要求電源如下接入電路。動力電壓380VAC經(jīng)濾波器(吸收電網(wǎng)雜波)再經(jīng)電抗進入電源模塊。

  即動力電壓380VAC——濾波器——電源(小功率的,如5KW 10KW 28KW)

  動力電壓380VAC——濾波器——電抗——電源(大功率的,如16KW 36KW 55KW)。


  4.結(jié)語


  810數(shù)控系統(tǒng)維修中遇到的一些沒有報警提示的故障及其解決方法和對出現(xiàn)頻率相對較高的故障的診斷及排除方法的歸納總結(jié),能更快更好地維修好機床,進一步提高機床的開動率。


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