例1.流量檢測開(kāi)關(guān)的故障維修
故障現象:一臺配套SIEMENS SINUMERIK 810系統的數控磨床,出現故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT",指示主軸冷卻系統有問(wèn)題。
分析及處理過(guò)程:檢查冷卻系統并無(wú)問(wèn)題,查閱PLC梯形圖,這個(gè)故障是由流量檢測開(kāi)關(guān)B9.6檢測出來(lái)的。檢查這個(gè)開(kāi)關(guān)發(fā)現已損壞,由于開(kāi)關(guān)問(wèn)題,導致報警錯誤;更換新的開(kāi)關(guān),故障消失。
例2.液壓壓力不穩的故障維修
故障現象:一臺專(zhuān)用數控銑床,在零件批量加工過(guò)程中發(fā)生故障,每次故障都發(fā)生在零件已加工完畢,Z軸后移還沒(méi)有到位時(shí)。加工程序中斷,主軸停轉,并顯示F97號報警“SPINDLES PEED NOT OK STATION 2”,指示主軸有問(wèn)題。
分析及處理過(guò)程:檢查主軸系統并無(wú)問(wèn)題。因其他問(wèn)題也可導致主軸停轉,于是用機外編程器監視PLC梯形圖的運行狀態(tài),發(fā)現刀具液壓卡緊壓力檢測開(kāi)關(guān)F21.1在出現故障時(shí)瞬間斷開(kāi),它的斷開(kāi)表示銑刀卡緊力不夠,為安全起見(jiàn),PLC使主軸停轉。經(jīng)檢查發(fā)現液壓壓力不穩;調整液壓系統壓力使之穩定后,故障被排除。
例3.主軸刀具報警的故障維修
故障現象:一臺配套OKUMA OSP700系統,型號為XHAD765的數控機床,出現“主軸刀具檢測異?!眻缶?,系統處于急停狀態(tài)。
分析及處理過(guò)程:該故障多是由于系統認為主軸無(wú)刀時(shí)人為在主軸中插入了刀具;或在系統認為主軸有刀的狀態(tài)下,人為取下了主軸刀具,再換操作方式后發(fā)生。而主軸傳感器SQl0、SQll、SQl2出現故障的可能性較小。只要將方式切換回零方式,復位起動(dòng)后,將主軸中刀具取下或插上,保持實(shí)際狀態(tài)與系統內主軸刀具狀態(tài)一致即可。
如果不是由于上述人為原因發(fā)生的故障,則要打開(kāi)PLC數據或梯形圖檢查上述三開(kāi)關(guān)信號ISPTCl、ISPTL、ISPTUl是否能正常接收,再依此檢查開(kāi)關(guān)有無(wú)故障。
按如上所述檢查發(fā)現SQll開(kāi)關(guān)插頭進(jìn)油接觸不良,處理后正常。
例4.加工時(shí)主軸停轉的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC OMC系統,型號為XH754的數控機床,鏜孔加工過(guò)程中,主軸突然停轉,而Z軸進(jìn)給繼續,機床亦無(wú)任何報警,造成刀具、工件損壞。
分析及處理過(guò)程:此故障出得奇怪,一時(shí)難以確定。為確認故障,將工件拆下,讓機床空走程序,此故障出現的機率不等,有時(shí)長(cháng)時(shí)間無(wú)故障,有時(shí)接連發(fā)生。為確定是否因干擾造成,將其他機床停下,將接地重新處理,故障依然存在。后又從與主軸控制相關(guān)的信號著(zhù)手,檢查PMC輸入與梯形圖中相關(guān)寄存器的狀態(tài)。檢查中發(fā)現,當故障出現時(shí)PMC→CNC信號G120.6(主軸停止)為高,未向CNC發(fā)出主軸停指令(G120.6低,主軸停);再檢查與主軸轉向相關(guān)的G229.4、G229.5時(shí),發(fā)現正常時(shí)G229.4高亮,主軸正轉,故障出現時(shí)G229.4熄滅。
當主軸維持正轉時(shí),R728.4通過(guò)X04.5常閉R705.1,R728.4常開(kāi),X016.7常開(kāi),R728.0常閉,R728.5常閉,X016.1常開(kāi),X016.2常閉保持導通(高亮顯示)繼而保持G229.4導通,這些觸點(diǎn)中只要有一個(gè)斷開(kāi),正轉就會(huì )停止:繼續觀(guān)察中發(fā)現,是X016.1短暫的閃爍導致R728.4斷開(kāi),故懷疑X016.1有問(wèn)題。X016.1為主軸刀具夾緊到位檢測信號,將對應行程開(kāi)關(guān)SQl2拆下打開(kāi)檢查,發(fā)現其彈簧片已快完全斷裂。換新后,再開(kāi)機檢查,未再出現故障。
維修體會(huì ):此故障暴露了該機PMC控制設計上的一個(gè)小缺點(diǎn),筆者認為如果在進(jìn)給保持G121.5信號的控制上串聯(lián)X016.1作為聯(lián)鎖信號,就可以避免主軸停而進(jìn)給繼續的情況,避免工件、刀具甚至機床損壞;同時(shí),這樣可增加一條信息顯示作為故障指示,便于維修查找。對于X016.1損壞,PMC控制中給出了相應的報警但是該報警是延時(shí)后才發(fā)生,如果延時(shí)內X016.1觸點(diǎn)又閉合,該報警就不會(huì )出現;本例中,開(kāi)關(guān)X016.1就是由于彈簧片快斷裂脫落,在振動(dòng)影響下形成時(shí)通時(shí)斷的情況。
對很多故障,借助PMC梯形圖及各寄存器進(jìn)行查找往往能起到較好的效果。
例5.主軸編碼器報警的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC OMC系統,型號為XH754的數控機床,主軸編碼器出現“1001Spindle Alarm”、“409 Servo Alarm(serialerr)”報警。
分析及處理過(guò)程:主軸伺服數碼管顯示“AL-42”,維修資料提示為主軸編碼器一轉信號未產(chǎn)生。檢查編碼器電纜正常;將主軸編碼器拆下,拆開(kāi)發(fā)現其玻璃光柵上有一層油霧,用無(wú)水酒精清洗晾于,安裝后開(kāi)機,故障消失;將主軸定向重新調整后,投入正常生產(chǎn)。
例6.主軸伺服驅動(dòng)單元損壞的故障維修
故障現象:一臺配套FAGOR 8025MG系統,型號為XK5038-1的數控機床某天開(kāi)機,主軸報警,顯示器顯示“Saxis not ready”(主軸沒(méi)準備好)。
分析及處理過(guò)程:打開(kāi)主軸伺服單元電箱,發(fā)現伺服單元無(wú)任何顯示。用萬(wàn)用表測主軸伺服驅動(dòng)BKH電源進(jìn)線(xiàn)供電正常,而伺服單元數碼管無(wú)顯示,說(shuō)明該單元損壞。檢查該單元供電線(xiàn)路,發(fā)現供電線(xiàn)路實(shí)際接線(xiàn)與電氣圖不符。該單元通電起動(dòng)時(shí),KM5先閉合,2~3s后,KM6閉合,將電阻R短接。電阻與扼流圈L的作用是在起動(dòng)時(shí)防止浪涌電流對主軸單元的沖擊。
實(shí)際接線(xiàn)中三只電阻卻接成了三相并聯(lián)形式,起不到保護作用,導致通電時(shí)主軸單元被損壞,同時(shí)三只電阻因長(cháng)期通電燒糊。
按電氣圖重新接線(xiàn),更換新主軸單元后,機床恢復正常。
例7.主軸伺服驅動(dòng)單元損壞的故障維修
故障現象:一臺配套FAGOR 8025MG系統,型號為XK5038-1的數控機床,梅雨季節某天開(kāi)機,主軸伺服電箱放炮,顯示器顯示“Saxis not ready”報警。
分析及處理過(guò)程:打開(kāi)主軸電箱,聞到一股焦味,電箱底散落有黑色碎片,拆下主軸伺服單元,發(fā)現功率晶體管模塊炸裂,損壞嚴重,估計難以修復。經(jīng)在用戶(hù)中了解證實(shí)該主軸單元損壞率較高,換同型號已無(wú)意義,更換新型號價(jià)格又偏高,遂決定用變頻器對主軸單元進(jìn)行改造。
改造后的主軸單元,接線(xiàn)簡(jiǎn)化,功能不變,主軸起停柔和,滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求,另外改造后的機床干擾反而大大減少,工作效率大大提高。
例8.主軸不能換檔的故障維修
故障現象:一臺配套FAGOR 8025MG系統,型號為XK5038-1的數控機床,隨著(zhù)氣溫升高,操作工反映主軸換檔時(shí)間變長(cháng),液壓站油溫升高后,主軸無(wú)法換到高速檔(1000r/min以上)。從操作面板看,高速檔燈不亮,主軸手動(dòng)鈕閃亮,提示點(diǎn)動(dòng)主軸;按點(diǎn)動(dòng)鈕,主軸轉動(dòng),高速檔燈依舊不亮,主軸手動(dòng)鈕繼續提示點(diǎn)動(dòng)。
分析及處理過(guò)程:高速檔燈不亮說(shuō)明要么換檔機構不能換檔,要么PLC收不到高速檔在位感應器信號??紤]到聽(tīng)不見(jiàn)齒輪換檔聲響,決定先檢查換檔機構。打開(kāi)主軸箱蓋,見(jiàn)換檔齒輪落在低速檔,手動(dòng)方式輸入1200r/min轉速聽(tīng)見(jiàn)換檔電磁閥動(dòng)作,而換檔齒輪不動(dòng),用手拔,拔不動(dòng),估計存在卡死現象。將換檔擺動(dòng)缸拆下,再撥動(dòng)換檔齒輪,上下靈活,無(wú)問(wèn)題:再擰擺動(dòng)缸軸端齒輪,無(wú)法擰動(dòng),打開(kāi)檢查發(fā)現其矩形密封斷裂,形成泄漏,同時(shí)斷裂密封卡在葉片與缸體之間,將其卡死。此缸為進(jìn)口件,一時(shí)找不到配件,后與橡膠廠(chǎng)聯(lián)系,用硅橡膠自制了一組密封換上,使用至今正常。
例9.Z軸過(guò)載報警的故障維修
故障現象:某廠(chǎng)一臺新機床,系統為FANUC-OMC,生產(chǎn)中出現430號報警,Z軸電動(dòng)機發(fā)熱;將機床停機半小時(shí)后再開(kāi)機,報警消失,可接著(zhù)再工作一陣,故障依舊。
分析及處理過(guò)程:根據故障現象,估計Z軸過(guò)載,而伺服出故障的可能較小。通過(guò)CRT觀(guān)察Z軸負載,發(fā)現Z軸停止時(shí)為40%左右,移動(dòng)時(shí)達80%以上。為區分是電氣故障還是機械故障,將Z軸電動(dòng)機聯(lián)軸器拆下,讓機械脫開(kāi),再運行故障不再出現;停機用手擰Z軸絲桿,發(fā)現費勁,故確定為機械問(wèn)題。將Z軸導軌鑲條略微調松后,Z軸負載明顯下降,停止時(shí)為20%左右,移動(dòng)時(shí)為40%左右,故障排除。