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机床维修,怎样修好数控机床?

如何能迅速找出故障、隐患,并及时排除之?如何能维修好这些昂贵的设备?


大型数控机床内有成千上万只元器件,若其中有一个元件有故障,就会引起机床的不正常现象,还有导线的连接、管子互相的联结,有一点疏忽就会出问题,再加上大型、重型数控机床体积庞大,在无恒温厂房条件下使用,环境的影响很容易引发故障。为此,数控机床“维修难”的问题就放在我们的面前

机床维修,怎样修好数控机床?

来源:前沿数控技术

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

最新回答

数控机床维修技术在实际工作中运用


1.参数分析检查法


一台带FANUCOMC数控系统的数控加工中心,由于mm的控制装置偶发性故障,引起了数控机床的加工坐标轴Z方向发生偏移,偏移量3mm,导致ATC自动换刀不到位,使加工出来的零件在Z方向的尺寸不合格。但是数控机床的运转状况良好无反映,电脑CRT显示屏也无任何报警信息。笔者认真调查了发生异常现象的前后状况,分析得出可能原因:¹ATC机械手交换中没有到位。数控机床Z轴坐标位置原点有偏移。数控机床异常状态与CNC数控装置参数有关。通过检查,排除了这两项因素。于是,根据这类数控机床的特点,分析调查了与坐标位移量有关的参数,发现第510号参数是Z坐标轴的栅格移位量(GRDSz),其设定值在(0-+32767)或(0-32767um。数控机床在执行原点回归时,首先会碰到减速限位开关,一旦减速信号发出,数控机床变为低速移动,当移动部位到达电栅格位置时进给也就停止,回原点工作才完成。由于数控机床的异常原因使Z轴原点偏移约3mm,导致加工过量切削约3mm。这个偏移量是与坐标轴栅格移位量有关的,查看电脑画面510参数,它的原出厂设定值是-6907um,由于加工的工件是过切削而超差,今将这一数据修改成-9907um。再重新开机,先做数控机床回原点、自动交换刀具等一系列动作都正常后,再进行加工试验,将加工完了的工件送检后证实合格。至今,该数控机床一直在正常使用。这种方法对修理人员来说,不同以往的只忙于查找损坏器件的维修处理,而是要对CNC控制装置的数据变化去分析和查找数控机床的故障。

2.交换判断法


某公司CNC数控车床有70多台,大部分是使用FANUCOTC系统,相互之间具有相同功能的电路板和控制装置,局部可以互相交换。一次在修理一台数控机床(FANUCOTO时,接连两天发生了三台数控机床同样故障。每台故障现象都是:开机后,显示屏上出现紧急停机报警和伺服控制装置报警(报警号:408号)。同时电气控制箱交流主轴伺服单元控制电路上显示电机过热报警(报警号:AL01),导致三台数控机床停机。由于故障报警反映都在主轴伺服控制装置上(该装置型号:A06B一6064一H312一550),报警内容已表明是主轴电机过热,但是,后发生的两台数控机床没有带负载运行,一开机就报警,而且,通过测量也证实了监控电机的过热信号处于正常状态(正常时ON),这说明故障号的内容与实际检查结果不符。利用报警号查故障原因已行不通,但是后两起故障完全可与数控机床维修人员所做的工作联系起来。在第一起故障发生时,由于没有找出故障原因,就采用替换法取第二台NC机的同规格的主轴单元进行替换,但是替换后,该NC机故障还是一样,数控机床维修人员接着用同样的手法又用第三台NC机对第一台做替换检查,结果该NC数控机床故障仍是一样。第二天,做替换过的两台NC机同时发出相同故障。笔者认为这两次替换过程中操作有失误。第一,替换过程中没有按正确的方法进行。在拆出该装置中,应认真做好每一步骤记录和先后顺序,对相同接线插口要做好标记,以便安装辩认。第二,替换的方法不对。若想用替换来判断好坏,只能将好的装置换在出故障数控机床上,不能将坏的装置放在好的数控机床上试机,否则,得出结果是不正确的。根据这个分析判断,笔者又对第四台、第五台的替换部位所有连接口进行检查比较,结果发现这三台有故障的数控机床,都在同样一块板子(版号:A16B-2201-0440)两个插座接口CNA和CNZ的位置上插错了位。正常情况下,CNZ接插头,CNA不接是空位。将其纠正后,开机恢复正常。


3.经验判断法


在生产空调压缩机壳体自动生产线上,一次一台自动送料机突然停机,不能再次启动送料,有报警灯亮。该自动送料控制装置一采用日本三菱PLC程序控制器。根据报警灯内容很快找到了输出模块(型号AISY41)有问题。由于无备件,使整个生产线停工。处于这种情况,笔者接过这个坏的输出模块着手修理。模块上有数十块集成电路元件组成的输出控制电路,由于没有模块内部控制线路图以及所用的集成元件原理图,只能从PLC逻辑控制图(梯形图),结合PLC外部电路和故障状态进行检查分析。根据外部输出电路报瞥信号顺藤摸瓜,找到了AISY41内部印刷电路板上玲2831-4集成块有问题。根据以往的经验,多路端的输人输出电路,在集成元件的脚上反映都具有对称性、相同性的特点。带着这一想法,着手对集成元件巧2831-4上的每一组输人输出电路作静态值测量子--静态比值测量法,发现有一块邓2831一4集成元件对地输出处于短路状态,并在该处嗅到有烧坏的异常味,故判断这一组输人输出是故障源。要修复它必须知道飞28314是块什么样的集成元件,才有可能用替代产品。另外,有这样设想,设计厂家在设计电路板时是否考虑有备用电路?根据这一设想,笔者对PLC外部及内部电路输出点数进行比较,发现外部控制点的信号少于内部输出信号,结果在AlSY41模块上的另一块PS28314集成元件上找到了一组备用的输入输出端,于是将已损坏的四个脚(输人输出各两个)悬空,脱开的四脚引四根导线接在相对应的备用的输人输出端,连好线后测静态值,与好的状态完全相符。装机启动后,自动送料机各项动作都正常,整个修复过程仅用了3小时,并为公司节约了几千元的费用。


4.静态设置检查法


为了减少数控机床的排故时间,有必要配备数控机床各种印刷电路板。一旦NC数控机床发生故障,确诊某一块板是坏的,只要将相同板号的备用板进行更换就可以了。但是,实际工作中往往忽视了对新的备板做换板前的元器件静态设置的核对检查工作,导致故障误判断,让“备用板”的作用失去了意义。我们有一台FANUCOTC控制系统的NC车床,在一次加工中,同时产生以408号(AC主轴伺服异常)为主的多个报警号。数控机床维修人员将AC主轴伺服单元(系列编号:A06B-6064-H313-H550)与同类NC车床同规格的AC主轴伺服单元做了交换诊断,已确认该单元有间题。由于修理者经验不足,直接把一台新的备用AC主轴伺服单元换上,当开机启动电源,执行“数控机床准备”后,CRT显示画面又出现了报警号408,又认定备用的新单元有问题,而后笔者查看了主轴伺服单元内部报警号AL33,按报警提示,对单元上的DC环电源及内部线路和元件进行检查,没有发现异常。该单元内部装置是由四块电路板组成,这些板子中设有可变动的静态设置的元器件,将这些部位与同规格的好板子作对比检查,主要检查内容有:¹主电路板上的RAM版号同原数控机床所用的版号是否一致。º板子上各个可调电位器的设置是否有变动(通常有着色标记位置,另一方面与好板子上的设定位置作参考比较)。»检查板子上各处短接棒的设定位置(通常要与原板子上的设定位置相同)。结果发现,该单元主印刷电路板(版号:A20B-20000-0220)上的短接棒“S5”设定位置为“O称”,与原板上的“S5”设定位置“ON”(正常设定位置)不符,将其纠正,开机恢复正常。


上述是几种特例。数控机床任何故障都有它的起因,也有它的检修办法。只有过细调查故障的起因,才有可能做到排故的准确性和诊断方法的正确性,并能迅速排除故障,从而确保机器设备的正常运行。

数控机床运行原理与数控机床维修探讨


数控机床是数字控制机床(Computernumericalcontrolmachinetools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作。按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。


1 数控机床的组成及原理


数控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体,见下图。

1.1 控制介质


数控机床工作时,不用人去直接操作机床,但又要执行人的意图,这就必须在任何数控机床之间建立某种联系,这种联系的中间媒介物称之为控制介质。在普通机床上加工零件时,由工人按图样和工艺要求进行加工。在数控机床加工时,控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体,它记载着零件的加工工序。数控机床中,常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体,至于采用哪一种,则取决于数控装置的类型。早期时,使用的是8单位(8孔)穿孔纸带,并规定了标准信息代码ISO(国际标准化组织制定)和EIA(美国电子工业协会制定)两种代码。


1.2 数控装置


数控装置是数控机床的核心。其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息,经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后,发出相应的脉冲送给伺服系统,使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。数控装置作为数控机床“指挥系统”,能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。


1.3 伺服系统


机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统,它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移量。每个进给运动的执行部件都配有一套伺服系统。伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动,它相当于手工操作人员的手,使工作台(或溜板)精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,最后加工出符合图样要求的零件。


1.4 反馈装置


反馈装置是闭环(半闭环)数控机床的检测环节,该装置可以包括在伺服系统中,它由检测元件和相应的电路组成,其作用是检测数控机床坐标轴的实际移动速度和位移,并将信息反馈到数控装置或伺服驱动中,构成闭环控制系统。检测装置的安装、检测信号反馈的位置,决定于数控系统的结构形式。无测量反馈装置的系统称为开环系统。由于先进的伺服系统都采用了数字式伺服驱动技术(称为数字伺服),伺服驱动和数控装置间一般都采用总线进行连接。反馈信号在大多数场合都是与伺服驱动进行连接,并通过总线传送到数控装置,只有在少数场合或采用模拟量控制的伺服驱动(称为模拟伺服)时,反馈装置才需要直接和数控装置进行连接。伺服电动机内装式脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、测速机、光栅和磁尺等都是NC机床常用的检测器件。


2 数控机床主要故障分析及数控机床维修


2.1 数控机床主轴伺服系统故障检查及维修


在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床中所遇到的部分故障及处理方法。


(1)故障现象:1.8m卧车在点动时,花盘来回摆动。


检查:测量驱动控制系统中的±20V直流稳压电源的纹波为4V峰峰值,大大超过了规定的范围。


处理:将电压板中的100MF和1000MF滤波电容换下焊上新电容,并测量纹波只有几个毫伏后将电源板安装好,开机试运行,故障消除。


(2)故障现象:配套某系统的数控车床,当主轴在高速(3000r/min以上),机床出现异常振动。


处理:检查机床的主轴驱动是否连接,发现机床的主轴驱动器的接地线连接不良后,将接地线重新连接,机床可恢复正常。


2.2 机床PLC初始故障的诊断


机床PLC初始故障的诊断为了保护机床和维修方便,PLC有显示和检测机床故障的能力。一旦发生故障,维修人员就能根据机床的故障显示号去确定故障类别,予以排除。但在实际加工过程中,我们发现有时PLC同时显示几个故障,它们是由某一个故障引起的连锁故障,排除了初始的引发故障,其他故障报警就消失了。可是从机床PLC显示的所有报警故障中,维修人员并不知道哪个故障是初始引发故障,维修人员只能逐个故障去查,这就增加了维修难度。机床PLC初始故障诊断功能,通过PLC程序,准确判断出初始故障的报警号。维修中,首先排除初始故障,其他引发故障自行消失,这样就极大地方便了机床的维修,提高了机床维修的快速性和准确性。初始故障诊断原理设计的PLC程序不单单是把各个故障都能检测和显示出来,还能把最关键的初始故障自动判断出来。


2.3 数控设备检测元件故障及维修


检测元件是数控机床伺服系统的重要组成部分,它起着检测各控制轴的位移和速度的作用,它把检测到的信号反馈回去,构成闭环系统。测量方式可分为直接测量和间接测量:直接测量就是对机床的直线位移采用直线型检测元件测量,直接测量常用的检测元件一般包括:直线感应同步器、计量光栅、磁尺激光干涉仪。间接测量就是对机床的直线位移采用回转型检测元件测量,间接测量常用的检测元件一般包括:脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅和圆磁栅。   在数控设备的故障中,检测元件的故障比例是比较高的,只要正确的使用并加强维护保养,对出现的问题进行深入分析。就一定能降低故障率,并能迅速解决故障,保证设备的正常运行。


2.4 数控机床主传动系统故障诊断与维修


在数控机床在加工时,可能由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以切削过程中的自振动等原因引起冲击力和交变力,使主轴产生振动,影响加工精度和表面粗糙度,严重时甚至可能破坏刀具主轴系统中的零件,使其无法工作。主轴系统的发热使其中所有零件产生热变形,降低传动效率,破坏零部件之间的相对位置精度和运动精度,从而造成加工误差。因此,主轴部件组要具有较高的固有频率,较好的动平衡,且要保持合适的配合精度,并要进行循环润滑。


主轴发热主轴轴承预紧力过大,造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除;主轴轴承磨损或损坏,也会造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。可以通过更换新轴承加以排除;主轴润滑油脏或有杂质,也会造成主轴回转时阻力过大,引起主轴温度升高。通过清洗主轴箱,重新换油加以排除;主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多,也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大,引起主轴温度升高。通过重新涂抹润滑脂加以排除。主轴强力切削时停转主轴电动机与主轴连接的传动带过松,造成主轴传动转矩过小,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。通过重新调整主轴传动带的张紧力,加以排除;主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油,造成主轴传动时传动带打滑,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。


主轴工作时噪声过大是主轴部件动平衡不良,使主轴回转时振动过大,引起工作噪声。需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试;主轴传动齿轮磨损,使齿轮啮合间隙过大,主轴回转时冲击振动过大,引起工作噪声。需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换;主轴支承轴承拉毛或损坏,使主轴回转间隙过大,回转时冲击、振动过大,引起工作噪声。需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换;主轴传动带松弛或磨损,使主轴回转时摩擦过大,引起工作噪声。通过调整或更换传动带加以排除。


数控机床故障产生的原因是多种多样的,有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中,要分析故障产生的可能原因和范围,然后逐步排除,直到找出故障点,切勿盲目的乱动,否则,不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之,在面对数控机床故障和维修问题时,首先要防患于未然,不能在数控机床出现问题后才去解决问题,要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理,这样才能做到有的放矢


3 结论


在数控机床维修中推广应用新技术、新工艺、新材料,做好数控的技术改造和局部改装设计管理工作,搞好数控机床维修用工、检、量具的管理,搞好数控设备维修的质量管理等工作。只有这样,才能做好数控机床的维修工作,保障数控机床的正常运行,从而保障企业生产的顺利运行。所以,无论是CNC系统,机床强电,还是机械、液压、气路等,只要有可能引起该故障的原因,都要尽可能全面地列出来,进行综合判断和筛选,然后通过必要的实验达到确诊和最终排除故障的目的。

怎样修好数控机床,数控维修经验谈

一、要多看


1. 要多看数控资料


要多看,要了解各种数控系统和PLC可编程序控制器的特点和功能;要了解数控系统的报警及排除方法;要了解NC、PLC机床参数设定的含义;要了解PLC的编程语言;要了解数控编程的方法;要了解控制面板的操作和各菜单的内容;要了解主轴和走刀电机的性能和驱动器的特征等等,往往数控资料一大堆,怎么看?我认为主要要突出重点,搞清来龙去脉,重点是吃透数控系统的基本组成和结构,掌握方框图。其余的可以“游览”和通读,但每部分内容要有重点的了解、掌握。由于数控系统内部线路图相当复杂,而制造商均不提供。因此也不必详细地搞清楚。比如NX一154四轴五连动叶片加工机床上采用A一B10系统,要重点了解每部分的作用,各板子的功能,接口的去向,LED灯的含义等。现在数控系统型号多、更新快,不同的制造厂、不同型号往往差别很大。要了解其共性与个性(特殊性)。一般熟悉维修SIEMENS数控系统的人不见得会熟练排除A- B 系统的故障,因此,要多看,不断学习、更新知识。


2.要多看电气图、消化电气图


对于每一个电气元件,比如:接触器、继电器、时间继电器等以及PLC的输入、输出,要在电气图上一一注明。举一个简单例子来说,比如1A1为液压泵电机1M启动的接触器,一般在图下注出其常开、常闭触点的去向。因此,可对其对应的某页上的常开或常闭触点1A1,注明内容为液压泵电机开,对于大型的数控机床的电气图有几十页,甚至上百页。要看懂,表明每个元件的功能要化很长时间。有时,一、二次看可能还搞不清楚该元件的作用,要多看等以后消化后再写上。因此,刚才讲到的启动液压泵电机1M,也应清楚标明是PLC的哪一外输出带动接触器1A1动作的,要做到来龙去脉,一清二楚。而对电气线路图中的某些方框图,比如每个轴的驱动器,只是一个方框图,只要了解某控制条件(通断情况),对于详细的东西等可等有空再研究、考虑。各个国家的电气符号是不一样的,就首先要清楚了解。对于制造厂所编写的厚厚的几本PLC语句表,也要多看,掌握其编程语言,在看懂的基础上进行中文注译。这样可以大大节省以后排除故障的时间,如果等发生故障再去熟悉了解电气图,PLC语句表,势必要化费大量时间,还往往会造成错误的判断。


3,要多看液压、气动图,并深入消化之


对于数控机床的机械、液压、气动图,要搞清楚其作用和来龙去脉。并在图纸上一一注明,比如德国COBURG数控龙门铣附件、刀具安装动作比较复杂,要分解其图,如锁紧刀具是由哪个电磁阀动作的?对应的PLC输出、输入是哪几个?在图上写明,这样从电气到机械动作一竿到底,同时特别对机、电关系比较密切的部分要重点了解,比如意大利INNSE数控搪铣床采用电液比例阀技术,要重点了解其作用和功能,特别要了解其调整方法及调整数据,静态和动态时比例阀电流及对应的平衡泵的压力,既懂电又懂机,机电一体化,掌握多种本领,这样解决问题的本领就大了。


4.要多看外文,要提高自己专业外文的阅读能力


不懂得外文,特别是英语。就无法看懂大量的外文技术资料,单依靠翻译,往往是不太理想。看外文版的技术资料,开始时比较吃力,生字多,多看多记后,常用的专业单词也只有这样多,以后看起来就流畅了,一个称职的维修人员要基本掌握语言工具。


二、要多问


1.要多问外国专家


如果你能有出国培训的机会或者外国专家来你厂安装调试机床,你最好有机会参加。这是一次最好的学习机会,因为能获得大量的第一手资料和机床调试的方法及技巧。比如在激光测定各轴精度后,电气如何进行修正的办法等。要多问,不懂就要搞清楚。通过这段时间,会有极大的收获,能够获得不少内部的资料和手册(对用户是保密的)。当机床投入正式生产之后,也应该经常与外国有关专家保持密切的联系。通过FAX、E-MALL,询问获得解决机床疑难故障进一步的解决办法及有关资料,还可得到特殊、专用的备件,这是非常有益的,同时对数控系统的代理商,比如SIEMENS、FANUC等公司也应保持良好的关系,多询问,也可及时得到该数控系统深一步的资料及有关备件,还可有机会参加有关数控系统的专题学习班。


2.询问故障的全过程


发生故障后,要向操作者师傅询问故障的全过程,不要不问,或者随便问一下就好了,这样往往得不到正确的现场资料会造成错误的判断,使问题复杂化了,因此,要多问,问详细一点,了解故障出现的全过程(开始、中间、结束),产生过什么报警号,当时操作过什么元件,碰过什么,改过什么,外界环境情况如何?要在充分调查现场掌握第一手材料的基础上,把故障问题正确地列出来,实际上已经解决了问题的一半,然后再分析解决之,对于经验丰富熟练的操作者师傅,他们对机床操作熟悉,加工程序熟悉,机床常见病十分了解,与他们密切配合,对于迅速排除故障十分有利。


3.要多问其它维修人员


当其它维修人员在维修机床,而你没有去时,等他们回来后,也应多问一声,刚才发生了什么毛病?他是如何排除的?请他介绍其排除方法。这也是一种较好的学习机会。学习他人正确的排除故障的技巧和方法,特别是向经验丰富的老维修人员学习,把他们的本领学到手,来提高自己的知识和水平。

三、要多记


1.要记录有关的各种参数


重点记录机床调整好后各种有关参数,比如NC机床参数,PLC机床参数、PLC程序(以上可存在磁盘中)以及主轴和各走刀电机的电流、电压、转速等数据。还要记下电柜中继电器、接触器等在通电和正式加工时的状态(吸合还是断开)以及PLC所有输入、输出LED发光二极管的状态(亮暗、闪耀)或者记录下屏幕上PLC状态IB(输入位)、QB(输出位)是0还是1,比如IB1=:00000001,即I1.0=1,I1.1-1.7=0。这样记录下来对以后分析判断故障好处极大。比如德国SCHIESS数控立车发生Z轴电机电流继电器动作,我们通过检查Z轴电机正常工作时的PLC状态(0、1)与不正常情况相比较,迅速地找到故障原因,原因是有1只比较继电器状态不对,通过调整,故障立即排除。


2.要记录液压、气动的状态


同样记录液压、气动在正式加工或不加工时各种压力表、气压表的压力,电磁阀的吸断状态,这对于调整、判断帮助也很大。如美国INGERSOLL OPENsIDE MASTERHEAD数控搪铣床静压采用双薄膜技术,有一百多个压力的测量点,其压力的高低直接影响机床功能动作的正常与否,记录静态、动态时的压力很重要。


3. 随身带一本笔记本


把每天发生的故障,如何排除的过程一一记录下来,人的脑子时间长了易忘记,“好记性,不如烂笔头”,记录下来好处极大。我们发现数控机床往往有的故障会重复出现,而且老是这几个故障,只要查一下当时是如何解决的,几分钟就可排除故障,既快又好。我们公司有一本《数控机床运行日记》及一本《数控机床排故记录本》,要记录好这二本资料,这是一台数控机床完整的历史档案。


四、要多思


1.要多思,要开阔视野


往往有时修理是,不够冷静,没有很好地分析,钻牛角尖。记得有一次COBURG龙门铣Y轴在加工中突然停机,屏幕上曾多次出现1361Y轴光栅脏报警,当时我们就事论事地清洁光栅尺及光栅头2次,结果还是停机。化几天时间还没有解决,最后才找到了真正的原因,原因是Y轴光栅头到EXE放大器之间的导线有问题,由于Y轴移动时蛇皮管长期弯曲,其中一根位置反馈线不好,到某一位置折断引起机床停机。当时,我们只注意静态,忽略了动态,曾经出现过1321控制回路开路警,但未引起我们足够的重视。因此,我们应该把所发生的报警、故障情况全部列出来,通过由表及里,去伪存真,进行综合判断和筛选,预测发生故障的最大可能性,随后进行排除。“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”,多思,给你指明了方向。


2.要多思,要知其所以然


往往我们在排除故障时,有时没找到故障的真实原因,过后故障又继续发生。记得INGERSOLL转子叶根槽铣床,主轴Sl发生了运转2小时后“自动停车”的故障,当时外国专家换了一块顺序板,毛病似乎解决了,但过了一个多月之后,老毛病又犯了,换一块的顺序板的备板也好了,但没有搞清楚其损坏原因。我们仔细地检查,借助于示波器,发现了“启动”指令所对应的光电耦合器反峰电压特别高,单独加了一根接地线后,其光电耦合器的反峰电压极大地减少,从此,再也没有发生过“自动停车”的故障,原因是由于反峰电压太高,时间长后,使其光电耦合器逐步失效所致。


3.要多思,考虑要领先一步


根据故障发生的频率、重复性、机械电器的寿命,认真做好备件工作。这是保证机床连续、正常运行的重要工作,非做好不可。同时对于有些器件,随着时间的推迟、淘汰了,市场上已买不到或购买十分昂贵,怎么办?要事先考虑,比如有一台80年代初的数控机床用的光电阅读机,用LOOP方式读入加工程序,又可用SPOOL方式选入原带(机床设置数据),万一送不进去,则整台机床会变成“死”机,后果十分严重,由于我们领先一步考虑,与有关单位合作,经多次试验,采用了软盘处理机解决了这个问题,保证了该台机床能使用至今。多思,要事前考虑,给领导提合理化建议,努力改善数控机床的外部环境,从温度、灰尘、湿度等几个方面想办法,采用加装电源稳压器、加装电柜空调小房子等措施,使机床的故障大大地减少。


五、要多练,即多实践


1.要多实践,要敢于动手,善于动手


对于维修人员来说,要胆大心细,要敢于动手,只会讲,不动手,修不好数控机床。但是要熟情况再动手,不要盲目,否则会扩大故障,造成事故,后果不堪设想。同时我们还要善于动手,首先要上机熟悉机床的操作面板和各菜单的内容,做好操作自如,因为各种型号及系统操作是一样的。同时也要充分利用数控机床的自诊断技术来迅速地处理解决故障。现在数控技术越发展,则自诊能力越来越强。比如A一B10系统,有专用诊断软件,可连网诊断等。


2.要多实践,培养自己的动手能力和掌握实验技能


有时有些故障看起来很模糊,分不清是电气故障还是机械故障,比如COBURG龙门铣发生过这样的故障,即开Z轴无论是向上升,还是向下降,Z轴滑枕总是向下移动而报警。我们采用了“分开法”,把电气部分的控制与原电路完全分开,把Z轴直流电机的接线端子上的线拆下,另通直流电(可由交流220V电源通过调压器经过4只二极管整流给出)接到电机二端,发现电机能根据直流电的极性的变换能改变旋转去向,排除了电气故障,再检查发现是由于机械磨擦片打滑滑枕下垂所致。其它还有很多方法,比如“隔离法”、“置换法”、“对比法”、“敲击法”等方法都可以作为一种有效的手段来帮助我们寻找、排除故障。


3.要多实践,学会使用有关仪器


比如示波器、万用表、在线电路检测仪、短路检查仪、电脑、编程器等能够帮助我们具体电路的判断、检查,特别是PLC编程器、电脑、要熟练使用,可自由输入、输出机床参数,在线测试有关状态,系统初始化等。这对分析故障,特别是复杂故障,解决问题有很大帮助。


4.要多实践,进行“小改小革”


往往在正常工作中发生某一元件损坏(如选择开关、按钮、继电器等)而暂无备件时,自己动手尽可能用粘合法等办法修复或采用暂时的特殊办法,使机床能正常工作下去,等到备件来后再恢复。比如德国VDF数控大车的第2刀背中有5只夹紧用的微型压力开关,其中2只微型开关不慎损坏,而无备件,我们采用了“短接法”,使压力开关的触点符合PLC的输入条件,使机床不报警又能正常工作下去了。有时机械使用时间长后,定位精度差了,产生了定位报警,在无法重新调整机床的情况下可暂时修正机床参数,加大“公差”带,使之能正常工作,总之,这样的办法还很多。


5.要多实践,要自己动手修板子


一般说来数控机床的电路板可靠性好,故障率极低,一般去检查数控机床时,不要先怀疑板子的问题。比如西门子850系统,有时会出现41NC-CPU报警或43PLC-CPU报警,实际上并不是板子有故障,可以通过拆拔法,NC初始化,冷热启动PLC等方法反复试验一般可以排除。若确实证明是电路板问题时,要进行修复。这些板(一般无图纸)价格昂贵,一般要几千元─几万元,对于每个企业来说“备件难”,价格太贵了,备不起,因此数控机床电路板的好坏极为重要,一旦电路板损坏而无备件,一时又修不好,势必会停机,严重影响生产。有时往往电路板只是一个极小的故障,只要认真检查,不难发现问题,我们已多次发现个别电容漏电、板子虚焊、短路等故障,有些电路板故障比较复杂,但是只要化时间,通过用仪器检查,还是能够修好的;但还有部分电路板情况严重,特别是大规模集成电路,维修困难,加上原器件无备件,只能提早买备板或送出去修。自己动手修板子,有很大好处,一方面可以为企业节约成本,解决燃眉之急,另一方面可以“解剖麻雀”熟悉电子电路,培养自己的分析判断和动手能力是非常有益的。


通过了十多年来的维修实践,我们也感到外国人设计的数控机床,特别是大型的数控机床也不是十全十美的,也存在不少问题和缺陷。通过我们对数控机床的学习、深化,找出其中问题的所在,大胆地对有些问题进行改进,取得了较好的效果。比如德国VDF数控大车,原设计2只静压托架一通电就工作,静压泵连续运转,这样又费电又缩短了进口泵的寿命。我们通过PLC进行了修改,增加了2只开关,只化了几十元钱,使2只静压托架可根据需要任意地开或停,这样延长了进口泵的寿命,全年可节电2万多度。还有INGERSOLL叶轮槽铣原设计中,主头及副头只有反向铣,而无同向铣。在加工高中压转子第20级叶轮时,由于叶轮间距离小,不能用反向铣,因此只能用一个头进行加工。经过我们研究,巧妙地改动了双向的限位接线,增加了PLC程序,结果几乎没有化钱,实现了同向铣。现在可二个头同时加工,提高工效一倍,可提前3─4天完成加工转子的任务。因此,我们要进一步挖掘数控机床的潜力,更好地发挥它的威力为生产服务。


尽管数控机床故障复杂,千变万化,只要我们认真对待,培养一支高素质的机电一体化的维修队伍,通过多看、多问、多思、多练、积累经验,掌握维修技巧,融会贯通,我们一定能够主要依靠自己的力量,把数控机床修好、用好、管好。

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