數(shù)控車(chē)床維修及維護(hù)大學(xué)本科方案設(shè)計(jì)書(shū)69758

1、摘要 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作為大學(xué)所學(xué)知識(shí)的最后一次總結(jié)，其作用是很重要的。 它不但對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)做了一次全面的檢查與鞏固， 而且是我們綜合利用所學(xué) 的全部理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)（論文） 的內(nèi)容為數(shù)控車(chē)床維修的條件、 機(jī)床故障檢查與排除分析 的方法以及車(chē)床的保養(yǎng)和典型車(chē)床的診斷與維修等。在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下， 為我們介紹了數(shù)控車(chē)床的原理與應(yīng)用， 并且講解了數(shù)控車(chē)床的維修方法與注意的 事項(xiàng)，以及實(shí)踐工作的方法和理論及解決實(shí)際問(wèn)題的方法。 為我們整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）取得了第一手資料。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中老師提出了寶貴的意見(jiàn)和糾正我 們的錯(cuò)誤，從而使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）得以圓滿(mǎn)成功

2、。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 使我受益匪淺。首先，培養(yǎng)我們分析實(shí)際問(wèn)題的能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)動(dòng)手解決問(wèn)題的能力， 從而達(dá)到鞏固， 擴(kuò)大和深化所學(xué)的理論知識(shí)， 為即將走向的工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ)。其次，培養(yǎng)了我們深入實(shí)際，調(diào)整研究的工作方法。再次，培養(yǎng)我們熟悉有 關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的能力，獨(dú)立進(jìn)行查找資料的能力。 數(shù)控車(chē)床自身所具有的明顯優(yōu)勢(shì)使得它在工業(yè)中的應(yīng)用前景極為樂(lè)觀， 隨著數(shù)控 技術(shù)進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用，我們深信，它必將在機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床的保養(yǎng) 硬件故障 軟件故障目錄摘要 1前言 3第一章數(shù)控車(chē)床的維修 4一、數(shù)控車(chē)床維修工作的基本條件 4二、數(shù)控車(chē)床

3、故障診斷 6第二章 數(shù)控車(chē)床故障的處置與分析排除的方法 15一、車(chē)床故障處置 15二、車(chē)床故障分析 18三、數(shù)控車(chē)床故障排除的方法 20第三章車(chē)床的保養(yǎng) 23一、數(shù)控車(chē)床的保養(yǎng)知識(shí) 23二. 數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)的維護(hù) 24結(jié)論 26參考文獻(xiàn) 27、八前言數(shù)控機(jī)(車(chē))床是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品， 它的產(chǎn)生是 20 世紀(jì)中期計(jì)算機(jī) 技術(shù)，微電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)高速發(fā)展的結(jié)果 ,是在機(jī)械制造業(yè)要求產(chǎn)品高精 度、高質(zhì)量、高生產(chǎn)率、低消耗和中、小批量、多品種產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 的結(jié)果 ,機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但在實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品 自動(dòng)化生產(chǎn)方面曾遇到困難 ,對(duì)于大批大量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流

4、水作業(yè)比較容易， 但對(duì)于多品種小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的道路,因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)屬于離散型生產(chǎn)，它與化工生產(chǎn)、電力生產(chǎn)等連續(xù)型生產(chǎn)類(lèi)型截然不同,在機(jī)械加工中，產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)一道道工序、多次換刀與一系列動(dòng)作逐步累加而成型的,通過(guò)成組技術(shù)將產(chǎn)品分類(lèi)， 力求把中、 小批量產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成大批大量生產(chǎn)的形式， 組成流水生 產(chǎn)作業(yè)，在一定程度上可以使機(jī)械加工生產(chǎn)類(lèi)型由離散型轉(zhuǎn)化為連續(xù)型。 但要把 這種連續(xù)型生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化， 只有在數(shù)控車(chē)床誕生以后， 把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入 金屬切削車(chē)床之中，才從根本上解決了 柔性制造”(Flexible Manufacturing)、自 動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題 ,因此，毫不夸張地說(shuō)：數(shù)

5、控車(chē)床的產(chǎn)生是機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域 中的一場(chǎng)重大的技術(shù)革新 , 經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的不斷改進(jìn)、開(kāi)拓與發(fā)展，數(shù)控車(chē)床已 形成品種齊全，種類(lèi)繁多、性能完善與外觀造型完美的自動(dòng)化生產(chǎn)裝備,而且正在邁向更高的層次 實(shí)現(xiàn)無(wú)人化工廠 .。目前，數(shù)控車(chē)床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產(chǎn)效率高， 具有很多的優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)控車(chē)床是復(fù)雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機(jī)、電、液等很多技 術(shù)，發(fā)生故障是難免的 ,機(jī)械銹蝕、機(jī)械磨損、機(jī)機(jī)械失效，電子元器件老化、 插件接觸不良、 電流電壓波動(dòng)、 溫度變化、 干擾、噪聲，軟件丟失或本身有隱患、 灰塵等，但由于技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)、復(fù)雜，且我國(guó)從事數(shù)控車(chē)床電氣設(shè)計(jì)、應(yīng)用與 維修技術(shù)工作的工程技

6、術(shù)人員數(shù)以萬(wàn)計(jì)， 然而由于此項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜性、 多樣性和 多變性以及一些客觀環(huán)境因素的制約， 在數(shù)控車(chē)床電氣維修技術(shù)方面還沒(méi)有形成 一套成熟的、 完整的理論體系。 當(dāng)今控制理論與自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展， 尤其是 微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異， 使得數(shù)控技術(shù)也在同步飛速發(fā)展， 數(shù)控系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式上的 PC 基、開(kāi)放化和性能上的多樣化、復(fù)雜化、高智能化不僅給其 應(yīng)用從觀念到實(shí)踐 帶來(lái)了巨大變化，也在其維修理論、技術(shù)和手段上帶來(lái)了很 大變化。因此對(duì)維修人員的素質(zhì)要求很高的維修經(jīng)驗(yàn)， 要求他們具有較深的專(zhuān)業(yè) 知識(shí)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn) ,在數(shù)控車(chē)床出現(xiàn)故障才能及時(shí)排除，沒(méi)有理論指導(dǎo)的實(shí) 踐是盲目的實(shí)踐 ,沒(méi)

7、有實(shí)踐的理論空洞的理論。伴隨著數(shù)控車(chē)床的普遍應(yīng)用，數(shù)控車(chē)床的維修與保養(yǎng)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，本文 旨在通過(guò)對(duì)數(shù)控車(chē)床故障的分析與維修保養(yǎng)等方面做了必要的介紹， 是因?yàn)槊颗_(tái) 數(shù)控車(chē)床經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后都會(huì)出現(xiàn)零部件的損壞， 且在首次使用數(shù)控車(chē)床或由 工人不熟練操作時(shí)，在一段時(shí)間里有 1/3 以上的故障是由操作不當(dāng)引起的 ，但 是即使開(kāi)展有效的預(yù)防性維護(hù)可以延長(zhǎng)元器件的工作壽命， 延長(zhǎng)機(jī)械部件的磨損 周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，延長(zhǎng)車(chē)床的工作時(shí)間。數(shù)控車(chē)床具有集機(jī)、電、液于一身的特點(diǎn)， 是一種自動(dòng)化程度高的先進(jìn)設(shè)備，為 了充分發(fā)揮其效益， 以減少故障延長(zhǎng)系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間， 所以要求數(shù)控車(chē)床 維護(hù)人員

8、不僅要有機(jī)械加工工藝以及液壓氣動(dòng)方面的知識(shí)， 還要具備電子計(jì)算機(jī) 、自動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)及測(cè)量技術(shù)等方面的知識(shí) ，這樣才能全面的了解和掌握數(shù)控 車(chē)床，及時(shí)搞好維護(hù)保養(yǎng)工作。第一章 數(shù)控車(chē)床的維修一、 數(shù)控車(chē)床維修 工作的基本條件數(shù)控車(chē)床的身價(jià)從幾十萬(wàn)元到上千萬(wàn)元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序 的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機(jī)，其影響和損失往往很大。但是，人們對(duì)這樣的設(shè)備 往往更多地是看重其效能， 而不僅對(duì)合理地使用不夠重視， 更對(duì)其保養(yǎng)及維修工 作關(guān)注太少， 日常不注意對(duì)保養(yǎng)與維修工作條件的創(chuàng)造和投入， 故障出現(xiàn)臨時(shí)抱 佛腳的現(xiàn)象很是普遍。 因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控車(chē)床的效益， 我們一定要重視維 修工作，創(chuàng)

9、造出良好的維修條件。1人員條件 數(shù)控車(chē)床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關(guān)鍵取決于電氣維修人員的素質(zhì)條件。1）首先是有高度的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德。2）知識(shí)面要廣， 要學(xué)習(xí)并基本掌握有關(guān)數(shù)控車(chē)床電氣控制的各學(xué)科知識(shí)， 如 計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)、自動(dòng)控制與拖動(dòng)理論、控制技術(shù)、加工工藝 以及機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，當(dāng)然還包括基本數(shù)控知識(shí)。3）應(yīng)經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn)， 數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)， 尤其是針對(duì)具體數(shù)控 車(chē)床的技術(shù)培訓(xùn)， 首先是參加相關(guān)的培訓(xùn)班和車(chē)床安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際培訓(xùn)， 然后向 有經(jīng)驗(yàn)的維修人員學(xué)習(xí)，而更重要且更長(zhǎng)時(shí)間的是自學(xué)。4）勇于實(shí)踐， 要積極投入數(shù)控車(chē)床的維修與操作的工作中去， 在不斷的

10、實(shí)踐 中提高分析能力和動(dòng)手能力。5）掌握科學(xué)的方法， 要做好維修工作光有熱情是不夠的， 還必須在長(zhǎng)期的學(xué) 習(xí)和實(shí)踐中總結(jié)提高，從中提煉出分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)的方法。6）學(xué)習(xí)并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。7）掌握一門(mén)外語(yǔ)，特別是英語(yǔ)，起碼應(yīng)做到能看懂技術(shù)資料。2物質(zhì)條件1 ）準(zhǔn)備好通用的和某臺(tái)數(shù)控車(chē)床專(zhuān)用的電氣備件。2）非必要的常備電器元件應(yīng)做到采購(gòu)渠道快速暢通。3）必要的維修工具、 儀器儀表等， 最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟 件。4）每臺(tái)數(shù)控車(chē)床所配有的完整的技術(shù)圖樣和資料。5）數(shù)控車(chē)床使用 、維修技術(shù)資料檔案。3關(guān)于預(yù)防性維護(hù) 預(yù)防性維護(hù)的目的是為了降低故障率，其工

11、作內(nèi)容主要包括下列幾方面的工作：1）人員安排為每臺(tái)數(shù)控車(chē)床分配專(zhuān)門(mén)的操作人員、 工藝人員和維修人員， 所 有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。2）建檔針對(duì)每臺(tái)車(chē)床的具體性能和加工對(duì)象制定操作規(guī)章， 建立工作與維修 檔案，管理者要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改進(jìn)。3）日常保養(yǎng)對(duì)每臺(tái)數(shù)控車(chē)床都應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容（ 如坐標(biāo)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑、磨損情況，主軸潤(rùn)滑等，油、水氣路，各項(xiàng)溫度控制， 平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動(dòng)帶的松緊 , 繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線(xiàn) 端是否松動(dòng)， 電氣柜通風(fēng)狀況等等 ）及各功能部件和元?dú)饧谋ｐB(yǎng)周期 （ 每日、每 月、半年或不定期 ） 。4）提高利用率數(shù)控

12、車(chē)床如果較長(zhǎng)時(shí)間閑置不用， 當(dāng)需要使用時(shí)， 首先車(chē)床的 各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)會(huì)由于油脂凝固、 灰塵甚至生銹而影響其靜、 動(dòng)態(tài)傳動(dòng)性能， 降低車(chē)床精度， 油路系統(tǒng)的堵塞更是一大煩事； 從電氣方面來(lái)看， 由于一臺(tái)數(shù)控車(chē)床的 整個(gè)電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以萬(wàn)計(jì)的電子元器件組成的， 他們的性能和壽命具 有很大離散性，從宏觀來(lái)看分三個(gè)階段： 在一年之內(nèi)基本上處于所謂 “磨合 ”階段。 在該階段故障率呈下降趨勢(shì)，如果在這期間不斷開(kāi)動(dòng)車(chē)床則會(huì)較快完成“磨合 ”任務(wù)，而且也可充分利用一年的維修期； 第二階段為有效壽命階段， 也就是充分 發(fā)揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護(hù)保養(yǎng)的條件下,車(chē)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)至少可在五年以上；

13、 第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段， 電器硬件故障會(huì)逐漸增多， 數(shù) 控系統(tǒng)的使用壽命平均在810年左右。因此，在沒(méi)有加工任務(wù)的一段時(shí)間內(nèi)， 最好較低速度下空運(yùn)行車(chē)床，至少也要經(jīng)常給數(shù)控車(chē)床通電,甚至每天通電。二、 數(shù)控車(chē)床故障診斷我們要學(xué)習(xí)車(chē)床的診斷首先要需要了解兩個(gè)概念：系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng) 在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力， 故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件 和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去了規(guī)定的功能：1 診斷的內(nèi)容1 ）動(dòng)作診斷：監(jiān)視車(chē)床各動(dòng)作部分， 判定動(dòng)作不良的部位。 診斷部位是 ATC、 APC和車(chē)床主軸。2）狀態(tài)診斷：當(dāng)車(chē)床電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載時(shí)，觀察運(yùn)行狀態(tài)。3）點(diǎn)檢診斷：定期點(diǎn)檢液壓元件、氣動(dòng)元

14、件和強(qiáng)電柜。4）操作診斷：監(jiān)視操作錯(cuò)誤和程序錯(cuò)誤。5）數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷。2典型數(shù)控車(chē)床的故障診斷與維修1 ）伺服報(bào)警 414# 、 410#臺(tái)灣省產(chǎn) FTC-30 數(shù)控車(chē)床在加工過(guò)程中出現(xiàn) 414# 、 410# 報(bào)警 , 動(dòng) 力停止。關(guān)閉電源再開(kāi)機(jī) ,X 軸移動(dòng)時(shí)車(chē)床振顫 , 后又出現(xiàn)報(bào)警并動(dòng)力停止。 查系統(tǒng)維修手冊(cè) , 報(bào)警信息為伺服報(bào)警、 檢測(cè)到 X 軸位置偏差大。 根據(jù)現(xiàn)象分 析，認(rèn)為可能有以下原因：伺服驅(qū)動(dòng)器壞；X軸滾珠絲杠阻滯及導(dǎo)軌阻 滯。針對(duì)原因，調(diào)換同型號(hào)驅(qū)動(dòng)器后試機(jī)，故障未能排除。針對(duì)故障，進(jìn) 入伺服運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視畫(huà)面 , 移動(dòng)軸觀察驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率 , 發(fā)現(xiàn)明顯偏大 , 達(dá)到 25

15、0%-300%。 判斷可能為機(jī)械故障。 拆開(kāi) X 軸防護(hù)罩 , 仔細(xì)檢查滾珠絲杠 和導(dǎo)軌均未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。 車(chē)床 X 軸水平傾斜 45o 安裝 , 應(yīng)有防止其下滑的 平衡塊或制動(dòng)裝置 , 檢查中未發(fā)現(xiàn)平衡塊 , 但車(chē)床說(shuō)明書(shū)電器資料 顯示 PMC 確有 X 軸剎機(jī)釋放輸出接點(diǎn) , 而對(duì)比同型車(chē)床該接點(diǎn)輸出正常。檢查車(chē) 床廠設(shè)置的 I/0 轉(zhuǎn)接板 , 該點(diǎn)輸出繼電器工作正常 , 觸點(diǎn)良好 , 可以輸出 110V 制動(dòng)釋放電壓。據(jù)此可斷定制動(dòng)線(xiàn)圈或傳輸電纜有故障。斷電后 , 用萬(wàn) 用表檢測(cè)制動(dòng)線(xiàn)圈直流電組及絕緣良好 , 兩根使用的電纜中有一根已斷掉。更 換新的電纜后開(kāi)機(jī)試驗(yàn) , 一切正常。 此故障

16、雖然是有系統(tǒng)報(bào)警 , 但直接原因卻 是電纜斷線(xiàn)。這一故障并不常見(jiàn)車(chē)床廠家在安裝整機(jī)時(shí)處理不當(dāng)或電器件壓接不 牢靠通常卻都能引起一些故障而此類(lèi)故障分析查找原因較麻煩。2 ）統(tǒng)制 # 報(bào)警1000 型加工中心在加工時(shí)出現(xiàn) 409# 報(bào)警 , 停機(jī)重開(kāi)可繼續(xù)加工 , 加 工中故障重現(xiàn)。發(fā)生故障時(shí)，主軸驅(qū)動(dòng) 放大器處于報(bào)警狀態(tài)，顯示5 6號(hào)報(bào)警。 維修手冊(cè)說(shuō)明為控制系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或故障。拆下放大器檢查 , 發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇油 污較多 , 清洗后風(fēng)干 , 裝上試機(jī)故障未排除。拆下放大器打開(kāi)檢查 , 發(fā)現(xiàn)電路 板油污嚴(yán)重 , 且有金屬粉塵附著。拆下電路板 , 用無(wú)水乙醇清洗 , 充分干燥后 裝機(jī)試驗(yàn) , 故障排

17、除。此例中 , 故障起因?yàn)樵O(shè)備工作環(huán)境因素 , 空氣濕度大、 干式加工、金屬粉塵大。數(shù)控車(chē)床的系統(tǒng)主板、電源模塊、伺服放大器等的電路 板由于高度集成 , 大都由多層印刷電路板復(fù)合而成 , 線(xiàn)間距離狹小 , 異物進(jìn) 入極易引起電路板故障 , 這應(yīng)該引起使用者的高度注意。 數(shù)控車(chē)床經(jīng)過(guò)近年來(lái) 發(fā)展，技術(shù)己日臻成熟，功能越來(lái)越強(qiáng)，維修越來(lái)越方便。作為數(shù)控系統(tǒng)的最終 用戶(hù)加工工廠來(lái)說(shuō) , 所要做的就是選取合適的系統(tǒng)配置 , 造就車(chē)床適 當(dāng)?shù)墓ぷ鳝h(huán)境 , 加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng) , 利用有效的設(shè)備資源 , 充分開(kāi)發(fā)系統(tǒng)潛能 , 最大限度地為企業(yè)創(chuàng)造利潤(rùn)。該車(chē)床在運(yùn)行過(guò)程中顯示屏上突然出現(xiàn) 414 報(bào)警。查詢(xún)相關(guān)資

18、料得知 414 號(hào)報(bào)警指示意義為 “ 在 X 軸方向上 , 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障 ” 。根 據(jù)經(jīng)驗(yàn) , 我們首先關(guān)掉總電源 , 然后將電柜門(mén)打開(kāi)后 , 重新開(kāi)機(jī) , 目測(cè) X 軸驅(qū)動(dòng)板工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其板上 “ HC ”報(bào)警指示燈點(diǎn)亮。查閱相關(guān)資料得知 伺服放大器中發(fā)生電流異常。于是我們作了下列步驟的進(jìn)一步維修判斷。（1）檢查該車(chē)床參數(shù)表 , 對(duì)照廠家提供參數(shù)目錄 , 結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異常參數(shù)。（ 2）重新關(guān)掉車(chē)床總電源 , 小心取下伺服驅(qū)動(dòng)板。靜態(tài)檢查板后面的大功 率放大模塊 , 基本正常。然后將取下的伺服放大驅(qū)動(dòng)板作靜態(tài)檢查 , 用萬(wàn)用表 分別檢查板上的大電流元件 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)大功率放大模塊的 2

19、 只前置放 大晶體 管已擊穿 （ 型號(hào)為 R2662） 。將此管摘下 , 換上同型號(hào)新管后 , 重新裝入車(chē) 床的電柜內(nèi) , 通電試用后 , 顯示屏上報(bào)警號(hào)消失。同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)板上 “ HC” 報(bào)警指示燈熄滅。此時(shí) , 我們認(rèn)為故障已排除。但是沒(méi)有想到的是 , 當(dāng)車(chē)床作 空運(yùn)行時(shí) ,X 軸上可聽(tīng)到明顯 “ 咯、咯、咯 ” 的聲音 , 似滾珠絲杠螺母中 的滾珠損壞的聲音 , 當(dāng)時(shí)我們公司機(jī)械電氣技術(shù)人員一致認(rèn)為 X 軸方向還存 在阻尼現(xiàn)象。初步判斷認(rèn)為螺母中滾珠有損壞 , 但當(dāng)我們用于轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠時(shí) , 卻 顯得比較輕松 , 無(wú)明顯的卡阻現(xiàn)象。憑經(jīng)驗(yàn)判斷伺服驅(qū)動(dòng)部分有故障。于是我 們檢查伺服驅(qū)動(dòng)板輸出線(xiàn)

20、到電動(dòng)機(jī)的中間環(huán)節(jié) , 查出中間的保護(hù)開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn) 已呈開(kāi)路狀態(tài)。在手邊無(wú)配件的情況下 , 用 1.5mm 的導(dǎo)線(xiàn)短接 , 重新開(kāi)機(jī)運(yùn) 行 , 車(chē)床工作正常。在數(shù)控車(chē)床維修過(guò)程中 , 有時(shí)會(huì)遇到一些比較特殊的故障 , 例如 : 有的車(chē)床在 剛開(kāi)機(jī)時(shí) , 系統(tǒng)和車(chē)床工作正常。但是 , 當(dāng)工作一段時(shí)間后 , 將出現(xiàn)某一故障。 這種故障有的通過(guò)關(guān)機(jī)后得以清除 , 有的必須經(jīng)過(guò)關(guān)機(jī)較長(zhǎng)的時(shí)間后 , 車(chē)床才 能重新工作。 此類(lèi)故障常常被人們稱(chēng)為“軟故障”。 由于此類(lèi)故障的不確定性和 發(fā)生故障的隨機(jī)性 , 使得車(chē)床時(shí)好時(shí)壞 , 這給檢查、測(cè)量帶來(lái)了相當(dāng)?shù)睦щy。 維修人員必須具備較高的業(yè)務(wù)水平和豐富的實(shí)踐經(jīng)

21、 驗(yàn) , 仔細(xì)分析故障現(xiàn)象 , 才能判定故障原因 , 并加以解決。下面是在數(shù)控車(chē)床維修中一起比較典型的 “ 軟故障”維修事例 , 現(xiàn)將故障現(xiàn)象、維修過(guò)程及分析思路介紹如下 , 供參 考。1 故障現(xiàn)象臺(tái)灣GOODWAY公司生產(chǎn)的 GCL-15型數(shù)控車(chē)床,采用FANUC 0 T 數(shù)控系統(tǒng)。 X 、 Z 分別采用 FANUC 5 、10 型 AC 伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) , 主軸 采用 FANUC 8S AC 主軸驅(qū)動(dòng)。車(chē)床帶液壓夾具、液壓支架和 15 把刀的自 動(dòng)換刀裝置 , 全封閉防護(hù) , 自動(dòng)排屑。車(chē)床本身價(jià)格高、 精度好 , 是該公司的主 要加工設(shè)備之一。該車(chē)床發(fā)生的故障現(xiàn)象為 : 車(chē)床開(kāi)機(jī)時(shí)全部動(dòng)

22、作正常 , 伺服進(jìn)給系統(tǒng)高速運(yùn) 動(dòng)平穩(wěn)、低速無(wú)爬行 , 加工的零件 精度全部達(dá)到要求。當(dāng)車(chē)床正常工作 5-7h 后 ,Z 軸出現(xiàn)劇烈振蕩 ,CNC 報(bào)警 , 車(chē)床無(wú)法正常工作。這時(shí) , 即使關(guān)機(jī)再 啟動(dòng) , 只要手動(dòng)或自動(dòng)移動(dòng) Z 軸 , 在所有速度范圍內(nèi) , 都發(fā)生劇烈振蕩。 但 是 , 如果關(guān)機(jī)時(shí)間足夠長(zhǎng) , 車(chē)床 又可以正常工作 5-7h, 并再次出現(xiàn)以上故 障 , 如此周期性重復(fù)。2 故障分析根據(jù)以上故障現(xiàn)象 , 分析其原因不外乎與 Z 軸有關(guān)的機(jī)械、電氣兩個(gè)方面。 在機(jī)械方面 , 可能是由于貼塑導(dǎo)軌的熱變形、脫膠 , 滾珠絲杠、絲杠軸承的局 部損壞或調(diào)整不當(dāng)?shù)仍蛞鸬姆蔷鶆蛐载?fù)載變

23、化 , 導(dǎo)致進(jìn)給系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 在電氣方面 , 可能是由于某個(gè)元件的參數(shù)變化 , 引起系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性改變 , 導(dǎo) 致系統(tǒng)的不穩(wěn)定等。鑒于本車(chē)床采用的是半閉環(huán)伺服系統(tǒng) , 為了分清原因 , 維修的第一步是松開(kāi) Z 軸伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠之間的機(jī)械聯(lián)接。在 Z 軸無(wú)負(fù)載的情況下 , 運(yùn)行加工 程序 , 以區(qū)分機(jī)械、電氣故障。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) : 故障仍然存在 , 但發(fā)生故障的時(shí) 間有所延長(zhǎng)。因此 , 可以確認(rèn)故障為電氣原因 , 并且和負(fù)載大小或溫升有關(guān)。 由于數(shù)控車(chē)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)包含了 CNC 、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)機(jī)三大部分 , 為了進(jìn)一步分清原因 , 維修的第二步是將 CNC 的 X 軸和 Z 鈾的

24、速度給定和 位置反饋互換 （CNC 的 M6 與 M8,M7 與 M9 互換 ）, 即：利用 CNC 的 X 軸指令控制車(chē)床的 Z 軸伺服和電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng) ,CNC 的 Z 軸指令控制車(chē)床的 X 軸伺服和電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng) , 以判別故障發(fā) 生在 CNC 或伺服。經(jīng)更換發(fā)現(xiàn) , 此時(shí) CNC 的 Z 軸 （ 帶 X 軸伺服及電動(dòng)機(jī) ） 運(yùn)動(dòng)正常 , 但 X 軸 （ 帶 Z 軸伺 服及電動(dòng)機(jī) ）運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)振蕩。據(jù)此 ,可以確認(rèn) : 控制 Z 軸的 CNC 正常, 故障 在 Z 軸伺服驅(qū)動(dòng)或伺服電動(dòng)機(jī)上。考慮到該車(chē)床 X 、 Z 軸采用的是同系列的 AC 伺服驅(qū)動(dòng) , 其伺服 PCB 板型 號(hào)和規(guī)格相同 ,

25、為了進(jìn)一步縮小檢查范圍 , 維修的第三步是在恢復(fù)第二步 CNC 和 X 、 Z 伺服間的正常連接后 , 將 X 、 Z 的 PCB 板經(jīng)過(guò)調(diào)整設(shè)定 后互換。經(jīng)互換發(fā)現(xiàn) , 這時(shí) X 軸工作仍然正常 ,Z 軸故障依舊?？梢?jiàn) ,Z 軸 的 PCB 板正常。根據(jù)以上試驗(yàn)和檢查 , 可以確認(rèn)故障是由于 Z 軸伺服主回路或伺服電動(dòng)機(jī)的 不良而引起的。經(jīng)以上維修 , 車(chē)床恢復(fù)了正常。3結(jié)語(yǔ)數(shù)控車(chē)床的 " 軟故障 " 是維修過(guò)程中最難解決的問(wèn)題之一。在條件許可時(shí) 使用 " 互換法 " 可以較快地判別故障所在 , 而根據(jù)原理進(jìn)行分析 , 是解決 問(wèn)題的根本辦法。維修人員

26、應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況 , 仔細(xì)分析故障現(xiàn)象 , 才能判定 故障原因 , 并加以解決。故障現(xiàn)象一是 CRT 顯示 414# 報(bào)警。報(bào)警信息為 :SERVO ALARM:X AXISDETECTIONSYSTEM ERROR同時(shí) , 伺服驅(qū)動(dòng)單元的 LED 報(bào)警顯示碼為 8 點(diǎn)亮。故障分析與處理通過(guò)查 看FANUC O系統(tǒng)維修說(shuō)明書(shū)可知：414#報(bào)警為“X軸的伺服系統(tǒng)異常，當(dāng)錯(cuò) 誤的信息輸出至 DGN0720 時(shí) , 伺服系統(tǒng)報(bào)警”。根據(jù)報(bào)警顯示內(nèi)容 , 用車(chē)床 自我診斷功能檢查車(chē)床參數(shù) DGN072 上的信息 , 發(fā)現(xiàn)第 4 位為“1，”而正常 情況下該位應(yīng)為“0?！爆F(xiàn)該位由“0”變?yōu)椤?則”為異常電

27、流報(bào)警 , 同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng) 單元 LED 報(bào)警顯示碼為 8點(diǎn)亮 , 也表示該伺服軸過(guò)電流報(bào)警。檢查伺服驅(qū)動(dòng) 器模塊，用萬(wàn)用表測(cè)得電源輸入端阻抗只有6Q,低于正常值，因而可判斷該軸伺服驅(qū)動(dòng)單元模塊損壞。更換后正常。故障現(xiàn)象二 轉(zhuǎn)塔刀架在換刀過(guò)程時(shí)出現(xiàn) 2011# 、 2014# 報(bào)警： 故障分析與處理查看電氣使用說(shuō)明書(shū)可知2011# 報(bào)警表示轉(zhuǎn)塔有故障 ,2014# 報(bào)警指轉(zhuǎn)塔未卡緊?？赡苁怯捎诰ㄎ粫r(shí)接近開(kāi)關(guān)未發(fā)出信號(hào) , 電 磁鐵不能鎖緊。利用 FANUC 系統(tǒng)具有的 PLC 梯形圖動(dòng)態(tài)顯示功能 , 發(fā)現(xiàn)精 定位接近開(kāi)關(guān) X0021.2 未亮 （ 沒(méi)有接通 ） 。拆下此開(kāi)關(guān)并檢查 , 通斷正常

28、。 估計(jì)是接近開(kāi)關(guān)與感應(yīng)塊的距離不當(dāng)造成的。 調(diào)整兩者的距離使它們保持適當(dāng)?shù)?距離 0.8mm, 再查看 X0021.2 信號(hào)通斷正常 , 轉(zhuǎn)塔刀架能正常 使用。例1故障現(xiàn)象：Y軸速度異常，05 #、07 #和37 #報(bào)警。故障檢查及分析：查 FANUC-BESK 7M 系統(tǒng)維修手冊(cè)， 05 系統(tǒng)急停機(jī)信 號(hào)接通；07 #系速度控制單元報(bào)警；37 #系丫軸位置控制偏移過(guò)大。 從維修手冊(cè)中看， 05 報(bào)警是由緊急停機(jī)造成，排除其報(bào)警并不困難，對(duì)于 07 報(bào)警，維修手冊(cè)指出： 任意一軸的速度控制單元處于報(bào)警條件， 或電機(jī)電源線(xiàn) 的接觸器斷路，產(chǎn)生該報(bào)警?？煽紤]下列原因：電機(jī)過(guò)載：速度控制的電源 變

29、壓器過(guò)熱； 速度控制電源變壓器的電源保險(xiǎn)絲斷； 在控制部分電源輸入端 子板上，接線(xiàn)座XI的EMGI N1和EMGI N2之間的觸點(diǎn)開(kāi)路；在控制部分 電源輸入支架上，交流100V保險(xiǎn)絲（F5）斷；連接速度控制單元與控制部 分之間的信號(hào)電纜斷開(kāi)或從觸頭中脫落； 由于某種原因其它伺服機(jī)構(gòu)報(bào)警， 電 機(jī)電源線(xiàn)上的接觸器（MCC）斷開(kāi)。我們經(jīng)過(guò)對(duì)以上 7 項(xiàng)的宏觀分析， 認(rèn)為 07報(bào)警與 05 均是由于 丫 軸速度 異常之后，我們采用緊急停機(jī)手段所引起。因此，把以檢查的重點(diǎn)放在 37 報(bào) 警上。從維修手冊(cè)上看，37 #報(bào)警有兩條原因：伺服電機(jī)電源線(xiàn)斷線(xiàn)；位置檢 測(cè)器和伺服電機(jī)之間的連線(xiàn)松動(dòng)。分析原因，伺

30、服電機(jī)有轉(zhuǎn)速，說(shuō)明電源線(xiàn)未斷。與此同時(shí)，我們又將位置 控制環(huán)內(nèi)的偏移補(bǔ)償量調(diào)到 CRT 顯示器上，與正常值進(jìn)行比較，也無(wú)異常。從 而排除了 丫軸位置偏移量過(guò)大的問(wèn)題。對(duì)于，我們根據(jù) 先外后內(nèi)”的維修原則， 用分段判定法對(duì) NC 系統(tǒng)的 01 GN 710 位置控制器進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，具體步 驟如下：根據(jù)X、Y、Z三個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全一致的特點(diǎn)，將 Y、Z兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的NC中位置控制器的連線(xiàn)XC （Z軸）和XF （丫軸） 以及測(cè)速反饋線(xiàn)XE （Z軸）與XH （丫軸）對(duì)調(diào)，即在車(chē)床控制中，用 丫軸信 號(hào)控制 Z 軸，用 Z 軸信號(hào)控制 Y 軸，以檢查 NC 系統(tǒng)的好壞。調(diào)換后故障依

31、然 存在，說(shuō)明NC系統(tǒng)無(wú)故障；將標(biāo)準(zhǔn)電柜中 Y、Z伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)調(diào)，即 用 Z 軸控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng) 丫 軸，故障同樣存在，又排除了伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問(wèn)題， 將故障范圍縮小到 丫軸直流伺服電機(jī)中。拆開(kāi)直流伺服電機(jī)， 發(fā)現(xiàn)測(cè)速發(fā)電機(jī)與伺服電機(jī)之間的連接齒輪松動(dòng)。 由于 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種產(chǎn)生加速或減速信號(hào)和對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械作恒速控制的元件。故它與伺服電機(jī)之間的連接松動(dòng)便造成對(duì)恒速控制不準(zhǔn)，甚至對(duì)CNC 產(chǎn)生加速信號(hào)，從而造成 Y 軸速度異常。處理方法：將其連接齒輪緊固，故障排除。例 2 故障現(xiàn)象：主軸不能定向，負(fù)載表指針達(dá)紅區(qū)， 08 報(bào)警。 故障檢查及分析：查車(chē)床維修手冊(cè)， 08 報(bào)警為主

32、軸定位故障。根據(jù)維修 手冊(cè)的要求，我們打開(kāi)車(chē)床電源柜，在交流主軸控制器線(xiàn)路板上，找到了 7 個(gè) 發(fā)光二極管（6綠1紅）。這7個(gè)指示燈（從左到右）分別表示；定向指令； 低速檔；磁道峰值檢測(cè)；減速指令；精定位；定位完成；以上為綠色）； 試驗(yàn)方式。觀察這7個(gè)指示的情況如下：I#燈亮，3 #、5 #燈閃爍。這表明定位指令已經(jīng) 發(fā)出；磁道峰值已檢測(cè)到；定位信號(hào)也檢測(cè)到；但是系統(tǒng)不能完成定位，主軸仍 在低速運(yùn)行， 故 3#、 5#燈不斷閃爍。 調(diào)節(jié)主軸控制器上的電位器 RV5、 RV6 、 RV7 ，仍不能定位。從以上情況分析，懷疑是主軸箱上的放大器有問(wèn)題。打開(kāi)主軸防護(hù)罩檢查放 大器時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾

33、緊油缸軟管盤(pán)繞成絞形， 纏繞在主軸上， 分析這個(gè) 不正常的現(xiàn)象， 我們判斷就是該軟管盤(pán)繞致使主軸定位偏移而不能準(zhǔn)確定位， 造 成 08 #報(bào)警。解決方法： 將該軟管卸下捏直后裝好，又將主軸控制器中的調(diào)節(jié)器 RVII （定 位點(diǎn)偏移）進(jìn)行了重新調(diào)節(jié)。故障排除，報(bào)警消失，車(chē)床恢復(fù)正常運(yùn)行。例 3 故障現(xiàn)象：主軸 12 #報(bào)警故障檢查與分析：查 JCS 一 018 加工中心交流主軸系統(tǒng)明書(shū)知：主軸 12# 報(bào)警為直流電路電流過(guò)大， 故障原因有如下三種情況： 輸出端或電機(jī)繞組短路； 功率晶體管不良；印刷板故障。在確認(rèn)輸出端或電機(jī)繞組無(wú)短路的情況下，斷開(kāi)電源，檢查晶體管組件，檢 查方法如下：打開(kāi)印刷板，

34、拆去電機(jī)動(dòng)力線(xiàn)，用萬(wàn)用表 xIO Q檔檢查晶體管組件 的集電極（C1 C2 ）和發(fā)射極（E1 E2 ）之間；集電極（C1 C2 ）和基極（B1 B2 ） 之間以及基極（B1 B2 ）和發(fā)射極（E1 E2 ）之間的電阻值。晶體管組件損壞時(shí)， C-E ； C-B 之間成短路狀態(tài)，檢查發(fā)現(xiàn) CI-EI 之間短路，即晶體管組件已燒毀。為確定故障源，又對(duì)印刷板上晶體管回路進(jìn)行了檢查。檢查情況如下：將直 流耦合熔斷器F7拆下，合上交流電源，輸入正轉(zhuǎn)指令。測(cè)定 8個(gè)晶體管（型 號(hào)為 ET191 ）U、V、W 相再生回路的基極 -射極電壓（ CN6， CN7 上測(cè)量）。以發(fā)射極為基準(zhǔn)，測(cè)量 B-E 正常值一般

35、在 2V 左右，有問(wèn)題的回路與正?；芈?不同，發(fā)現(xiàn)了就可以判定。檢查 1C-1B 之間為短路，即 C-B 極擊穿。同時(shí)二極 管 D27 也擊穿。在更換上述部件后， 主軸報(bào)警變?yōu)?19 報(bào)警。查閱有關(guān)資料知： AL-19 報(bào)警為 U 相電流檢測(cè)電路偏置過(guò)流報(bào)警。對(duì)控制回路的電源進(jìn)行檢查，檢查印刷電路板上電源測(cè)試端子 19A-CT 為 AC19V ；19B- CT 為 AC19V ；交流輸入電源正常。直流輸出 +24V ， +15V ， +5V正常，而-15V電壓為“ 0。說(shuō)明三端穩(wěn)壓管7915電源異常，檢查7915 端壓管已被擊穿。解決方法：更換 7915 后， -15V 輸出電壓正常，主軸 A

36、L-19 報(bào)警消除。 同時(shí)，主軸 AL-12 報(bào)警答也消除，車(chē)床恢復(fù)正常。例 4 故障現(xiàn)象：主軸定位后， ATC 無(wú)定位指示，機(jī)械手無(wú)換刀動(dòng)作故障檢查 與分析，該故障發(fā)生后，車(chē)床無(wú)任何報(bào)警產(chǎn)生，除機(jī)械手不能正常工作外，車(chē)床 各部分都工作正常。用人工換刀后車(chē)床也能進(jìn)行正常工作。根據(jù)故障現(xiàn)象分析，認(rèn)為是主軸定位完成信號(hào)未送到 PLC，致使PLC中沒(méi)有得 到換刀指令。查車(chē)床連接圖，在 CN1 插座 22 、23上測(cè)到主軸定位完成信 號(hào)。該信號(hào)是在主軸定位完成后送至刀庫(kù)電機(jī)的一個(gè)信號(hào)，信號(hào)電壓為 +24V 。 這說(shuō)明主軸定位信號(hào)已經(jīng)送出。在PLC梯形圖上看到，ATC指示燈亮的條件為：AINI （機(jī)械手

37、原位）ON ; ATCP （換刀條件滿(mǎn)足）ON。首先檢查 ATCP 換刀條件是否滿(mǎn)足。 查 PLC 梯形圖， 換刀條件滿(mǎn)足的條件為：OREND （主軸定位完成）ON :INPI （刀庫(kù)伺服定位正常） ON :ZPZ（z軸零點(diǎn)）ON。以上三個(gè)條件均已滿(mǎn)足，說(shuō)明 ATCP已經(jīng)ON。其次檢查AINI條件是否滿(mǎn)足。從PLC梯形圖上看，AINI滿(mǎn)足的條件為： A75RLS （機(jī)械手75?；匦谐涕_(kāi)關(guān)）ON :INPI （刀庫(kù)伺服定位正常）ON ； 180RLS （機(jī)機(jī)械手180°回行程開(kāi)關(guān)）ON :AUPLS （機(jī)械手向上行程開(kāi) 關(guān)）ON。檢查以上三個(gè)行程開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn) A75RLS未壓到位。解決方

38、法：調(diào)整 A75RLS 行程開(kāi)關(guān)檔塊，使之剛好將該行程開(kāi)關(guān)壓好。此 時(shí)， ATC 指示燈亮，機(jī)械手恢復(fù)正常工作，故障排除。例5 故障現(xiàn)象： 99 報(bào)警故障 故障檢查與分析：該故障發(fā)生后，按車(chē)床任何鍵均不能工作，系統(tǒng)停止了任 何功能，也不能從手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入顯示燈面板執(zhí)行任何控制， 即整個(gè)系統(tǒng)處于 “死 機(jī)”狀態(tài)。同時(shí)，按清除鍵不能消除該報(bào)警，也不能熄滅上述指示燈。按R、 S+啟動(dòng)鍵不能啟動(dòng)系統(tǒng)。按I、L +啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)能啟動(dòng)，通用顯示器I顯示IL 字符，也能用清除鍵消除和顯示器 I 上的字符及數(shù)碼， 但不能清除號(hào)碼顯示器的 99 報(bào)警，按操作面板上的按鈕可進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但用手和紙帶輸入機(jī)不能輸入任 何

39、數(shù)據(jù)，車(chē)床仍不能工作。查閱 018 操作說(shuō)明書(shū)，從 86到 99 報(bào)警均未提 示是何種報(bào)警，因此不能根據(jù)車(chē)床的報(bào)警表及其處理辦法是進(jìn)行解決。根據(jù)上述檢查以及系統(tǒng)工作原理，我們懷疑是 CNC 系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，于是 進(jìn)行了如下的工作：檢查系統(tǒng)電源，在 01GN700 、 01G705 、 01GN701 、 02GN710 、 01GN715 、 01GN820 、 01GN725 、 N01 、 N00 上測(cè)得+ 5 、±15V 、 + 24V 電壓均正常。查 018 車(chē)床維修手冊(cè)，在報(bào)警表上，未指明 99 為何種 報(bào)警，我們從報(bào)警分類(lèi)欄上看到：99 #為p / S報(bào)警，表示程序誤差或

40、操作誤差 報(bào)警。根據(jù)該報(bào)警指示的范圍，我們首先將車(chē)床參數(shù)全部 清零（將 01GN700 板上的電池去掉）排除了程序誤差的故障， 99 報(bào)警未消除。其次，仔細(xì)檢查 車(chē)床的各參考位置，發(fā)現(xiàn)刀庫(kù)未回到參考點(diǎn)。為此，我們調(diào)整旋轉(zhuǎn)變壓器，使刀 庫(kù)重新回到參考點(diǎn)，排除了機(jī)械故障。 99 報(bào)答還是未消除?？紤]到刀庫(kù)電機(jī)是由附加位置控制器所控制，刀庫(kù)不回參考點(diǎn)這一故障的發(fā) 生是否將 CPU 數(shù)據(jù)總線(xiàn)鎖定，根據(jù) 018 7CM 系統(tǒng)為總結(jié)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，我們采 用插拔法將 02GN710 板上的數(shù)據(jù)總線(xiàn) AX2 拆下后，再重新開(kāi)機(jī)，系統(tǒng)啟動(dòng)成 功，通過(guò)顯示器 I 上無(wú)任何顯示，號(hào)碼顯示器上則顯示 02 、 07 報(bào)

41、警，按 N + 1 鍵， CRT 顯示： 02 ：數(shù)控柜過(guò)熱報(bào)警； 07 ：速度控制裝置報(bào)警。 對(duì)于 07報(bào)警我們認(rèn)為：因車(chē)床參數(shù)已經(jīng)消除，伺服電機(jī) X、 Y、 Z 的電磁接觸 器已處于斷開(kāi)狀態(tài)， 必然會(huì)產(chǎn)生該報(bào)警。 只要將車(chē)床參數(shù)恢復(fù)， 該報(bào)警的消除是 不難的。 對(duì)于 02 報(bào)警，車(chē)床操作說(shuō)明書(shū)上指出：（ 1 ）環(huán)境溫度過(guò)高；（ 2 ） 冷卻風(fēng)扇故障；（ 3 ）空氣過(guò)濾器不清潔。我們?cè)谂懦鲜鲆蛩睾?，利?CRT 進(jìn)行接口診斷，在 T 地址下，查找到數(shù) 據(jù)號(hào) 16 的第 7 位為 0 。正常狀態(tài)下該位應(yīng)為 “1”。車(chē)床操作說(shuō)明書(shū)上指出：該 位為數(shù)控柜過(guò)熱信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)接通時(shí)（即數(shù)控柜過(guò)熱時(shí)

42、）它為0 。由此，我們認(rèn)為是數(shù)控柜中的熱控開(kāi)關(guān)接通。 從數(shù)控柜中找到兩只熱控開(kāi)關(guān)， 型號(hào)分別為： 60M139 60M1Y7 。一只在附加位置控制板 02GN710 上，另一只在 PC-C 主 板上。檢查熱控開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn) PC-c 主板上那只開(kāi)關(guān)無(wú) 5V 工作電壓。故 T 地址 16 數(shù)據(jù)為 0。根據(jù) PC-C 印刷電路板電路檢查，在 PC 柜門(mén)上發(fā)現(xiàn) H50F PC 02 穩(wěn)壓裝置上無(wú) 24P 輸出電壓。 該電壓一路供 PC-C 主板工作；一路送車(chē)床側(cè)信 號(hào)。檢查穩(wěn)壓裝置，發(fā)現(xiàn)該裝置燒壞。更換該穩(wěn)壓裝置后，接上 PC-C 主板， 24P 電壓正常，同時(shí)號(hào)碼顯示器上 99 報(bào)警消除，但負(fù)載表旁的報(bào)

43、警指示為： 19 。再接上車(chē)床側(cè)信號(hào)，（即將 02GN710 板（附加軸位置控制）上的數(shù)據(jù) 總線(xiàn) AX2 插上） 24P 電壓消失，同時(shí) 99 報(bào)警又出現(xiàn)。這說(shuō)明 99 報(bào)警與 24P 電壓有關(guān)，其機(jī)理為：由于 PC-C 失去 24P 工作電壓，其輸入、輸出 動(dòng)作產(chǎn)生紊亂，從而封鎖了 CPU 數(shù)據(jù)總線(xiàn)，產(chǎn)生 PS 操作誤差報(bào)警，使整個(gè) 系統(tǒng)“死機(jī)”。該機(jī)理也與刀庫(kù)不回參考點(diǎn)的故障現(xiàn)象相吻合。查車(chē)床側(cè)信號(hào)短路的原因， 在車(chē)床強(qiáng)電柜 XT2 接線(xiàn)柱上查到 XT2-1 、XT2-2 線(xiàn)有短路現(xiàn)象， 再查該線(xiàn)， 發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)易位置控制器輸入信號(hào)線(xiàn)毛刺短路， 故使穩(wěn)壓 裝置燒壞。將該故障排除后，車(chē)床側(cè)信號(hào) 2

44、4P 電壓恢復(fù)正常， 99 報(bào)警消除， 系統(tǒng)恢復(fù)正常。通過(guò)對(duì)上述故障的維修，我認(rèn)為： FANUC-BESK 7M 系統(tǒng)具有自診斷功能， 在加工中可以在線(xiàn)診斷外部設(shè)備接口信號(hào)和車(chē)床控制輸入輸出信號(hào)，并由 CRT 顯示。 7M 系統(tǒng)有多達(dá) 80 多種報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，操作者和維修人員可查閱 操作說(shuō)明書(shū)上的報(bào)警信息表， 根據(jù)具體報(bào)警號(hào)的提示來(lái)查找問(wèn)題的癥結(jié)所在， 給 系統(tǒng)的維修和檢修帶來(lái)極大的方便第二章 數(shù)控車(chē)床故障的處置與分析排除的方法 一、車(chē)床故障處置 一旦CNC系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)操作人員應(yīng)采取急停措施，停止系統(tǒng)運(yùn)行，保護(hù)好 現(xiàn)場(chǎng)處理故障。1故障的表現(xiàn)1）系統(tǒng)發(fā)生故障的工作方式工作方式有：Ta

45、pe （紙帶方式）、MDI （手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式）、MEMORY存儲(chǔ)器 方式）、EDIT （編輯）、HANDL（手輪）、JOG（點(diǎn)動(dòng)）方式2）MDI/DPL（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入/顯示）。3）系統(tǒng)狀態(tài)顯示有時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)卻沒(méi)有報(bào)警， 此時(shí)需要通過(guò)診斷畫(huà)面觀 察系統(tǒng)所處的狀態(tài)。4）定位誤差超差情況。5）在CRT上的報(bào)警及報(bào)警號(hào)。6）刀具軌跡出現(xiàn)誤差時(shí)的速度。2故障的頻繁程度1）故障發(fā)生的時(shí)間及頻率。2）加工同類(lèi)工件時(shí)，發(fā)生故障的概率。3）故障發(fā)生的方式，判別是否與進(jìn)給速度、換刀方式或是與螺紋切削有關(guān)。4）出現(xiàn)故障的程序段。3故障的重復(fù)性1）將引起故障的程序段重復(fù)執(zhí)行多次進(jìn)行觀察，來(lái)考察故障的重復(fù)性。2）

46、將該程序段的編程值與系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行比較， 確認(rèn)兩者是否有差異。3）本系統(tǒng)以前是否發(fā)生過(guò)同樣故障？4外界狀況1）環(huán)境溫度。2）周?chē)恼駝?dòng)源。3）系統(tǒng)的安裝位置檢查，出故障時(shí)是否受到陽(yáng)光的直射等。4）切削液、潤(rùn)滑油是否飛濺到了系統(tǒng)柜、系統(tǒng)柜里是否進(jìn)水，受到水的浸漬（如暖氣漏水）等。5）輸入電壓調(diào)查，輸入電源是否有波動(dòng)、電壓值等。6）工廠內(nèi)是否有使用大電流的裝置。7）近處是否存在干擾源。8）附近是否正在修理或調(diào)試車(chē)床、安裝了新車(chē)床等。9）重復(fù)出現(xiàn)的故障是否與外界因素有關(guān)？5有關(guān)操作情況1）經(jīng)過(guò)什么操作之后才發(fā)生的故障？2）車(chē)床的操作方式對(duì)嗎？3）程序內(nèi)是否包含有增量指令？6車(chē)床情況1）車(chē)床調(diào)整

47、狀況。2）車(chē)床在運(yùn)輸過(guò)程中是否發(fā)生振動(dòng)？3）所用刀具的刀尖是否正常？4）換刀時(shí)是否設(shè)置了偏移量？5）間隙補(bǔ)償給的是否恰當(dāng)？6）機(jī)械零件是否隨溫度變化而變形？7）工件測(cè)量是否正確？7運(yùn)轉(zhuǎn)情況1）在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是否改變過(guò)或調(diào)整過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)方式？2）車(chē)床是否處于報(bào)警狀態(tài)？是否已作好運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備？3）車(chē)床操作面板上的售率開(kāi)關(guān)是否設(shè)定為 "0" ？4）車(chē)床是否處于鎖住狀態(tài)？5）系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài)？6）系統(tǒng)的保險(xiǎn)絲是否燒斷？7）車(chē)床操作面板上的方式選擇開(kāi)關(guān)設(shè)定是否正確？8車(chē)床和系統(tǒng)之間接線(xiàn)情況1）電纜是否完整無(wú)損？2）交流電源線(xiàn)和系統(tǒng)內(nèi)部電線(xiàn)是否分開(kāi)安裝？3）電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)是否分開(kāi)走線(xiàn)？4）信號(hào)

48、屏蔽線(xiàn)接地是否正確？5）繼電器、電磁鐵以及電動(dòng)機(jī)等電磁部件是否裝有噪聲抑制器？9. CNC裝置的外觀檢查1）車(chē)床柜檢查破損情況和是否是在打開(kāi)柜門(mén)的狀態(tài)下操作？2）車(chē)床柜內(nèi)部風(fēng)扇電機(jī)工作是否正常？3）紙帶閱讀機(jī)是否有污物？4）電源單元保險(xiǎn)絲是否正常？5）電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？6）印刷線(xiàn)路板。印刷線(xiàn)路板數(shù)量有無(wú)缺損？7）MDI/CRT單元。二 、車(chē)床故障分析 1NC 系統(tǒng)故障1）硬件故障 硬件故障是指已損壞的器件就能排除的故障，有時(shí)由于 NC 系統(tǒng)出現(xiàn)硬件的損 壞，使車(chē)床停機(jī)。 對(duì)于這類(lèi)故障的診斷， 首先必須了解該數(shù)控系統(tǒng)的工作原理及 各線(xiàn)路板的功能， 然后根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析， 在有

49、條件的情況下利用交換法準(zhǔn) 確定位故障點(diǎn)。例一、一臺(tái)采用德國(guó)西門(mén)子 SINUMERIK SYSTEM 3 的數(shù)控車(chē)床，其 PLC 采 用S5- 130W/B，一次發(fā)生故障，通過(guò)NC系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù)，在加工 中不起作用， 不能更改加工程序中 R 參數(shù)的數(shù)值。 通過(guò)對(duì) NC 系統(tǒng)工作原理及故 障現(xiàn)象的分析，我們認(rèn)為 PLC 的主板有問(wèn)題，與另一臺(tái)車(chē)床的主板對(duì)換后，進(jìn) 一步確定為 PLC 主板的問(wèn)題。經(jīng)專(zhuān)業(yè)廠家維修，故障被排除。例二、另一臺(tái)車(chē)床也是采用 SINUMERIK SYSTEM 3 數(shù)控系統(tǒng)，其加工程序號(hào) 輸入不進(jìn)去， 自動(dòng)加工無(wú)法進(jìn)行。 經(jīng)確認(rèn)為 NC 系統(tǒng)存儲(chǔ)器板出現(xiàn)問(wèn)題， 維修后

50、， 故障消除。2）軟故障軟故障是指由于編程錯(cuò)誤造成的軟件故障，只要 改變程序內(nèi)容，修改機(jī)床參數(shù) 設(shè)定就能排除故障， 數(shù)控車(chē)床有些故障是由于 NC 系統(tǒng)車(chē)床參數(shù)引起的， 有時(shí)因 為設(shè)置不當(dāng)， 有時(shí)因意外使參數(shù)發(fā)生變化或混亂， 這類(lèi)故障只要調(diào)整好參數(shù)， 就 會(huì)自然消失。 還有些故障由于偶然原因使 NC 系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)， 這類(lèi)故障有 時(shí)必須采取強(qiáng)行啟動(dòng)的方法恢復(fù)系統(tǒng)的使用。例一、一臺(tái)采用日本發(fā)那科公司 FANUC-OT 系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床， 每次開(kāi)機(jī)都發(fā) 生死機(jī)現(xiàn)象， 任何正常操作都不起作用。 后采取強(qiáng)制復(fù)位的方法， 將系統(tǒng)內(nèi)存全 部清除后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，重新輸入車(chē)床參數(shù)后，車(chē)床正常使用。這個(gè)故障就

51、是由于車(chē)床參數(shù)混亂造成的。例二、一臺(tái)采用西門(mén)子 SINUMERIK 810 的數(shù)控車(chē)床，一次出現(xiàn)問(wèn)題，每次開(kāi) 機(jī)系統(tǒng)都進(jìn)入 AUTOMATIC 狀態(tài)，不能進(jìn)行任何操作，系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)。經(jīng) 強(qiáng)制啟動(dòng)后，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。 這個(gè)故障就是因操作人員操作失誤或其它原因 使 NC 系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)。3）因其它原因引起的 NC 系統(tǒng)故障有時(shí)因供電電源出現(xiàn)問(wèn)題或緩沖電池失效 也會(huì)引起系統(tǒng)故障。例一 一臺(tái)采用德國(guó)西門(mén)子 SINUMERIK SYSTEM 3 的數(shù)控車(chē)床，一次出現(xiàn)故 障，NC系統(tǒng)加上電后，CRT不顯示，檢查發(fā)現(xiàn)NC系統(tǒng)上“COUPLING MODULE 板上左邊的發(fā)光二極管閃亮，指示故障。對(duì)

52、 PLC 進(jìn)行熱啟動(dòng)后，系統(tǒng)正常工作。 但過(guò)幾天后， 這個(gè)故障又出現(xiàn)了， 經(jīng)對(duì)發(fā)光二極管閃動(dòng)頻率的分析， 確定為電池 故障，更換電池后，故障消除。例二 另一臺(tái)也是采用西門(mén)子 SINUMIK 810 的數(shù)控車(chē)床， 出現(xiàn)這樣的故障， 當(dāng) 系統(tǒng)加上電源后，系統(tǒng)開(kāi)始自檢，當(dāng)自檢完畢進(jìn)入基本畫(huà)面時(shí)，系統(tǒng)掉電。經(jīng)分 析和檢查，發(fā)現(xiàn) X 軸抱閘線(xiàn)圈對(duì)地短路。系統(tǒng)自檢后，伺服條件準(zhǔn)備好，抱閘 通電釋放。抱閘線(xiàn)圈采用 24V 電源供電，由于線(xiàn)圈對(duì)地短路，致使 24V 電壓瞬 間下降， NC 系統(tǒng)采取保護(hù)措施自動(dòng)斷電。2伺服系統(tǒng)的故障由于數(shù)控系統(tǒng)的控制核心是對(duì)車(chē)床的進(jìn)給部分進(jìn)行數(shù)字控制，而進(jìn)給是由伺 服單元控制伺

53、服電機(jī)，帶動(dòng)滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由旋轉(zhuǎn)編碼器做位置反饋元件， 形成半閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)。 所以伺服系統(tǒng)在數(shù)控車(chē)床上起的作用相當(dāng)重要。 伺 服系統(tǒng)的故障一般都是由伺服控制單元、 伺服電機(jī)、測(cè)速電機(jī)、 編碼器等出現(xiàn)問(wèn) 題引起的。下面介紹幾例：例 伺服電機(jī)損壞一臺(tái)采用 SINUMERIK 810T 的數(shù)控車(chē)床，有一次刀塔出現(xiàn)故障， 轉(zhuǎn)動(dòng)不到位， 刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，出現(xiàn) 6016號(hào)報(bào)警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION，根據(jù) 工作原理和故障現(xiàn)象進(jìn)行分析， 刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的， 電機(jī)一啟動(dòng)， 伺 服單元就產(chǎn)生過(guò)載報(bào)警，切斷伺服電源，并反饋給 NC 系統(tǒng)，顯示 6016報(bào)警。 檢

54、查機(jī)械部分， 更換伺服單元都沒(méi)有解決問(wèn)題。 更換伺服電機(jī)后， 故障被排除。3外部故障由于現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)可靠性越來(lái)越高，故障率越來(lái)越低，很少發(fā)生故障。大 部分故障都是非系統(tǒng)故障， 是由外部原因引起的。 這類(lèi)故障是數(shù)控車(chē)床常見(jiàn)故障， 一般都是由于檢測(cè)開(kāi)關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)機(jī)械裝置等出 現(xiàn)問(wèn)題引起的。有些故障可產(chǎn)生報(bào)警，通過(guò)報(bào)答信息，可查找故障原因?，F(xiàn)代的 數(shù)控設(shè)備都是機(jī)電一體化的產(chǎn)品， 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 保護(hù)措施完善， 自動(dòng)化程度非 常高。有些故障并不是硬件損壞引起的， 而是由于操作、 調(diào)整、處理不當(dāng)引起的。 這類(lèi)故障在設(shè)備使用初期發(fā)生的頻率較高， 這時(shí)操作人員和維護(hù)人員對(duì)設(shè)備都

55、不 特別熟悉例 一臺(tái)數(shù)控車(chē)床一次出現(xiàn)故障， 負(fù)載門(mén)關(guān)不上， 自動(dòng)加工不能進(jìn)行， 而且無(wú) 故障顯示。這個(gè)負(fù)載門(mén)是由氣缸來(lái)完成開(kāi)關(guān)的，關(guān)閉負(fù)載門(mén)是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用NC系統(tǒng)的PC功能檢查PLC Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài) 為 1 。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是解決問(wèn)題的第一步， 而且是最重要的一步。 特別是對(duì)數(shù)控車(chē)床的外 部故障，有時(shí)診斷過(guò)程比較復(fù)雜，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，解決起來(lái)比較輕松。對(duì)外 部故障的診斷， 我們總結(jié)出兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)， 首先應(yīng)熟練掌握車(chē)床的工作原理和動(dòng)作順 序。其次要熟練運(yùn)用廠方提供的 PLC 梯圖，利用 NC 系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或用 機(jī)外編程器監(jiān)測(cè) PLC 的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)梯形

56、圖的鏈鎖關(guān)系，確定故障點(diǎn)，只要 做到以上兩點(diǎn)，一般數(shù)控車(chē)床的外部故障，都會(huì)被及時(shí)排除 . 三、數(shù)控車(chē)床故障排除的方法 1直觀法這是一種最基本的方法。維修人員通過(guò)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異 ?，F(xiàn)象的觀察以及認(rèn)真察看系統(tǒng)的每一處， 往往可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或 一塊印刷線(xiàn)路板。 這要求維修人員具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)， 要有多學(xué)科的較寬的知 識(shí)和綜合判斷的能力。2自診斷功能法現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)雖然尚未達(dá)到智能化很高的程度， 但已經(jīng)具備了較強(qiáng)的自診斷功 能。能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即在 CRT 上報(bào)警信息或用發(fā)光二極管批示出故障的大致起因。 利用自診斷功能， 也能顯

57、示 出系統(tǒng)與主機(jī)之間接口信號(hào)的狀態(tài)， 從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)械部分還是數(shù)控系 統(tǒng)部分，并批示出故障的大致部位。這個(gè)方法是當(dāng)前維修時(shí)最有效的一種方法。 3功能程序測(cè)試法所謂功能程序測(cè)試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能，如直線(xiàn)定位、 圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶(hù)宏程序等用手工編程或自動(dòng)編程方法，編 制成一個(gè)功能程序測(cè)試紙帶， 通過(guò)紙帶閱讀機(jī)送入數(shù)控系統(tǒng)中， 然后啟動(dòng)數(shù)控系 統(tǒng)使之進(jìn)行運(yùn)行， 藉以檢查車(chē)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性， 進(jìn)而判斷出故 障發(fā)生的可能起因。 本方法對(duì)于長(zhǎng)期閑置的數(shù)控車(chē)床第一次開(kāi)機(jī)時(shí)的檢查以及車(chē) 床加工造成廢品但又無(wú)報(bào)警的情況下，一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤

58、， 還是車(chē)床故障時(shí)的判斷是一較好的方法。4交換法這是一種簡(jiǎn)單易行的方法，也是現(xiàn)場(chǎng)判斷時(shí)最常用的方法之一。所謂交換法 就是在分析出故障大致起因的情況下， 維修人員可以利用備用的印刷線(xiàn)路板、 模 板，集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分， 從而把故障范圍縮小到印刷線(xiàn)路 板或芯片一級(jí)。 它實(shí)際上也是在驗(yàn)證分析的正確性。 在備板交換之前， 應(yīng)仔細(xì)檢 查備板是否完好， 并應(yīng)檢查備板的狀態(tài)應(yīng)與原板狀態(tài)完全一致。 這包括檢查板上 的選擇開(kāi)關(guān)，短路棒的設(shè)定位置以及電位器的位置。在置換CNC裝置的存儲(chǔ)器板 時(shí)，往往還需要對(duì)系統(tǒng)作存儲(chǔ)器的初始化操作 （如日本FANU公司的FS 6系統(tǒng) 用的磁泡存儲(chǔ)器就需要進(jìn)行這項(xiàng)工作） ，重新設(shè)定各種數(shù)控?cái)?shù)據(jù)， 否則系統(tǒng)仍將 不能正常地工作。又如更換FANU（公