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數控機床特殊故障的排除分析論文
摘要：在數控機床的使用過程中，出現故障，有些比較直觀，而有些比較特殊，針對幾個特殊故障進行分析，解決。
關鍵詞：干擾；參考點；亂扣；EG；壓力檢測
引言
隨著數控機床的普及，對數控機床的維修人員的要求也越來越高，在維修中遇到一些問題，如不能及時解決，會影響正常的生產任務，故維修人員需具有豐富的理論知識及維修經驗，才能及時排除數控機床的故障。下面介紹幾個所遇到的問題和解決辦法。
1、SP1241D/A變換器異常報警
1.1故障現象機床在運行過程中，出現SP1241D/A變換器異常報警，機床停止運行，按下“復位”鍵，報警不能消除，斷電再上電，報警消除，再繼續運行，有時又出現此報警。
1.2故障分析及解決辦法機床采用FANUC0i-D數控系統，出現此報警首先查找FANUC0i-D維修手冊，內容為模擬主軸控制用的D/A變換器異常。分析此故障是不定時出現，像是干擾引起，懷疑是變頻器運行產生的干擾，本機是數控系統輸出模擬主軸信號到東芝變頻器控制變頻電機驅動主軸運轉。在MDI方式下輸入M03S100（主軸正轉）指令，按下循環啟動按鈕，刀具沒有轉動，報警出現，反復試了多次，都是如此。又在MDI方式下輸入S100指令（無M03），只讓系統發出模擬量，不讓變頻器運行，結果報警同樣出現，反復試驗多次后排除變頻器的干擾，由此判斷可能有不確定干擾造成的，模擬主軸控制線路可能性大，經檢查發現系統接口到變頻器的傳送模擬量所用電纜沒有使用屏蔽電纜，隨更換成兩芯屏蔽電纜，再將屏蔽層做接地處理，再次啟動主軸操作，無報警產生,整機運行，也無報警，故障排除。
2、關機后再次開機加工工件時，刀具進刀位置不對
2.1故障現象一臺加工壓縮機轉子的銑床，開機加工工件，刀具軸向加工工件進給時，發現刀具不能進到關機前切削的槽里面，如果按照程序指令進到位工件就報廢了。2.2故障分析及解決辦法首先確認加工程序是否有誤，檢查程序，程序正確；懷疑工件旋轉軸（C軸）有問題，反復執行回零，看每次回零零位是否在同一個位置，結果發現，零位不在同一個位置，由此判斷是機床關機后再開機執行回零后，C軸的零位（參考點）不對引起的。檢查C軸伺服電機聯軸節、各級傳動，沒有發現問題，回想前幾天連接在C軸上的外置編碼器損壞，沒有備件，暫時將C軸的控制由全閉環改為半閉環控制，改動了一些系統參數，懷疑參數有誤，檢查有關參數，發現C軸的NO.1821（參考計數器容量）數值錯誤，是全閉環時的值，將其改為半閉環的值，再次執行回零，關機再開機，反復試，C軸每次回零都在同一位置，進行工件切削，故障現象解決。
3、機床試切新品種工件時，出現“亂扣”現象
3.1故障現象一臺滾齒機，試切新品種工件，在二次進刀時調節主軸速度倍率開關，齒輪出現“亂扣”。
3.2故障分析及解決辦法切削新品種是15齒的直齒齒輪，分三次進刀，第一次進刀切削工件是15齒，第二次進刀需要提高主軸的轉速，切削時發現齒數不對即“亂扣”了，觀察切削過的齒，發現齒數增加了，檢查程序，此時主軸轉速330rpm，齒數為15齒，程序沒有錯誤，齒數增加說明主軸轉動時工件軸轉得慢了，此機床采用西門子828D數控系統，使用了電子齒輪EG功能，主軸為主導軸，工件軸（C軸）為跟隨軸，主軸帶動C軸運轉，按照傳動關系主軸速度330rpm時，C軸應該每分鐘轉7920°（330/15*360=7920），查看C軸轉速為7200°/分，確定C軸轉得慢了，又將主軸速度提高，按照傳動關系，C軸的轉速也應該提高，但觀察發現，C軸速度一直保持不變，懷疑是C軸的最高速度被限制，查看828D數控系統手冊，參數NO.32000最高軸速度，C軸的設定值是20rpm，C軸的伺服電機額定轉速為2000rpm，電機與C軸傳動比為1:10，那么此軸的最高軸速度是200rpm，此參數設定錯誤，更改此參數，再切削，“亂扣”現象消除。分析之前切削沒有出現“亂扣”現象，是因為主軸速度一直在300rpm以下，在300rpm時，C軸每分鐘轉7200°，剛好在C軸的最高速度范圍內，當主軸速度為330rpm以上時，C軸的速度被限制了，跟不上主軸的速度了，所以出現“亂扣”現象。
4、機床不能開啟循環，刀具不能旋轉
4.1故障現象一臺轉子銑床，在切削過程中，刀具軸退出工件后刀具停止了運轉，再開動循環不能啟動，手動方式銑刀也不能轉動。
4.2故障分析及解決辦法看機床的報警信息，機床顯示“2003銑頭潤滑壓力低”報警，查看隨機說明書，此報警表示銑頭潤滑壓力低了，請檢查銑頭潤滑壓力或流量開關。按照說明書的介紹檢查潤滑泵站，潤滑油充足，不存在缺油的問題，而且潤滑泵工作正常，壓力正常。查看潤滑管路，發現潤滑管路上有一個流量開關，按照說明書介紹此流量開關是用來檢測油路是否有油，當油管有油時，油壓頂住流量開關，使此開關信號置“1”，當油管沒有油時，流量開關松開，使此開關信號置“0”。此機床控制采用FANUC0i-MD數控系統，流量開關的輸入信號是X9.3，打開系統PLC診斷畫面，此信號為0。因為排除了油路的可能性，估計是流量開關損壞了，檢查發現是流量開關的開關點損壞了，有潤滑油也不能將開關觸點接通，更換流量開關，再啟動機床，機床恢復正常。信號說明：R215.0刀具正轉M03代碼；X36.0循環啟動按鈕；X41.0刀具啟動按鈕；X41.2刀具停止按鈕；G7.2自動運行啟動信號。（與此故障無關信號刪除）針對此故障，分析PLC的控制，在自動運行時，流量開關的信號X9.3如果置“0”，經過（SUB24）TMRB1的延時，中間繼電器R400.1接通，其常開點閉合，接通了G066.4（報警回退信號），使機床的刀具軸退出了加工的工件，F65.4（報警回退完成信號）的常閉接點斷開，R217.1失電使Y0.6（刀具運轉信號輸出）斷電，刀具停止了運轉；在手動方式下流量開關的信號X9.3置“0”后，R217.0失電使Y0.6斷電，刀具在手動方式下也不能運轉。
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