分享数控机床故障检修几例

小黄豆

1.1故障现象
　　一台沈阳第三车床厂sl一296A型数控车床，工作台加工过程中出现CRT无显示（俗称黑屏），当重新按车床NC起动按钮，数控机床也不能恢复正常，各项加工功能均无。据操作者讲，几天前偶而出现同样故障，但能重新启动且工作如常。
4 p6 X( t- q& v　　1.  2故障检测与分析处理
- H( c6 o1 ]7 l0 h　　根据图1电气原理，首先检测数控系统的FANUC-0T-MATE-E2电源单元，控制单元的MTEE2ADC一与CRT／MDI部件，采用先易后难方法：
　　a.先查看-SB1，-SB2启动与停止按钮无损坏，触点良好。
/ y* o% t! Z7 A0 J* {2 n1 Z　　b.再查看J37，J27，J38，等多头线电缆与叉头无松动等异常现象。
　　c.当检测到CRT／MDI单元时发现+24 V供电没有到位。而电源单元的LED绿灯已亮，证明AC输入正常，并实测出该输出电压匀在正常范围之内。这说明电源单元本身良好。
( k  \" B4 N9 `! F) B　　d.经检测后分析：可能电源与CNC系统启动电路有故障，按此思路，仔细检查NC电路，怀疑是0N、0FF、COM三条信号线在机床中经多节插头插座串联导致的故障，为快速证明判断证确与否，采用“信号短路法”，将电路图中CP3处的ON、0FF、COM信号在插座XP／S54（1）、XP／S54（2）、XP／S54（3）的三个插孔内，进行短路处理后，合上机床总电源，这时NC立即启动。CRT／MDI面板显示正常，经试车机床的各项加工功能运转正常；也无其他异常报警。随后进一步处理；实测经校线（俗称叫线），发现故障点是在XP／S62（2）的插头处，电信号线脱焊所造成CNC程序启动后数控系统不能复位，经焊接处理后故障彻底排除；故障检修完毕。
　　2主轴电机过热故障
　　2.1故障现象
　　一台s1-296A数控车床在加工运转时发生“啃刀”现象并造成刀具损坏。 2.2故障检测与分析处理
1 v( Y9 w6 T. G5 b! }　　a.用手动JVC慢跑模式将车床X，Z轴调至原点，重新启动加工程序，进行试车，当工作台快速进给到加工位置时主轴仍不转，至此确诊为交流变频主轴电机调速系统存在故障。
　　b.根据图2分析主轴电机是由FR-SF-2-15K交流变频器控制转速的（因机床厂家不提供交流变频器内部图纸）故采用“数学模糊检修法”，视交流变频器内部为‘黑匣子”只需检查其外部各功能接口状态即可判断。
　　c.首先察看交流变频器控制系统的LED报警显示内容。
3 G* E4 A$ O' |* Q; c　　d.为区分是过热（指电动机本身过热）还是过载（指电动机所带负载过重，转动过沉）保护，当时凭经验手摸电动机外壳已经很烫，用大风扇进行强制冷却一段时间后，电动机热度下降。重新试车，主轴电机转动正常；至此判断该例为典型的电动机过热故障。拆卸该主轴电机，仔细检查后发现是独立散热风扇电机轴承损坏，散热不良，引起主轴电机过热报警，导致数控车床主轴在加工运转时突然停止转动，发生“啃刀”故障。
　　e.更换独立散热风扇电机后，S1-296A数控车床加工运转正常，故障排除。
8 U( D$ q2 X- Z9 {: Y; a% R+ \/ p　　3主轴电机不转故障
, k  p: {( s; [$ ~　　3.1 故障现象     一台S1-296A数控机床，早班生产一开机，出现主轴电机不转，主轴变频系统LED也显示报警，但主轴电机外壳不热，数控系统的其它功能正常。
- M" b( `: ], H/ b: x　　3.2故障检测与分析处理
　　a.用手动及JVC慢跑模式将工作台调至原位，重新启动车床使其故障再现，以便来确认其故障的真实性，结果证实故障如初。     b.用手摸主轴电机外壳温度不高，根据主轴电机没有温升，从而排除是机械负载过重引起故障。     c.检测变频器与数控系统内置PLC的有关控制接口如图2所示；先测得+24，ALM一组控制信号已到位没问题，怀疑主轴电机内置过载控制信号没有送至变频器接口，当检测到已拆下的OHS1，OHS2一组控制信号线没问题，而检测过热器件那侧OHS1，OHS2信号时，该器件的闭点没有闭合，证明内置的过热器件已经损坏。因没有备件，小心拆下过热器件，精心地修磨触点，试车生产加工正常，故障排除。
' |% G3 F+ R! @　　4       U轴加工动作突然停止
# W, n# m" C' B+ }  x　　4.1故障现象     一台日本三菱MD4800C加工中心机床，该机床在加工中突然停止加工。
　　4.2故障检测与分析处理     a.现场查看：MD4800C机床在加工中CRT出现停止T01诊断码。经查该机床的MITSUBISHI三菱CNC控制器MEL／IS 520AM系列操作说明书：该停止TOI（内容为不得进行自动启动操作，因数控系统的CNC从停止状态要执行自动运转时无法执行到自动运转的状态），而停止T01码中有显示警示号码0101，内容为各轴均不能自动起动，并指示处理方法：全轴停止后再起动（通过该例检修证明此段翻译不准确）。经分析是PLC的控制部分有问题，根据CRT/MDI面板上LED指示中（READ）灯窗不亮，手动模式下X、Z、Y、U的各轴均不能动作。怀疑可能是U轴加工动作超程故障。     b.检测与处理：在CRT／MDI面板调出CNC系统的内置PLC程序梯形图，按动U轴上原位行程开关，观察相关的程序梯形图中X1B没有改变；检测行程开关和连线，发现此行程开关已损坏。     c.更换同型号行程开关，再按RESET键，解除报警后试车正常，故障排除。
/ [! G( l" d  N9 ]: \) M　　4.3小结
1 `: i% L0 ^6 G% B1 l5 N- ^　　检修故障时要灵活分析，不能完全依赖数控系统的自诊断功能与资料，数控系统的自诊断功能有它本身局限性，资料也存在翻译的错误，此例检修故障凭借日常检修经验，而顺利排除故障。
; F+ D: n2 p$ f% f& X5 k/ n　　5  刀号与程序刀号不符故障
　　5.1故障现象
! W' i1 P% O- f0 H　　一台韩国PUMA 230数控车床在刀位自动模式下加工时刀位突然不动。
9 N7 B3 J$ z" S/ s% ?　　5.2故障检测与分析处理
6 E! O3 B0 N+ K6 F　　a.现场查看：CRT上报警号为2023，资料所示故障，为刀库换刀方面有故障。     b.经试车观察实际故障现象，用手动模式调整该刀位时，刀塔乱动；不定位或刀号与CRT上显程序刀号不符。     c.按维修手册改动相应参数由“0”改为“1”后报警解除，故障排除。
　　6刀库左右摆动找不到刀位
" z  I3 V2 N" e) J: A2 ~- F" L　　6.1故障现象
  `, z( X. g+ D& h+ N0 _$ u# E0 {　　一台日本三菱MD 4800 c加工中心机床z轴在自动加工模式下进行加工时，刀库执行换刀程序，当换至第6把刀位时刀库左右摆动，找不到刀位，停止加工并报警。CRT报警显示为PLC控制侧电路有故障。调查操纵者得知：几天前偶尔出现过类似故障，但故障较轻，解除报警后，返回原点还能照常加工。什么时间故障再现，没有规律。
　　6，2故障检测与分析与处理
　　根据报警信息所指引检修方向与故障范围，应先从电气故障入手。   a.验证故障属性。用手动模式指令将刀库换刀，从第一把刀换至第6把刀位时故障马上再现，刀库左右摆动找不到刀位。   b.调阅相关CNC内置PLc程序与系统参数匀无问题。     c.检测强电控制网路行程开关与弱电CNC接口均无问题，故障如初不见好转。经冷静分析检修前后思路，一般检修数控机床采用先修电气，后修机械液压及其它。可能受此思路的局限和拆卸