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故障开关!数控车床常见故障诊断维修

导读:该文是故障开关论文范文,为你的写作提供相关参考。

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徐进扬,金 玉

摘 要 介绍了数控车床换刀装置、稳压电源、系统程序锁、回参考点失败等常见故障的现象,诊断与处理过程.

关键词 数控车床 故障 诊断 维修

中图分类号 TG5 文献标识码 B

1.换刀装置故障

数控车床换刀一般的过程是:系统发出换刀指令,换刀电机接到信号后通电旋转,通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转,在旋转中与刀位对应的霍尔元件发出刀位信号,数控系统利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位.刀换到位后,电机反转锁紧刀架.

故障1:一台四刀位数控车床,找不到1号刀位,其他刀位能正常换刀.

分析处理:由于只有1号刀找不到刀位,可以排除机械传动方面的问题,电气方面可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题,导致该刀位信号不能输送给PLC.利用万用表检查发现,1号刀位霍尔元件的+24V供电正常,GND线路为正常,T1信号线正常.因此可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出.更换新的霍尔元件后故障排除.

故障2:一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后停止,并且数控系统显示换刀报警为换刀超时或没有信号输入.

分析处理:仍可以排除机械故障,产生该故障的电气原因有以下几种:①磁性元件脱落;②六个霍尔元件同时全部损坏;③霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出.其中以③原因可能性最大.利用万用表对霍尔元件的供电线路进行检查发现,刀架检测线路端子排上的+24V供电电压为0V,经查从电气柜引出的+24V线头脱落,接上后仍无反应.由此判断应该是该线断线造成故障.利用同规格导线替代断线后,故障排除.

故障3:一台配有FANUC-0imate系统的六刀位车床,选刀正常,但刀具到位后不能正常锁紧,系统报警为换刀超时.

分析处理:刀架选刀及正转正常,但不能反向锁紧,说明蜗轮蜗杆传动正常,初步定为电气线路问题.因刀具反向锁紧到位信号是由位置开关发出的,为了确认故障原因,打开刀架的顶盖和侧盖,用万用表检查刀具控制线路正常,用手按动刀架反向锁紧位置开关,观察梯形图显示有信号输入,至此排除电气线路问题.推断可能是挡块运动不到位,位置微动开关未动作.于是重新换刀发现,果然挡块未运动到位.拧紧挡块螺栓,试换刀一次正常.再换一次刀,原故障又出现了,同时发现蜗杆端的轴套打滑并且有爬升现象.对该轴套进行轴向定位处理,将刀架顶盖装好,刀架锁紧正常.

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2.稳压电源故障

机床运行时机床照明灯和操作面板灯突然不亮,系统电源正常,急停和主轴无信号报警.关机后重新上电故障依旧.

分析处理:操作人员没有违规操作,可排除人为和机械原因.该机床电气原理图显示,失电区域都和24V有关,并且该机床拥有I/O接口和系统两个稳压电源.因失电区域都与I/O接口有关,打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮,说明该电源未能正常工作或损坏.稳压电源有电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关断电源输出,以保护电源电路不被损坏.拆下电源的输出负载线路,重新上电后,电源指示灯亮了,说明电源本身没有损坏.该电源为I/O接口电源,负载不大,也不会出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障.经查发现有一根+24V输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到机床床体,与机床发生对地短路,造成该稳压电源处于自我保护状态,使得操作面板和一些I/O接口继电器供电停止,导致发生以上故障.至于变频器报警,可能是24V信号不能到位发出报警.用绝缘胶布把接头处重新包好,重新上电开机所有故障解除.

3.系统程序锁故障

一台数控车床,配有FANUC-0imate系统,无法输入对刀值等参数,不能编辑程序,并伴有报警.

分析处理:对此现象首先检查程序保护开关,通过对比正常系统发现,故障现象与系统锁住时一样,所以怀疑系统锁开关坏了,但经过短接,仍不能解决问题.观察故障系统的梯形图发现X56输入点无信号输入,说明这条输入线路断路.用万用表检查,发现在操作面板后面选轴开关接头处线头脱落,导致线路无法输入信号,使PLC逻辑关系不正确.把线头重新焊接好,报警解除,参数输入正常,故障消失.

4.回参考点失败

对于回参考点的方式,现在主流型机床基本采用栅格法来确定机床的参考点.

故障1:一台配有广州数控980T的数控车床,采用栅格法方式进行回参考点,出现Z轴回参考点失败,导致超程报警.

分析处理:对该故障机回零时未出现减速过程,直接以接近原速度v1向限位开关运动过去.方式一的回零过程应该先减速,把v1减为寻找速度v2.因此从该机床的回零动作可以判断出其故障原因与位置开关有关.手动位置开关,用万用表检查回零位置开关两端的信号,发现开关两端无信号变化,但是加在两端的电压正常,说明该开关损坏.更换新的同型号的位置开关,回零至今正常.

故障2:一台配有华中I型的数控车床,采用栅格法方式回参考点,出现Z轴回零失败,没有超程报警,险些撞上尾座.

分析处理:该机床在回零时未出现减速而且超程限位也未起作用,可以基本断定是位置开关的故障导致回零失败.拆下位置开关检查发现里面有积水,使其内部电路短路,开关触点不起作用,使回零失败,超程限位失败.更换新的密封性好的位置开关,故障排除.

5.急停按钮故障

一台配有GSK-980T系统的车床,在发生一次撞刀事故后,始终报急停警,急停按钮复位及超程释放不起作用,同时两个伺服驱动也报警.

分析处理:该报警号的内容为准备未绪,根据数控原理可知,这是因为驱动缺少使能信号导致.因此排除伺服驱动故障的可能性,应该是使能控制回路(图1)出现开路.怀疑是在按下急停按钮时用力过猛导致急停按钮损坏,而不能自动复位造成的,于是拆开操作面板检查急停按钮,发现急停按钮的接线柱中有一个线号为200的信号线因经常震动而脱落.把线头接好,重新上电,报警消失,机床正常运行.

6.车螺纹乱牙

一台数控车床,使用不久出现车螺纹乱牙现象,调整系统参数皆无济于事.分析应该是主轴编码器或Z轴编码器产生信号问题所致.检查主轴编码器,发现因两个同步带轮错位,且编码器带轮有碰伤迹象,才导致同步带磨损,使主轴旋转信号不能精确得到反馈,所以车螺纹乱牙.由于在保修期内,厂家很快寄来了同步带轮、同步带.装配时,带轮错位问题虽然解决,但试验车螺纹,仍然乱牙.换成另一台无故障同型号的主轴编码器与带轮总成后,再车螺纹,结果正常.拆开编码器支架,发现其弹性联轴节有损伤.经厂家更换新的编码器,故障依旧.最后,检查同步带轮的齿数,发现后换上的同步带轮齿数与正常相差2.最后换上相同齿数的同步带轮后,问题解决.

参考文献

1王侃夫.数控机床故障诊断及维护.机械工业出版社W09.01-18

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作者通联:连云港工贸高等职业技术学校江苏连云港市新浦区大庆西路40号222004

E-mail:xujinyang0518@126.com〔编辑叶允菁〕

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