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机床大讲堂第96讲——数控机床几例特殊故障的检修(下)

 阿明哥哥资料区 2017-03-13



《制造技术与机床》杂志创刊于1951年,是我国机械工业科技期刊中创刊早、发行量大、影响面广的刊物之一,拥有广泛、专业的读者群体。本刊属中文核心期刊,中国科技论文统计用刊和《中国学术期刊文摘》摘录用期刊。




数控机床几例特殊故障的检修(下)


导读
  针对所遇到的一些机床故障现象,通过检修实例分别介绍FANUC 0M系统加工中心的X轴故障原因及排除故障的方法、SIEMENS 810控制系统的激光切割机高压无法接通故障的原因及排除故障的方法


3
电源相序错误无报警故障检修


  实例3:同样是上面的机床,有一次突然出现屏幕无显示故障。


  故障诊断分析在现场检查时,先是发现控制柜内有一自动开关QF3跳闸,合上此开关屏幕仍无显示。查机床说明书无此故障的任何说明,图纸也不全。给维修造成了一定的难度。经过对有关元器件逐一排查,查到有一个像接触器的器件K11,它的上端有三根线,标的是L1、L2、L3,下端有两根线,标的是15,18。根据经验判断,它应该不是接触器或继电器。测L1、L2、L3任意两相间的电压为AC380 V, 应是电源的进线。15、18线间的电压为DC24 V,应是控制电压。调换L1、L2、L3中的任意两相,屏幕还是不显示,应该不是电源相序问题。经分析判断15、18可能是一对常开触点,在通电时应该是闭合接通的。为了保险起见,用一1 A的保险丝短接15号线和18号线,通电后屏幕有显示了。看来真是15和18未闭合导致的故障。查其它机床的资料知道有些进口机床为了防止电源相序错误,在电源进线上装有相序调节器,它可以用来调节电源电压的允许波动范围和调整相序。这个元件有可能是相序调节器。当相序正确(正相序)时,它内部的继电器通电,其常开触点闭合,DC24 V控制电源输出到控制单元,整个数控系统才能通电。当相序不正确(相序反了)时,它内部的继电器就不通电,其常开触点断开,整个数控系统就不能通电。原来故障是由于相序调节器失效而造成的相序检测失误造成的。


  故障原因由于相序调节器内部的继电器失效,引起其常开触点不闭合,造成电源相序错误的失误。并产生报警信号,使得DC24 V电压无法接通,屏幕就不能显示。相序调节器K11的作用就是当进线电源电压相序错误或超出电压允许波动范围时,此相序调节器动作,15、18断开不能闭合,使控制回路的DC24 V电压无法接通。


  相序调节器K11的接线图如图1。


  故障排除因为当时没有现成的备件替换,临时使用AC220 V的中间继电器接在相线L1和零线N之间,替换原来已失灵的相序调节器内部的继电器作为应急处理。


4
主轴不变速无报警故障检修


  实例4:采用FANUC-0M系统的某加工中心主轴无高速,在加工过程中主轴不能从低速档变换到高速档。


  故障诊断此加工中心的主轴转速范围15~4 000 r/min,低速S15~S893 r/min,高速S894~S4000 r/min。如果给出的主轴转速指令值低于S15 r/min或高于S4000 r/min,PC都将报警,主轴以前一个S代码指令的转速运行。本机床只有低速和高速两档,对应的齿轮选择信号为GR10和GR20。因主轴转速在主轴转速范围内,不会产生报警,诊断比较困难。主轴不变速故障的原因有:(1)电气变档信号没有输出;(2)主轴变速时压力不够;(3)变档电磁阀卡死;(4)变档液压缸拨叉脱落;(5)变档液压缸窜油或泄漏;(6)变档复合开关失灵;(7)变档液压缸卡死。按照以上原因一一排查,先检查电气变档信号是否输出。从系统诊断表中查到齿轮选择信号GR20为0,怀疑是没有检测到高速挂档到位信号。高速挂档到位开关是PNP型接近开关,当从低速档变换到高速档时,此开关应输出+24 V。显然是高速挂档到位开关有问题,未检测到齿轮挂档已到位。拆下主轴上面的盖板,检查接近开关的好坏,用一薄铁片去感应接近开关,接近开关的指示灯有变化,接近开关应该没有问题。检查过程中发现主轴在从低速档换到高速档时,感应块到接近开关的距离总是不到位,造成接近开关感应的信号太弱,接近开关的三极管不能导通,也就没有挂档到位信号输出。


  故障排除方法调整感应块到接近开关的距离,此距离应在0.3~0.7 cm之间调整,感应块与接近开关的接近面积应不小于1/2。调整好接近开关位置后,主轴能从低速档变换到高速档了,故障排除。


5
结语


  数控机床是现代各种工业成果的集成,包括CNC、PLC、软件、精密机械、数字电子技术、大功率电力电子、伺服拖动、电动机和控制、液压和气动技术、精密测量和传感器等多项技术。因为数控机床故障具有特殊性,所以在维修数控机床时,要针对数控机床的故障机理,对数控机床的故障进行分类,找到它们的共同点和不同点。在判断故障时,要根据有无报警信息进行分类诊断,对有报警故障要先弄清楚报警的内容是什么,根据报警的内容来判断故障发生的部位。对无报警故障要对产生故障的原因进行分析,列出所有产生故障原因的可能性,对故障的可能性进行一一排查,从而缩小故障的维修范围。要利用机床本身具有的自诊断功能,这样能少走弯路,可以帮助我们判断故障,减少故障的维修时间。


作者:易贵辉等

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