數控機床外部故障的診斷與維修案例

由于現代數控系統的可靠性越來越高，數控系統本身的故障越來越低，而大部分故障的發生則是非系統本身原因引起的。系統外部的故障主要指由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問題而引起的。

　　數控設備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調整處理不當引起的，這類故障多發生在設備使用前期或設備使用人員調整時期。對于數控系統來說，另一個易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運動是靠伺服單元控制伺服電機帶動滾珠絲杠來實現的。用旋轉編碼器作速度反饋，用光柵尺作位置反饋。一般易出故障的地方為旋轉編碼器與伺服單元的驅動模塊。也有個別的是由于電源原因而引起的系統混亂。特別是對那些帶計算機硬盤保存數據的系統。例如，德國西門子系統840C。

　　例1：一數控車床剛投入使用的時候，在系統斷電后重新啟動時，必須要返回到參考點。即當用手動方式將各軸移到非干涉區外后，再使各軸返回參考點。否則，可能發生撞車事故。所以，每天加工完后，把機床的軸移到安全位置。此時再操作或斷電后就不會出現問題。

　　外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關、液壓系統、氣動系統、電氣執行元件、機械裝置出現問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。平板對一般的數控系統來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真實原因。這時需根據報警信息和故障現象來分析解決。

　　例2：我廠一車削單元采用的是SINUMERIK840C系統。機床在工作時突然停機。顯示主軸溫度報警。經過對比檢查，故障出現在溫度儀表上，調整外圍線路后報警消失。隨即更換新儀表后恢復正常。

　　例3：同樣是這臺車削中心，工作時CRT顯示9160報警“9160NOPARTWITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5”。這是指未抓起工件報警。但實際上抓工件的機械手已將工件抓起，卻顯示機械手未抓起工件報警。查閱PLC圖，此故障是測量感應開關發出的。經查機械手部位，機械手工作行程不到位，未完全壓下感應開關引起的。隨后調整機械手的夾緊力，此故障排除。

　　例4：一臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統。機床在自動方式下執行到X軸快速移動時就出現414＃和410＃報警。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅動異常。由于此故障出現后能通過重新啟動消除，但每執行到X軸快速移動時就報警。經查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經修整后此故障排除。

　　例5：操作者操作不當也是引起故障的重要原因。如我廠另一臺采用840C系統的數控車床，*天工作時完全正常，而第二天上班時卻無論如何也開不了機，工作方式一轉到自動方式下就報警“EMPTYINGSELECTEDMOOESELECTOR”。鑄鐵平板加工完工件后，主軸不停，機械手就去抓取工件，后來仔細檢查各部位都無毛病，而是自動工作條件下的一個模式開關位置錯了。所以，當有些故障原因不明的報警出現的話，一定要檢查各工作方式下的開關位置。

　　還有些故障不產生故障報警信息，只是動作不能完成，這時就要根據維修經驗、機床的工作原理和PLC運行狀況來分析判斷了。

　　對于數控機床的修理，重要的是發現問題。特別是數控機床的外部故障。有時診斷過程比較復雜，但一旦發現問題所在，解決起來比較簡單。對外部故障診斷應遵從以下兩條原則。首先要熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次，要會利用PLC梯形圖。NC系統的狀態顯示功能或機外編程器監測PLC的運行狀態，一般只要遵從以上原則，小心謹慎，一般的數控故障都會及時排除。