數(shù)控機(jī)床電控系統(tǒng)常見硬件故障的診斷分析

【摘 要】結(jié)合數(shù)控機(jī)床的常見電氣故障，說明故障診斷與維修方法，借助于系統(tǒng)原理圖及自診斷，結(jié)合接口狀態(tài)及PMC程序，較為快速診斷和維修數(shù)控機(jī)床是一種技能.同時(shí)結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)提出了數(shù)控機(jī)床維修的方法技能和步驟及維修原則。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；故障；診斷

我們知道數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化高精度、高附加值、高自動(dòng)化設(shè)備，盡管它也具有高可靠性穩(wěn)定性，但在實(shí)際生產(chǎn)工程中，由于環(huán)境復(fù)雜，干擾多，對(duì)數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的正常工作會(huì)產(chǎn)生很大的影響，加之人為因素及元器件特性變化，故障會(huì)隨時(shí)產(chǎn)生，因此對(duì)常見電控故障的快速診斷和維修就顯得格外重要。下面就結(jié)合FANUC數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床具體故障，說明診斷分析方法。

1.FANUC 0i-MC數(shù)控機(jī)床開機(jī)急停報(bào)警

分析思路:由原理圖可知，急停故障是由急?；芈樊a(chǎn)生，使系統(tǒng)處于停止工作狀態(tài)，通過線路分析可知，X8.4為外電路輸入數(shù)控系統(tǒng)的急停信號(hào)，正常工作時(shí)，X8.4為1(高電平24V)，出現(xiàn)急停報(bào)警時(shí)除了軟件原因，X8.4必然為0(低電平0V)，引起原因主要由急停按鈕X/Y/Z軸的限位開關(guān)或KA2繼電器引起。

診斷過程:首先進(jìn)入PMC狀態(tài)列表，查看X8.4的狀態(tài)，為0，然后檢查24V電壓及繼電器線圈觸頭，依次斷電測(cè)量急?；芈返拈_關(guān)，逐一排除后，更換相應(yīng)的器件，開機(jī)故障消除。

2.回零故障

分析思路:回零故障分為，回零失效和X或進(jìn)給軸找不到會(huì)零點(diǎn)，過行程。

1)回零失效，由系統(tǒng)原理圖知，方式轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)應(yīng)輸入至系統(tǒng)的地址信號(hào)為X3.0-X3.3。

正常情況下，在轉(zhuǎn)換方式時(shí)，會(huì)有24V的變化，如無(wú)變化，則不會(huì)有正確的工作方式，重點(diǎn)是X3.2 X3.3的狀態(tài)。

診斷過程:進(jìn)入系統(tǒng)的PMC狀態(tài)列表，查看X3.0-X3.3的狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)方式開關(guān)，觀察它們的狀態(tài)變化，然后進(jìn)入CB105接線處，用萬(wàn)用表測(cè)量X3.2.X3.2與0V的電壓，正常情況下，轉(zhuǎn)換開關(guān)，會(huì)有24V電壓變化，不變化，則故障得以查處。

2)X軸找不到回零點(diǎn)，X軸回零減速開關(guān)輸入至系統(tǒng)的地址為X9.0，正常情況下為0，當(dāng)回零當(dāng)快壓到SQ時(shí)，X9.0變?yōu)?，診斷過程:首先進(jìn)入系統(tǒng)PMC狀態(tài)列表界面，檢查X9.0狀態(tài)變化(通過移動(dòng)X軸)，到達(dá)減速開關(guān)處，X9.0無(wú)變化，則進(jìn)一步檢查減速開關(guān)好壞。

3.手輪失效

分析:手輪只有在其方式時(shí)，才起作用。

分析過程:除了軟件參數(shù)方面的原因，就是線路故障引起，通過原理圖可知，首輪是通過I/O接口與系統(tǒng)相連，有4根線，5V電源及A、B兩根信號(hào)線，首先檢查線的通斷，然后檢查5V電源，逐一檢查，問題得以解決。

4.主軸不能啟動(dòng)

分析;主軸不能啟動(dòng)，從硬件方面分析有二，1主軸按鈕故障，2變頻器接線故障。

1)按鈕故障:停止按鈕地址X3.0，常態(tài)下為0，斷開為1，進(jìn)入PMC狀態(tài)列表界面，檢查X3.0的狀態(tài)，，然后檢查CB104接線處，查X3.0與0V電壓，若為24V，則不能啟動(dòng)，檢查開關(guān).線路，故障排除。

2)變頻器接線故障:主軸變頻器供電的接觸器KM2，查進(jìn)出線及電源，查接觸器線圈及電源，其次檢查給KM2線圈回路的KA10的常開觸頭，逐一排查，問題迎刃而解。

5.刀架故障

分析過程:刀架故障主要表現(xiàn)有:電動(dòng)刀架鎖不緊，找不到某到位，刀架找不到任何刀位連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

1)電動(dòng)刀架鎖不緊，發(fā)信盤位置不正:拆開刀架的頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)信盤位置，使刀架的霍爾元件對(duì)準(zhǔn)磁鋼，使刀位停在準(zhǔn)確位置。

2)電動(dòng)刀架找不到某到位，對(duì)應(yīng)刀位的霍爾元件損壞或斷線:確認(rèn)是哪個(gè)刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸入指令轉(zhuǎn)動(dòng)該刀位，用萬(wàn)用表量該刀位信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)+24V觸點(diǎn)是否有電壓變化，若無(wú)變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞。

3)刀位轉(zhuǎn)不停，檢查發(fā)信盤及霍爾傳感器電源及線路。

總之，數(shù)控機(jī)床的故障類型很多，有機(jī)械故障，電氣故障，軟件故障等，不管是那類故障，要正確快速診斷維修，首先必須對(duì)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)及工作過程及工藝過程搞清楚并掌握一般的操作技能，其次對(duì)系統(tǒng)的原理圖及實(shí)際分布要極為熟悉，同時(shí)要對(duì)系統(tǒng)的組成及連接心中有數(shù)，關(guān)鍵要對(duì)系統(tǒng)參數(shù)及PMC程序要熟練，特別是重要的參數(shù)和程序，其次要正確使用常用的診斷工具(包括軟件工具)。同時(shí)平時(shí)注意收集數(shù)控機(jī)床技術(shù)資料以備隨時(shí)使用，這些知識(shí)和技能是維修數(shù)控機(jī)床的必要條件。

診斷維修的原則基本遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由外而內(nèi)，由淺而深過程，逐步循序漸進(jìn)，膽大而心細(xì)。首先是可以看得見摸得著的器件，然后線路電源，其次系統(tǒng)部分的外觀接線及狀態(tài)指示，再次之就是PCB板級(jí)，最后就是軟件和參數(shù)，同時(shí)遵循一個(gè)原則就是遵循原系統(tǒng)技術(shù)要求，不得隨意更換改變系統(tǒng)要求，不得擴(kuò)大故障范圍；做好維修記錄及故障原因的分析。

具備了上述條件，還必須有正確的方法和技巧，方法和技巧不是教條的文字，是長(zhǎng)期理論聯(lián)系實(shí)踐的產(chǎn)物，一句話，熟能生巧，達(dá)到巧，就能游刃有余，無(wú)往而不勝。

參考文獻(xiàn)

[1]郭士義.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.5

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