立式加工中心冷卻系統(tǒng)故障分析及解決方案

蔡益華

（鐵王數(shù)控機床（蘇州）有限公司，蘇州 215000）

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立式加工中心冷卻系統(tǒng)故障分析及解決方案

蔡益華

（鐵王數(shù)控機床（蘇州）有限公司，蘇州 215000）

摘 要：實際應(yīng)用中，機床難免會出現(xiàn)故障，因此完善并提升機床維修技術(shù)顯得十分重要。本文將以鐵王數(shù)控VJ850L型加工中心為例，對加工中心冷卻系統(tǒng)常見的一些故障進行分析探討，并給出實際可操作的解決方案。

關(guān)鍵詞：立式加工 中心冷卻系統(tǒng) 系統(tǒng)維修

1 立式加工中心冷卻系統(tǒng)常見故障及表現(xiàn)

1.1 故障概述

數(shù)控設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)直接關(guān)系到機床的整體運轉(zhuǎn)能否順利實現(xiàn)。數(shù)控設(shè)備任何一個部分出現(xiàn)問題，都將導(dǎo)致生產(chǎn)停滯、教學(xué)過程受阻等后果。實際運用中，這些數(shù)控設(shè)備往往都被運用于十分重要的工作崗位，因此一旦出現(xiàn)故障，將對企事業(yè)單位造成巨大損失。但是，故障總是難免的，如果能對故障設(shè)備進行高效快速的維修，那么就能將損失降到最低。

要提高維修效率，首先要明確常見的數(shù)控機床故障。通常，電氣故障和主機故障是數(shù)控機床使用過程中較為常見的兩種故障。主機如果出現(xiàn)故障，傳動鏈中傳動噪聲就會很大，而且伴有振動、運行阻力大等狀況。而強、弱電故障則屬于數(shù)控機床常見的電氣故障，且強電故障在機床故障中所占比例很大。所以，一旦發(fā)生機床故障，強電故障診斷通常被作為故障診斷的切入點。弱點故障則主要包括PLC輔助控制裝置、伺服驅(qū)動單元等元件以及電路所出現(xiàn)的故障等。

1.2 故障現(xiàn)象分析

在實際使用中，鐵王數(shù)控機床廠生產(chǎn)的VJ850L立式加工中心，較為常見的故障類型有兩種。第一種，機床運行時突然緊急停止運行，切削液也無法被開啟，且報警器顯示的內(nèi)容為“0043h外部報警——coolalarm1”。第二種，1#發(fā)出的聲響異常得大，切削液也隨之停止往外流，1#冷卻泵也停止運轉(zhuǎn)，但此時機床報警系統(tǒng)卻沒有任何異動。

面對這些加工中心故障，維修人員要及時、準(zhǔn)確地對故障進行排查，且方法要合宜，維修要有序。當(dāng)上述兩種故障出現(xiàn)后，首先要及時使機床急停復(fù)位，然后先用最簡單的方式對故障進行排查，之后再詳細(xì)分析研究故障原因。對于上述兩種故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，一般屬于冷卻系統(tǒng)問題。但是，加工中心構(gòu)造較為復(fù)雜，一個故障很可能引發(fā)一系列故障，因此不能排除“故障互鎖”現(xiàn)象發(fā)生的可能，診斷時一定要慎重。一般來說，如果發(fā)現(xiàn)冷卻泵噪聲較大，應(yīng)首先考慮是不是機械故障引起的；如果警報響了，就要看電路等是否出現(xiàn)故障。對于能夠確認(rèn)的故障，要及時進行排查處理；如果不能確定故障原因，就要進一步深入思考。

2 故障診斷步驟

2.1 對第一種故障進行診斷

通過對報警器所顯示內(nèi)容的研究，同時經(jīng)過故障排查得出結(jié)論，第一種故障可能屬于冷卻系統(tǒng)故障。初步確定故障類型后，相應(yīng)要對機床進行急停復(fù)位處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，機床仍然存在故障現(xiàn)象。因此，這時需要對有關(guān)的系統(tǒng)電路——1#泵冷卻系統(tǒng)電路進行排查。圖1為1#泵電氣原理圖。

圖1 1#泵電氣原理圖

排查1#泵冷卻系統(tǒng)電路時，需要首先了解該電路設(shè)置，然后將KM3接通。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1#冷卻泵正常開啟，證明KM3無異常，冷卻泵也能正常工作，那么問題很有可能出在控制電路上，圖2為冷卻泵1交流控制回路圖。這時，故障排查需要繼續(xù)開展。排查結(jié)果顯示，繼電器KA4、熔斷器FU3全都工作正常，那么就要核實是否是冷卻泵1過載，導(dǎo)致熱繼電器FR2損壞或是自動調(diào)整到了手動測試模式。當(dāng)冷卻泵1出現(xiàn)過載情況的時候，F(xiàn)R2就會斷開，那么FA4也將不能繼續(xù)控制KM3圖3為冷卻泵1過載輸入信號圖。這時只要通過手動接通KM3，那么故障就可以被處理。這也就解釋了故障原因，同時可以斷定是由于FR2出現(xiàn)故障導(dǎo)致第一種故障的發(fā)生。

圖2 冷卻泵1交流控制回路圖

圖3 冷卻泵1過載輸入信號圖

2.2 對第二種故障進行診斷

根據(jù)第二種故障表現(xiàn)出來的特點，可以初步斷定是由1#冷卻泵故障引起的。例如，軸承磨損等。這時要想進一步排查故障原因，需要首先關(guān)閉電源，然后拆開冷卻泵查看是否是軸承磨損引起的。如果uanle軸承故障后仍然存在，那么就需要做進一步排查。通電時，利用萬用表測量U4、V4和W4（見圖1）。若U4、W4之間無電壓，V4、W4之間也沒有電壓，但是U4和V4之間卻有電壓且為220V，那么可斷定W4缺相。這時就要檢查KM3的電壓，如果KM3電壓結(jié)果顯示正常，U41、V41、W41也正常，則KM3沒問題。如果通過進一步檢測發(fā)現(xiàn)W41-〉W4斷路，則表明故障可能出在FR2。這時需要通過替換FR2，判斷是否是FR2的問題。如果替換后1#泵正常運作，則可以斷定故障是由于FR2損壞以及冷卻泵軸承磨損導(dǎo)致。

3 故障解決方案

3.1 針對第一種故障的解決方案

就故障解決而言，第一種故障可被歸屬于電氣故障，且故障發(fā)生部位具體在FR2上。一般情況下，可以通過手動驅(qū)動該熱繼電器上標(biāo)“R”的按鈕，使其進入到工作狀態(tài)，從而達(dá)到排除故障的目的。

3.2 針對第二種故障的解決方案

第二種故障的故障點共有兩個。一個是1#軸承磨損導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲大等問題，對此可以通過更換軸承或是切削液來排除故障。另一個導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因就是熱繼電器FR2損壞，這時最直接排除故障的方法就是直接更換新的熱繼電器，且型號要統(tǒng)一?？傮w來說，第二種故障出現(xiàn)的最主要原因是冷卻泵被超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致軸承耗損嚴(yán)重、切削液更換清洗不到位。實踐表明，針對第二種故障采取的解決方案能夠有效降低第二種故障的發(fā)生幾率。因此，在日常使用中，我們要做好設(shè)備的清理及保養(yǎng)工作，以避免因操作不當(dāng)及保養(yǎng)不當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障，進而延長設(shè)備使用壽命，為實際生產(chǎn)生活創(chuàng)造更多價值。

參考文獻

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Vertical Machining Center Cooling System Maintenance Case Analysis

CAI Yihua
（The king of iron Nc machine tool Corporation（Su zhou），Suzhou 215000）

Abstract:In the practical application，failure is inevitable，so perfect and improve the machine tool maintenance technology is very important.The article will us e The king of iron NC VJ 850L type machining center as example to discuss some common faults of The cooling system of machining center and to give the actual operational solution.

Key words:Vertical machining，Center of the cooling s yst em，system maintenance