石油管材螺紋加工廠數(shù)控車床故障分析與處理

邵光耀

（勝利油田井下作業(yè)公司 山東東營 257000）

摘 要：數(shù)控車床是一種高效的自動化機床，由于其高效、便捷的特點，在石油管材螺紋加工廠得到了廣泛的應用，而其故障的出現(xiàn)在大大提高石油管材螺紋加工缺欠產(chǎn)生幾率的同時，也嚴重影響了加工廠的生產(chǎn)效益，本文將結(jié)合生產(chǎn)單位在加工過程中出現(xiàn)的故障實例，淺談一下數(shù)控車床故障分析及處理的方法。

關(guān)鍵詞：螺紋加工廠、數(shù)控車床、故障

一、引言

勝利石油工程公司井下作業(yè)公司油管廠是中石化下屬的后勤保障單位，成立于1997年，主要從事常規(guī)油套管及特種油套管生產(chǎn)工作。油管廠的主要螺紋加工設(shè)備為8臺數(shù)控車床，其中使用發(fā)那科系統(tǒng)的數(shù)控車床7臺，使用西門子系統(tǒng)的1臺，由于從事油套管生產(chǎn)時間較長，部分車床隨著使用年限的增加，故障出現(xiàn)的頻次也有所升高，為了更好的解決生產(chǎn)中遇到的設(shè)備故障問題，油管廠通過對近年來設(shè)備故障分析匯總，不斷總結(jié)經(jīng)驗，力求做到故障分析精準，處理方法準確有效。

二、幾種常見故障類型

1.數(shù)控車床常見故障通常和可分為系統(tǒng)故障及床側(cè)故障，系統(tǒng)故障又可以分為軟件和硬件故障。由于軟件問題、操作失誤、程序錯誤、參數(shù)設(shè)置或者其它干擾因素導致機床不能正常工作，這類原因所造成的故障稱為數(shù)控系統(tǒng)的軟故障。

2.由于數(shù)控系統(tǒng)的硬件損壞導致的故障稱為系統(tǒng)硬件故障，數(shù)控系統(tǒng)的硬件包括CPU模塊、顯示模塊、存儲器模塊、伺服軸控制模塊、PLC接口模塊、顯示器、電源模塊等。數(shù)控系統(tǒng)硬件出現(xiàn)故障時，必須將損壞的硬件修復或更換，車床才能恢復正常工作。

3.數(shù)控車床床側(cè)故障是指車床出現(xiàn)的非控制系統(tǒng)的故障，包括機械故障、強電系統(tǒng)故障、液壓系統(tǒng)故障等。床側(cè)故障還可分為主機故障和輔助裝置故障。

三、故障診斷的一般步驟及方法

（一）故障診斷的一般步驟

發(fā)生故障時，為了更快地讓機床恢復工作，首先應正確地把握故障情況并進行妥善處理，通常首先了解故障發(fā)生時間、頻次，進行了什么操作，故障內(nèi)容，然后根據(jù)掌握的故障情況進行具體的故障原因分析。

（二）常用故障診斷的方法

1.根據(jù)報警號進行故障診斷。利用車床顯示的報警號進行故障診斷是數(shù)控車床故障診斷的常用方法之一。如果車床發(fā)生了故障，且CRT上顯示有報警號，首先要根據(jù)報警號內(nèi)容進行相應的診斷。報警號大多情況下并不能直接指出故障源，而是顯示一種現(xiàn)象，維修人員可根據(jù)該現(xiàn)象進行分析，縮小檢查范圍，有目的地進行某個方面的檢查。

2.根據(jù)控制系統(tǒng)LED或數(shù)碼管的指示進行故障診斷?？刂葡到y(tǒng)的LED或數(shù)碼管指示同樣是一種常用的自診斷指示方法。如果LED或數(shù)碼管和故障報警號同時報警，綜合兩者的報警內(nèi)容，可以進一步縮小故障范圍。在CRT上報警號未出現(xiàn)時，LED或數(shù)碼管指示則是唯有的報警內(nèi)容了。

3.功能程序測試法。當數(shù)控機床無法確定是編程、操作不當或者數(shù)控系統(tǒng)故障時，將G、M、S、T、F功能的全部指令編寫成一個試驗程序并在這臺機床上運行，可快速判斷出是哪個功能不良或喪失。

4.梯形圖排除法。床側(cè)故障是數(shù)控機床的常見故障，對這類故障的診斷、維修，要求工作人員熟練掌握系統(tǒng)診斷功能和PLC系統(tǒng)的應用，數(shù)控系統(tǒng)的PLC是通過運行梯形圖來檢測機床側(cè)故障的，所以當出現(xiàn)難以判斷的故障時可以通過分析產(chǎn)生故障的梯形圖來確定故障原因，逐個排除，最后確診故障。

5.測量比較法。一般數(shù)控車床在模版或單元上都設(shè)有檢測端子，用萬用表等儀器對這些端子的電平進行測試，將測試值與正常值做比較，同樣可以判斷出故障的原因和部位。

四、近年來油管廠車床故障及處理方法統(tǒng)計

油管廠對2014年1月至2016年3月間數(shù)控車床所出現(xiàn)的故障及處理方法進行了統(tǒng)計，如下：

1.時 間：2014.1

設(shè)備名稱：QK1319D（西）

故障表現(xiàn)：701報警

原因分析：伺服準備信號沒有接通

處理方法：將KA8繼電器更換

2.時 間：2014.3

設(shè)備名稱：QK1319D（東）

故障表現(xiàn)：工作中突然黑屏

原因分析：氣缸或定尺24V信號線有接地的地方

處理方法：找到電線破皮處，用絕緣膠布包起來

3.時 間：2014.5

設(shè)備名稱：e-6140

故障表現(xiàn)：顯示器啟動不了，按電源開關(guān)，接觸器吸合后接著跳脫。

原因分析：Z軸行程開關(guān)24V接地

處理方法：更換Z軸行程開關(guān)信號線

4.時 間：2014.7

設(shè)備名稱：e-6140

故障表現(xiàn)：車床無法返原點

原因分析：Z軸編碼器損壞

處理方法：更換編碼器

5.時 間：2014.12

設(shè)備名稱：S1-406（西）

故障表現(xiàn)：螺紋齒側(cè)有臺階，重復定位精度誤差過大

原因分析：用百分表測中拖板間隙為4～5絲，可能是斜鐵和中拖板間隙過大造成

處理方法：中拖板和斜鐵配刮，然后將Z軸絲杠備緊

6.時 間：2015.2

設(shè)備名稱：S1-406（西）

故障表現(xiàn)：在工件加工時，出現(xiàn)424報警（Z軸伺服電機過載）

原因分析：Z軸絲杠備的過緊

處理方法：將Z軸絲杠備緊螺帽調(diào)節(jié)適當

7.時 間：2015.6

設(shè)備名稱：QK1319D（東）

故障表現(xiàn)：1005號：INVERTER ALAME

原因分析：變頻器報警

處理方法：變頻器復位

8.時 間：2015.11

設(shè)備名稱：QK1319F

故障表現(xiàn)：1001報警

原因分析：I/O板保險燒壞

處理方法：更換保險

9.時 間：2016.1

設(shè)備名稱：QK1319D（西）

故障表現(xiàn)：出現(xiàn)黑屏及449、409＼401報警

原因分析：開關(guān)電源輸出電壓不夠24V。定尺接近開關(guān)線有破損造成黑屏及報警。

處理方法：更換開關(guān)電源

五、檢查與維修過程中的注意事項

1.在機床運轉(zhuǎn)情況下打開防護罩檢查時衣服可能會卷到旋轉(zhuǎn)的主軸或其它部件中，因此在運轉(zhuǎn)時檢查機床要站在離機床稍遠的地方進行。

2.在更換伺服部分單元時，必須關(guān)閉CNC裝置電源以及強電部分的電源，如果只關(guān)閉掉CNC裝置的電源，電源仍然會向伺服部分供電，在此情況下更換單元，單元會損壞，同時有可能發(fā)生觸電事故。

3.關(guān)閉電源后，主軸放大器和伺服放大器的電壓仍會保留一會，因此至少要在關(guān)閉電源20分鐘后，再進行更換放大器的操作。

4.在運行檢查機床前，要充分檢查所輸入的數(shù)據(jù)是否正確，如果用錯誤的數(shù)據(jù)操作機床，會使機床動作不正常，引起工件或機床損壞或出現(xiàn)安全事故。

六、結(jié)語

本文通過部分故障實例論述了在石油管材螺紋加工中數(shù)控車床常見的故障及診斷和解決方法，可以看出數(shù)控車床的故障診斷和維修對維修人員有著相當高的技術(shù)要求，車床修理人員要注重實踐，在實踐中不斷提高自己的水平，只有靈活掌握各種故障診斷及處理方法，數(shù)控車床的修理才能更迅速，才能更好的提高工作效率。