華中HNC—21TF系列數(shù)控機床典型故障診斷與解決

王曉明　黃永華　于志德

【摘 要】文章針對華中HNC-21TF系列數(shù)控機床常見急停故障、刀架故障等實例，從數(shù)控控制原理、機械原理及電氣原理進行分析，闡述了故障產(chǎn)生的原因和解決的措施。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機；故障診斷；維修

【中圖分類號】TG519.1 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）09-0168-02

0 引言

數(shù)控機床以其高精、高效、質(zhì)量穩(wěn)定等特點，在機械制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。數(shù)控機床技術(shù)集機械制造、控制理論、精密測量、數(shù)據(jù)通信等各項技術(shù)于一體，是機加工領(lǐng)域典型的機電一體化技術(shù)，在數(shù)控機床使用過程中不可避免地會出現(xiàn)一些故障，其故障診斷與維修是使用過程中的重要組成部分，也是長期可靠運行的重要保障。

鑒于數(shù)控技術(shù)涉及面廣，故障原因復(fù)雜多樣，對維修人員的專業(yè)性要求較高。華中HNC-21系列數(shù)控系統(tǒng)以其較高的精度和穩(wěn)定性及適中的價格，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)主流數(shù)控機床，具有較高的市場占有率。本文針對該系列數(shù)控機床的急停故障、刀具故障等常見故障，闡述故障產(chǎn)生的原因及解決的措施。

1 華中HNC-21TF系列數(shù)控綜合實驗臺簡介

HNC-21TF系列綜合實驗臺是華中數(shù)控研發(fā)的一套用于實踐教學(xué)和技能培訓(xùn)的綜合實驗裝置，該裝置主要由HNC-21TF數(shù)控裝置、變頻調(diào)速主軸及三相異步電動機、交流伺服電動機及伺服單元、步進電動機及步進電動機驅(qū)動器、測量裝置、十字工作臺組成。該裝置能夠模擬數(shù)控車床工業(yè)現(xiàn)場運行過程，直觀便捷，備受各大中高職院校青睞，廣泛應(yīng)用于數(shù)控電氣連接、安裝、調(diào)試、故障診斷維修等實訓(xùn)教學(xué)之中。

2 HNC-21TF系列數(shù)控機床常見故障診斷及維修實例

2.1 數(shù)控機床急停故障

急停是數(shù)控機床操作中最常用的功能之一。首先，急停按鈕主要用于數(shù)控系統(tǒng)或機床出現(xiàn)緊急情況時，通過停止機床運動或切斷動力裝置主電源，起到保護數(shù)控系統(tǒng)和電氣元件的作用。其次，用于數(shù)控系統(tǒng)自動報警信息的處理，按下急停按鈕，待報警排除后松開，使系統(tǒng)復(fù)位。常見的急停故障有急停狀態(tài)不能復(fù)位和跟蹤誤差過大故障（如圖1所示）。

2.1.1 急停狀態(tài)不能復(fù)位

依據(jù)急?；芈穲D，急停狀態(tài)不能復(fù)位，一是與自身回路有關(guān)，二是受系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和PLC程序的控制。常見的故障原因和解決措施見表1。

2.1.2 跟蹤誤差大的急停故障

該故障主要由3個方面的原因造成，一是負(fù)載過大，造成伺服電動機丟步問題引起跟蹤誤差過大，處理方法是檢查負(fù)載增大的來源作對應(yīng)處理；二是編碼器的反饋故障，檢查編碼器反饋的脈沖是否正常；三是伺服驅(qū)動系統(tǒng)原因，一般是檢查強電電壓是否穩(wěn)定或者出現(xiàn)電源缺相。

2.2 刀架故障

刀架故障為數(shù)控車床常見的一類故障，主要包括刀架抬起不轉(zhuǎn)動、刀架找不到刀位等，該類故障一般系統(tǒng)會在主畫面上顯示刀架報警信息。刀架的換刀原理涉及4個方面，一是機械結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸蝸桿裝置；二是電氣控制，包括強電回路和控制回路；三是刀架相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)；四是PLC輸入輸出點設(shè)置。因此，刀架故障問題從以上4個方面進行解決（如圖2所示）。

2.2.1 電機刀架不轉(zhuǎn)故障

通過試驗研究，總結(jié)刀架電機不轉(zhuǎn)故障原因和解決措施（見表2）。

2.2.2 刀架旋轉(zhuǎn)找不到刀位故障

刀架旋轉(zhuǎn)找不到刀位也是常見的刀架故障，故障原因：一是電氣控制故障，原因包括信號線或電源線存在短路或斷路、刀架定位開關(guān)松動或損壞、定位開關(guān)線路錯接、刀架信號編碼器出錯等問題；二是參數(shù)設(shè)置問題，換刀超時時間、刀具鎖緊時間、正轉(zhuǎn)延時時間3個參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致?lián)Q刀超時等。

3 結(jié)語

針對數(shù)控機床故障問題，明確故障判斷的思路，掌握典型故障的分析和處理措施，在實際操作和應(yīng)用中可以達到事半功倍的效果。本文針對華中HNC-21TF系列數(shù)控機床常見急停故障、刀架故障等的原因分析和處理方法，可為數(shù)控維修人員及數(shù)控維修平臺的實訓(xùn)教學(xué)提供較好的借鑒和指導(dǎo)。

參 考 文 獻

[1]徐恩成.淺談數(shù)控機床的維護保養(yǎng)與故障排除[J].裝備制造技術(shù)，2010（3）：60-61，68.

[2]馮文妍.數(shù)控機床的常見故障診斷、排除與維護保養(yǎng)方法的探討[J].裝備制造技術(shù)，2015（6）：257-259.

[3]殷長城，崔淑玲.數(shù)控機床的維護保養(yǎng)及故障維修[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2012（8）：329-329.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]