鏜削類設(shè)備故障維修實(shí)例

胡輝春

（湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410100）

TPX6113 數(shù)顯鏜床、TK6113 數(shù)控鏜床為目前國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)廣泛使用的鏜削類機(jī)床，主要作為多孔系零件及箱體類零件加工的主設(shè)備。文章針對(duì)兩種鏜削設(shè)備的典型故障進(jìn)行分析判斷，闡述故障排除方法及預(yù)防措施。

1 中捷TPX6113 鏜床下滑座無動(dòng)作故障分析與處理

1.1 故障現(xiàn)象

某TPX6113 數(shù)顯鏜床進(jìn)給動(dòng)力分配至下滑座時(shí)，出現(xiàn)分配到位指示燈不亮、工作臺(tái)油泵電機(jī)不停機(jī)的故障，其他方向分配正常。

1.2 故障分析

該機(jī)床各移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)之間設(shè)有電-液互鎖功能，本機(jī)床工作中，只允許一個(gè)部件移動(dòng)，并且只允許使用一種移動(dòng)方式（手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、快速）。在各移動(dòng)部件中，主軸箱的升降，工作臺(tái)的縱橫向及工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和夾緊裝置就自動(dòng)松開，而沒有被分配的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)均處于夾緊狀態(tài)。

主軸箱、工作臺(tái)縱向（下滑座）、橫向（上滑座）這三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)的動(dòng)作原理與操作方法是：按鈕站上設(shè)有主軸（SB23）、主軸箱、（SB24）、工作臺(tái)（SB18）、上滑座（SB21）、和下滑座（SB22）的分配按鈕，分配按鈕內(nèi)部安裝有信號(hào)燈HL2、HL5、HL6、HL4、HL4，按下按鈕即可將已選方向機(jī)械部分電磁離合器接通，同時(shí)接通已選方向的控制夾緊器的液壓電磁閥使其松開，夾緊器松開到位后觸發(fā)行程開關(guān)，已選方向的信號(hào)燈點(diǎn)亮，示意該項(xiàng)動(dòng)作分配到位。在此同時(shí)，未選方向鎖緊器必須動(dòng)作至鎖緊位置。分配到位后，工作臺(tái)油泵電機(jī)延時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)30 秒左右停止運(yùn)轉(zhuǎn)，用以延長油泵壽命。油泵停止后，未選方向的導(dǎo)軌由安裝在導(dǎo)軌壓板上的菱形塊鎖緊機(jī)構(gòu)持續(xù)鎖緊。工作臺(tái)液壓裝置的額定壓力是4Mp，僅在分配工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向時(shí)用以鎖緊或松開導(dǎo)軌。運(yùn)動(dòng)分配只能選擇一項(xiàng)，不能同時(shí)分配兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。

下滑座動(dòng)作分配的過程是： 按下SB22-油泵電機(jī)啟動(dòng)（同時(shí)-電磁離合器YC3 得電）-下滑座松開（KA12 得電-YV8 得電）（其余方向鎖緊）-下滑座行程開關(guān)（SQ8）發(fā)出信號(hào)（PLC 輸入 X033 點(diǎn)位）-下滑座指示燈亮-油泵電機(jī)延時(shí)停止。

根據(jù)故障原因分析，因其他各方向分配正常，液壓系統(tǒng)油壓應(yīng)該正常，且其余各方向夾緊器位置檢測(cè)開關(guān)工作正常。按下下滑座分配按鈕后油泵電機(jī)能正常啟動(dòng)，說明按鈕回路正常，PLC 輸入輸出基本正常，故障發(fā)生存在以下幾種可能：

（1）下滑座松開電磁閥動(dòng)作不正常，使得下滑座夾緊器不能松開；

（2）下滑座夾緊器本身故障動(dòng)作不暢，無法到達(dá)松開位置；

（3）下滑座行程開關(guān)線路故障，不能反饋夾緊器松開位置；

（4）PLC 內(nèi)部故障。

1.3 判斷過程

（1）為防止誤判斷，掀開上滑座后側(cè)防護(hù)罩，確認(rèn)液壓系統(tǒng)油壓是否達(dá)到額定值，順便可以給油池檢查油質(zhì)，或者添加液壓油。

（2）此時(shí)將按鈕站拉刀液壓裝置上方，按下下滑座分配按鈕SB22，觀察下滑座夾緊器換向閥YV8，發(fā)現(xiàn)閥上指示燈正常，反復(fù)在多個(gè)方向切換時(shí)，用手觸摸油管可以感覺出振動(dòng)，說明換向閥工作正常。

（3）檢查下滑座后側(cè)導(dǎo)軌下方的夾緊器，當(dāng)切換至下滑座時(shí)，夾緊器正常動(dòng)作至松開位置，并逐漸壓下行程開關(guān)，但是明顯感覺開關(guān)壓下距離不夠。

（4）打開電控箱門，觀察下滑座松開信號(hào)并沒有反饋至PLC，PLC 輸入指示X033 號(hào)指示燈不亮，可以確定下滑座松開檢測(cè)開關(guān)無反饋。在夾緊器推桿與行程開關(guān)之間加入一墊片，X033 號(hào)知識(shí)點(diǎn)隨即點(diǎn)亮，按鈕SB22 內(nèi)部的指示燈也亮起，油泵電機(jī)延時(shí)后停止，說明分配下滑座完成。

1.4 故障處理方法

調(diào)整下滑座松開檢測(cè)開關(guān)位置。如果調(diào)整位置仍然不能觸發(fā)，則可考慮微量折彎夾緊器推桿。如確定夾緊器在松開與鎖緊兩個(gè)位置時(shí)行程不夠，不能正常壓下和放松位置檢測(cè)開關(guān)，則可考慮將夾緊器的調(diào)節(jié)螺桿適當(dāng)放松，使內(nèi)部的菱形塊機(jī)構(gòu)能正常豎起和倒下，保證油缸的行程足夠。在采取多種方法后夾緊器行程仍不夠，則需要拆卸檢修夾緊器。

2 昆機(jī)TK6113 數(shù)控鏜床光柵尺故障分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象

一臺(tái)昆機(jī)TK6113 數(shù)控鏜床面板出現(xiàn)Y 軸主動(dòng)編碼器硬件故障報(bào)警。機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸均鎖住，禁止移動(dòng)。

2.2 故障分析

該機(jī)床配德國西門子公司SINUMERIK840D 進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)，X、Y、W 三個(gè)直線軸采用德國 HEIDENHAIN 直線光柵尺直接檢測(cè)，B 軸采用德國HEIDENHAIN RON 系列圓光柵直接測(cè)量，U 軸、Z軸采用德國西門子公司電機(jī)內(nèi)置編碼器間接測(cè)量。X、Y、W 三個(gè)直線軸與B 軸旋轉(zhuǎn)軸的光柵尺跟電機(jī)內(nèi)置編碼器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，重復(fù)定位精度及坐標(biāo)定位精度可以達(dá)到0.02mm 以內(nèi)。

根據(jù)報(bào)警提示，機(jī)床軸出現(xiàn)主動(dòng)編碼器硬件故障并帶有故障軸代碼。當(dāng)出現(xiàn)該報(bào)警時(shí)，通常為該機(jī)床閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)中光柵尺測(cè)量系統(tǒng)發(fā)生故障所至，該機(jī)床的電機(jī)內(nèi)置編碼器設(shè)為第二測(cè)量系統(tǒng)及從動(dòng)編碼器。光柵尺工作環(huán)境比較惡劣，會(huì)受到油、水、操作者違規(guī)使用氣管吹鐵屑等造成內(nèi)部污染，繼而引發(fā)故障。

2.3 判斷過程

（1）遇到該類故障，應(yīng)先排除外部數(shù)據(jù)線是否正常，使用光柵尺與系統(tǒng)連接的備用數(shù)據(jù)線進(jìn)行代換，重啟設(shè)備后如果故障不變，可確定為光柵尺被污染所至。

（2）該機(jī)床設(shè)有方便切換測(cè)量系統(tǒng)閉環(huán)與半閉環(huán)的DB 代碼，通過輸入機(jī)床制造商密碼進(jìn)入機(jī)床的PLC 狀態(tài)監(jiān)控表，輸入DB 代碼DB200.DB6，我們可以看到后面顯示的8 位數(shù)字代碼，該代碼從右往左依次代表XYZBUWSV，具體排列順序可從機(jī)床NC 數(shù)據(jù)里的通用機(jī)床數(shù)據(jù)排序中看到。顯示為1 的軸為閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)，顯示為0 的為半閉環(huán)。這時(shí)我們可通過改動(dòng)相應(yīng)故障軸切換為半閉環(huán)，重啟設(shè)備后機(jī)床各軸均可移動(dòng)，這時(shí)可將機(jī)床切換至快速移動(dòng)狀態(tài)移動(dòng)故障軸，移動(dòng)時(shí)應(yīng)特別注意，速度也不能過快，因?yàn)榇藭r(shí)機(jī)床限位失效，一般在移動(dòng)100毫米左右再進(jìn)入PLC 狀態(tài)監(jiān)控畫面將該軸改為閉環(huán)后重啟。重啟后如故障排除，說明機(jī)床光柵尺的某一點(diǎn)受到污染，如果故障不變，說明很可能光柵讀數(shù)頭受到污染。

（3）拆除光柵尺兩端防護(hù)件，用潔凈的無紡布張涂上酒精清洗光柵尺內(nèi)部，同時(shí)拆除讀數(shù)頭進(jìn)行清洗。如光柵尺整體從機(jī)床上拆下清洗，則安裝時(shí)必須使用百分表檢驗(yàn)尺身與機(jī)床導(dǎo)軌的平行度方可試機(jī)。

2.4 故障處理方法

用高純度酒精清洗光柵尺內(nèi)部光柵標(biāo)尺，因光柵尺內(nèi)部為高精度的鏡面與電子元器件，注意工具等硬物的使用不得對(duì)其造成傷害。

數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，應(yīng)通過機(jī)床故障報(bào)警信息及報(bào)警幫助信息找到大致故障點(diǎn)或方向。處理故障時(shí)應(yīng)先簡后繁條理清晰。在不明確故障時(shí)，允許代換的部件可找同型號(hào)的配件進(jìn)行代換，用排除法找到故障點(diǎn)。操作機(jī)床時(shí)應(yīng)格外提高警惕，因?yàn)橥ǔＣ鎸?duì)的是故障設(shè)備。需要改動(dòng)機(jī)床數(shù)據(jù)前應(yīng)先做好改動(dòng)前的記錄，必要時(shí)先備份機(jī)床數(shù)據(jù)和拍下照片。維修時(shí)應(yīng)注意安全，包括自身安全、維修人員安全、設(shè)備安全。維修中斷時(shí)注意保護(hù)好拆卸后的設(shè)備配件，維修結(jié)束后注意設(shè)備管線等應(yīng)恢復(fù)至原出廠時(shí)的狀態(tài)。

3 總 結(jié)

數(shù)控類設(shè)備必須保證有相對(duì)整潔的工作環(huán)境，最好可以實(shí)現(xiàn)溫度與濕度控制，并禁止用壓縮空氣清潔機(jī)床光柵尺部位。帶有氣密封裝置的機(jī)床，需要嚴(yán)格控制壓縮空氣的含油量及含水量。