數(shù)控機(jī)床由于采用了機(jī)電一體化技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)、控制復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，不掌握故障診斷與維修的方法，判斷故障及維修的難度相當(dāng)大。為了提高維修效率，下面介紹常用的故障診斷方法。
1、了解故障在什么情況下發(fā)生
當(dāng)發(fā)生故障時為了更快的恢復(fù)機(jī)床，首先應(yīng)正確地把握故障情況，進(jìn)行妥善處理是最主要，因此應(yīng)根據(jù)下列內(nèi)容確認(rèn)故障情況。
（1）“何時”發(fā)生的故障
Ÿ 故障發(fā)生的日期及時間？
Ÿ 是否是運(yùn)行時發(fā)生的？（運(yùn)行多久發(fā)生的）
Ÿ 接通電源時發(fā)生的？
Ÿ 是否在打雷、停電或?qū)﹄娫从懈蓴_時發(fā)生的？
Ÿ 多次出現(xiàn)？（發(fā)生的頻率，幾次/小時，幾次/日，幾次/月）
（2）“進(jìn)行了何種操作”后發(fā)生的故障
Ÿ 發(fā)生故障時CNC的運(yùn)行方式？
Ÿ （JOG方式/存儲器（MEM）方式/MDI方式/遠(yuǎn)程運(yùn)行方式（RMT）？）
Ÿ 程序運(yùn)行時的情況…
1） 發(fā)生故障時程序執(zhí)行到什么位置？
2） 程序號/順序號？
3） 程序的內(nèi)容？
4） 是否在軸移動中發(fā)生的？
5） 是否在M/S/T代碼執(zhí)行中發(fā)生的？
6） 發(fā)生故障時是否在執(zhí)行程序？
Ÿ 在此進(jìn)行同樣的操作是否發(fā)生同樣的故障？（確認(rèn)故障的在現(xiàn)性）
Ÿ 是否在輸/輸出數(shù)據(jù)時發(fā)生的故障？
Ÿ 當(dāng)發(fā)生與進(jìn)給軸伺服有關(guān)的故障時：
1）是否在低速進(jìn)給、高速進(jìn)給時都發(fā)生故障？
2）是否某一特定軸移動時發(fā)生的故障？
Ÿ 發(fā)生了與主軸有關(guān)的故障時，主軸運(yùn)行在加/減速狀態(tài)？
（3）發(fā)生的故障現(xiàn)象
Ÿ 畫面顯示是否正常？
Ÿ 報(bào)警畫面顯示的內(nèi)容？
Ÿ 如果加工尺寸不準(zhǔn)確：
1）誤差大小？
2）位置顯示畫面的尺寸是否正確？
3）偏置量設(shè)定是否正確？
（4）關(guān)于其他信息
Ÿ 裝置附近是否有干擾發(fā)生源：故障發(fā)生頻率低時，考慮電源電壓的外部干擾因素的影響，要確認(rèn)在同一電源上是否還連接其他機(jī)床及焊機(jī)，如果有，應(yīng)檢查故障發(fā)生時，是否有設(shè)備在啟動（或運(yùn)行）。（干擾電源的檢查）
Ÿ 在機(jī)床方面，對干擾是否采取有措施？
Ÿ 對于輸入電壓應(yīng)確認(rèn)：
1）電壓有無變動？
2）有無相間電壓？
3）是否供給標(biāo)準(zhǔn)電壓？
2、根據(jù)報(bào)警信息進(jìn)行故障診斷
現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)越來越先進(jìn)，許多故障數(shù)控系統(tǒng)都可以檢測出來，并產(chǎn)生報(bào)警及給出報(bào)警信息。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時，有時在顯示器上顯示報(bào)警信息，有時在數(shù)控裝置上PLC裝置上和驅(qū)動裝置上還會有報(bào)警指示。這時要根據(jù)《手冊》對這些報(bào)警信息進(jìn)行分析。另外，機(jī)床廣家設(shè)計(jì)的PLC程序越來越完善，可以檢測機(jī)床出現(xiàn)的故障并產(chǎn)生報(bào)警信息。所以在機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警時，要注重報(bào)警信息的研究和分析，有些故障根據(jù)報(bào)警信息即可判斷出故障的原因，從而排除故障。
例如一臺使用西門子810系統(tǒng)的數(shù)控溝道磨床，開機(jī)后就產(chǎn)生1號報(bào)警顯示"BATTERYALARMPOWERSUPPLY很明顯指示數(shù)控系統(tǒng)斷電保護(hù)電池沒電，更換新的電池后（注意：一定要在系統(tǒng)帶電的情況下更換電池），將故障復(fù)位，機(jī)床恢復(fù)正常使用。
3、利用PL(M)C的狀態(tài)信息診斷故障
很多數(shù)控系統(tǒng)都有PLC輸人、輸出狀態(tài)顯示功能，如SIEMENS810系統(tǒng)DIAGNOSIS菜單下的PLCSTATUS功能、FANUC0系統(tǒng)DGNOSPARAM軟件菜單下的PMC狀態(tài)顯示功能，日本MITSUBISHI公司MELDASL3系統(tǒng)DI-AGN菜單下的PLC-I/F功能、日本OKUMA系統(tǒng)的CHECKDATA功能等。利用這些功能，可以直接在線觀察PLC的輸人和輸出的瞬時狀態(tài)，這些狀態(tài)的在線檢測對診斷數(shù)控機(jī)床的很多故障是非常有用的。
數(shù)控機(jī)床的有些故障可以根據(jù)故障現(xiàn)象和機(jī)床的電氣原理圖，查看PLC相關(guān)的輸人、輸出狀態(tài)即可確診故障。
數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的大部分故障都是通過PLC裝置檢查出來的。PLC檢測故障的機(jī)理就是通過運(yùn)行機(jī)床廠家為特定機(jī)床編制的PLC梯形圖（即程序），根據(jù)各種輸人、輸出狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷，如果發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生報(bào)警并在顯示器上產(chǎn)生報(bào)警信息。所以對一些PLC產(chǎn)生報(bào)警的故障，或一些沒有報(bào)警的故障，可以通過分析PLC的梯形圖對故障進(jìn)行診斷，利用NC系統(tǒng)的梯形圖顯示功能或者機(jī)外編程器在線跟蹤梯形圖的運(yùn)行，可提高診斷故障的速度和準(zhǔn)確性。
例如一臺數(shù)控磨床出現(xiàn)報(bào)警6025“Dresser Arm Lower Time out”，指示修整臂下落超時。檢查修整器的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)修整器已經(jīng)落下。手動抬起落下修整器正常沒有問題，根據(jù)電氣原理圖，修整器落下是由位置開關(guān)2LS5檢測的，開關(guān)2LS5接人PLC的輸人12.5，如圖2-5所示。在系統(tǒng)DIAGNOSIS菜單下找到PLCSTATUS功能，在線檢查12.5的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不管修整器落下還是升起，12.5的狀態(tài)一直是“0”說明PLC沒有接收到修整器到位信號。檢查到位開關(guān)2LS5并沒有發(fā)現(xiàn)問題，檢查12.5的端子電平為“0”，說明PLC的輸人口沒有問題，最后檢查線路連接，發(fā)現(xiàn)開關(guān)2LS5在電源端子34上的電源連線脫落，重新將開關(guān)連線連接到電源后，機(jī)床故障消失。
4、利用PL(M)C程序（梯形圖）跟蹤法確診故障
數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的絕大部分故障都是通過PLC程序檢查出來的。有些故障可在屏幕上直接顯示出報(bào)警原因，有些雖然在屏幕上有報(bào)警信息，但并沒有直接反映出報(bào)警的原因，還有些故障不產(chǎn)生報(bào)警信息，只是有些動作不執(zhí)行。遇到后兩種情況，跟蹤PLC梯形圖的運(yùn)行是確診故障的很有效的方法。FANUC0系統(tǒng)和MITSUBISHI系統(tǒng)本身就有梯形圖顯示功能，可直接監(jiān)視梯形圖的運(yùn)行。西門子數(shù)控系統(tǒng)因?yàn)闆]有梯形圖顯示功能，對于簡單的故障可根據(jù)梯形圖通過PLC的狀態(tài)顯示信息，監(jiān)視相關(guān)的輸人、輸出及標(biāo)志位的狀態(tài)，跟蹤程序的運(yùn)行，而復(fù)雜的故障必須使用編程器來跟蹤梯形圖的運(yùn)行。
例如一臺采用西門子810系統(tǒng)的數(shù)控磨床，開機(jī)后機(jī)床不回參考點(diǎn)，并且沒有故障顯示。檢查控制面板發(fā)現(xiàn)分度裝置落下的指示燈沒亮，為了安全起見，只要分度裝置沒落下，機(jī)床的進(jìn)給軸就不能運(yùn)動。但檢查分度裝置，已經(jīng)落下沒有問題。根據(jù)機(jī)床電氣原理圖，如圖所示，PLC的輸出Q7.3控制面板上的分度裝置落下指示燈。為此查看PLC梯形圖。
有關(guān)Q7.3的梯形圖在PB12的21塊中，如圖2-7所示。用編程器在線觀察梯形圖的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)標(biāo)志位F143.4沒有閉合，致使輸出Q7.3沒有電。標(biāo)志位F143.4指示工件分度臺
在落下位置，其控制梯形圖在PB10的8塊中。用編程器查看這部分梯形圖，發(fā)現(xiàn)由于輸人113.2的觸點(diǎn)沒有閉合，導(dǎo)致F143.4沒有電。根據(jù)如圖2-9所示的電氣原理圖，PLC輸人113.2接的是檢測工件分度裝置落下的接近開關(guān)13PS2。將分度裝置拆開，發(fā)現(xiàn)機(jī)械裝置有問題，不能帶動驅(qū)動接近開關(guān)的機(jī)械裝置運(yùn)動，所以113.2始終不能閉合。將機(jī)械裝置維修好后，機(jī)床恢復(fù)了正常使用。
5、利用機(jī)床數(shù)據(jù)維修機(jī)床
數(shù)控機(jī)床有些故障是由于機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置不合理或者機(jī)床使用一段時間后需要調(diào)整。遇到這類故障將相應(yīng)的機(jī)床數(shù)據(jù)做適當(dāng)?shù)男薷�，即可排除故障�?BR>例如一臺采用西門子公司siemens系統(tǒng)的數(shù)控磨床，在磨削加工時發(fā)現(xiàn)，有時輸人的刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)在工件上反映的尺寸沒有變化或者變化過小。根據(jù)機(jī)床工作原理，在磨削加工時Z軸帶動砂輪對工件進(jìn)行徑向磨削，X軸正常時不動，只有要調(diào)整球心時才進(jìn)行微動，一般在往復(fù) 0.02mm范圍內(nèi)運(yùn)動，因?yàn)橐苿泳嚯x較小，可能絲杠反向間隙會影響尺寸變化。
在測量機(jī)床的往返精度時發(fā)現(xiàn)，X軸在從正向到反向轉(zhuǎn)換時，讓其走 0.01mm，而從千分表上沒有變化；X軸在從反向到正向轉(zhuǎn)換時，亦是如此。因此懷疑滾珠絲杠的反向間隙有問題，研究系統(tǒng)說明書發(fā)現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)本身對滾珠絲杠的反向間隙具有補(bǔ)償功能，根據(jù)數(shù)據(jù)說明，調(diào)整機(jī)床數(shù)據(jù)2201反向間隙的補(bǔ)償數(shù)值，使機(jī)床恢復(fù)了正常工作。 |
