數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中都有故障自診斷功能，一般情況下發(fā)生故障時(shí)都有報(bào)警信息出現(xiàn)，根據(jù)機(jī)床所使用的控制系統(tǒng)不同，提供的報(bào)警內(nèi)容多少不一，但按說(shuō)明書中的故障處理方法檢查，大多數(shù)的故障都能找到解決方法。機(jī)床在實(shí)際使用中也有些故障既無(wú)報(bào)警，現(xiàn)象也不是很明顯，對(duì)這種情況，處理起來(lái)就不像有據(jù)可查的那樣簡(jiǎn)單了。另外有些設(shè)備出現(xiàn)故障后，不但無(wú)報(bào)警信息，而且缺乏有關(guān)維修所需的資料，有些機(jī)床在使用中出現(xiàn)故障后如果稍不注意，還會(huì)造成工件批量報(bào)廢，所以處理時(shí)更難。對(duì)這種故障處理，當(dāng)修理人員缺乏一定的工作經(jīng)驗(yàn)時(shí)，處理時(shí)常會(huì)作出錯(cuò)誤的判斷，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失或延長(zhǎng)修理時(shí)間。另外有時(shí)由于故障出現(xiàn)的頻率不高，請(qǐng)?zhí)丶s維修服務(wù)部處理時(shí)也會(huì)遇到很大的麻煩，對(duì)這類故障我們認(rèn)為：必須根據(jù)具體情況，仔細(xì)檢查，從現(xiàn)象的微小之處進(jìn)行分析，找出它的真正原因。 要查清這類故障的原因首先必須從縱橫交錯(cuò)的各種表面現(xiàn)象中找出它的真實(shí)現(xiàn)象(這個(gè)“現(xiàn)象”是故障的真實(shí)情況)，再?gòu)拇_認(rèn)的故障現(xiàn)象中找出發(fā)生的原因。全面地分析一個(gè)故障現(xiàn)象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前，首先必須了解以下情況： ①故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開(kāi)機(jī)就出現(xiàn)的。 ②出現(xiàn)的次數(shù)，是第一次還是已多次發(fā)生。 ③確認(rèn)機(jī)床的加工程序不會(huì)有錯(cuò)?！ ?/span>④其他人員有否對(duì)該機(jī)床進(jìn)行了修理或調(diào)整?！ ?/span>⑤請(qǐng)修時(shí)的故障現(xiàn)象與現(xiàn)場(chǎng)的情況是否有差別?！ ∫韵率俏覀?cè)诰S修中遇到的一些無(wú)報(bào)警故障的處理分析方法。
故障一 中捷THY5640立式加工中心，在工作中發(fā)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速在500r/min以下時(shí)主軸及變速箱等處有異常聲音，觀察電機(jī)的功率表發(fā)現(xiàn)電機(jī)的輸出功率不穩(wěn)定，指針擺動(dòng)很大。但使用1201r/min以上時(shí)異常聲音又消失。開(kāi)機(jī)后，在無(wú)旋轉(zhuǎn)指令情況下，電機(jī)的功率表會(huì)自行擺動(dòng)，同時(shí)電機(jī)漂移自行轉(zhuǎn)動(dòng)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，機(jī)床無(wú)報(bào)警。 根據(jù)查看到的現(xiàn)象，引起該故障的原因可能有主軸控制器失控，機(jī)械變速器或電機(jī)上的原因也不能排除。由于拆卸機(jī)械部分檢查的工作量較大，因此先對(duì)電氣部分的主軸控制器進(jìn)行檢查，控制器為西門子6SC-6502。首先檢查控制器中預(yù)設(shè)的參數(shù)，再檢查控制板，都無(wú)異常，經(jīng)查看電路板較臟，按要求對(duì)電路板進(jìn)行清洗，但裝上后開(kāi)機(jī)故障照舊。因此控制器內(nèi)的故障原因暫時(shí)可排除。為確定故障在電機(jī)還是在機(jī)械傳動(dòng)部分，必須將電機(jī)和機(jī)械脫離，脫離后開(kāi)機(jī)試車發(fā)現(xiàn)給電機(jī)轉(zhuǎn)速指令接近450r/min時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)不間斷的異常聲音，但給1201r/min指令時(shí)異常聲音又消失。為此我們對(duì)主軸部分進(jìn)行了分析，原來(lái)低速時(shí)給定的450r/min指令和高速時(shí)的4500r/min指令對(duì)電機(jī)是一樣在最高轉(zhuǎn)速，只是低速時(shí)通過(guò)齒輪進(jìn)行了減速，所以故障在電機(jī)部分基本上可以確定。經(jīng)分析，異常聲音可能是軸承不良引起。將電機(jī)拆卸進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承確已壞，在高速時(shí)軸承被卡造成負(fù)載增大使功率表擺動(dòng)不定，出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。而在停止后電機(jī)漂移和制動(dòng)過(guò)慢，經(jīng)檢查是編碼器的光盤劃破，更換軸承和編碼器后所有故障全部排除。 該故障主要是主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)有異常聲音，因此在排除時(shí)應(yīng)查清聲源，再進(jìn)行檢查。有異常聲音常見(jiàn)為機(jī)械上相擦，卡阻和軸承損壞。
故障二 加工中心主軸定向不準(zhǔn)或錯(cuò)位。 加工中心主軸的定向通常采用三種方式，磁傳感器，編碼器和機(jī)械定向。使用磁傳感器和編碼器時(shí)，除了通過(guò)調(diào)整元件的位置外，還可通過(guò)對(duì)機(jī)床參數(shù)調(diào)整。發(fā)生定向錯(cuò)誤時(shí)大都無(wú)報(bào)警，只能在換刀過(guò)程中發(fā)生中斷時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。有一次在一臺(tái)改裝過(guò)的加工中心上出現(xiàn)了定向不準(zhǔn)的故障，開(kāi)始時(shí)機(jī)床在工作中經(jīng)常出現(xiàn)中斷，但出現(xiàn)的次數(shù)不很多，重新開(kāi)機(jī)又能工作，故障反復(fù)出現(xiàn)。經(jīng)在故障出現(xiàn)后對(duì)機(jī)床進(jìn)行了仔細(xì)觀察，才發(fā)現(xiàn)故障的真正原因是主軸在定向后發(fā)生位置偏移，奇怪的是主軸在定向后如用手碰一下(和工作中在換刀時(shí)當(dāng)?shù)毒卟迦胫鬏S時(shí)的情況相近)主軸會(huì)產(chǎn)生向相反方向漂移，檢查電氣部分無(wú)任何報(bào)警，機(jī)械部分又很簡(jiǎn)單。該機(jī)床的定向使用編碼器，所以從故障的現(xiàn)象和可能發(fā)生的部位來(lái)看，電氣部分的可能性比較小，機(jī)械上最主要的是聯(lián)接。所以決定檢查機(jī)械聯(lián)接部分，在檢查到編碼器的聯(lián)接時(shí)發(fā)現(xiàn)編碼器上聯(lián)接套的緊定螺釘松動(dòng)，使聯(lián)接套后退造成與主軸的聯(lián)接部分間隙過(guò)大使旋轉(zhuǎn)不同步。將緊定螺釘按要求固定好后故障消除。 發(fā)生主軸定向方面的故障應(yīng)根據(jù)機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析處理，先檢查電氣部分，如確認(rèn)正常后再考慮機(jī)械部分。
故障三 數(shù)控車床在使用中出現(xiàn)手動(dòng)移動(dòng)正常，自動(dòng)回零時(shí)移動(dòng)一段距離后不動(dòng)，重開(kāi)手動(dòng)移動(dòng)又正常。 車床使用經(jīng)濟(jì)數(shù)控，步進(jìn)電機(jī)，手動(dòng)移動(dòng)時(shí)由于速度稍慢移動(dòng)正常，自動(dòng)回零時(shí)快速移動(dòng)距離較長(zhǎng)，出現(xiàn)機(jī)械卡住現(xiàn)象。根據(jù)故障進(jìn)行分析，主要是機(jī)械原因，后經(jīng)詢問(wèn)，才得知該機(jī)床因發(fā)現(xiàn)加工時(shí)尺寸不準(zhǔn)，將另一臺(tái)機(jī)床上的電機(jī)拆來(lái)使用，后出現(xiàn)了該故障，經(jīng)仔細(xì)檢查是因變速箱中的齒輪間隙太小引起，重新調(diào)整后正常。 這是一例人為因素造成的故障，在修理中如不加注意經(jīng)常會(huì)發(fā)生，因此在工作中應(yīng)引起重視，避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。
故障四 開(kāi)機(jī)后機(jī)床屏幕無(wú)顯示。 對(duì)這種故障的排除首先是使屏幕正常工作。有時(shí)也會(huì)僅僅是顯示部分的原因。但在許多時(shí)候可能并存著多種故障。 一臺(tái)日本H500/50臥式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)屏幕一片黑，操作面板上的NC電源開(kāi)關(guān)已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開(kāi)關(guān)和主要部分無(wú)異常，關(guān)機(jī)后重開(kāi)，故障一樣。經(jīng)查，故障是由多處損壞造成的，在更換了顯示器，顯示控制板后屏幕出現(xiàn)了顯示，使機(jī)床能進(jìn)入其它的故障維修。 泰納DM4800立式加工中心，開(kāi)機(jī)后屏幕無(wú)顯示。 該加工中心使用三棱M300系統(tǒng)，造成屏幕無(wú)顯示的原因有很多，經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查后確認(rèn)是因主板故障造成，因此進(jìn)行了更換，由于主板更換后參數(shù)需要重新設(shè)置，按系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置步驟，對(duì)照機(jī)床附帶的參數(shù)表進(jìn)行了設(shè)置調(diào)整后機(jī)床正常。 屏幕上無(wú)顯示的故障原因很多，首先必須找出原因排除，如還有其他故障，根據(jù)機(jī)床的報(bào)警和其他故障信息作出處理。
故障五 在數(shù)控設(shè)備中，出現(xiàn)無(wú)報(bào)警故障最多的是機(jī)床誤差或尺寸不準(zhǔn)。 誤差故障的現(xiàn)象較多，在各種設(shè)備上出現(xiàn)時(shí)的表現(xiàn)不一。如數(shù)控車床在直徑方向出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象較多。在加工中心上垂直軸出現(xiàn)誤差的情況較多，常見(jiàn)的是尺寸向下逐漸增大，但也有尺寸向上增大的現(xiàn)象，在水平軸上也經(jīng)常會(huì)有一些較小誤差的故障出現(xiàn)，有些經(jīng)常變化，時(shí)好時(shí)壞使零件的尺寸難以控制。 造成數(shù)控機(jī)床中誤差故障但又無(wú)報(bào)警的情況，主要有幾種情況： ①機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，在系統(tǒng)中對(duì)誤差沒(méi)有設(shè)置檢測(cè)，因此在機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)不能有報(bào)警顯示?！ ?/span>②機(jī)床中出現(xiàn)的誤差情況不在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)的范圍內(nèi)，因此當(dāng)出現(xiàn)誤差時(shí)檢測(cè)不到，由于大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床使用的是半閉環(huán)系統(tǒng)，因此不能檢測(cè)到機(jī)床的實(shí)際位置?！ ?/span>③絲杠與電機(jī)的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)對(duì)故障發(fā)生的頻率和可能性不同，出現(xiàn)故障后現(xiàn)象也不同，有些尺寸只會(huì)向負(fù)方向增加，但有些正負(fù)方向變化的可能性都會(huì)發(fā)生，根據(jù)修理中的各種情況，我們得出這樣的結(jié)論：聯(lián)軸器中間采用彈性聯(lián)接的基本上是負(fù)向增加的多，而中間使用鍵聯(lián)接的兩種故障均會(huì)發(fā)生。 ④機(jī)床的電氣系統(tǒng)中回零方式設(shè)置不當(dāng)，回零點(diǎn)不能保證一致，該種故障出現(xiàn)的誤差一般較小。除了一般的因減速開(kāi)關(guān)不良造成故障外，回零時(shí)的減速距離太短也會(huì)使零點(diǎn)偏離。在有些系統(tǒng)中的監(jiān)控頁(yè)面中有“刪格量”一項(xiàng)，記錄并經(jīng)常核對(duì)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
數(shù)控機(jī)床中的無(wú)報(bào)警故障大都是一些較難處理的故障。在這些故障中，以機(jī)械原因引起的較多，其次是一些綜合因素引起的故障，對(duì)這些故障的修理一般具有一定的難度，特別是對(duì)故障的現(xiàn)象判斷尤其重要。在數(shù)控機(jī)床的修理中，對(duì)這方面故障的判斷經(jīng)驗(yàn)只有在實(shí)踐中進(jìn)行摸索，不斷總結(jié)，不斷提高，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)新型設(shè)備維修的需要。