由于現代數控系統的可靠性越來(lái)越高,數控系統本身的故障越來(lái)越低,而大部分故障的發(fā)生則是非系統本身原因引起的。系統外部的故障主要指由于檢測開(kāi)關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問(wèn)題而引起的。
數控設備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調整處理不當引起的,這類(lèi)故障多發(fā)生在設備使用前期或設備使用人員調整時(shí)期。
對于數控系統來(lái)說(shuō),另一個(gè)易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運動(dòng)是靠伺服單元控制伺服電機帶動(dòng)滾珠絲杠來(lái)實(shí)現的。用旋轉編碼器作速度反饋,用光柵尺作位置反饋。一般易出故障的地方為旋轉編碼器與伺服單元的驅動(dòng)模塊。也有個(gè)別的是由于電源原因而引起的系統混亂。特別是對那些帶計算機硬盤(pán)保存數據的系統。例如,德國西門(mén)子系統840C。
對于數控系統來(lái)說(shuō),另一個(gè)易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運動(dòng)是靠伺服單元控制伺服電機帶動(dòng)滾珠絲杠來(lái)實(shí)現的。用旋轉編碼器作速度反饋,用光柵尺作位置反饋。一般易出故障的地方為旋轉編碼器與伺服單元的驅動(dòng)模塊。也有個(gè)別的是由于電源原因而引起的系統混亂。特別是對那些帶計算機硬盤(pán)保存數據的系統。例如,德國西門(mén)子系統840C。
例1:一數控車(chē)床剛投入使用的時(shí)候,在系統斷電后重新啟動(dòng)時(shí),必須要返回到參考點(diǎn)。即當用手動(dòng)方式將各軸移到非干涉區外后,再使各軸返回參考點(diǎn)。否則,可能發(fā)生撞車(chē)事故。所以,每天加工完后,*把機床的軸移到安全位置。此時(shí)再操作或斷電后就不會(huì )出現問(wèn)題。
外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見(jiàn)故障。一般都是由于檢測開(kāi)關(guān)、液壓系統、氣動(dòng)系統、電氣執行元件、機械裝置出現問(wèn)題引起的。這類(lèi)故障有些可以通過(guò)報警信息查找故障原因。對一般的數控系統來(lái)講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示,但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據報警信息和故障現象來(lái)分析解決。
例2:我廠(chǎng)一車(chē)削單元采用的是SINUMERIK840C系統。機床在工作時(shí)突然停機。顯示主軸溫度報警。經(jīng)過(guò)對比檢查,故障出現在溫度儀表上,調整外圍線(xiàn)路后報警消失。隨即更換新儀表后恢復正常。
例3:同樣是這臺車(chē)削中心,工作時(shí)CRT顯示9160報警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSED VERIFY V14-5”。這是指未抓起工件報警。但實(shí)際上抓工件的機械手已將工件抓起,卻顯示機械手未抓起工件報警。查閱PLC圖,此故障是測量感應開(kāi)關(guān)發(fā)出的。經(jīng)查機械手部位,機械手工作行程不到位,未完全壓下感應開(kāi)關(guān)引起的。隨后調整機械手的夾緊力,此故障排除。
例4:一臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統。機床在自動(dòng)方式下執行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現414#和410#報警。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅動(dòng)異常。由于此故障出現后能通過(guò)重新啟動(dòng)消除,但每執行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報警。經(jīng)查該伺服電機電源線(xiàn)插頭因電弧爬行而引起相間短路,經(jīng)修整后此故障排除。
例5:操作者操作不當也是引起故障的重要原因。如我廠(chǎng)另一臺采用840C系統的數控車(chē)床,*天工作時(shí)完全正常,而第二天上班時(shí)卻無(wú)論如何也開(kāi)不了機,工作方式一轉到自動(dòng)方式下就報警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后,主軸不停,機械手就去抓取工件,后來(lái)仔細檢查各部位都無(wú)毛病,而是自動(dòng)工作條件下的一個(gè)模式開(kāi)關(guān)位置錯了。所以,當有些故障原因不明的報警出現的話(huà),一定要檢查各工作方式下的開(kāi)關(guān)位置。
還有些故障不產(chǎn)生故障報警信息,只是動(dòng)作不能完成,這時(shí)就要根據維修經(jīng)驗、機床的工作原理和PLC運行狀況來(lái)分析判斷了。
對于數控機床的修理,重要的是發(fā)現問(wèn)題。特別是數控機床的外部故障。有時(shí)診斷過(guò)程比較復雜,但一旦發(fā)現問(wèn)題所在,解決起來(lái)比較簡(jiǎn)單。對外部故障診斷應遵從以下兩條原則。首先要熟練掌握機床的工作原理和動(dòng)作順序。其次,要會(huì )利用PLC梯形圖。NC系統的狀態(tài)顯示功能或機外編程器監測PLC的運行狀態(tài),一般只要遵從以上原則,小心謹慎,一般的數控故障都會(huì )及時(shí)排除。