【正文】 鑒于本車床采用的是半閉環(huán)伺服系統(tǒng), 為了分清原因, 維修的第一步是松開 Z 軸伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠之間的機(jī)械聯(lián)接。 由于數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)包含了 CNC 、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)機(jī)三大部分, 為了進(jìn)一步分清原因, 維修的第二步是將 CNC 的 X 軸和 Z 鈾的速度給定和位置反饋互換 (CNC 的 M6 與 M8,M7 與 M9 互換 ),即：利用 CNC 的 X 軸指令控制車床的 Z 軸伺服和電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng) ,CNC 的 Z 軸指令控制車床的 X 軸伺服和電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng) , 以判別故障發(fā) 生在 CNC 或伺服。經(jīng)互換發(fā)現(xiàn) , 這時(shí) X 軸工作仍然正常 ,Z 軸故障依舊。3．結(jié)語 　 數(shù)控車床的 軟故障 是維修過程中最難解決的問題之一。報(bào)警信息為 : SERVO ALARM:X －－－AXIS DETECTION SYSTEM ERROR 同時(shí) , 伺服驅(qū)動(dòng)單元的LED報(bào)警顯示碼為 [8] 點(diǎn)亮。檢查伺服驅(qū)動(dòng)器模塊 , 用萬用表測得電源輸入端阻抗只有6Ω, 低于正常值 , 因而可判斷該軸伺服驅(qū)動(dòng)單元模塊損壞。利用 FANUC 系統(tǒng)具有的 PLC 梯形圖動(dòng)態(tài)顯示功能 , 發(fā)現(xiàn)精定位接近開關(guān) 未亮 ( 沒有接通 ) 。 例1故障現(xiàn)象：Y軸速度異常，05＃、07＃和37＃報(bào)警。我們經(jīng)過對以上7項(xiàng)的宏觀分析，認(rèn)為07＃報(bào)警與05＃均是由于Y軸速度異常之后，我們采用緊急停機(jī)手段所引起。與此同時(shí)，我們又將位置控制環(huán)內(nèi)的偏移補(bǔ)償量調(diào)到CRT顯示器上，與正常值進(jìn)行比較，也無異常。 拆開直流伺服電機(jī)，發(fā)現(xiàn)測速發(fā)電機(jī)與伺服電機(jī)之間的連接齒輪松動(dòng)。 例2 故障現(xiàn)象：主軸不能定向，負(fù)載表指針達(dá)紅區(qū)，08＃報(bào)警。觀察這7個(gè)指示的情況如下：l＃燈亮，3＃、5＃燈閃爍。打開主軸防護(hù)罩檢查放大器時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾緊油缸軟管盤繞成絞形，纏繞在主軸上，分析這個(gè)不正常的現(xiàn)象，我們判斷就是該軟管盤繞致使主軸定位偏移而不能準(zhǔn)確定位，造成08＃報(bào)警。 在確認(rèn)輸出端或電機(jī)繞組無短路的情況下，斷開電源，檢查晶體管組件，檢查方法如下：打開印刷板，拆去電機(jī)動(dòng)力線，用萬用表xl0Ω檔檢查晶體管組件的集電極（C1 C2）和發(fā)射極（E1 E2）之間；集電極（C1 C2）和基極（B1 B2）之間以及基極（B1 B2）和發(fā)射極（E1 E2）之間的電阻值。②測定8個(gè)晶體管（型號為ET191）U、V、W相再生回路的基極射極電壓（CN6，CN7上測量）。在更換上述部件后，主軸報(bào)警變?yōu)?9＃報(bào)警。說明三端穩(wěn)壓管7915電源異常，檢查7915端壓管已被擊穿。用人工換刀后車床也能進(jìn)行正常工作。這說明主軸定位信號已經(jīng)送出。 以上三個(gè)條件均已滿足，說明ATCP已經(jīng)ON?；匦谐涕_關(guān)）ON；④ AUPLS（機(jī)械手向上行程開關(guān)）ON。此時(shí)，ATC指示燈亮，機(jī)械手恢復(fù)正常工作，故障排除。按I、L＋啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)能啟動(dòng)，通用顯示器I顯示IL字符，也能用清除鍵消除和顯示器I上的字符及數(shù)碼，但不能清除號碼顯示器的99＃報(bào)警，按操作面板上的按鈕可進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但用手和紙帶輸入機(jī)不能輸入任何數(shù)據(jù)，車床仍不能工作。查018車床維修手冊，在報(bào)警表上，未指明99＃為何種報(bào)警，我們從報(bào)警分類欄上看到：99＃為p／S報(bào)警，表示程序誤差或操作誤差報(bào)警。99＃報(bào)答還是未消除。 對于02＃報(bào)警，車床操作說明書上指出：（1）環(huán)境溫度過高；（2）冷卻風(fēng)扇故障；（3）空氣過濾器不清潔。由此，我們認(rèn)為是數(shù)控柜中的熱控開關(guān)接通。故T地址16＃數(shù)據(jù)為0。更換該穩(wěn)壓裝置后，接上PCC主板，＋24P電壓正常，同時(shí)號碼顯示器上99＃報(bào)警消除，但負(fù)載表旁的報(bào)警指示為：19＃。查車床側(cè)信號短路的原因，在車床強(qiáng)電柜XT2接線柱上查到XT2XT22線有短路現(xiàn)象，再查該線，發(fā)現(xiàn)簡易位置控制器輸入信號線毛刺短路，故使穩(wěn)壓裝置燒壞。1．故障的表現(xiàn)1）系統(tǒng)發(fā)生故障的工作方式工作方式有：Tape（紙帶方式）、MDI（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式）、MEMORY（存儲器方式）、EDIT（編輯）、HANDLE（手輪）、JOG（點(diǎn)動(dòng)）方式2）MDI/DPL（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入/顯示）。6）刀具軌跡出現(xiàn)誤差時(shí)的速度。4）出現(xiàn)故障的程序段。2）周圍的振動(dòng)源。6）工廠內(nèi)是否有使用大電流的裝置。2）車床在運(yùn)輸過程中是否發(fā)生振動(dòng)？3）所用刀具的刀尖是否正常？4）換刀時(shí)是否設(shè)置了偏移量？5）間隙補(bǔ)償給的是否恰當(dāng)？6）機(jī)械零件是否隨溫度變化而變形？7）工件測量是否正確？7．運(yùn)轉(zhuǎn)情況1）在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否改變過或調(diào)整過運(yùn)轉(zhuǎn)方式？2）車床是否處于報(bào)警狀態(tài)？是否已作好運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備？3）車床操作面板上的售率開關(guān)是否設(shè)定為0？4）車床是否處于鎖住狀態(tài)？5）系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài)？6）系統(tǒng)的保險(xiǎn)絲是否燒斷？7）車床操作面板上的方式選擇開關(guān)設(shè)定是否正確？8．車床和系統(tǒng)之間接線情況1）電纜是否完整無損？2）交流電源線和系統(tǒng)內(nèi)部電線是否分開安裝？3）電源線和信號線是否分開走線？4）信號屏蔽線接地是否正確？5）繼電器、電磁鐵以及電動(dòng)機(jī)等電磁部件是否裝有噪聲抑制器？9．CNC裝置的外觀檢查1）車床柜檢查破損情況和是否是在打開柜門的狀態(tài)下操作？2）車床柜內(nèi)部風(fēng)扇電機(jī)工作是否正常？3）紙帶閱讀機(jī)是否有污物？4）電源單元保險(xiǎn)絲是否正常？5）電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？6）印刷線路板。 例一、一臺采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數(shù)控車床，其PLC采用S5─130W／B，一次發(fā)生故障，通過NC系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù)，在加工中不起作用，不能更改加工程序中R參數(shù)的數(shù)值。經(jīng)確認(rèn)為NC系統(tǒng)存儲器板出現(xiàn)問題，維修后，故障消除。后采取強(qiáng)制復(fù)位的方法，將系統(tǒng)內(nèi)存全部清除后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，重新輸入車床參數(shù)后，車床正常使用。這個(gè)故障就是因操作人員操作失誤或其它原因使NC系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)。但過幾天后，這個(gè)故障又出現(xiàn)了，經(jīng)對發(fā)光二極管閃動(dòng)頻率的分析，確定為電池故障，更換電池后，故障消除。抱閘線圈采用24V電源供電，由于線圈對地短路，致使24V電壓瞬間下降，NC系統(tǒng)采取保護(hù)措施自動(dòng)斷電。下面介紹幾例： 例 伺服電機(jī)損壞 一臺采用SINUMERIK 810／T的數(shù)控車床，有一次刀塔出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)動(dòng)不到位，刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)6016號報(bào)警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”，根據(jù)工作原理和故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，刀塔轉(zhuǎn)動(dòng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，電機(jī)一啟動(dòng)，伺服單元就產(chǎn)生過載報(bào)警，切斷伺服電源，并反饋給NC系統(tǒng)，顯示6016報(bào)警。大部分故障都是非系統(tǒng)故障，是由外部原因引起的。有些故障并不是硬件損壞引起的，而是由于操作、調(diào)整、處理不當(dāng)引起的。 發(fā)現(xiàn)問題是解決問題的第一步，而且是最重要的一步。維修人員通過對故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察以及認(rèn)真察看系統(tǒng)的每一處，往往可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊印刷線路板。一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即在CRT上報(bào)警信息或用發(fā)光二極管批示出故障的大致起因。本方法對于長期閑置的數(shù)控車床第一次開機(jī)時(shí)的檢查以及車床加工造成廢品但又無報(bào)警的情況下，一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤，還是車床故障時(shí)的判斷是一較好的方法。在備板交換之前，應(yīng)仔細(xì)檢查備板是否完好，并應(yīng)檢查備板的狀態(tài)應(yīng)與原板狀態(tài)完全一致。缺少了后一步，一旦零件程序輸入，將產(chǎn)生60號報(bào)警（存儲器容量不夠）。5．轉(zhuǎn)移法所謂轉(zhuǎn)移法就是將CNC系統(tǒng)中具有相同功能的二塊印刷線路板、模塊、集成電路芯片或元器件互相交換，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移。6．參數(shù)檢查法眾所周知，數(shù)控參數(shù)能直接影響數(shù)控車床的功能。另外，經(jīng)過長期運(yùn)行的數(shù)控車床，由于其機(jī)械傳動(dòng)部件磨損，電氣無件性能變化等原因，也需對其有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整?？梢詸z測這些測量端子的電壓或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。這時(shí)可用熱吹風(fēng)機(jī)或電烙鐵等來局部升溫被懷疑的元器件，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。除了以上常用的故障檢查測試方法外，還有拔板法，電壓拉偏法，開環(huán)檢測法以及診斷方法等多種。要發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的高效益，就必須正確的操作和精心的維護(hù)，才能保證設(shè)備的利用率。精密數(shù)控設(shè)備要遠(yuǎn)離振動(dòng)大的設(shè)備，如沖床、鍛壓設(shè)備等。車床發(fā)生故障時(shí)，操作者要注意保留現(xiàn)場，并向維修人員如實(shí)說明出現(xiàn)故障前后的情況，以利于分析、診斷出故障的原因，及時(shí)排除。二、數(shù)控車床系統(tǒng)的維護(hù)1．要做到正確的維護(hù)數(shù)控系統(tǒng)就要從以下幾個(gè)方面做起：1）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度。3）定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)80年代以前生產(chǎn)的數(shù)控車床，大多帶有光電式紙帶閱讀機(jī)，如果讀帶部分被污染，將導(dǎo)致讀入信息出錯(cuò)。為此，應(yīng)對電動(dòng)機(jī)電刷進(jìn)行定期檢查和更換。電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行，以防更換時(shí)RAM內(nèi)信息丟失。3）刀庫及換刀機(jī)械手的維護(hù)，嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，以避免機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞；經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查車床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位，并及時(shí)調(diào)整；開機(jī)時(shí)，應(yīng)使刀庫和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動(dòng)作；檢查刀具在機(jī)械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時(shí)處理。結(jié) 論隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的需求而不斷發(fā)展和完善起來的生產(chǎn)工具，是生產(chǎn)力的重要素。從質(zhì)的方面來說 ，既然機(jī)床是制造各種裝備和機(jī)器的 ，那么機(jī)床的性能就必然直接影響機(jī)械產(chǎn)業(yè)的性能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。感 想通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），在實(shí)例中加深了對理論知識的理解，數(shù)控車床自身所具有的明顯優(yōu)勢（高速化,大功率,高效率,長壽命等）使得它在工業(yè)中的應(yīng)用前景極為樂觀，隨著數(shù)控技術(shù)進(jìn)一步的開發(fā)和利用，我們深信，它必將在機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。致 謝借此論文完稿之際，謹(jǐn)向在我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活和畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文寫作）完成過程中給予我指導(dǎo)、關(guān)心、支持和幫助的所有老師、同學(xué)表示最衷心的感謝和最誠摯的祝福。最后，祝所有的老師身體健康、工作順利！參考文獻(xiàn)（1）《數(shù)控機(jī)床床故障診斷與維修》．子工業(yè)出版社出版．主編．吳國經(jīng) ．出版日期2005年4月（２）《數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教程》． 化學(xué)工業(yè)出版社．主編．熊熙 ．出版日期 2003年（３）《數(shù)控機(jī)床》．高等教育出版社出版 ．主編．夏風(fēng)芳．出版日期2005年1月第一版（４）《金屬切削車床與數(shù)控車床》．機(jī)械教育出版社出版．主編．張俊生． 出版日期2004年1月第一版29第 29 頁 共 29