【正文】 量是否短路確保沒有短路現(xiàn)象電動機電樞繞組短路或局部短路電動機電樞線對地短路輸入電源存在缺相用萬用表測量電壓確保電源正常主軸在加/減速時工作不正常。 可能原因檢查步驟排除措施電動機加/減速電流預(yù)先設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)查看相關(guān)參數(shù)項是否正常正確設(shè)置參數(shù)加/減速回路時間常數(shù)設(shè)定不當(dāng)反饋信號不良在可以在不通電的情況下，移交快速速度，手轉(zhuǎn)動主軸，測量反饋信號，是否與主軸轉(zhuǎn)動的速度成比例如果反饋裝置故障，則更換反饋裝置；如果反饋回路故障（如接線錯誤），則排查相應(yīng)故障電動機/負載間的慣量不匹配重新校核負載，機械傳動系統(tǒng)不良外界干擾，主軸轉(zhuǎn)速會出現(xiàn)隨機和無規(guī)律性的波動。可能原因檢查步驟排除措施屏蔽和接地措施不良處理好接地，做好屏蔽處理主軸轉(zhuǎn)速指令信號受到干擾測量輸出信號是否與轉(zhuǎn)速對應(yīng)的模擬電壓匹配加抗干擾的磁環(huán)反饋信號受到干擾測量反饋信號是否與輸出信號是否匹配加抗干擾的磁環(huán)主軸不能進行變速?？赡茉驒z查步驟排除措施CNC參數(shù)設(shè)置不當(dāng)檢查有關(guān)主軸的參數(shù)依照參數(shù)說明書，正確設(shè)置參數(shù)加工程序編程錯誤檢查加工程序正確使用控制主軸的M0M04，S指令D/A轉(zhuǎn)換電路故障用交換法判斷是否有故障更換相應(yīng)電路板主軸驅(qū)動器速度模擬量輸入電路故障測量相應(yīng)信號，是否有輸出且是否正常更換指令發(fā)送口或更換數(shù)控裝置例：一臺配套某系統(tǒng)的立式加工中心，主軸在低速時（低于120r/min）時，S指令無效，主軸固定以120r/min轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。分析與處理過程：由于主軸在低速時固定以120r/min轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，可能的原因是主軸驅(qū)動器有120r/min的轉(zhuǎn)速模擬量輸入，或是主軸驅(qū)動器控制電路存在不良。為了判定故障原因，檢查CNC內(nèi)部S代碼信號狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它與S指令值一一對應(yīng)；但測量主軸驅(qū)動器的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出（測兩端CH2），發(fā)現(xiàn)即使是在S為0時，D/A轉(zhuǎn)換器雖然無數(shù)字輸入信號。由于本機床的最高轉(zhuǎn)速為2250r/min，對照下表看出，當(dāng)D/，轉(zhuǎn)速應(yīng)為120r/min左右，因此可以判定故障原因是D/A轉(zhuǎn)換器（型號：DAC80）損壞引起的。更換同型號的集成電路后，機床恢復(fù)正常。指令、電壓、轉(zhuǎn)速對應(yīng)表二進制轉(zhuǎn)速指令S模擬輸出/V轉(zhuǎn)速/（r/min）0000 0000 0000000000 0101 1011500000 1011 01101001111 1111 11112250又例：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，使用安川變頻器作為主軸驅(qū)動裝置，當(dāng)輸入指令S**M03后，主軸旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速不能改變。分析與處理過程：由于該機床主軸采用的是變頻器調(diào)速，在自動方式下運行時，主軸轉(zhuǎn)速是通過系統(tǒng)輸出的模擬電壓控制的。利用萬用表測量變頻器的模擬電壓輸入，發(fā)現(xiàn)在不同轉(zhuǎn)速下，模擬電壓有變化，說明CNC工作正常。進一步檢查主軸的方向輸入信號正確，因此初步判定故障原因是變頻器的參數(shù)設(shè)定不當(dāng)或外部信號不正確所引起的。經(jīng)檢查變頻器參數(shù)設(shè)定，發(fā)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定正確；檢查外部控制信號，發(fā)現(xiàn)在主軸正傳時，變頻器的多級固定速度控制輸入信號中有一個被固定為“1”，斷開此信號后，主軸恢復(fù)正常。螺紋或攻絲加工出現(xiàn)“亂牙”故障。數(shù)控車床加工螺紋，其實質(zhì)是主軸的角位移與Z軸進給之間進行插補，“亂牙”是由于主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步引起的。主軸的角位移是通過主軸編碼器進行測量的。一般螺紋加工時，系統(tǒng)進行的是主軸每轉(zhuǎn)進給動作，要執(zhí)行每轉(zhuǎn)進給的指令，主軸必須有每轉(zhuǎn)一個脈沖的反饋信號。 檢查故障的具體步驟可分為： 一般來說根據(jù)CRT畫面有報警顯示確認是“亂牙現(xiàn)象”（具體報警為：主軸轉(zhuǎn)速與進給不匹配）； 通過CRT調(diào)用機床數(shù)據(jù)或I/O狀態(tài)，觀察編碼器的信號狀態(tài)； 用每分鐘進給指令代替每轉(zhuǎn)進給指令來執(zhí)行程序，觀察故障是否消失。 可能原因及排除措施見下表519：可能原因檢查步驟排除措施主軸編碼器“零位脈沖”不良或受到干擾用萬用表測量編碼器反饋信號，檢查是否正常更換編碼器主軸編碼器聯(lián)軸器松動或斷裂檢查編碼器連線確實反饋回路正常編碼器信號線接地、屏蔽不良，被干擾按上面的“外部干擾”故障處理主軸轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，有抖動按上面提到的“主軸轉(zhuǎn)速不穩(wěn)”解決加工程序有問題如：主軸轉(zhuǎn)速尚未穩(wěn)定，就執(zhí)行了螺紋加工指令（G32），導(dǎo)致了主軸Z軸進給不能實現(xiàn)同步，造成“亂牙”?？者\行程序，判斷是否有此現(xiàn)象發(fā)生修改加工程序如：在用（G32）前加G04延時指令或更改螺紋加工程序的起始點，使其離開工件一段距離，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再開始螺紋加工，即可實現(xiàn)正常的螺紋加工。例：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在G32車螺紋時，出現(xiàn)起始段螺紋“亂牙”的故障。分析與處理過程：數(shù)控車床加工螺紋，其實質(zhì)是主軸的角位移與Z軸進給之間進行的插補，“亂牙”是由于主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步引起的。由于該機床使用的是變頻器作為主軸調(diào)速裝置，主軸速度為開環(huán)控制，在不同的負載下，主軸的起動時間不同，且起動時的主軸速度不穩(wěn)，轉(zhuǎn)速亦有相應(yīng)的變化，導(dǎo)致了主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步。解決以上故障的方法有如下兩種： 通過在主軸旋轉(zhuǎn)指令（M03）后、螺紋加工指令（G32）前增加G04延時指令，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再開始螺紋加工。 更改螺紋加工程序的起始點，使其離開工件一段距離，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再真正接觸工件，開始螺紋的加工。 通過采用以上方法的任何一種都可以解決該例故障，實現(xiàn)正常的螺紋加工。 通用變頻器故障維修實例 例1變頻器出現(xiàn)過流報警的維修故障現(xiàn)象：一臺西門子802C系統(tǒng)數(shù)控車床，臺達VFDB變頻器，主軸運行突然停止，變頻器面板上出現(xiàn)OCC報警。 分析與處理過程：臺達變頻器OCC報警的含義是過電流，造成過電流的原因可能是變頻器內(nèi)部、外部有短路或過載。經(jīng)查交流主軸驅(qū)動器主回路，發(fā)現(xiàn)再生制動回路、主回路的熔斷器均熔斷，經(jīng)更換后機床恢復(fù)正常。但機床正常運行數(shù)天后，再次出現(xiàn)同樣故障。 由于故障重復(fù)出現(xiàn)，證明該機床主軸系統(tǒng)存在問題，根據(jù)報警現(xiàn)象，分析可能存在的主要原因有：1）電機與變頻器間的連線是否有搭殼短路現(xiàn)象2）主軸驅(qū)動器控制板不良。3）電動機連續(xù)過載。4）電動機繞組存在局部短路。在以上幾點中，根據(jù)現(xiàn)場實際加工情況，電動機過載的原因可以排除?？紤]到換上元器件后，驅(qū)動器可以正常工作數(shù)天，故主軸驅(qū)動器控制板不良的可能性已較小。因此，故障原因可能性最大的是電動機繞組存在局部短路。維修時仔細測量電動機繞組的各項電阻，發(fā)現(xiàn)其中一相相對地絕緣電阻較小，證明該相存在局部對地短路。拆開電動機檢查發(fā)現(xiàn)，電動機內(nèi)部繞組與引出線的連接處絕緣套已經(jīng)老化；經(jīng)重新連接后，對地電阻恢復(fù)正常。再次更換元器件后，機床恢復(fù)正常，故障不再出現(xiàn)。 例2：主軸高速出現(xiàn)異常振動的故障維修 故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，當(dāng)主軸在高速（3000r/min以上）旋轉(zhuǎn)時，機床出現(xiàn)異常振動。 分析與處理過程：數(shù)控機床的振動與機械系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)整以及機械系統(tǒng)的固有頻率、主軸驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率等因素有關(guān)，其原因通常比較復(fù)雜。但在本機床上，由于故障前交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn)；且主軸在超過3000r/min時，在任意轉(zhuǎn)速下振動均存在，可以排除機械共振的原因。經(jīng)仔細檢查機床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機床的主軸驅(qū)動器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機床恢復(fù)正常。 例3：不執(zhí)行螺紋加工的故障維修 故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在自動加工時，發(fā)現(xiàn)機床不執(zhí)行螺紋加工程序。分析與處理過程：數(shù)控車床加工螺紋，其實質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與Z軸進給之間進行的插補。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進行測量。在本機床上，由于主軸能正常旋轉(zhuǎn)與變速，分析故障原因主要有以下幾種：1） 主軸編碼器與主軸驅(qū)動器之間的連接不良。2） 主軸編碼器故障。3） 主軸驅(qū)動器與數(shù)控裝置之間的位置反饋信號電纜連接不良。4） 主軸編碼器方向設(shè)置錯誤 。經(jīng)查主軸編碼器與主軸驅(qū)動器的連接正常，故可以排除第1項；且通過CRT的顯示，可以正常顯示主軸轉(zhuǎn)速，因此說明主軸編碼器的A、A、B、B信號正常；在利用示波器檢查Z、Z信號，可以確認編碼器零脈沖輸出信號正確。根據(jù)檢查，可以確定主軸位置監(jiān)測系統(tǒng)工作正常。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說明書，進一步分析螺紋加工功能與信號的要求，可以知道螺紋加工時，系統(tǒng)進行的是主軸每轉(zhuǎn)進給動作，因此它與主軸的速度到達信號有關(guān)。在FANUC 0TD系統(tǒng)上，主軸的每轉(zhuǎn)進給動作與參數(shù)PRM24．2的設(shè)定有關(guān)，當(dāng)該位設(shè)定為“0”時，Z軸進給時不監(jiān)測“主軸速度到達”信號；設(shè)定為“1”時，Z軸進給時需要檢測“主軸速度到達”信號。 在本機床上，檢查發(fā)現(xiàn)該位設(shè)定為“1”，因此只有“主軸速度到達”信號為“1”時，才能實現(xiàn)進給。通過系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實際主軸轉(zhuǎn)速顯示置與系統(tǒng)的指令指一致時，才能實現(xiàn)進給。通過系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實際主軸轉(zhuǎn)速顯示值與系統(tǒng)的指令值一致時，“主軸速度到達”信號仍然為“0”。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，該信號連接線斷開；重新連接后，螺紋加工動作恢復(fù)正常。例4：變頻器出現(xiàn)過壓報警的維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，主軸電動機驅(qū)動采用三菱公司的E540變頻器，在加工過程中，變頻器出現(xiàn)過壓報警。分析與處理過程：仔細觀察機床故障產(chǎn)生的過程，發(fā)現(xiàn)故障總是在主軸啟動、制動時發(fā)生，因此，可以初步確定故障的產(chǎn)生與變頻器的加/減速時間設(shè)定有關(guān)。當(dāng)加/減速時間設(shè)定不當(dāng)時，如主電動機起/制動頻繁或時間設(shè)定太短，變頻器的加/減速無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成，則通常容易產(chǎn)生過電壓報警。修改變頻器參數(shù)，適當(dāng)增加加/減速時間后，故障消除。例5：安川變頻主軸在換刀時出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的故障維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機床進行換刀動作時，主軸也隨之轉(zhuǎn)動。分析與處理過程：由于該機床采用的是安川變頻器控制主軸，主軸轉(zhuǎn)速是通過系統(tǒng)輸出的模擬電壓控制的。根據(jù)以往的經(jīng)驗，安川變頻器對輸入信號的干擾比較敏感，因此初步確認故障原因與線路有關(guān)。為了確認，再次檢查了機床的主軸驅(qū)動器與刀架控制的原理圖于實際接線，可以判定在線路連接、控制上兩者相互獨立，不存在相互影響。進一步檢查變頻器的輸入模擬量屏蔽電纜布線與屏蔽線連接，發(fā)現(xiàn)該電纜的布線位置與屏蔽線均不合理，將電纜重新布線并對屏蔽線進行重新連接后，故障消失。 例6：主軸定位出現(xiàn)超調(diào)的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心，配套611A主軸驅(qū)動器，在執(zhí)行主軸定位指令時，發(fā)現(xiàn)主軸存在明顯的位置超調(diào)，定位位置正確，系統(tǒng)無故障。分析與故障處理：由于系統(tǒng)無報警，主軸定位動作正確，可以確認故障是由于主軸驅(qū)動器或系統(tǒng)調(diào)整不良引起的。解決超調(diào)的方法有很多種，如：減小加減速時間、提高速度環(huán)比例增益、降低速度環(huán)積分時間等等。檢查本機床主軸驅(qū)動器參數(shù)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器的加減速時間設(shè)定為2s，此值明顯過大；更改參數(shù)，設(shè)定加減速時間為0．5s后，位置超調(diào)消除。 81 / 38