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数控机床常见故障分析与检修
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发布时间: 2014-9-9 8:08:25
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    数控机床是现代工业生产控制中常用的设备。本文以穿插全文的28个故障实例为基础,翔实介绍了常见的数控机床显示器故障、无报警故障和维修不当的二次故障、随机性故障,以及加工尺寸不准等故障的分析排除方法,可供工业控制领域同行参考。
一、数控机床显示器故障
1.完全无显示
    【例1】某配套SIEMENS 810M应用,系统电源接通后,显示器无显示,面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运行”指示灯同时亮。
    【例2】配套IJ-10T的数控车床,开机后CRT无显示。
2.显示不正常
    【例3】某配套FANUC OC的加工中心,系统电源接通后,显示器系统报警ALM911,显示页面不能正常转换。
    【例4】配套SIEMENS 810M的加工中心,开机后CRT停留在位置显示页面,无法进入其他任何显示页面。
    【例5】某机床采用LJ-02T数控系统,开机后无显示。
    【例6】某数控线切割机床采用XK-80A数控系统。该机床所配微机显示器使用半年后出现故障。开机约30min后,光栅右侧边线较亮,光栅抖动,且稍有点缩小,屏显字符无异常。持续约1min后黑屏。关机时,屏幕中心有瞬间消失的亮斑,说明有高压。据此分析,问题可能出在显示器行输出部分。
二、数控机床无报警故障
    【例1】某配套SlEMENS 810MGA3的卧式加工中心,开机发现X、Y、Z按下手动方向键后,机床可以非常缓慢地向指定方向运动,但运动速度、坐标位置均不正确,系统无报警。
    【例2】某采用SIEMENS 810M的龙门加工中心,配套611A主轴驱动器,在执行主轴定位指令时,发现主轴存在明显的位置超调,定位位置正确,系统无报警。
    【例3】一台中捷THY5640立式加工中心,工作中发现主轴转速在500r/min以下时主轴及变速箱等处有异响,观察电动机的功率表发现电动机的输出功率不稳定。但使用1201r/min以上时异常声音又消失。开机后,在无旋转指令情况下,电动机的功率表指针会自行摆动,同时电动机漂移自行转动,正常运转后制动时问过长,机床无报警。
    【例4】某采用FANUC OT数控系统的数控车床,开机后,只要Z轴一移动,就出现剧烈振荡,CNC无报警,无法正常工作。
    【例5】某配套FANUC 11系统的BX-110P加工中心,JOG方式时,机械手住取送刀具时,不能缩爪。机床在JOG状态下加工工件时,机械手将刀具从主刀库中取出送入送刀盒中,不能缩爪,也不报警;将方式选择到ATC状态,手动操作都正常。
三、维修数控设备谨防出现二次故障
    【例1】某机床采用FANUC—BESK7CM数控系统,手动方式工作中,当轴向选择Y轴运行操作时,手摇脉冲发生器,(与倍率选择开关挡位及手摇速度无关),系统即发生07号、25号故障报警,同时可明显地观察到工作台Y轴运行速度特别高,机床无法工作。
    【例2】某配套FANUC OT的数控车床,由于PMC输出中问继电器损坏,使得机床的尾架向前动作无法进行,经电工更换后,重新启动机床,工作正常。但在操作尾架向前后,机床突然断电,系统无法正常启动。
    【例3】某配套SIEMENS 810M的进口立式加工中心,在用户更换了611双轴模块后,开机X、Y出现尖叫声,系统与驱动器均无故障。
    【例4】某配套FANC OT的数控车床,加工过程中,发现X、Z轴的实际移动尺寸与理论值不符。由于X、Z轴工作正常,故障仅是移动的实际值与理论值不符,因此可以判定机床系统、驱动器等部件均无故障,引起问题的原因在于机械传动系统参数与控制系统的参数匹配不当。
    【例5】某配套SIEMENS 810M立式加工中心,在更换主轴编码器后,出现主轴定位时不断振荡,无法完成定位。
    【例6】某配套YASKAWA J50M加工中心,在机床更换主轴编码器后,发现主轴可以正常旋转,但执行主轴定位指令M19时,出现主轴先减速、随后主轴转速突然升高,系统报警。
    【例7】一台配套FANUC 6ME系统的加工中心,由于伺服电动机损伤,在更换X轴伺服电动机后,机床一接通电源,X轴电动机即高速转动,CNC发生ALM410报警并停机。
    【例8】某配套大森R2J50M的专用数控机床,在大修后发现机床A轴无法旋转,机床无法进行正常加工。
四、数控机床随机性故障的排除
    【例1】德国PITTLER公司西门子810T系统在自动加工时,右工位的数控系统经常出现自动关机,重启后,系统仍可工作。而且每次出现故障时,NC系统执行的语句也不尽相同。
    【例2】某采用FANUC OT数控系统的数控车床,刚开机时工作正常。工作几小时后(时间不定),Z轴出现剧烈振荡,CNC报警,机床无法正常工作。关机再启动,只要手动或自动移动Z轴,在所有速度范围内,都发生剧烈振荡。但如果关机时间足够长(如次日再开机),机床又可以正常工作一段时间,周而复始出现以上故障。
    【例3】某配套SIEMENS 3M的立式加工中心,经常无规律地出现“死机”、系统无法正常启动等故障。关机后再开机,有时可以正常启动,有时需要等待较长的时间才能启动,启动后正常工作的时间不定,有时可以连续进行数天;有时却只能工作几小时或几十分钟。
    【例4】某配套FAGOR 8030系统、SIEMENS 6SC610交流伺服驱动立式加工中心,自动工作时偶然出现X轴剧烈振动。
五、数控机床加工尺寸不准的故障排除
    【例1】一台经济犁数控车床(采用南京江南机床数控工程公司的JN系列数控系统)在产品加工的过程中,发生其加工尺寸不能控制的现象,操作者每次在系统中镑改参数后,数码显示器显示的尺寸与实际加工出来的尺寸相差很大,且尺寸的变化无规律可寻,即使不修改系统的加工参数,加工出来的产品尺寸也在不停地变化。该车床刀架为LD4-I型电动刀架。
    【例2】一台经济型数控车床(采用南京江南机床数控工程公司的JN系列数控系统)X轴定位不准。
    【例3】沈阳机床三厂产S3-241数控机床(日本FANUCOTD系统),工作时CRT显示参考点位置值没变(X:194.837,Z:600.000)但按程序加工时,Z轴方向总相差5mm左右。
    【例4】一台配套DYNAPATH 20M系统的二手数控铣床,加工零件时的Y向加工尺寸与编程尺寸存在较大的误差,而且洪差值与Y轴的移动距离成正比,距离越长,误差越大。
    【例5】FSK32.3CNC凸轮磨床加工出来的凸轮严重超差。机床正常时,加工出的凸轮轮廓误差完全可以控制在±0.01mm以内。故障时普遍超差0.04mm,有些地方甚至达0.1mm。
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