数控导盘机床常见故障及维修实例.pdf

2 0 1 3年 4月 第 4 1卷 第 8期 机床与液压 MACHI NE T OOL ＆ HYDRAUL I CS Ap r ． 2 01 3 V0 1 ． 4l No ． 8 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 0 8 ． 0 4 7 数控导盘机床常见故障及维修实例 杨克 ，关 尚军 北华大学机械工程 学院，吉林吉林 1 3 2 0 2 1 摘要自主研发的数控导盘机床采用模块化结构，操作容易 ，维修方便 ，得到了广泛应用。在近几年的维修中，通过 排除这些机床出现的故障积累了一定经验。给出一些故障现象及维修实例，为数控导盘机床操作与维修人员迅速排除故障 提供参考。 关键词数控导盘机床；S I E ME N S 8 0 2 C系统 ；维修；故障 中图分类号T G 5 1 9 ． 5 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 81 3 92 我国原有的普通导盘机床采用的传统的工件人工 夹紧方式及手动推动主轴进给和分体式结构设计，已 经不能满足导盘加工的高效、精密、自动化的技术要 求。为此，作者研发了数控导盘机床。 数控导盘机床是在传统工艺及加工原理基础上对 导盘机床进行的创新设计，该机床实现了工件的自动 夹紧，液控伸缩式主轴和整体式结构设计 ，机床的重 复定位精度达到0 ． 0 0 8 m m，表面粗糙度达到 R a 1 ． 6 m，并采用了有源隔离技术 ，提高了数控系统的可 靠性和稳定性。该机床获得了国家实用新型专利 ，已 投人 生产 ， 应用于无缝钢 管生产 企业 ， 并 为生 产企业 创造了良好的经济效益。在几年的维修实践中，作者 多次排除这些机床出现的故障，积累了一定经验。下 面结合实例介绍一下数控导盘机床常见故障诊断及维 修方法。 1 数控导盘机床的常见故障及维修 1 ． 1 数控导盘机床机械故障诊 断及维修 1 ． 1 ． 1 形状加工精度故障诊断及维修 某台数控导盘机床在加工圆弧时，作者发现在 轴方向进刀结束 ，开始退刀，刀尖在 z 轴方向行走 3 m m左右，几乎是走直线，也就是说 轴方向实际没 有退刀，肉眼即可看出没有达到圆弧的精度要求，这 是由反向间隙过大产生的。作者分别检查了 轴滚珠 丝杠、丝母固定座 、无键联轴器 、角接触轴承，发现 角接触轴承间隙过大。更换角接触轴承之后试加工， 满足技术要求 。 1 ． 1 ． 2 液压系统故障诊断及维修 某台数控导盘机床在工件夹紧后，液压系统不能 自动停止 ，作者对系统压力、三位四通阀、高压继电 器分别进行了检查，发现系统压力偏低。调整电磁卸 荷阀使系统压力达到设定值，故障解除。 1 ． 2 数控导盘机床 电气故 障诊 断及 维修 数控导盘机床常用的数控系统是 S I E M E N S 8 0 2 C 系统，有报警信号的请参照说明书内 用户报警说 明和随机附带资料 诊断说 明进行解决。有些 故障，数控系统没有报警信息显示 ，对于这类故障要 根据系统和机床的工作原理，并结合故障现象进行分 析和检查 。 1 ． 2 ． 1 外部电源故障诊断及维修 某台数控导盘机床当接通 电源、打开 N C屏幕 时，N C屏幕出现黑屏然后 N C上的故障指示灯 E R R 亮。发现故障后，关闭系统 ，再次上电后在 N C存储 器 内 自动 生 成 两 个 文 件 N R K D U M P和 N R K D E - F AUL T。 故障原因2 4 V供 电超出范围，在上 电或下电 过程 中如果 出现 大于 2 0 m s的低 于 l 8 V电压 ，系统 自动处于掉电保护处理 ，出现此现象说明所选用的电 源 G S 1 不能正常工作。正常情况下，系统关电时操 作面板的屏幕会立即黑掉，如果在关电时屏幕上有白 色文本瞬间显示 ，也说明2 4 V电源的下电波形不好。 维修方法更换 2 4 V电源，删除两个 自动生成 的文件后，机床故障消除。 1 ． 2 ． 2 D I ／ O模块故障诊断及维修 某台采用 S I E M E N S 8 0 2 C系统的数控导盘机床， 工作时发现 系统正 常工作一段时间 出现下列报警 这段时间内无新的 P L C用户程序下载 4 0 0 0 0 7操作符错 4 0 0 0 0 0 P L C停 止 0 0 2 0 0 0运行监控标记 P L C未运行 0 0 3 0 0 0急停 故障原因系统找不到 P L C用户程序所需的D I ／ O模块或 D I ／ O模块硬件故障。 排除方法对 D I ／ O模块进行维修后，机床恢复 正常工作。 1 ． 2 ． 3 R S 2 3 2 通讯接 口硬件故障诊断及维修 通过 R S 2 3 2接 口将系统各种数据备份到外部计 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 2 4 基金项 目吉林省教育厅 “ 十- - ff”科学技术研究重点资助项目 2 0 1 1 1 2 5 作者简介杨克 1 9 6 5 一 ，女，副教授，从事机械设计及制造教学及科研工作。通信作者关尚军，Em a i l s 6 5 o 9 1 6 3 ． c o rno 1 4 0 机床与液压 第4 1 卷 算机中，是最可靠 的数据保护措施，必要时可通过 计算机重新加载各项数据。某台数控导盘机床电缆接 线正确 ，且 N C和 P c端 R S 2 3 2设定正确，但发送数 据时发现 WP C I N屏幕有传送状态显示 ，P C发送数据 N C无接收状态显示；有时也会发生 N C发送状态 P C 无接收状态显示，但 N C屏幕有传送状态显示。 这两种现象很可能是传输过程中数据流失 ，而通 过 R S 2 3 2接口传输的数据流失绝大部分原 因是因为 P E与交流 电源的 中性线连 接 ，即带 电插拔 电缆 或机 床现场无接地 ；或者是工作环境差，造成静电放电。 为解 决上述 故障 ，可 以维 修 R S 2 3 2隔 离器或 N C ，同 时要养成 良好的习惯不要带电插拔电缆。建议用户使 用屏蔽电缆 两头壳体应通过屏蔽网以保证 P c机与 N C共地 ，不要 经常更换 P c机，可使用长线接收 器，如果有条件使用笔记本电脑 ，可在电池供电情况 下进行通讯。这样就可 以尽量避免 R S 2 3 2通讯接 口 硬件发生故障。 1 ． 2 ． 4 其他故障诊断及维修 1 某台采用 S I E M E N S 8 0 2 C系统的数控导盘机 床，当对它进行参数设定时，系统对 R参数 、刀具 参数、设定数据、零点偏移等数据的输入均不接受。 检查各部分工作状况，均运行正常。通过修改参数， 发现输入参数的级别不够。因此 ，对系统输入用户 口 令 “ C U S T O M E R”以修正参数级别，系统接受输入 数据 ，机床恢复正常。 2 一台数控导盘机床长时间处于关 电状态。 一 段时间后 ，重新启动该机床系统 ，发现系统中原有 的加工程序 、固定循环、R参数、零点偏移等均丢 失。对该机床系统进行深入研究 ，发现关电前没有进 行数据存储。为解决此问题，需对该机床重新输入零 件程序、R参数、零点偏移等 ，并且按 [ 数据存储] 软菜单键。将数据存入 F L A S H存储器 ，最终用户的 加工程序和数据也应进行数据存储。为防止此种不必 要麻烦的发生，建议用户在长时间关电前做一次数据 存储 ，最好将有用数据进行外部存储 应用 WP C I N 。 3 某数控导盘机床在操作面板上不能对零件 程序进行编辑。用其他程序在该机床上进行编辑时， 可以正常编辑 ，说明机床不存在问题。对程序进行检 查，发现程序也并无错误。对比上一个可以正常编辑 的程序时发现，未能正常编辑的程序与可以正常编辑 的程序唯一存在的不同点是 ，不能正常编辑的程序没 有处于复位状态。按操作面板上的复位键，复位未运 行完的加工程序或等待程序运行结束后再进行编辑 后 ，在操作面板可以对该程序进行正常编辑。 4 某台采用 S I E M E N S 8 0 2 C系统的数控导盘机 床 ，在计算机上编辑的零件加工程序不能传人 N c存 储器中。通过研究机床的工作原理和数控编辑的相应 原则发现，在计算机上建立的零件加工程序没有文件 头。在计算机上对该零件程序进行编辑，增加文件 头％． N F I L E N A M E M P F ； P A T H ／ 一 N M P F D I R， 然后再通过 WP C I N将零 件程 序下 载到 N C的存储 器 中。 注意在传输结束后，通过 N C通讯菜单下 的 [ 错误登记]软件检测通讯状态，系统对此类文件的 传送有提示。 5 某台采用 S I E ME N S 8 0 2 C系统的数控导盘机 床 ，一次机床出现故障，当用计算机与 N C通过 WP - C I N传递零件加工程序 时，不能成功。通过排查发 现，很可能是接口部分有问题。接口部分存在的问题 主要有 S T E P 7连 接设 定 有效 即 R S 2 3 2 口被 设定 为与 P L C编程 工 具 联机 ；N C端 的 R S 2 3 2设 定 错 ； WP C I N软件的 V 2 4 一I N I 设定错 ；电缆不对或 电缆接 线错。所以解决以上几种情况的方法依次为使用 WP C I N通讯软件时，N C上的 [ S T E P 7连接]应设定 无效 ；N C端选择 R S 2 3 2文本格式 的缺省设定 ； WP C I N的V 2 4 一 I N I 的设定值请参照 N C的缺省设 定。使用正确的电缆或更正电缆接线错误。 6 某数控导盘机床在一次加工中出现故 障， 当调试好系统参数后 ，在执行加工程序时，主轴不旋 转。主轴与操作面板连接 中，变频器是最主要 的枢 纽。通常主轴出现的故障都与变频器有关 。所以可以 检查是否有7 0 0 0 1 报警，如果存在报警请根据用户报 警说明进行解决；检查变频器上端空气开关 Q F 2是 否脱开；检查变频器是否有使能输入，中间继 电器 K A 0是否得电；如果没有请检查 Q o ． 0与 M 2 4的接线 且 Q o ． 0与 M 2 4之间是否有电压输出；测量变频器的 控制端子 v 4和 1 2之间是否有模拟量电压等。 2结论 在数控导盘机床的使用过程中，可能因为一个小 小的马虎就造成很大的麻烦 ，长时间的不间断工作而 不进行检查保养，也会带给机床和数控系统很大的损 害。简要介绍了数控导盘机床常见故障及维修方法 ， 为数控导盘机床操作与维修人员迅速排除故障提供了 重要 的依据 。 参考文献 【 1 】孙汉卿． 数控机床维修技术[ M] ． 北京 机械工业 出版 社 ， 2 0 0 1 ． 【 2 】黄志辉． 数控加工编程与操作[ M] ． 北京 电子工业出版 社 ， 2 0 0 6 ． 【 3 】 数控技能教材编写组． 数控车床编程与操作[ M ] ． 上海 复旦大学出版社 ， 2 0 0 5 ． 【 4 】 刘伟雄． 数控加工技术综合实训[ M] ． 北京 机械工业出 版社 ， 2 0 0 3 ． 【 5 】 罗学科 ， 谢富春． 数控原理与数控机床[ M] ． 北京 化学 工业出版社 ， 2 0 0 4 ． 【 6 】 郑晓年 ， 杨克冲． 数控机床故障诊断与维修[ M] ． 武汉 华中科技大学出版社， 2 0 0 5 ． 【 7 】 郭士义． 数控机床故障诊断与维修[ M] ． 北京 机械工业 出版社， 2 0 0 5 ． 【 8 】王 立军， 朱虹． S I E M E N S系统数控 车床编程 与维护 [ M] ． 北京 电子工业出版社， 2 0 0 8 ．