随着我国微电子工业、机床制造业的迅速进步,数控车床逐步进入了各类型的机加工企业,并以其高效、高精度及加工灵活的特点,成为企业保证产品质量,提高生产效率的关键设备。但由于经济条件的限制,大部分中小企业使用的多为国内中、小型机床厂生产的普及型、低档数控车床。这类车床所选用的数控系统及相关电子元器件的档次较低,加之加工环境较为恶劣,机床故障频频发生。而机床厂家维修人员不能及时到位,维修时间少则一个月、多则几个月,严重影响了企业的经济效益。如果数控操作人员能掌握数控车床的常见故障维修方法,将会大大提高数控设备的工作效率,从而产生极大的经济效益。
以下是我在数控车床实际维修过程中整理的一些常见、易发、典型故障,希望能给维修人员一点帮助。
沈阳第一机床厂生产的CAK6136V数控车床和南京第二机床厂生产的CJK6136D数控车床反复发生同一类故障。故障现象:开机后输入程序后,机床不接受指令无任何动作,机床无报警;有时开机后机床CNC报警:“准备未绪”,按下“循环启动键”机床无反应,手动单段输入模式机床亦无反应。经反复查找,这类故障是因为安装在大拖板上的X轴和床身导轨下的Z轴限位开关(行程开关)常闭触头接触不良。原因是车床切削工件时会喷洒冷却液对工件进行冷却,导轨下或大拖板上的行程开关上的皮垫密封性能不好,冷却液顺着导线渗入行程开关内部,导致行程开关常闭触头因锈蚀而接触不良,发出过行程信号,CNC数控系统误认为X轴或Z轴发生过行程故障,因而启动保护程序导致车床无法正常工作。这种故障在沈阳一机床厂、南京第二机床厂生产的数台不同型号机床上反复出现,是由于行程开关的安装位置及车削加工的特殊性造成的,难以避免。只能在日常维护中勤加检查,发现问题元件及时更换。
沈阳第一机床厂生产的CAK6136V数控车床,故障现象:车床运行一年以后,X轴进给伺服电机高速进给时噪音增大,振动非常明显,但切削进给时噪音较小,车床加工精度仍可保证。怀疑机械传动丝杠摩擦较大或伺服电源发生故障。卸开伺服电机与丝杠的弹性联轴器后,电机空载运行时噪音消失。据此判断为机械传动故障。反复查找,故障原因是由于操作工麻痹大意,将润滑油泵箱注油孔端盖丢失,油箱内润滑油被冷却液和灰尘污染后,影响丝杠润滑效果。日积月累,丝杠、丝母,拖板与导轨摩擦力增大产生振动,发出噪音。清理油箱内润滑油及润滑管路,并维护丝杠等机械部件后,故障消失。
南京第二机床厂生产的CJK6136D数控车床,故障现象:数控车床启动程序加工后,车床运行与程序要求不同步,具体表现为主轴转速达不到要求,从而不能进行正常加工,经过一次或几次启动运行后车床才能恢复正常,但故障发生越来越频繁,刚开始维修时怀疑CNC数控系统(CNC-20T)主轴模拟输出与变频器(Altivar31异步电机变频器)模拟电压输入端口连线有虚接或锈蚀现象,但经过检查排除了这种可能性。用万用表检测CNC数控系统主轴模拟输出端电压:程序设定500r/min为0.65V,正常时应为1.75V;1000r/min时实测1.15V,正常时应为3.2V; 1500r/min时实测1.7—1.75,正常时应为5V。由此可知CNC数控系统主轴模拟输出端电压异常,据此判断CNC数控系统发生故障。为验证判断,将另一台同型号车床的CNC数控系统替换该故障车床的故障部件,故障现象消失。因该车床未过保修期,将该故障系统发回厂家维修后,故障排除。
沈阳第一机床厂生产的CAK6136V数控车床,故障现象:按下“循环启动键”后,机床不执行加工程序,按下“STOP键”,车床反而可以执行一步程序,随后马上停止。这种故障现象比较反常,刚开始维修时怀疑数控系统程序异常或参数设置错误,经过反复检查排除了这种可能。仔细检查CNC数控系统面板时发现“循环启动键”薄膜微动开关旁薄膜有破损,最后发现故障原因是“循环启动键”被反复按压过于频繁,薄膜微动开关簧片脱落或簧片失去弹性,短路了触点而导致故障。修复该薄膜微动开关后,故障消失。由于数控系统软件的要求,“循环启动键”的使用过于频繁,而薄膜微动开关极难单独修复,建议生产厂家在生产时将此键用更加耐用的开关代替。
吕纯华 (山西省阳泉市技工学校教务处
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发表于《电世界》杂志2007年第8期