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数控机床故障诊断实例:故障排除方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于故障发生的偶然性,而且当故障发生时只要通过关机,即可恢复正常工作,这给故障的诊断增加了困难。在以上工作的基础上,仔细分析故障,初步认为发生以上故障唯一的可能是伺服电动机与驱动器间的连接电缆不良。故障诊断:加工中心开机后,在机床手动回参考点时,系统出现ALM 1120报警。故障处理:将该接近开关与感应挡铁的间隙调整在0.1mm左右,则机床恢复正常,故障排除。

数控机床故障诊断实例:故障排除方案

例6-5某台配套SIEMENS 6SC610交流伺服驱动的立式加工中心,偶然出现剧烈振动。

故障诊断:机床在自动工作时,偶然会出现X轴的剧烈振动。机床在出现故障时,关机后再开机,机床即可恢复正常;且在故障时检查,CNC、驱动器都无报警;振动在加工过程中只是偶然出现,故障时间不定,位置不定,无任何规律。

通过在机床振动时检查系统的位置跟随误差显示,发现此值在0~0.1mm范围内波动,此值与工作台的实际振幅相符,由此可以基本确认CNC的位置检测部分以及机床上的位置测量装置均无故障。

由于故障发生的偶然性,而且当故障发生时只要通过关机,即可恢复正常工作,这给故障的诊断增加了困难。为了确认故障部位,逐步缩小范围,维修时将X、Y轴的驱动器模块、伺服电动机分别做了互换处理,对电动机、驱动器的连接进行了仔细的检查,甚至连CNC也进行了更换,但均未发现任何问题,机床的故障现象不变。

在以上工作的基础上,仔细分析故障,初步认为发生以上故障唯一的可能是伺服电动机与驱动器间的连接电缆不良。但再次仔细检查伺服电动机与驱动器间的连接电缆,仍然未发现任何断线与接触不良的故障,而故障依然存在。

为了排除任何可能的原因,维修时只能利用新的测速反馈电缆作为临时线替代了原电缆试验,经过长时间的运行,确认故障现象消失,机床可以恢复正常工作,从而确定了故障的真正部位。

为了找到发生故障的原因,维修时取下了X轴测速电缆,打开后进行仔细检查,最终发现该电缆的11号线(测速机R相连接线)在电缆不断弯曲运动的过程中有时通时断的现象,但停止弯曲运动后又可以恢复接通。打开电缆内部导线,去除导线表皮,检查发现导线内部实际已经断裂。

故障排除:更换电缆后故障排除,机床恢复正常工作。

例6-6某台配套SIEMENS 810M系统、610交流伺服驱动的卧式加工中心机床,出现调节器模块不良引起的故障。

故障诊断:加工中心开机后,在机床手动回参考点时,系统出现ALM 1120报警。SIE- MENS 810M出现ALM 1120报警的含义是X轴移动过程中的误差过大。引起该故障的原因较多,但其实质是X轴实际位置在运动过程中不能及时跟踪指令位置,使误差超过了系统允许的参数设置范围。

观察机床在X轴手动时,电动机未旋转,检查驱动器也无报警,且系统的位置显示值与位置跟随误差同时变化,初步判定CNC与驱动器均无故障。

进一步检查810M位置控制模块至X轴驱动器之间的连接,发现X轴驱动器上来自CNC的速度给定有电压输入,驱动器使能信号正常,但实际电动机不转,驱动器无报警。因此,可以基本判定故障是由于驱动器本身不良引起的。通过驱动器调节器模块的互换,确认故障在调节器模块上。

故障排除:更换驱动器调节器模块后故障排除,机床恢复正常工作。

例6-7数控机床,驱动器是额定功率33kW的主轴驱动,无线路图。

故障现象:该驱动器无输出且有电压不正常的故障提示(F2)。

维修过程:

1)送上三相交流电,检查中间直流电压,发现无直流电压,说明整流滤波环节出故障。断电,进一步检查主回路,发现熔丝及阻容滤波的电阻都已损坏,换上相应的元器件,中间直流电压正常。但此时切勿急于通电,应再检查逆变主回路(如要测试整流、滤波环节是否正常,最好断开点A或点B后再测量)。

2)检查逆变器主回路,发现有一组功率模块的C、E之间已击穿短路,换上功率模块后,逆变主回路已正常。但凡有模块损坏的必须检查相应的前置放大回路。(www.xing528.com)

3)找到损坏回路的光耦输入端及前置放大输出端,断开所有控制输出端与主回路的连接,加上控制电源后,发现该回路的一块厚膜组件及一电阻损坏;更换后,进一步在光耦处加上正信号模拟测试6路控制回路状态均相同,此时可判定控制回路已正常。

4)接好测试时拆下的线路,接上所有外围线路,通电试车,驱动器已正常。

例6-8日本西铁城F12数控车床主轴分度控制装置错误故障的排除。

故障现象:在加工过程中,主轴不能按指令要求进行正常的分度,主轴分度控制装置上的ERROR(错误)灯亮,主轴慢慢旋转不能完成分度,除非关断电源,否则主轴总是旋转而不停止。

故障检查与分析:F12数控车床是由日本西铁城公司引进的。该机床的最大加工直径为ϕ12mm,其数控部分采用的是FANUC 10T系统。它带有棒料自动进给装置,主轴最高转速为10000r/min。因为有主轴分度装置,且刀台上有工具主轴,故可进行二次加工。

此故障多与检测主轴分度原点用的接近式开关及与分度相关的限位开关等有关电气部件以及机械上的传动及执行元件有关。

我们首先依照维修说明书中关于该故障的排故流程图依次做了如下检查:

1)梯形图中Y000.2=1。

2)与分度相关的液压缸动作良好。

3)与分度相关的滑移齿轮啮合良好。

4)通过诊断功能检查LSCSEL的开关状态,DGN X1.6=0。

以上均为正常状态,按流程图要求应该与制造商联系,但为慎重起见,又做了如下工作:

1)检查主轴分度原点用接近开关,确认该开关与感应挡铁的间隙在0.7mm左右,符合说明书所说的其间隙在1mm以内即可的要求,但故障仍然存在。

2)由于故障未排除,又进一步地更换主轴分度控制装置IDX-10A,以及分度用步进电动机、编码器、数控箱内的DI/D03 A16B-1210-0322A板等,并检查有关的电气连线,仍未解决问题。

正当感到无从下手之时,曾随意地将一垫铁挨在接近开关的感应端面上,则机床突然地完成了主轴分度动作,由此可判断是该接近开关的灵敏度降低了。

故障处理:将该接近开关与感应挡铁的间隙调整在0.1mm左右,则机床恢复正常,故障排除。

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