數（shù）控機床（chuáng）特（tè）殊故障的診斷分析與處理-特種加工（gōng）機床網（wǎng）-數控機床市場網

您現在的位置：特種加工機床網> 加工與維修> 數控機床特殊故障的（de）診（zhěn）斷分析與處理

數控機床特（tè）殊故障的診斷分析與處理

2021-2-8 來源：首都航天機械有限公司作者：關進良範文（wén）耿中華楊春（chūn）月等

摘要：針（zhēn）對數（shù）控機床某些“特殊故障”，結合工作中的維（wéi）修（xiū）實例從原（yuán）理上（shàng）分析引發特殊故障的主要原因，總結排查各類特殊故（gù）障的一般思（sī）路，並給出（chū）相應的解（jiě）決方案（àn）。

數控機床（chuáng）是典型的機電一體化設備，涉及到機械（xiè）、電氣、液壓、計算（suàn）機以（yǐ）及自動控（kòng）製等（děng）多種（zhǒng）專業，且控製過程複雜，這在一定程度上給數控機床的故障（zhàng）診（zhěn）斷增加了難度。在種類繁多的故障中（zhōng），有一類故障不能按照常（cháng）規思路（lù）進行故障診斷（duàn），其（qí）故障現象（xiàng）往往具有“迷惑性”，故障原因有時帶有（yǒu）一定（dìng）的“隱蔽性”，本文（wén）稱之為特（tè）殊故障。

1.具體故障診斷維（wéi）修實例

（1）某數控立式車床“標頭SKP”閃爍（shuò）不（bú）停止故障

故障現象：數控立式車床采用FANUC 0T數控係統，當選擇編輯EDIT/自動AUTO方式時，機床顯示器出（chū）現“標頭SKP”閃爍不停（tíng），無法正常運行（háng），隻有按下（xià）RESET鍵（jiàn）後才能切換到其它方式（如MDI方式），且其它方式無此故障現象。

故障分析及解決方（fāng）案（àn）：機床出現“標頭SKP”閃爍，一般情（qíng）況下是由於正在通過RS232通訊接口進行加工程（chéng）序（xù）的傳輸（shū），當程（chéng）序傳輸結束後，機床即可恢複正常。但此機床的加（jiā）工程序（xù）已經傳輸完成，根（gēn）本不處於程序傳輸狀態，又（yòu）檢查數控係統、計算機和（hé）通訊（xùn）有關的參數（如波特率、數據位、停止（zhǐ）位等）均正常。排（pái）除常見（jiàn）故障原因外，再將（jiāng）機（jī）床調為MDI方式，檢查是否能正常手動輸入程序，發現當輸入G代碼（如G01）還未按下（xià）“input”按鍵時，G代碼已經被輸入（rù）到係統中（zhōng），故障原因可能和“input”按鍵有關，隨（suí）之拆下該按鍵發現裏麵有水珠，同時並（bìng）測量其電阻值約95Ω（按鍵處於常開狀態），接（jiē）近於“短路”狀態，正常電阻值應趨向於無窮大，接近（jìn）於“斷路”狀態，將按鍵清（qīng）理幹燥（zào）後重新安裝測試，未出現“標頭SKP”閃爍，故障排除（chú）。為了理清引發故障的根本原因，選擇EDIT/ AUTO方式，按一（yī）下“input”按鍵故障（zhàng）複現（xiàn）（這一現象操作和（hé）維護人員均很少注意），進一步驗證了該故障是由於按鍵異常造成的。

小結：該故障的特殊之處在於看似屬於通訊故障，實則是硬（yìng）件故障（按鍵內部進水短路），此類故障比較（jiào）少見，且迷惑（huò）性很大，麵對此類故障，先要清楚造成故障的過程和原理，再設法從和故障相關的其它方麵（miàn）著手，進（jìn）而找到故障診斷突破口，如：此例中，在MDI狀（zhuàng）態驗證能（néng）否正常輸（shū）入G代碼，從而查出“input”按鍵故障。

（2）某數控車床“方式選擇”故障

故障現象：該數控車床采用FANUC 0i D數控係統，開機（jī）後方式選擇旋鈕開關失效，無論（lùn）選擇何（hé）種運（yùn）行方式（shì），數控係統顯示（shì）的（de）都是MDI方式，無法正常進行方式選擇，且無任何報警。

故障分析及解決方案：對於方式選擇故障，一般情況下（xià）可考慮以下因素：①方式選擇開關直接（jiē）連接的電（diàn）纜脫落，故（gù）障（zhàng）率占50%以上；②方式（shì）選擇開關硬件本身損壞，依據故障記錄可知，故障率約占40%；③其它方麵間接引起的此類故障，故障（zhàng）率約占（zhàn）10%。按照以上分析，首先拆下機床操作麵板，檢查方式（shì）選擇開關（guān）連接電纜，均（jun1）無（wú）脫落，也沒（méi）有虛接。然後又更換（huàn）新的方式選擇開關，故障仍然複現。另外，機床沒（méi）有任何報警提（tí）示（shì），給（gěi）維修人員帶來較大的困難。為了徹底查明故障原因，結合FANUC係（xì）統PMC和方式選擇地（dì）址信號控製（zhì）原理，係統處於何種運行方式主要由地址信號G43來（lái）控製，具體控製和對應關係見附表（biǎo）。

方式選擇地址信號

根據 “無論選擇何種運行方式，係統始終（zhōng）顯示MDI方式”這一故障現象，從表1可（kě）以看出，地址信號MD1（G43.0）、MD2（G43.1）、MD4（G43.2）、DNCI（G43.5）、ZRN（G43.7）一直都（dōu）為（wéi）0，那麽有一種可能，以上地址信（xìn）號沒（méi）有24V電源供給，這種可能也同樣可以造成此故障（zhàng）。現將（jiāng）方式選擇開關分別打到不同方式，使用萬用表依次（cì）測量（liàng）開關的接線端子，電壓均為0伏。結合機床相關電氣原理圖，檢查電氣櫃發現（xiàn），有一給方式選擇開（kāi）關供電的（de）24v電（diàn）源線虛接，重新緊固後（hòu）並進行方式選擇測試，機（jī）床恢複（fù）正常，故（gù）障徹底（dǐ）排除。

小結：該故障的（de）特殊之處在於表麵看似是（shì）方式選擇開關（guān）或者（zhě）地址信號控（kòng）方麵的故障，其實是電源故障。解決該（gāi）問題的關鍵是理解方式選擇的PMC地（dì）址信號控製關係，數控機床有時會出現故障現（xiàn）象相同，但故障原因不同（tóng），這就需要維修人員加強日常學習，明白控製原（yuán）理，不斷提高自身的理論素養，從“原理”上著手解決故（gù）障，以（yǐ）不變應萬（wàn）變，往往會起到事半功倍（bèi）的效果。

（3）某立式加工（gōng）中心自動執行程序故障

故障現象：某加工中心采用三菱數控係統，在（zài）執行（háng）程（chéng）序“T** M06；G91 G01 X100 F200；M30”過程中，當執行完（wán）換刀指令後出現循環停止（循環停止（zhǐ）按鍵紅燈亮），未繼（jì）續執（zhí）行語句G91 G01 X100 F200，當再次按（àn）下循環啟動（dòng）按鍵後又能往下繼續運行程序。

故障分（fèn）析及解決方案：該機床采用無機械手自動換刀係統，鬥笠式刀庫，刀庫的前進/後退以及機床主軸鬆/緊刀均采用氣壓驅動。每次隻在執行帶有換刀指令的程序時才出現上述故障，於（yú）是需要先（xiān）捋清整（zhěng）體換刀流程（見圖1）及相關信號檢測值是否正確（què），檢查後未發（fā）現異常（cháng）。又根據故（gù）障現象“再次按下循環啟動按（àn）鍵後（hòu）又能往下繼（jì）續運行程序”，說明有一種可能是（shì）換刀過程中某個步驟異常，在換刀完成後又恢複了正常，但間接影響了下麵G代碼的執行（可能是影（yǐng）響了順利執行G代碼的某一前提條件）。依據這一思路，仔細觀察後（hòu）發現（xiàn），當換刀進（jìn）行到“主軸（zhóu）吹氣”這（zhè）一步驟時（持續2秒（miǎo）），相應的（de）氣管有漏氣現象，主軸夾緊刀具後（hòu）此氣路控製閥已自動關閉恢複正常，且換刀（dāo）流程正確（què），故障迷惑性較（jiào）大。但（dàn）是，氣管漏（lòu）氣（整（zhěng）個機床氣動（dòng）係統的（de）一支路（lù））過（guò）程中可（kě）能造成了氣動係統壓力瞬間低（dī）於壓（yā）力傳感器的設定值（很快又得到了恢複），在壓力傳感器檢測異常的瞬間導致了循環停止，當（dāng）再次按下循（xún）環啟動時，因為壓力值已經恢（huī）複正常（cháng），所以（yǐ）又能往下執行程序。更換新的氣管並測試，故障徹底排除，驗證（zhèng）了上述分析過程的正確性。

圖1 換刀流程

小結：該故（gù）障的特殊（shū）之（zhī）處在（zài）於故障（zhàng）現象是程序執行問題，實質上是換刀（dāo）過程中“遺留”的故障間接（jiē）影響了G代（dài）碼（mǎ）的執（zhí）行（háng），隻有熟悉整個換刀步驟以及每一步信號檢測過程才能準確進行故障定位。

2.結語

綜上，排除數控機床特殊故障的一般思路如下：首先，認真觀（guān）察故障現象，不放過任何細節（包括詢問機床操作人員），可能某一個細節就是解決問（wèn）題的關鍵。其次，使用常（cháng）規故（gù）障診斷方法依次（cì）排除常見的故障原因，逐步把診斷範（fàn）圍縮小（xiǎo）。最後（hòu），既要深刻理解電氣控製“原理”，又要發散思維方式，參考（kǎo）“經驗”但不能隻靠“經驗”，分析可能引發故障的間接可能和不常見的某些原因，逐（zhú）步揭開故障的“神秘麵紗”，消除各種故障的隱（yǐn）蔽性，從而順利排除故障。

投稿箱：
如果您（nín）有機床行業、企業相關新聞稿件發（fā）表，或（huò）進行資（zī）訊合作，歡（huān）迎聯係本網編輯（jí）部，郵箱（xiāng）：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企（qǐ）推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多