数控机床维修实例

王亚玲 胡 辉 魏红根

（①昌河飞机工业集团公司机械动力部，江西景德镇 333002；②北京菲迪亚机电有限公司，北京 100027）

数控机床维修实例

王亚玲①胡 辉①魏红根②

（①昌河飞机工业集团公司机械动力部，江西景德镇 333002；②北京菲迪亚机电有限公司，北京 100027）

随着数控机床的使用越来越广泛，数控机床对于提高生产效率和加工质量的重要性也越来越大。当数控机床出现故障尤其是负责关键工序生产的数控机床出现故障导致机床停机时，将会严重影响生产加工，因此快速准确地排除故障就显得尤为重要。以下是几个数控机床维修实例，供大家参考。

例1： 机床硬限位报警

为了保障机床的安全运行，机床各轴通常都设置有软限位和硬限位。软限位位于回零开关和硬限位之间，一般通过系统参数来设定，而硬限位则由行程限位开关来保证。在一般的机床设计中，软限位都是在机床回零成功后才生效。如果操作不规范则容易出现硬限位报警。

我公司一台VMC21100三轴立式加工中心，采用FIDIA C2数控系统，操作工在未回零的情况下移动机床导致Y轴负向硬限位报警。处理硬限位报警的常用方法是短接法或利用机床本身的超程解除功能。超程解除功能要求机床设置有超程解除开关，但是该机床没有设置超程解除开关；如果采用短接法，即强制满足条件，将机床移出限位，则会浪费宝贵的生产时间。在此情况下，我们就利用FIDIA系统方便灵活的特点，通过修改参数AXHWEOR（硬限位开关有效/无效），将Y轴的值由ON改成了OFF，关闭Y轴的硬件限位开关，使硬限位失效，然后在手动方式下，将Y轴沿相反方向移出限位，报警解除后再将该参数由OFF改成ON，故障排除。因此，在日常机床维护中，熟悉掌握不同系统的特点，灵活应用，可以快速简单地排除故障，节约时间。

例2 机床回零故障

机床正常启动后，必须执行机床回机械零点以确定各轴坐标位置（配置绝对脉冲编码器的机床除外）。如果机床在回零过程中出现故障，则会导致机床无法正常工作。

我公司一台法国生产的FOREST－LINE龙门加工中心，采用FIDIA C2数控系统，加工过程中发现Y向坐标值出现偏差，系统没有任何报警。打表测量后发现每次Y轴都回零不准，并且偏差没有规律。第一步检查回零开关的安装，未发现松动，观察机床的回零过程，同时通过FIDIA系统提供的AUCOL DEBUG PLC诊断界面反复观察回零减速开关信号的变化，未发现异常，因此基本可以排除回零减速开关的问题。第二步将Y轴与X轴伺服控制板互换，故障依旧，因此基本可以排除驱动单元的问题。因为机床采用光栅尺全闭环控制，因此将怀疑的重点转向Y轴光栅尺。由于该机床使用年限较长，车间环境比较差，怀疑光栅尺被粉尘、加工液污染，影响机床回零。于是，将光栅尺拆下，用脱脂棉蘸无水酒精清洗，重新将其装上，但故障依旧。Y轴和Z轴的光栅尺读数头是同一型号，将其互换，故障仍然没有被排除。通过以上检测，所有与回零过程相关的部件都没有发现问题，剩下的只有光栅尺的电缆线了。通过对光栅尺电缆线的仔细检查，发现其中有一段位于机床防护内部的电缆线的表皮破损，导致信号线与床身短接。将其重新处理后，故障终于得到解决。从以上故障排除过程来看，对于这类没有任何报警提示的机床故障，排除时就要求机床维护人员既要对问题进行综合考虑，缜密分析，又要注重细节。

例3 机床刀库故障

我公司一台XH2312龙门镗铣中心，采用FIDIA C2数控系统，链式刀库配置机械手。在自动换刀过程中容易出现卡刀现象，通过反复使用手动换刀进行测试，发现当执行主轴定位到换刀角度之前，如果先执行主轴回零，则换刀能顺利完成，否则就会出现主轴定位角度偏差，导致卡刀。通过以上的测试，初步分析产生该故障的主要原因是当主轴电动机通过机械传动机构带动主轴旋转时，存在传动误差，主轴旋转的圈数越多，累积误差越大，因此在换刀时如果直接执行主轴定位到换刀角度，就会产生角度误差，导致卡刀，如果先执行主轴回零，相当于先校准了主轴零点，在执行主轴定位时就不会出现角度偏差。根据以上分析，对机床换刀的PLC进行如下修改，在原PLC中增加以下语句：

以上语句的含义是当主轴顺时针旋转或逆时针旋转信号为 0时，将参数“SP1ZERODONE”置 0。“SP1ZERODONE”参数是系统内部参数，为1时，表示主轴已经回零；为0时，将主轴回零标志清零。这样保证在每次换刀主轴定位之前，系统会先执行主轴回零，从而保证换刀时主轴定位的角度。通过以上修改后故障解决。

通过以上几个维修实例可以看出，数控机床在故障排除时，要求维修人员仔细分析故障现象，对故障产生的原因逐步进行排查，同时维修人员对于不同的控制系统的功能及PLC的编制要有比较深入的了解，才会在故障排除的过程中起到事半功倍的效果。

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CNC Manchine Tool Maintenance Examples

WANG Yaling①，HU Hui①，WEI Honggen②
（ Mechanical Power Department，Changhe Aircraft Industries Group，Jingdezhen 333002，CHN；②Beijing FIDIA Electrical Co.，Ltd.，Beijing 100027，CHN）

（编辑 谭弘颖） （

2009－10－13）

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