数控车床由于线路不良引起的故障

2013-12-23王银洲

机械工程师 2013年2期

关键词：接线图数控车床编码器

王银洲

（许昌市高级技工学校，河南许昌461500）

1 实例1

故障现象：一台系统为FANUC 0i 的数控车床，主轴配置有增量式脉冲编码器，近段时间不能执行螺纹加工，而非螺纹切削加工正常（显示装置上有主轴速度显示）。

故障分析：初步判断是主轴编码器故障。原因是：当执行螺纹加工指令时，系统没有得到主轴位置检测装置发出的一转信号。故将另一台配置相同数控车床的编码器置换，但故障依然存在。

主轴编码器的工作原理：主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生器，通过中间轴上的齿轮1∶1 同步传动。主轴旋转与Z 轴进给之间的插补。当执行螺纹加工指令时，系统得到主轴位置检测装置发出的一转信号后开始进行螺纹加工，根据主轴的位置反馈脉冲进行Z 轴的插补控制，即主轴转一周，Z 轴进给一个螺距或一个导程。

主轴编码器接线图：主轴编码器一般与主轴采用1∶1齿轮传动且采用同步带连接，编码器为1024 脉冲/r，经过系统4 倍频电路得到4096 个脉冲/r。其信号及连接图如1所示。

图1 主轴位置编码器信号及接线图

分析可能产生故障的原因：

（1）主轴编码器的位置信号PA、*PA、PB、*PB 不良或连接电缆断开；（2）主轴编码器的一转信号PZ、*PZ 不良或连接电缆断开；（3）主轴编码器与系统之间的连接不良；（4）系统或主轴放大器故障。

故障处理方法：以上几种可能产生故障的原因都是由线路不良引起的。由于显示器上有主轴速度显示，故首先排除故障产生原因（1）；然后通过加工指令G99（每转进给加工）和G98（每分进给加工）切换来判别，结果G98进给切削正常而G99 进给不执行，则判定故障产生原因为⑵，通过接线图对编码器侧和放大器侧各连接线路逐一仔细检查，最终发现编码器的一转信号PZ、*PZ 接线端开焊，将其重新焊接好，故障消除。

2 实例2

故障现象：一台配置为GSK980TD 的无级调速的数控车床，在加工过程中，主轴经常停止转动，变频器无报警信息。

故障分析：该数控车床配置的是正弦EM303A 变频器。经观察发现，主轴工作一段时后会停止转动，变频器的数码显示器显示的数值和正常工作时相同。询问该机床的操作工人得知，这台变频器前不久才更换，从更换后机床经常出现这样的问题，有时主轴停转后，重新按正转机床能够正常工作，有时无论怎么操作都不能让主轴转动。

查看说明书，将F0-04 功能代码改为0（键盘启动）后，按下RUN 键后，电机运转正常，这样可以排除电动机旋转异常，判断问题可能出自变频器。

图2 控制回路标准接线路

图3 控制回路端子排列

根据图2 变频器控制回路接线图，查检图3 所示控制回路端子。螺钉、接线头、电线等并没有松动等异常情况。然后，通过功能代码C0-28，查看变频器VS 输入模拟电压为规定值。仔细分析控制回路接线图，主电路、控制回路、模拟输入/输出均没有异常。当排查到辅助直流电源时，发现图2 所示，24V 与PLC 金属片连接螺钉松动，用工具锁紧后，故障排除。