数控设备操作检修工作中的几点体会

2016-02-05张卫丽马保树

中国设备工程 2016年6期

关键词：机械故障主轴数控机床

张卫丽陈仲马保树

（中国石油集团济柴动力总厂，山东济南 250306）

·维护与修理·

数控设备操作检修工作中的几点体会

张卫丽陈仲马保树

（中国石油集团济柴动力总厂，山东济南 250306）

介绍了从事数控设备操作检修工作的几点心得体会，是作者长期工作的经验积累，对从事数控设备操作检修工作，有一定的借鉴作用。

数控设备；维修；体会

一、概述

数控机床是集机、电、液压、气动等多专业组合于一体，具有高度自动化、复杂的机械加工设备。数控机床的故障分析诊断是数控机床检修维护工作中的重要组成部分，也是决定着数控机床能否充分发挥作用的关键因素之一。经过多年数控机床的维护和检修实践，认为出现故障的原因虽然不尽相同，但对故障原因的分析与诊断步骤是大致一样的。一般的故障分析流程如下：

发生故障后，首先要了解故障现象，询问操作人员情况，查询该机床的维护记录。

其次，进行现场观察，了解发生了现象后，曾采取过什么措施，取得第一手资料。

第三，在收集相关信息的基础上，对故障进行整理分析，将可能出现的故障原因进行分类，以便于找出故障真正原因。

二、故障检修经验体会

1.常见故障的识别，认真做好维修记录

经过长期的维修工作一般都有这样的经验，数控机床工作过程中各部分出现故障的概率是不一样的。一般情况如下：（1）机械部分的运动部件、液压部分、刀库、旋转工作台、机械手等出故障的概率是比较大的。（2）电气控制部分，一般外围电路的各种继电器、接触器、各种开关元件、按钮及暴露在外随机械部分运动的线路，还有接触到切削液的线路接口部位，发生故障的概率高些。其中承受负载电流比较大的电器元器件更容易出问题。（3）另外，伺服系统（伺服放大器及伺服电机）、PMC输出模块及电源部分出故障的概率也较高。而其它部位出故障的概率相应较小，有的直至机床寿命结束也不出问题。

认识和分清哪些部分容易出问题、哪些部分不容易出问题对一个设备的维护人员至关重要。在设备维修时在遵守维修原则的基础上，对出现故障概率较高的部分首先进行重点检查，可以收到事半功倍的效果。尤其对可能有多种原因引起的故障，更为有效。在维修工作中，我们会发现相同故障常常在同一台设备中重复出现，也就是说，出现故障概率比较高的故障重复出现。所以在设备的维护工作中建立维护档案非常重要。把每次维修情况做出记录，如故障现象、故障分析判断和维修过程，更换的元器件，及修后试机情况，详细记录下来对以后的维修工作很有帮助。

例如，某单位1台配有FNAUC-0-M系统的TH6363卧式加工中心出现了旋转工作台过载报警的故障，检查工作台感觉负载并不重。当时维修人员由于经验不足，对该台设备不熟悉。查维修说明书，发现造成转台报警故障的原因有很多，一时不知从何下手。该维修人员查阅了此设备以前的维修记录，发现以前此设备出现过该故障，是由于工作台伺服电机进水造成的。于是维修人员首先对电机进行了检查，发现果然又是因为电机进水造成的。所以说每次维修后，认真做好维修记录是很重要的。

2.辨析机械故障和电气故障

数控机床常会出现机械故障和电气故障相混淆的情况，有时表面上看起来是机械故障，实际上是由于电气故障引起；反之，有时看起来像是电气故障却又是由于机械问题所致，这就要求维修人员看到现象，认真深入的分析。先举两个例子说明。

（1）1台KT 1400V立式加工中心，主轴在低于400r/min时一切正常，当速度达到500r/min时机床开始出现噪声和振动，随着速度的增高，振动和噪声加大。但当速度增加到800r/min时又消失，转速增加到1800r/min又开始出现振动和噪声，并随着速度的增加而加大，机床其他部位无异常现象。从上述现象分析认为，可能是主轴控制器的原因或是机械变速故障再就是主轴电机故障。一般来说认为主轴控制器出问题的可能性较大。按照先电器后机械的维修原则，先对主轴控制器的电路板及各项参数进行了检查，未发现问题。只是电路板较脏，经对其清洗后，开机故障依旧。为进一步确定故障是发生在机械部分还是电气部分，将电机与机械脱开，开机实验，问题依旧，还是电机在高速时发生振动和噪声。根据这个现象可以肯定故障不是在主轴的机械部分（主轴发生机械故障时，振动和噪声是不会断续的），问题应出在主轴电机上。经查资料发现该机床主轴高低档换转速是在735r/min,在735r/min以上齿轮挂在高速挡，735r/min以下齿轮挂在低速挡。而主轴在500r/min和1800r/min，主轴电机的实际转速是一样的。这就确定了主轴电机有问题。经对主轴电机进行拆卸检查发现电机轴承损坏，更换轴承后，机床完全恢复正常。

（2）1台T H6363卧式加工中心，在工作中时常出现x轴过载报警现象。根据操作者反映，是由于加工部件材料较硬使得负载过大，而加工铝件时（材质较软）就没有此现象发生。检查x轴的滚珠丝杠螺母副时，未发现问题，就是说加工材质较硬的材料也不至于过载。经全面检查发现，在x轴反馈线的接口处进水，处理后“过载”现象消失。这个故障产生的原因是：由于反馈线接口进水，使得测量的电阻值发生了变化，结果负载稍大便出现了过载报警。

这类看似是由电器原因引起的故障，其实是由机械原因造成的，这就要求维修人员细心观察，深入、全面、细致的分析和判断，才不会为表面现象所迷惑。

3.工作“精细”是做好数控设备维护工作的基本要求

在数控设备的维护工作中，做到“精细”对维修人员来说十分重要。从故障调查，分析判断，解决处理，到工作完毕后的善后，工作“精细”要贯穿于数控机床维护工作的全过程中。特别是维修工作完毕后的善后工作，要非常认真地做到位。譬如：像接线的标号，各种元件的标号，接口的编号标示，每个元器件的规格型号的标示，都要认真的检查，损坏脱落的一定要及时补齐，各种安全保护部件要上好，否则，会给以后的维修工作带来诸多麻烦。

例如,1台T HC3297a数控车，操作者在清理电器柜时，不小心把几根控制线弄脱落，因为维修人员在前期维修工作时粗心将控制线的标号弄丢，结果维修人员费了很大的劲对照电路图，用了几个小时才把它接到正确的位置。如果当初维修人员工作时用几分钟的时间把丢失的控制线标号补齐，接这几根线就是举手之劳。

4.按故障出现概率的大小排查原因，可以事半功倍

如何准确快捷地找出故障的原因所在呢？根据多年从事数控机床维护的经历，认为：故障发生后，首先要向操作人员详细询问故障发生的全过程，了解发生过什么现象，与什么操作有关联，采取过什么措施等，同时对现场进行仔细的勘察，以确定各种故障原因出现的可能性的大小。根据资料和经验尽可能的把发生这种故障的各种原因都列出来，根据调查过程，对每种故障原因出现的可能性的大小逐步排查，淘汰不可能出现的原因。

例如,1台配有FANUC-0-M系统的TH6363加工中心，在加工过程中出现400报警，进一步检查发现Y轴过载报警，且按“复位”按钮可以恢复。产生过载报警的原因有：（1）负载过重；（2）机械故障；（3）伺服变压器损坏；（4）再生能量太大；（5）连接错误或连接不良；（6）伺服放大器设定错误。根据故障发生在加工过程中，且能恢复，故原因（4）、（6）项出现的可能性基本不存在，可忽略。由于加工的是铝件，加工负荷不重，故原因（1）引起故障的可能性也较小。其它三项引起故障的原因按出现可能性的大小依次是：连接不良；机械故障；伺服变压器故障。先对伺服系统的连接进行检查，果然发现是Y轴电机反馈线连接测定电机温度的热敏电阻线接触不良，但并没有断。故按复位键可以恢复，将线路连接好后故障消除。