数控车床实训教学中常见故障的诊断与分析

2019-10-26江弥峰

设备管理与维修 2019年17期

江弥峰

（福建信息职业技术学院机械工程系，福建福州 350003）

0 引言

数控机床是一种技术先进、结构复杂的机电一体化设备，具有加工质量高和加工效率高的优点，应用范围越来越广。由于数控机床种类众多，质量技术参差不齐，加上缺乏完善的质量监督保证体系[1]，在生产或实训教学的频繁使用过程中常出现一些故障。这些故障对机械加工的成果、安全以及可靠性都可能产生影响。因此，及时有效的故障诊断与分析具有重要的现实意义。以数控车床中出现的各种故障问题为案例，对数控车床常见故障进行诊断和分析。

1 某1 刀位信号找不到

1 台配有FANUC 数控系统大连机床生产的数控车床，排式刀架，其中4#刀位转不到位，其余3 个刀位能正常运行换刀。

（1）故障分析：其他3 个刀位能正常换刀说明机械传动没有问题，电柜的接触器也正常。查看系统PLC 输入输出的高低电平信号灯，发现X1.0、X1.1、X1.2、X1.3 四个刀位信号正常，有信号输入输出，排查电柜的输入信号均也正常。于是判断可能是这个刀架电机的霍尔感应器出现问题，导致该刀位信号不能输送到PLC 里面[2]，因此考虑检查故障刀位的周围电路以及这个刀位的霍尔感应器，利用万用表对照电路图进行检查，发现霍尔感应器4#刀位的焊接点脱落，无信号，导致4#刀位无换刀动作。

（2）处理方法：将4#白色线重新电焊到位，故障排除。

2 换刀时所有的刀位都转不动

我校一台配有FANUC 数控系统大连机床生产的数控车床，刀架电机在旋转，功能正常，但换刀时所有的刀位都转不动。数控系统显示换刀报警信号：换刀超时或是没有信号输入。

（1）故障分析：刀架的电机在旋转可以排除机械故障，应该是电气方面的故障。原因有以下3 种：①刀位的信号线路故障导致无信号输出；②元件可能脱落；③6 个霍尔元件可能同时全部损坏。在这3 个原因中以第一种原因可行性最大，后面2 个原因可行性比较小，因此首先利用万用表对照电路图检查元件的供电线路。刀位电路见图1。结果发现：刀架检测线路无电压。再检查电气柜端，线头脱落，接上仍无反应。通过这个检查结果可以判断是断线造成无信号输出而造成的故障。

（2）处理方法：将断线替换成同规格导线后，故障解决，至今再未发现同一问题。

3 Z 轴回零失败没有超程报警

1 台配有华中数控系统大连机床生产的数控车床，回参考点时出现Z 轴无法回零，没有出现超程报警。

（1）故障分析：该机床Z 轴回零时，能够移动，可以排除机械故障，没有出现超程报警，应该是电气方面的故障，推断是限开关可能损坏。首先拆下位置开关进行检查，结果发现：限位开关里面有积水，导致内部电路短路，使超程限位失败，这个故障的发生容易造成撞击事故，非常危险，应及时处理。

（2）处理方法：更换新的位置开关，故障排除。

4 手动方式下手摇不能移动

图1 刀位电路图

另一台配有FANUC-Oi-MateTD 系统沈阳机床生产的HTC-2050 数控车床，在手动模式方式下，手摇不能移动，同时系统出现红灯报警。

（1）故障分析：查看报警信息，系统显示（SV0410 和SV0411X、Z 轴停止时移动误差太大）；查找FANUC 系统说明书报警号对应相关的，基本可以判定是X、Z 轴定位误差和跟踪误差过大，调整参数，将参数号设置为（1828）X=1000、Z=1000；（1829）X=10000、Z=10000。

（2）处理方法：同时把参数号（1831）设为1，参数号（7113）设为10，参数号（7114）设为100，参数号（1420）设为6000，系统重新启动，在开机故障解除。