镗削类设备故障维修实例

2020-12-22胡辉春

时代农机 2020年4期

关键词：工作台油泵闭环

胡辉春

（湖南三一工业职业技术学院，湖南长沙 410100）

TPX6113 数显镗床、TK6113 数控镗床为目前国内机械制造行业广泛使用的镗削类机床，主要作为多孔系零件及箱体类零件加工的主设备。文章针对两种镗削设备的典型故障进行分析判断，阐述故障排除方法及预防措施。

1 中捷TPX6113 镗床下滑座无动作故障分析与处理

1.1 故障现象

某TPX6113 数显镗床进给动力分配至下滑座时，出现分配到位指示灯不亮、工作台油泵电机不停机的故障，其他方向分配正常。

1.2 故障分析

该机床各移动部件的运动之间设有电-液互锁功能，本机床工作中，只允许一个部件移动，并且只允许使用一种移动方式（手动、机动、快速）。在各移动部件中，主轴箱的升降，工作台的纵横向及工作台的回转运动和夹紧装置就自动松开，而没有被分配的各项运动均处于夹紧状态。

主轴箱、工作台纵向（下滑座）、横向（上滑座）这三项运动的机动进给和快速移动的动作原理与操作方法是：按钮站上设有主轴（SB23）、主轴箱、（SB24）、工作台（SB18）、上滑座（SB21）、和下滑座（SB22）的分配按钮，分配按钮内部安装有信号灯HL2、HL5、HL6、HL4、HL4，按下按钮即可将已选方向机械部分电磁离合器接通，同时接通已选方向的控制夹紧器的液压电磁阀使其松开，夹紧器松开到位后触发行程开关，已选方向的信号灯点亮，示意该项动作分配到位。在此同时，未选方向锁紧器必须动作至锁紧位置。分配到位后，工作台油泵电机延时运转30 秒左右停止运转，用以延长油泵寿命。油泵停止后，未选方向的导轨由安装在导轨压板上的菱形块锁紧机构持续锁紧。工作台液压装置的额定压力是4Mp，仅在分配工作台运动方向时用以锁紧或松开导轨。运动分配只能选择一项，不能同时分配两项运动。

下滑座动作分配的过程是：按下SB22-油泵电机启动（同时-电磁离合器YC3 得电）-下滑座松开（KA12 得电-YV8 得电）（其余方向锁紧）-下滑座行程开关（SQ8）发出信号（PLC 输入 X033 点位）-下滑座指示灯亮-油泵电机延时停止。

根据故障原因分析，因其他各方向分配正常，液压系统油压应该正常，且其余各方向夹紧器位置检测开关工作正常。按下下滑座分配按钮后油泵电机能正常启动，说明按钮回路正常，PLC 输入输出基本正常，故障发生存在以下几种可能：

（1）下滑座松开电磁阀动作不正常，使得下滑座夹紧器不能松开；

（2）下滑座夹紧器本身故障动作不畅，无法到达松开位置；

（3）下滑座行程开关线路故障，不能反馈夹紧器松开位置；

（4）PLC 内部故障。

1.3 判断过程

（1）为防止误判断，掀开上滑座后侧防护罩，确认液压系统油压是否达到额定值，顺便可以给油池检查油质，或者添加液压油。

（2）此时将按钮站拉刀液压装置上方，按下下滑座分配按钮SB22，观察下滑座夹紧器换向阀YV8，发现阀上指示灯正常，反复在多个方向切换时，用手触摸油管可以感觉出振动，说明换向阀工作正常。

（3）检查下滑座后侧导轨下方的夹紧器，当切换至下滑座时，夹紧器正常动作至松开位置，并逐渐压下行程开关，但是明显感觉开关压下距离不够。

（4）打开电控箱门，观察下滑座松开信号并没有反馈至PLC，PLC 输入指示X033 号指示灯不亮，可以确定下滑座松开检测开关无反馈。在夹紧器推杆与行程开关之间加入一垫片，X033 号知识点随即点亮，按钮SB22 内部的指示灯也亮起，油泵电机延时后停止，说明分配下滑座完成。

1.4 故障处理方法

调整下滑座松开检测开关位置。如果调整位置仍然不能触发，则可考虑微量折弯夹紧器推杆。如确定夹紧器在松开与锁紧两个位置时行程不够，不能正常压下和放松位置检测开关，则可考虑将夹紧器的调节螺杆适当放松，使内部的菱形块机构能正常竖起和倒下，保证油缸的行程足够。在采取多种方法后夹紧器行程仍不够，则需要拆卸检修夹紧器。

2 昆机TK6113 数控镗床光栅尺故障分析与处理

2.1 故障现象

一台昆机TK6113 数控镗床面板出现Y 轴主动编码器硬件故障报警。机床各运动轴均锁住，禁止移动。

2.2 故障分析

该机床配德国西门子公司SINUMERIK840D 进口数控系统，X、Y、W 三个直线轴采用德国 HEIDENHAIN 直线光栅尺直接检测，B 轴采用德国HEIDENHAIN RON 系列圆光栅直接测量，U 轴、Z轴采用德国西门子公司电机内置编码器间接测量。X、Y、W 三个直线轴与B 轴旋转轴的光栅尺跟电机内置编码器组成闭环控制系统，重复定位精度及坐标定位精度可以达到0.02mm 以内。

根据报警提示，机床轴出现主动编码器硬件故障并带有故障轴代码。当出现该报警时，通常为该机床闭环测量系统中光栅尺测量系统发生故障所至，该机床的电机内置编码器设为第二测量系统及从动编码器。光栅尺工作环境比较恶劣，会受到油、水、操作者违规使用气管吹铁屑等造成内部污染，继而引发故障。

2.3 判断过程

（1）遇到该类故障，应先排除外部数据线是否正常，使用光栅尺与系统连接的备用数据线进行代换，重启设备后如果故障不变，可确定为光栅尺被污染所至。

（2）该机床设有方便切换测量系统闭环与半闭环的DB 代码，通过输入机床制造商密码进入机床的PLC 状态监控表，输入DB 代码DB200.DB6，我们可以看到后面显示的8 位数字代码，该代码从右往左依次代表XYZBUWSV，具体排列顺序可从机床NC 数据里的通用机床数据排序中看到。显示为1 的轴为闭环测量系统，显示为0 的为半闭环。这时我们可通过改动相应故障轴切换为半闭环，重启设备后机床各轴均可移动，这时可将机床切换至快速移动状态移动故障轴，移动时应特别注意，速度也不能过快，因为此时机床限位失效，一般在移动100毫米左右再进入PLC 状态监控画面将该轴改为闭环后重启。重启后如故障排除，说明机床光栅尺的某一点受到污染，如果故障不变，说明很可能光栅读数头受到污染。

（3）拆除光栅尺两端防护件，用洁净的无纺布张涂上酒精清洗光栅尺内部，同时拆除读数头进行清洗。如光栅尺整体从机床上拆下清洗，则安装时必须使用百分表检验尺身与机床导轨的平行度方可试机。

2.4 故障处理方法

用高纯度酒精清洗光栅尺内部光栅标尺，因光栅尺内部为高精度的镜面与电子元器件，注意工具等硬物的使用不得对其造成伤害。

数控机床发生故障后，应通过机床故障报警信息及报警帮助信息找到大致故障点或方向。处理故障时应先简后繁条理清晰。在不明确故障时，允许代换的部件可找同型号的配件进行代换，用排除法找到故障点。操作机床时应格外提高警惕，因为通常面对的是故障设备。需要改动机床数据前应先做好改动前的记录，必要时先备份机床数据和拍下照片。维修时应注意安全，包括自身安全、维修人员安全、设备安全。维修中断时注意保护好拆卸后的设备配件，维修结束后注意设备管线等应恢复至原出厂时的状态。