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技術(shù)文章
數(shù)控機(jī)床維修過(guò)程中經(jīng)常采取的方法
閱讀：257 發(fā)布時(shí)間：2014-4-3
【中國(guó)機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀：數(shù)控機(jī)床是復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它的維修不同于普通機(jī)床的維修，不單純是機(jī)械，電氣，液壓或者數(shù)控系統(tǒng)的毛病，在維修過(guò)程中必須這幾個(gè)方面綜合分析，判斷確定問(wèn)題的原因并加以處理。在這幾方面中數(shù)控系統(tǒng)能起到作用．對(duì)于維修大型進(jìn)口機(jī)床來(lái)說(shuō)，對(duì)PLC程序的理解不能*建立在PLC語(yǔ)句結(jié)構(gòu)和邏輯控制上，更多的是對(duì)機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以及加工工藝過(guò)程的充分理解、掌握這些對(duì)分析PLC程序往往能起到事半功倍的作用，本文簡(jiǎn)單介紹了幾種在數(shù)控機(jī)床維修過(guò)程中經(jīng)常采取的方法，并分別加以舉例說(shuō)明。
1直觀法
例1：一臺(tái)德國(guó)MAHO公司生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鏜銑床，數(shù)控系統(tǒng)為飛利浦系統(tǒng)。在一次傳輸數(shù)控程序中，由于處理不當(dāng)，將CPU板的傳輸接口燒壞。將CPU板拆下，仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)在RS232接口處有明顯焦糊痕跡。在放大鏡下仔細(xì)觀察，將斷線處重新跳接：并更換一塊8255芯片，安裝至機(jī)床上，將機(jī)床參數(shù)輸入，機(jī)床恢復(fù)正常。該CPU板一直運(yùn)行至今，運(yùn)行狀況良好。
2自診斷功能分析法
例2：一臺(tái)武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)的16米大立車，在一次加工過(guò)程中突然出現(xiàn)43號(hào)報(bào)警（PLC未準(zhǔn)備好工作）。讀出ISTACK中的故障代碼34，查閱西門子840C診斷手冊(cè)，內(nèi)容為：接口-DMP模塊啟動(dòng)錯(cuò)誤。檢查包括手持單元在內(nèi)的所有DMP模塊，發(fā)現(xiàn)連接地面操縱臺(tái)的DMP模塊底板沒有上電。查閱電氣圖紙發(fā)現(xiàn)為之提供電壓的一空氣開關(guān)跳閘，將其合上故障消失。
3系統(tǒng)復(fù)位法
例3：捷克SKODA公司的一臺(tái)數(shù)控鏜銑床，數(shù)控系統(tǒng)為西門子840C系統(tǒng)。一次加工過(guò)程中出現(xiàn)43號(hào)報(bào)警（PLC未準(zhǔn)備好工作）查閱西門子診斷手冊(cè)，故障原因?yàn)橐话銛?shù)據(jù)接口連接的硬件或軟件故障或者是PLC機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或與用戶程序不一致。重新上電復(fù)位后，故障現(xiàn)象發(fā)生了改變，數(shù)控系統(tǒng)CSB板（*服務(wù)板）上PowerLED為綠色而out-puterrLED為紅色。43號(hào)報(bào)警依然出現(xiàn)，而機(jī)床X，Y，Z，U，W軸均被封鎖，液壓和靜壓系統(tǒng)不能建立，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)611D系列均出現(xiàn)報(bào)警情況，分析故障原因認(rèn)為X，Y，Z，U，W軸被封鎖與CSB板輸出錯(cuò)誤有關(guān)，進(jìn)入系統(tǒng)總復(fù)位界面將PLC復(fù)位，運(yùn)行NCKPOWERON此時(shí)原存儲(chǔ)在USER/PLC菜單下的ANW-PLG文件被加載，43號(hào)報(bào)警消除，但是CSB板outputerrLED仍然顯示為紅色，其余報(bào)警未消除。分析故障原因，可能是由于上電過(guò)程中機(jī)床數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂而造成還有的能是CSB板硬件本身故障。斷電拆下CSB板進(jìn)行察看，沒有發(fā)現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，進(jìn)行清潔處理后，重新裝上報(bào)警依然存在。按照西門子公司提供的總復(fù)位方法，將CSB板撥段開關(guān)置于“I”位重新上電，設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間/日期，在MDD（機(jī)床數(shù)據(jù)對(duì)話）中加載備份在MMC硬盤上的機(jī)床數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復(fù)正常．CSB板out-outerrLED紅燈滅，報(bào)警全部消除，液壓系統(tǒng)恢復(fù)正常。但是X，Y，Z，U．W軸依然不能運(yùn)動(dòng)，查看信息診斷，發(fā)現(xiàn)SKODA公司編制的一條子程序SPF793沒有運(yùn)行，將SPF793調(diào)入NCK運(yùn)行該程序，所有故障消除。此次故障的處理過(guò)程為的一次系統(tǒng)裝機(jī)，至于SPF793可能是SKODA公司自己編制的裝機(jī)子程序，須運(yùn)行該程序解鎖機(jī)床各插補(bǔ)軸。
4PLC程序分析法
數(shù)控機(jī)床zui多，zui頻繁的故障就是機(jī)床的某些邏輯功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此時(shí)就需結(jié)合電氣原理圖，PLC程序，液壓原理圖等眾多資料進(jìn)行分析，找出故障所在的原因，對(duì)其部件進(jìn)行維修或者更換，使數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常的工作。
例4：還是上文所說(shuō)的武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)的16米大立車，在使用過(guò)程中突然發(fā)現(xiàn)X軸同油槽大量往外溢油。檢查同油線路并沒有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，查閱電氣原理圖發(fā)現(xiàn)供油的只有X軸定時(shí)潤(rùn)滑和定程潤(rùn)滑兩項(xiàng)。用編成器PG720現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，在PB10中發(fā)現(xiàn)控制中間繼電器9KY50的輸出點(diǎn)Q11.4程序如下：
PB1O段5
AT40：裝載T40
LKT030.3；設(shè)置T40的時(shí)間為300秒
SET41；加載至T41
ANT41；裝載T41
LKT002.2：設(shè)置T41的時(shí)間為2秒
SET40；加載至T40
CDB32；調(diào)用DB32塊
A（0D0.10；X軸正向運(yùn)動(dòng)信號(hào)0D0.11；X軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)信號(hào)）
AT40；翻轉(zhuǎn)控制
0T38；上電控制加油潤(rùn)滑=Q11.4；控制9KY50繼電器
此處的PLC控制的含義就足在X軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用T40和T41所沒置的翻轉(zhuǎn)時(shí)問(wèn)對(duì)輸出Q11.4進(jìn)行控制已達(dá)到定時(shí)潤(rùn)滑的效果。監(jiān)控PLC狀態(tài)發(fā)現(xiàn)邏輯運(yùn)轉(zhuǎn)正常，監(jiān)控9KY50發(fā)現(xiàn)*按照PLC程序控制進(jìn)行輸出，再檢查液壓電磁閥發(fā)現(xiàn)無(wú)論P(yáng)LC有無(wú)輸出電磁閥都處于常通狀態(tài)，也就足說(shuō)任何時(shí)候都打油。拆下9KY50，用萬(wàn)用表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)常開觸點(diǎn)粘連，更換新的中間繼電器，故障排除。
5替換法
例5：一臺(tái)德國(guó)溫加登公司生產(chǎn)的500噸程控沖床，裝有電子凸輪控制器。在一次使用過(guò)程中電子凸輪控制器報(bào)警，內(nèi)容為系統(tǒng)故障，致使整個(gè)機(jī)床癱瘓。將電子凸輪器拆下，發(fā)現(xiàn)其本身具有兩塊一樣的電路板，且一塊電路板上報(bào)警紅色LED指示燈亮，另一塊*正常，對(duì)調(diào)后故障發(fā)生轉(zhuǎn)移，證明其中一塊硬件有故障，將兩塊板同時(shí)拆下發(fā)現(xiàn)共有8塊可拔插的芯片，對(duì)調(diào)其中的四塊，再次進(jìn)行比較，故障現(xiàn)象沒有發(fā)生轉(zhuǎn)移，再對(duì)調(diào)剩余的二塊芯片，故障現(xiàn)象發(fā)生轉(zhuǎn)移，至此下去找出有問(wèn)題的芯片。但由于此芯片為EPROM片，將好的EPROM片中的程序利用寫片機(jī)寫入所購(gòu)買的同類型EPROM片，安裝后，故障現(xiàn)象消失。此次故障的排除*使用的是替換法，逐步縮小故障的范圍，找出故障原因并加以排除。
6結(jié)語(yǔ)
總之，數(shù)控機(jī)床的使用期中應(yīng)重視保養(yǎng)，重視技術(shù)資料的備份，同時(shí)應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，了解相互間的關(guān)系，以利于維修時(shí)分析是硬故障還是軟故障，提高數(shù)控機(jī)床故障的判斷和維修能力。
1直觀法
例1：一臺(tái)德國(guó)MAHO公司生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鏜銑床，數(shù)控系統(tǒng)為飛利浦系統(tǒng)。在一次傳輸數(shù)控程序中，由于處理不當(dāng)，將CPU板的傳輸接口燒壞。將CPU板拆下，仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)在RS232接口處有明顯焦糊痕跡。在放大鏡下仔細(xì)觀察，將斷線處重新跳接：并更換一塊8255芯片，安裝至機(jī)床上，將機(jī)床參數(shù)輸入，機(jī)床恢復(fù)正常。該CPU板一直運(yùn)行至今，運(yùn)行狀況良好。
2自診斷功能分析法
例2：一臺(tái)武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)的16米大立車，在一次加工過(guò)程中突然出現(xiàn)43號(hào)報(bào)警（PLC未準(zhǔn)備好工作）。讀出ISTACK中的故障代碼34，查閱西門子840C診斷手冊(cè)，內(nèi)容為：接口-DMP模塊啟動(dòng)錯(cuò)誤。檢查包括手持單元在內(nèi)的所有DMP模塊，發(fā)現(xiàn)連接地面操縱臺(tái)的DMP模塊底板沒有上電。查閱電氣圖紙發(fā)現(xiàn)為之提供電壓的一空氣開關(guān)跳閘，將其合上故障消失。
3系統(tǒng)復(fù)位法
例3：捷克SKODA公司的一臺(tái)數(shù)控鏜銑床，數(shù)控系統(tǒng)為西門子840C系統(tǒng)。一次加工過(guò)程中出現(xiàn)43號(hào)報(bào)警（PLC未準(zhǔn)備好工作）查閱西門子診斷手冊(cè)，故障原因?yàn)橐话銛?shù)據(jù)接口連接的硬件或軟件故障或者是PLC機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或與用戶程序不一致。重新上電復(fù)位后，故障現(xiàn)象發(fā)生了改變，數(shù)控系統(tǒng)CSB板（*服務(wù)板）上PowerLED為綠色而out-puterrLED為紅色。43號(hào)報(bào)警依然出現(xiàn)，而機(jī)床X，Y，Z，U，W軸均被封鎖，液壓和靜壓系統(tǒng)不能建立，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)611D系列均出現(xiàn)報(bào)警情況，分析故障原因認(rèn)為X，Y，Z，U，W軸被封鎖與CSB板輸出錯(cuò)誤有關(guān)，進(jìn)入系統(tǒng)總復(fù)位界面將PLC復(fù)位，運(yùn)行NCKPOWERON此時(shí)原存儲(chǔ)在USER/PLC菜單下的ANW-PLG文件被加載，43號(hào)報(bào)警消除，但是CSB板outputerrLED仍然顯示為紅色，其余報(bào)警未消除。分析故障原因，可能是由于上電過(guò)程中機(jī)床數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂而造成還有的能是CSB板硬件本身故障。斷電拆下CSB板進(jìn)行察看，沒有發(fā)現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，進(jìn)行清潔處理后，重新裝上報(bào)警依然存在。按照西門子公司提供的總復(fù)位方法，將CSB板撥段開關(guān)置于“I”位重新上電，設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間/日期，在MDD（機(jī)床數(shù)據(jù)對(duì)話）中加載備份在MMC硬盤上的機(jī)床數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復(fù)正常．CSB板out-outerrLED紅燈滅，報(bào)警全部消除，液壓系統(tǒng)恢復(fù)正常。但是X，Y，Z，U．W軸依然不能運(yùn)動(dòng)，查看信息診斷，發(fā)現(xiàn)SKODA公司編制的一條子程序SPF793沒有運(yùn)行，將SPF793調(diào)入NCK運(yùn)行該程序，所有故障消除。此次故障的處理過(guò)程為的一次系統(tǒng)裝機(jī)，至于SPF793可能是SKODA公司自己編制的裝機(jī)子程序，須運(yùn)行該程序解鎖機(jī)床各插補(bǔ)軸。
4PLC程序分析法
數(shù)控機(jī)床zui多，zui頻繁的故障就是機(jī)床的某些邏輯功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此時(shí)就需結(jié)合電氣原理圖，PLC程序，液壓原理圖等眾多資料進(jìn)行分析，找出故障所在的原因，對(duì)其部件進(jìn)行維修或者更換，使數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常的工作。
例4：還是上文所說(shuō)的武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)的16米大立車，在使用過(guò)程中突然發(fā)現(xiàn)X軸同油槽大量往外溢油。檢查同油線路并沒有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，查閱電氣原理圖發(fā)現(xiàn)供油的只有X軸定時(shí)潤(rùn)滑和定程潤(rùn)滑兩項(xiàng)。用編成器PG720現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，在PB10中發(fā)現(xiàn)控制中間繼電器9KY50的輸出點(diǎn)Q11.4程序如下：
PB1O段5
AT40：裝載T40
LKT030.3；設(shè)置T40的時(shí)間為300秒
SET41；加載至T41
ANT41；裝載T41
LKT002.2：設(shè)置T41的時(shí)間為2秒
SET40；加載至T40
CDB32；調(diào)用DB32塊
A（0D0.10；X軸正向運(yùn)動(dòng)信號(hào)0D0.11；X軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)信號(hào)）
AT40；翻轉(zhuǎn)控制
0T38；上電控制加油潤(rùn)滑=Q11.4；控制9KY50繼電器
此處的PLC控制的含義就足在X軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用T40和T41所沒置的翻轉(zhuǎn)時(shí)問(wèn)對(duì)輸出Q11.4進(jìn)行控制已達(dá)到定時(shí)潤(rùn)滑的效果。監(jiān)控PLC狀態(tài)發(fā)現(xiàn)邏輯運(yùn)轉(zhuǎn)正常，監(jiān)控9KY50發(fā)現(xiàn)*按照PLC程序控制進(jìn)行輸出，再檢查液壓電磁閥發(fā)現(xiàn)無(wú)論P(yáng)LC有無(wú)輸出電磁閥都處于常通狀態(tài)，也就足說(shuō)任何時(shí)候都打油。拆下9KY50，用萬(wàn)用表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)常開觸點(diǎn)粘連，更換新的中間繼電器，故障排除。
5替換法
例5：一臺(tái)德國(guó)溫加登公司生產(chǎn)的500噸程控沖床，裝有電子凸輪控制器。在一次使用過(guò)程中電子凸輪控制器報(bào)警，內(nèi)容為系統(tǒng)故障，致使整個(gè)機(jī)床癱瘓。將電子凸輪器拆下，發(fā)現(xiàn)其本身具有兩塊一樣的電路板，且一塊電路板上報(bào)警紅色LED指示燈亮，另一塊*正常，對(duì)調(diào)后故障發(fā)生轉(zhuǎn)移，證明其中一塊硬件有故障，將兩塊板同時(shí)拆下發(fā)現(xiàn)共有8塊可拔插的芯片，對(duì)調(diào)其中的四塊，再次進(jìn)行比較，故障現(xiàn)象沒有發(fā)生轉(zhuǎn)移，再對(duì)調(diào)剩余的二塊芯片，故障現(xiàn)象發(fā)生轉(zhuǎn)移，至此下去找出有問(wèn)題的芯片。但由于此芯片為EPROM片，將好的EPROM片中的程序利用寫片機(jī)寫入所購(gòu)買的同類型EPROM片，安裝后，故障現(xiàn)象消失。此次故障的排除*使用的是替換法，逐步縮小故障的范圍，找出故障原因并加以排除。
6結(jié)語(yǔ)
總之，數(shù)控機(jī)床的使用期中應(yīng)重視保養(yǎng)，重視技術(shù)資料的備份，同時(shí)應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，了解相互間的關(guān)系，以利于維修時(shí)分析是硬故障還是軟故障，提高數(shù)控機(jī)床故障的判斷和維修能力。