浅谈利用交换法准确定位数控机床故障维修点

利用交换法准确定位故障维修点

    对于一些涉及到控制系统的故障维修，有时不容易确认哪一部分有问题，在确保没有进一步损坏的情况下，用备用控制板代换被怀疑有问题的控制板，是准确定位故障维修点的有效办法，有时与其它机床上同类型控制系统的控制板互换会更快速诊断故障维修(这时要保证不会把好的板子损坏)。

     如，一台采用美国BRYANT公司TEACHABLE Ⅲ系统的数控内圆磨床，一次出现故障维修，在E轴运动时，出现报警： "E AXIS EXCESS FOLLOWING ERROR"，这个报警的含义是E轴位移的跟随误差超出设定范围。由于E轴一动就产生这个报警，E轴无法回参考点。手动移动E轴，观察故障维修现象，当E轴运动时，屏幕上显示E轴位移的变化，当从0走到14时，屏幕上的数值突然跳变到471。反向运动时也是如此，当达到 -14时，也跳变到471。这时出现上述报警，进给停止。经分析可能是E轴位置反馈系统的问题，这包括E轴编码器、连接电缆、数控系统的位控板以及数控系统CPU板等，为了尽快发现问题，本着先简单后复杂的原则，首先更换位控板，这时故障维修消除。这台机床另一次X轴出现这个报警，首先更换位控板，故障维修没有排除，因此怀疑编码器的损坏可能性比较大，当拆下编码器时发现，其联轴节已断开，更换新的联轴节，故障维修消除。

    要本着先外围后内部、先机械后电气、先简单后复杂、先静后动、先公用后专用、先查软件后查硬件的原则检查故障维修

    对于数控设备出现较复杂的故障维修，特别是涉及到控制系统时，应用这些原则可简化故障维修的诊断过程，避免走弯路。有时这些原则应该结合使用，这样才能使故障维修尽快排除。

     如，一台采用SIEMENS 3系统的数控磨床，在回参考点时，X轴找不到参考点，后出现X轴超限位报警，本着先外围后内部的原则，首先检查X轴的零点开关，正常没有问题，观察故障维修现象，X轴压上限位开关后，也能减速；之后根据先简单后复杂的原则，先检查NC系统的位控板，因为反馈硬件采用的是光栅尺，所以在位控板上，X轴、Y轴各加了一块EXE处理板，首先将X轴与Y轴的EXE板互换，这时开机测试，X轴回参考点正常，故障维修转移到Y轴上，Y轴找不到参考点，故障维修现象相同，从而确认EXE板有问题，更换EXE板故障维修消除。

    如，一台采用SIEMENS 810系统的数控淬火机床，一次出现故障维修，开机回参考点，走X轴时，出现报警1680“SERVO ENABLE TRAV. AXIS X”，手动走X轴也出现这个报警，检测伺服装置，发现有过载报警指示。根据西门子说明书产生这个故障维修的原因是机械负载过大、伺服控制电源出现问题、伺服电机出现故障维修等，本着先机械后电气的原则，首先检测X轴滑台，手动盘动X轴滑台，发现非常沉，盘不动，肯定是机械部分出现了问题。将X轴滚珠丝杠拆下检测，发现滚珠丝杠已锈蚀，原来是滑台密封不好，淬火液进入滚珠丝杠，造成滚珠丝杠的锈蚀，更换新的滚珠丝杠故障维修消除。

    如，数控机床一台采用SIEMENS 3系统的数控磨床，一段时间在自动加工过程中，经常中途停止自动循环，并且出现报警114“SERVO LOOP HARDWARE”，指示Y轴伺服系统出现问题，根据手册说明，是伺服测量反馈系统的问题。为了进一步确认故障维修，本着先静后动的原则，机床开机回完参考点后，机床不进行任何操作处于等待状态，这时机床并不出现报警，当进行自动加工时，偶尔就出现这个报警，并且每次都是在运动到190mm左右时出现报警，因为这台机床的X轴和Y轴的位置反馈采用的是光栅尺，其引出电缆与滑台一同运动，因此怀疑该电缆经常运动而使一些信号线折断，在运动到一定位置时断开产生报警，经检查证实了这一判断，更换新的电缆后，故障维修消除。这台机床另一次出现这个故障维修，在静止观察时就出现这个报警，因此怀疑控制板有问题，将位控板上Y轴的EXE板与X轴的对换，这时开机测试，故障维修转移到X轴上，说明原 Y轴的EXE板损坏，更换新的EXE板故障维修消除。

    数控机床上面介绍了几种检测数控设备故障维修的常用方法，还会有许多其它方法，但解决数控设备出现的问题关键的也是核心的是应该掌握数控系统的工作原理及机床的工作原理，这样在处理数控设备出现的问题时，才能得心应手，在这基础上对故障维修进行观察、思考、检查、分析、确诊，终排除故障维修。当修整器移动到Z轴滑台中间时，手动旋转就出现故障维修。根据这个现象断定可能是由于E轴的编码器经常随修整器在Z轴往返移动，而使编码器的电缆中的某些线折断，导致电缆随修整器的位置不同，在Z轴边缘时，接触良好，不出现故障维修，而在Z轴的中间时，有的信号线断开，将反馈脉冲丢失。基于这种判断，我们开始校线，这时发现确实有几根线接触不良，找到断线部位后，对断线进行焊接并采取防折措施，重新开机测试，故障维修消除，机床恢复了正常使用。故障维修现象：某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心，在加工中经常出现过载报警，报警号为434，表现形式为Z轴电动机电流过大，电动机发热，停上40min左右报警消失，接着再工作一阵，又出现同类报警。

   分析及处理数控机床过程：经检查电气伺服系统无故障维修，估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气故障维修还是机械故障维修，将Z轴电动机拆下与机械脱开，再运行时该故障维修不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后，效果不明显，后来又调整Z轴导轨镶条，机床负载明显减轻，该故障维修消除。