主(zhǔ)軸驅動係統故障(zhàng)維修9例
2008-03-04
例1.流量檢測開關的故障維(wéi)修 故障現象:一台配(pèi)套SIEMENS SINUMERIK 810係統(tǒng)的(de)數控磨床,出現故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT",指示主軸冷卻係統有問(wèn)題。 分析及處(chù)理過程:檢查冷卻係統並無問題,查閱PLC梯形圖,這個故障是由流量檢測開關B9.6檢測出來的。檢查這個開關發現已損壞,由於開關問題,導致報警錯誤;更換新的開關,故障(zhàng)消失。 例2.液壓壓力不穩的故障維修 故障(zhàng)現象:一台專用數控銑床,在零件批量加工過程(chéng)中發生故障(zhàng),每次故障(zhàng)都發生在零件已加(jiā)工(gōng)完畢,Z軸後移還沒有到位時。加工程序中斷,主軸停轉,並顯(xiǎn)示F97號報警“SPINDLES PEED NOT OK STATION 2”,指示主軸有問題。 分析及處理過程:檢查主軸係統並無問題。因其他問題也可導致主軸停轉,於是用機外(wài)編程器監(jiān)視PLC梯形圖的運行狀態(tài),發現刀具液(yè)壓卡緊壓力檢測開關F21.1在出現故障時瞬間斷開,它的斷開表示銑刀卡緊(jǐn)力不夠,為安全起見,PLC使主軸停轉。經檢查發現液壓壓力不穩;調整液壓係統(tǒng)壓力使之穩(wěn)定後,故障被排除。 例3.主軸刀具報(bào)警的故障維修 故障現象:一台配套OKUMA OSP700係統,型號為XHAD765的數控機床,出現“主(zhǔ)軸刀(dāo)具檢測異常”報警,係(xì)統處於急停狀(zhuàng)態(tài)。 分析及處理過程(chéng):該故障多是由於係統認(rèn)為主軸無刀時人為(wéi)在主軸中插入了刀具;或在係統認為主軸有刀的狀態下,人為取下了主軸刀具,再換操作方(fāng)式後發(fā)生(shēng)。而主軸傳感器(qì)SQl0、SQll、SQl2出(chū)現故障的可能性較小。隻要將方式切換回零方式,複位起動(dòng)後,將主軸中刀具取下或插上,保持實際狀態與係統內主軸刀具狀態一致即可。 如果不是由於上述人為原因發生的故障,則要打開PLC數(shù)據(jù)或梯形圖檢查上述(shù)三開(kāi)關信號ISPTCl、ISPTL、ISPTUl是否能正常接收(shōu),再依此檢查開關有無故障。 按如上所述(shù)檢查發現SQll開關插頭(tóu)進油接觸不良(liáng),處理後正常。 例4.加(jiā)工時主軸停轉的故障維(wéi)修 故障現象:一台(tái)配套FANUC OMC係統,型號為XH754的數控機床,鏜孔加工過(guò)程中,主軸(zhóu)突然停轉,而Z軸進給繼(jì)續,機(jī)床亦無任何報(bào)警,造成刀具、工件損壞。 分析及處理過程:此故障出(chū)得奇怪,一時難以確定。為確認故障,將工件拆下,讓機床空走程序,此故障出現的機率不等,有時(shí)長時間無故障,有時接連發(fā)生。為確定是否因幹擾造成,將其他機床停下,將接地重新處理,故(gù)障依(yī)然存在。後又從與主軸控製相關的信(xìn)號(hào)著手,檢(jiǎn)查PMC輸入與梯形圖中(zhōng)相關寄存器的狀態。檢查中發現,當故障出現時(shí)PMC→CNC信號G120.6(主軸停止)為高,未(wèi)向CNC發出主軸停指令(G120.6低,主軸停(tíng));再檢查與主軸轉向相關的G229.4、G229.5時,發現正常時(shí)G229.4高(gāo)亮,主軸正轉,故障出現時G229.4熄滅。 當主軸維持正(zhèng)轉時,R728.4通過X04.5常閉R705.1,R728.4常開,X016.7常開,R728.0常閉,R728.5常閉,X016.1常開,X016.2常閉保持(chí)導通(高亮顯示)繼而保持G229.4導通,這(zhè)些(xiē)觸點(diǎn)中隻要有一個斷開,正轉(zhuǎn)就(jiù)會停止:繼續觀察中發現,是X016.1短暫的閃爍導致R728.4斷(duàn)開,故懷疑X016.1有問題。X016.1為主軸刀具夾緊到位檢(jiǎn)測信號,將(jiāng)對應行程開關SQl2拆下打開檢查,發現其彈簧片已快(kuài)完全斷裂。換新後,再開(kāi)機檢查,未再出現故障。 維修體會:此故障暴露了該機PMC控製設計上的一個小缺點,筆者認為如果在進給保持(chí)G121.5信號的(de)控製上串聯(lián)X016.1作為聯鎖信號,就(jiù)可以避免主軸停而進給繼續的情況,避免工件、刀具甚至機床損壞;同時,這樣可增加一條信息顯示作為故障指示,便於維修查找(zhǎo)。對於(yú)X016.1損壞,PMC控製中給出(chū)了相應(yīng)的報警但(dàn)是該報警(jǐng)是延時(shí)後才(cái)發生,如果延(yán)時內X016.1觸點又閉合,該報警就不會(huì)出現;本例(lì)中,開關X016.1就是由於彈簧片快斷裂脫落,在(zài)振動影(yǐng)響下形成時通時斷(duàn)的(de)情況。 對很多故障,借助PMC梯形圖及各寄存器進行查找往往能起到較好的效果。 例5.主軸編碼器報警的故障維修 故障現象:一台(tái)配套FANUC OMC係統(tǒng),型號為XH754的(de)數控機床,主(zhǔ)軸編碼器出(chū)現“1001Spindle Alarm”、“409 Servo Alarm(serialerr)”報警。 分析及處理過程(chéng):主軸伺服數碼管顯示“AL-42”,維修資料提示為主軸編碼器一轉信號未產生。檢(jiǎn)查編(biān)碼器(qì)電纜正常;將主軸編碼器拆下,拆開發現其玻璃光柵上有一層油霧,用無水酒精清洗晾於,安裝後開機,故障消失;將主軸定向重新調整(zhěng)後,投入(rù)正常生產。 例6.主(zhǔ)軸伺服驅動單元損壞的故障維(wéi)修 故障現(xiàn)象:一台配套FAGOR 8025MG係統,型號為XK5038-1的數控機床某天開機,主軸報(bào)警,顯示器顯示“Saxis not ready”(主軸(zhóu)沒準備好)。 分析及處(chù)理過程:打開(kāi)主軸伺服單元電(diàn)箱,發現伺服單元無任何顯示。用萬用表測主軸伺服驅動BKH電源(yuán)進線(xiàn)供電正常,而伺服單元(yuán)數碼管無顯示,說明該單元損壞。檢查該(gāi)單元(yuán)供電線路,發現供電線路實際接線與電氣圖不符。該單元通電起動時(shí),KM5先閉合,2~3s後(hòu),KM6閉合,將電阻R短接。電阻(zǔ)與扼流圈L的作用是(shì)在(zài)起動時防止浪湧電流對主軸單(dān)元的衝擊。 實際接線中三隻電阻卻(què)接成了三相並聯形式,起不到保護(hù)作用,導(dǎo)致通電時(shí)主軸單元被損(sǔn)壞,同時三隻電阻因長期通電(diàn)燒糊。 按(àn)電氣圖重新接線,更換新主軸單元後,機床恢複正常。 例7.主軸伺服驅動單元損壞的故障維修 故障現象:一(yī)台配套FAGOR 8025MG係統(tǒng),型(xíng)號(hào)為XK5038-1的數控(kòng)機床,梅雨季節某天開機,主軸伺服電箱放炮,顯示器顯示(shì)“Saxis not ready”報警。 分析及處理(lǐ)過程:打開主軸電箱,聞到一股焦味,電箱底(dǐ)散落有黑色碎片,拆下(xià)主軸伺服單元,發現功率晶體管模塊炸裂,損壞嚴(yán)重,估計難以修複(fù)。經在用戶中了解證實該主軸單元損壞率較高,換同型號(hào)已(yǐ)無意(yì)義,更換新(xīn)型號(hào)價格又偏高,遂決定用變頻器對主軸(zhóu)單元進行改造。 改造後的主軸單元,接線(xiàn)簡(jiǎn)化(huà),功能不變,主軸起停柔和,滿(mǎn)足了生產要求,另外(wài)改造後的機床幹擾反而大大減少,工作效(xiào)率大大(dà)提高。 例8.主軸不能換檔的(de)故(gù)障維修 故障現象:一台(tái)配(pèi)套FAGOR 8025MG係統(tǒng),型號為XK5038-1的數(shù)控機床,隨著氣溫升(shēng)高,操作工反映(yìng)主軸換檔時(shí)間變長,液壓站油溫升高(gāo)後,主軸無法換到高速檔(1000r/min以上)。從操作(zuò)麵板看,高速檔燈不亮,主(zhǔ)軸手動鈕閃亮,提示點動主軸;按點動鈕,主軸轉動,高(gāo)速檔燈依舊不亮,主(zhǔ)軸手動鈕繼續提示點動。 分析及處理過程:高速(sù)檔燈不亮說(shuō)明要麽換檔機構不能換檔,要(yào)麽PLC收不到高速檔在位感應器信號。考慮(lǜ)到聽不見齒輪換檔聲響,決定先檢(jiǎn)查換檔機(jī)構。打開主軸箱蓋(gài),見(jiàn)換(huàn)檔(dàng)齒(chǐ)輪落在低速檔,手動方式(shì)輸入(rù)1200r/min轉速聽(tīng)見換(huàn)檔電磁閥動作,而換檔齒輪不動,用手拔,拔不動,估計(jì)存在卡死現象。將換檔擺動缸拆下,再撥動換檔(dàng)齒(chǐ)輪(lún),上下靈活,無問題:再擰擺動缸軸(zhóu)端(duān)齒輪,無法擰動,打開檢查發現其矩形密封斷裂,形成泄漏,同時斷裂密封卡在葉片與缸體之間,將(jiāng)其卡死。此缸為進口件,一時找不到配件,後與(yǔ)橡膠廠聯係,用矽橡膠自製了一組密封換上,使用至今正常。 例9.Z軸過載(zǎi)報警的故障維修 故障現象:某廠一台新機床,係統(tǒng)為FANUC-OMC,生產中出現430號報警,Z軸電(diàn)動機發熱;將機床停機半小時後再開機,報警消失,可接著再工作一陣,故障依舊。 分析(xī)及處(chù)理過程:根據故障現象,估計Z軸過載,而伺服出故障的可能較小。通過CRT觀察Z軸負載,發現Z軸停止時為40%左右,移動時(shí)達(dá)80%以上。為區分是電(diàn)氣故障還是機械故障,將Z軸(zhóu)電動機聯軸器拆下,讓機械脫開,再運行故障不再出現;停機用手擰Z軸絲杆,發現(xiàn)費勁,故確定為機械(xiè)問題。將(jiāng)Z軸導軌(guǐ)鑲條略微調鬆後,Z軸負載明顯下降,停止時(shí)為20%左右,移動時為40%左右,故障排除。