加工中心故障與維修手冊(cè)-立加臥加通用版

加工中心發(fā)維修保養(yǎng)是關(guān)系到加工中心使用壽命的重中之重，同時(shí)，故障的排除及時(shí)徹底與否事關(guān)生產(chǎn)安全和加工效率。小編為您整理了成海技術(shù)團(tuán)隊(duì)多年的維修保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，建議收藏希望對(duì)您加工生產(chǎn)起到幫助。

1、急停按鈕引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0M的加工中心，開機(jī)時(shí)顯示“NOTREADY”，伺服電源無法接通。

分析及處理過程：FANUC 0M系統(tǒng)引起“NOT READY”的原因是數(shù)控系統(tǒng)的緊急停止“*ESP”信號(hào)被輸入，這一信號(hào)可以通過系統(tǒng)的“診斷”頁面進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號(hào)(DGNl21.4)為“0”，證明系統(tǒng)的“急停”信號(hào)被輸入。再進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)I/O模塊的“急停”輸入信號(hào)為“0”，對(duì)照機(jī)盒電氣原理圖，檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)盒刀庫側(cè)的手動(dòng)操縱盒上的急停按鈕斷線，重新連接，復(fù)位急停按鈕后，再按Reset鍵，機(jī)盒即恢復(fù)正常工作。

2、主軸驅(qū)動(dòng)器報(bào)警引起的急停故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TC的進(jìn)口數(shù)控車床，開機(jī)后，CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅(qū)動(dòng)器無法起動(dòng)。

分析及處理過程：由機(jī)床的電氣原理圖，可以查得該機(jī)床急停輸入信號(hào)包括緊急按鈕、機(jī)床X/Z軸的“超程保護(hù)”開關(guān)以及中間繼電器KAl0的常開觸點(diǎn)等。 檢查急停按鈕、“超程保護(hù)”開關(guān)均已滿足條件，但中間繼電器KAl0未吸合。 進(jìn)一步檢查KAl0線圈，發(fā)現(xiàn)該信號(hào)由內(nèi)部PLC控制，對(duì)應(yīng)的PLC輸出信號(hào)為Y53.1。根據(jù)以上情況，通過PLC程序檢查Y53.1的邏輯條件，確認(rèn)故障是由于機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)器報(bào)警引起的。 通過排除主軸報(bào)警，確認(rèn)Y53.1輸出為“1”，在KAl0吸合后，再次起動(dòng)機(jī)床，故障清除，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

3、液壓電動(dòng)機(jī)互鎖引起的急停故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T的數(shù)控車床，開機(jī)后出現(xiàn)“NOT READY”顯示，且按下“液壓起動(dòng)”按扭后，液壓電動(dòng)機(jī)不工作，“NOTREADY”無法消除。

分析及處理過程：經(jīng)了解，該機(jī)床在正常工作情況下，應(yīng)在液壓起動(dòng)后，CNC的“NOTREADY”自動(dòng)消失，CNC轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。 對(duì)照機(jī)床電氣原理圖檢查，機(jī)床的“急停”輸入(X21.4)為“急停”開關(guān)、X/Z軸“超程保護(hù)”開關(guān)、液壓電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)自動(dòng)開關(guān)、伺服電源過載保護(hù)自動(dòng)開關(guān)這幾個(gè)開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)。 經(jīng)檢查這些信號(hào)，發(fā)現(xiàn)液壓電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的自動(dòng)開關(guān)已跳閘。通過測試，確認(rèn)液壓電動(dòng)機(jī)無短路，液壓系統(tǒng)無故障，合上空氣開關(guān)后，機(jī)床正常工作，且未發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

4、起動(dòng)條件不滿足引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0MC的數(shù)控銑(手機(jī)床)，開機(jī)后，CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅(qū)動(dòng)器無法起動(dòng)。

分析及處理過程：由于機(jī)床為二手設(shè)備，隨機(jī)資料均已丟失，為了確定故障原因，維修時(shí)從X21.4“急停”信號(hào)回路依次分析、檢查，確認(rèn)故障原因是與X21.4輸入連接的中間繼電器未吸合引起的“急停”。進(jìn)一步檢查機(jī)床的控制電路，發(fā)現(xiàn)該中間繼電器的吸合條件是機(jī)床未超程，且按下面板上的“機(jī)床復(fù)位”按鈕后，才能自鎖保持。 據(jù)此，再檢查以上條件，最終發(fā)現(xiàn)故障原因是面板上的“機(jī)床復(fù)位”按鈕不良，更換按鈕后，故障排除，機(jī)床可以正常動(dòng)作。

5、機(jī)床超極限保護(hù)引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M GA3的立式加工中心，開機(jī)后顯示“ALM2000”機(jī)床無法正常起動(dòng)。

分析及處理過程：SIEMENS 810M GA3系統(tǒng)出現(xiàn)ALM2000(急停)的原因是CNC的“急停”信號(hào)生效。在本系統(tǒng)中，“急停”信號(hào)是PLC至CNC的內(nèi)部信號(hào)，地址為Q78.1(德文版為A78.1)。通過CNC的“診斷”頁面檢查發(fā)現(xiàn)Q78.1為“0”，引起了系統(tǒng)急停。進(jìn)一步檢查機(jī)床的PLC程序，Q78.1為“0”的原因是由于系統(tǒng)I/O模塊中的“外部急停”輸入信號(hào)為“0”引起的。對(duì)照機(jī)床電氣原理圖，該輸入信號(hào)由各進(jìn)給軸的“超極限”行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)而成。 經(jīng)測量，機(jī)床上的Y方向“超極限”開關(guān)觸點(diǎn)斷開，導(dǎo)致了“超極限”保護(hù)動(dòng)作，實(shí)際工作臺(tái)亦處于“超極限”狀態(tài)。 鑒于機(jī)床Y軸無制動(dòng)器，可以比較方便地進(jìn)行機(jī)械手動(dòng)操作，維修時(shí)在機(jī)床不通電的情況下，通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)Y軸的絲杠，將Y軸退出“超極限”保護(hù)，再開機(jī)后機(jī)床恢復(fù)正常工作。

6、立臥轉(zhuǎn)換互鎖引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0MC的進(jìn)口“立臥復(fù)合”加工中心，開機(jī)后CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅(qū)動(dòng)器無法起動(dòng)。

分析及處理過程：故障分析過程同上例，對(duì)照機(jī)床電氣原理圖及PLC程序檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)床“急停”信號(hào)已被輸入。 進(jìn)一步分析、檢查發(fā)現(xiàn)，引起故障的原因是“立臥轉(zhuǎn)換頭”未到位，導(dǎo)致了機(jī)床“急停”。檢查實(shí)際機(jī)床的情況，立/臥轉(zhuǎn)換頭位置正確，但轉(zhuǎn)換到位信號(hào)為“0”，檢查后確認(rèn)障原因是因?yàn)榈轿粰z測無觸點(diǎn)開關(guān)損壞。 更換無觸點(diǎn)開關(guān)后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

7、垂直進(jìn)給軸超極限保護(hù)引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810MGA3的立式加工中心，開機(jī)后顯示“ALM2000”機(jī)床無法正常起動(dòng)。

分析及處理過程：分析及處理過程同上。經(jīng)檢查、測量，發(fā)現(xiàn)機(jī)床故障的原因是Z方向“超極限”開關(guān)觸點(diǎn)斷開，使“超極限”保護(hù)動(dòng)作，Z工作臺(tái)亦處于“超極限”位置。 由于該機(jī)床Z軸為垂直進(jìn)給軸，伺服電動(dòng)機(jī)帶有制動(dòng)器，無法簡單地利用機(jī)械手動(dòng)操作退出Z軸，維修時(shí)通過將機(jī)床的“Z超極限”信號(hào)進(jìn)行瞬時(shí)短接，在取消了“超極限”保護(hù)后，手動(dòng)移動(dòng)機(jī)床Z軸，退出“超極限”保護(hù)位置，然后再恢復(fù)“超極限”，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

8、PLC24V故障引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 802D的立式加工中心，開機(jī)后顯示“ALM3000”機(jī)床無法正常起動(dòng)。

分析及處理過程：經(jīng)初步檢查，機(jī)床工作臺(tái)均處在正常位置(未超程)、所有急停開關(guān)均已復(fù)位，且機(jī)床外部I/O輸入對(duì)應(yīng)的信號(hào)觸點(diǎn)已接通。根據(jù)以上情況，可以認(rèn)為機(jī)床急停的原因與機(jī)床的狀態(tài)無關(guān)。 通過診斷頁面檢查，發(fā)現(xiàn)PLC的全部機(jī)床輸入信號(hào)均為“0”狀態(tài)，因此初步判斷故障原因在I/O信號(hào)的輸入信號(hào)的公共電源回路上。打開電氣柜后檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的DC24V斷路器已跳閘，進(jìn)一步測量24V輸出未短路，合上斷路器后，機(jī)床工作恢復(fù)正常。

9、電纜連接不良引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M的臥式加工中心，在加工過程中突然停機(jī)，再次開機(jī)時(shí)，CNC顯示ALM2000報(bào)警。

分析及處理過程：SIEMENS 810M引起ALM2000報(bào)警的原因是系統(tǒng)的“急停”輸入信號(hào)Q78.1為“0”。對(duì)照PLC程序，檢查機(jī)床各輸入條件，確認(rèn)故障原因是機(jī)床X軸超程保護(hù)生效，但檢查實(shí)際機(jī)床位置，未發(fā)現(xiàn)超程。 進(jìn)一步檢查機(jī)床X軸超程輸入信號(hào)及超程開關(guān)，發(fā)現(xiàn)X軸限位開關(guān)的連接電纜在機(jī)床運(yùn)動(dòng)過程中被部分拉落，引起了超程報(bào)警。 重新連接電纜并固定可靠后，開機(jī)故障消失，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

10、自動(dòng)換刀過程中停電引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 840D的進(jìn)口臥式加工中心，在自動(dòng)換刀過程中突然停電，開機(jī)后，系統(tǒng)顯示“ALM3000”報(bào)警。

分析及處理過程：由于本機(jī)床故障是由于自動(dòng)換刀過程中的突然停電引起的，觀察機(jī)床狀態(tài)，換刀機(jī)械手和主軸上的刀具已經(jīng)嚙合，正常的換刀動(dòng)作被突然停止，機(jī)械手處于非正常的開機(jī)狀態(tài)，引起了系統(tǒng)的急停。 本故障維修的第一步是根據(jù)機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖，在起動(dòng)液壓電動(dòng)機(jī)后，通過手動(dòng)液壓閥，依次完成了刀具松開、卸刀、機(jī)械手退回等規(guī)定動(dòng)作，使機(jī)械手回到原位，機(jī)床恢復(fù)正常的初始狀態(tài)，并關(guān)機(jī)。再次起動(dòng)機(jī)床，報(bào)警消失，機(jī)床恢復(fù)正常。

成海維修體會(huì)：

(1)數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號(hào)一旦被撤消，CNC將進(jìn)入“未準(zhǔn)備好(NOT READY)”狀態(tài)或“急停”狀態(tài)。根據(jù)通常的習(xí)慣，數(shù)控機(jī)床上“急停”控制回路，主要考慮的因素有以下幾點(diǎn)：

①面板上的“急停”生效。

②工作臺(tái)的超極限保護(hù)生效。

③伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)器、液壓電動(dòng)機(jī)等主要工作電動(dòng)機(jī)及主回路的過載保護(hù)。

④24V控制電源等重要部分的故障。因此，在發(fā)生“急停”故障(或“NOT READY”)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)以上幾點(diǎn)進(jìn)行逐一檢查。

(2)一般來說，面板上的“急停”生效以及工作臺(tái)的“超極限”保護(hù)生效，在相應(yīng)的元器件、狀態(tài)恢復(fù)正常后即可直接起動(dòng)機(jī)床。但對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)器、液壓電動(dòng)機(jī)等主要工作電動(dòng)機(jī)及主回路的過載保護(hù)，24V控制電源等重要部分的故障，應(yīng)對(duì)過載保護(hù)動(dòng)作的回路再進(jìn)行進(jìn)一步的測量，并確認(rèn)、解決過載原因后，再起動(dòng)機(jī)床；若電路中存在過載，則應(yīng)作進(jìn)一步維修，排除故障后才能起動(dòng)機(jī)床。

(3)當(dāng)機(jī)床因“超極限”保護(hù)生效引起“急停”時(shí)，退出“超極限”狀態(tài)的方法應(yīng)優(yōu)先采用“機(jī)械手動(dòng)退出”，以保證機(jī)床安全。在“機(jī)械手動(dòng)退出”較困難時(shí)，方可采用電氣短接的方法將機(jī)床的“超極限”信號(hào)取消，在這種情況下，必須注意以下幾點(diǎn)：

①確認(rèn)機(jī)床驅(qū)動(dòng)器、位置控制系統(tǒng)無故障。

②操作時(shí)應(yīng)注意坐標(biāo)軸的移動(dòng)方向。

③機(jī)床退出“超極限”保護(hù)后，應(yīng)立即將機(jī)床的“超極限”信號(hào)恢復(fù)，使機(jī)床的“超極限”保護(hù)功能重新生效。

(4)“急停”信號(hào)在某些系統(tǒng)中有固定的輸入地址，如FANUC 0系列系統(tǒng)。其“急停”信號(hào)(*ESP)的輸入地址固定如下： FANUC POWER MATE0為：X1000.4 FANUC0系列系統(tǒng)(0MC/0MD/0TC/0TD/0TE等)一般為：X21.4對(duì)于這些系統(tǒng)可以直接檢查輸入信號(hào)的狀態(tài)，并進(jìn)行處理。在大部分帶有內(nèi)部PLC的數(shù)控系統(tǒng)中(如：SIEMENS802D/810D/840D/810M)等，“急停”信號(hào)(*ESP)無固定的輸入點(diǎn)(地址)，它是由PLC程序傳輸CNC的內(nèi)部信號(hào)，但其內(nèi)部信號(hào)的地址是固定不變的。

在這種情況下，應(yīng)根據(jù)機(jī)床PLC程序，找出、檢查與“急停”信號(hào)(*ESP)相關(guān)的PLC輸入點(diǎn)，通過檢查這些輸入信號(hào)的狀態(tài)，最終確定引起“急停”的原因，并加以解決。

ESP在SIEMENS常用系統(tǒng)中的內(nèi)部信號(hào)地址如下 SIEMENS 810/820GA3中為：Q78.1 SIEMENS 802S/C/D中為：V2600 0000.1 SIEMENS810/840D中為：DBl0/DBB56.1

對(duì)于“急停”報(bào)警，應(yīng)對(duì)照PLC程序，利用系統(tǒng)的信號(hào)狀態(tài)診斷功能，首先檢查以上內(nèi)部信號(hào)的狀態(tài)，確定相關(guān)的PLC輸入點(diǎn)，并加以解決。