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 三、外部故障

    由于現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)可靠性越來越高，故障率越來越低，很少發(fā)生故障。大部分故障都是非系統(tǒng)故障，是由外部原因引起的。

    1. 現(xiàn)代的數(shù)控設(shè)備都是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，保護(hù)措施完善，自動(dòng)化程度非常高。有些故障并不是硬件損壞引起的，而是由于操作、調(diào)整、處理不當(dāng)引起的。這類故障在設(shè)備使用初期發(fā)生的頻率較高，這時(shí)操作人員和維護(hù)人員對(duì)設(shè)備都不特別熟悉。

    例一、一臺(tái)數(shù)控銑床，在剛投入使用的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)經(jīng)常出現(xiàn)不旋轉(zhuǎn)的問題，經(jīng)過對(duì)機(jī)床工作原理和加工過程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題與分度裝置有關(guān)，只有分度裝置在起始位置時(shí)，工作臺(tái)才能旋轉(zhuǎn)。

    例二、另一臺(tái)數(shù)控銑床發(fā)生打刀事故，按急停按鈕后，換上新刀，但工作臺(tái)不旋轉(zhuǎn)，通過PLC梯圖分析，發(fā)現(xiàn)其換刀過程不正確，計(jì)算機(jī)認(rèn)為換刀過程沒有結(jié)束，不能進(jìn)行其它操作，按正確程序重新?lián)Q刀后，機(jī)床恢復(fù)正常。 

    例三、有幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床，在剛投入使用的時(shí)候，有時(shí)出現(xiàn)意外情況，操作人員按急停按鈕后，將系統(tǒng)斷電重新啟動(dòng)，這時(shí)機(jī)床不回參考點(diǎn)，必須經(jīng)過一番調(diào)整，有時(shí)得手工將軸盤到非干涉區(qū)。后來吸取教訓(xùn)，按急停按鈕后，將操作方式變?yōu)槭謩?dòng)，松開急停按鈕，把機(jī)床恢復(fù)到正常位置，這時(shí)再操作或斷電，就不會(huì)出現(xiàn)問題。

    2．由外部硬件損壞引起的故障

    這類故障是數(shù)控機(jī)床常見故障，一般都是由于檢測(cè)開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題引起的。有些故障可產(chǎn)生報(bào)警，通過報(bào)答信息，可查找故障原因。

    例一、一臺(tái)數(shù)控磨床，數(shù)控系統(tǒng)采用西門子SINUMERIK SYSTEM 3，出現(xiàn)故障報(bào)警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”，指示主軸冷卻系統(tǒng)有問題，而檢查冷卻系統(tǒng)并無問題，查閱PLC梯圖，這個(gè)故障是由流量檢測(cè)開關(guān)B9.6檢測(cè)出來的，檢查這個(gè)開關(guān)，發(fā)現(xiàn)開關(guān)已損壞，更換新的開關(guān)，故障消失。

    例二、一臺(tái)采用西門子SINUMERIK 810的數(shù)控淬火機(jī)床，一次出現(xiàn)6014“FAULT LEVEL HARDENING LIQUID”機(jī)床不能工作。報(bào)警信息指示，淬火液面不夠，檢查液面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最低水平，檢測(cè)液位開關(guān)，發(fā)現(xiàn)是液位開關(guān)出現(xiàn)問題，更換新的開關(guān)，故障消除。
有些故障雖有報(bào)警信息，但并不能反映故障的根本原因。這時(shí)要根據(jù)報(bào)警信息、故障現(xiàn)象來分析。

    例三、一臺(tái)數(shù)控磨床，E軸在回參考點(diǎn)時(shí)，E軸旋轉(zhuǎn)但沒有找到參考點(diǎn)，而一直運(yùn)動(dòng)，直到壓到極限開關(guān)，NC系統(tǒng)顯示報(bào)警“E AXIS AT MAX.TRAVEL”。根據(jù)故障現(xiàn)象分析，可能是零點(diǎn)開關(guān)有問題，經(jīng)確認(rèn)為無觸點(diǎn)零點(diǎn)開關(guān)損壞，更換新的開關(guān)，故障消除。

    例四、一臺(tái)專用的數(shù)控銑床，在零件批量加工過程中發(fā)生故障，每次都發(fā)生在零件已加工完畢，Z軸后移還沒到位，這時(shí)出現(xiàn)故障，加工程序中斷，主軸停轉(zhuǎn)，并顯示F97號(hào)報(bào)警“SPINDLE SPEED NOT OK STATION 2”，指示主軸有問題，檢查主軸系統(tǒng)并無問題，其它問題也可導(dǎo)致主軸停轉(zhuǎn)，于是我們用機(jī)外編程器監(jiān)視PLC梯圖的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)刀具液壓卡緊壓力檢測(cè)開關(guān)F21．1，在出現(xiàn)故障時(shí)，瞬間斷開，它的斷開表示銑刀卡緊力不夠，為安全起見，PLC使主軸停轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)液壓壓力不穩(wěn)，調(diào)整液壓系統(tǒng)，使之穩(wěn)定，故障被排除。
還有些故障不產(chǎn)生故障報(bào)警，只是動(dòng)作不能完成，這時(shí)就要根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，機(jī)床的工作原理，PLC的運(yùn)行狀態(tài)來判斷故障。

    例五、一臺(tái)數(shù)控機(jī)床一次出現(xiàn)故障，負(fù)載門關(guān)不上，自動(dòng)加工不能進(jìn)行，而且無故障顯示。這個(gè)負(fù)載門是由氣缸來完成開關(guān)的，關(guān)閉負(fù)載門是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來實(shí)現(xiàn)的。用NC系統(tǒng)的PC功能檢查PLC Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài)為1，但電磁閥卻沒有得電。原來PLC輸出Q2.0通過中間繼電器控制電磁閥Y2.0，中間繼電器損壞引起這個(gè)故障，更換新的繼電器，故障被排除。

    例六、一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，工作臺(tái)不旋轉(zhuǎn)，NC系統(tǒng)沒有顯示故障報(bào)警。根據(jù)工作臺(tái)的動(dòng)作原理，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)第一步應(yīng)將工作臺(tái)氣動(dòng)浮起，利用機(jī)外編程器，跟蹤PLC梯圖的動(dòng)態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)PLC這個(gè) 信號(hào)并未發(fā)出，根據(jù)這個(gè)線索繼續(xù)查看，最后發(fā)現(xiàn)反映二、三工位分度頭起始位置檢測(cè)開關(guān)I9.7、I10.6動(dòng)作不同步，導(dǎo)致了工作臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步確認(rèn)為三工位分度頭產(chǎn)生機(jī)械錯(cuò)位，調(diào)整機(jī)械裝置，使其與二工位同步，這樣使故障消除。

    發(fā)現(xiàn)問題是解決問題的第一步，而且是最重要的一步。特別是對(duì)數(shù)控機(jī)床的外部故障，有時(shí)診斷過程比較復(fù)雜，一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，解決起來比較輕松。對(duì)外部故障的診斷，我們總結(jié)出兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，首先應(yīng)熟練掌握機(jī)床的工作原理和動(dòng)作順序。其次要熟練運(yùn)用廠方提供的PLC梯圖，利用NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或用機(jī)外編程器監(jiān)測(cè)PLC的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)梯圖的鏈鎖關(guān)系，確定故障點(diǎn)，只要做到以上兩點(diǎn)，一般數(shù)控機(jī)床的外部故障，都會(huì)被及時(shí)排除。