企业资讯
数控机床故障诊断

一、数控卧车CK3B零件加工尺寸不稳定故障修理

故障现象:数控卧车在进行外圆加工时,外径尺寸不稳定,变动量达0.12mm。
故障检查与分析:首先检查x坐标精度,定位精度小于0.01mm;重复定位精度小于0.005mm;反向间隙小于0.005mm,精度合格。检查刀台也无松动。排除这两种因素后,进行试件加工观察。

该工件加工步骤简化如下:
①车端面;

②首件对刀,精车外圆尺寸,记录坐标值蜀,并将该值送入零件加工程序;

③执行工件程序,移动z坐标,车外圆;

④切断棒料,零件1加工完毕;

⑤车端面;

⑥程序自动执行。x方向进刀到坐标蜀,Z方向走刀车外圆面;

⑦切断棒料,完成零件加工。

循环执行⑤、⑥、⑦步骤,继续工件加工,直至棒料余量不够加工一个工件为止。

如图1所示,一根棒料能加工1、2、3、4、5、6等6个工件,逐一测量,发现外径尺寸有波动,变化范围0.12mm左右。测量这6个零件尺寸发现规律:每个外径尺寸以0.02ram作等量变化,即:通过比较分析其实是设备加工外园的圆柱度超差,因每个工件较短,误差被均化,单件测量不易发现。

故障排除:
卧式车床加工外圆带锥度,原因是主轴回转中心线与机床z轴方向运动的平行度超差。用车削一长棒料当作检测、调整机床的参考试件,测量大小头尺寸差并按比例来调整床头箱,逐次调整直至车外圆带锥度现象消除。

此类机床主轴回转中心线的常用调整方法参考如下(见图2):

①稍微放松主轴箱与床身连接的固定螺栓。

②用量表与检验芯棒测试主轴与床身的平行度。

③如果主轴中心偏前,先放松调整螺栓B和螺栓C,再逆时针调整螺栓A和螺栓D;使主轴中心向后移。

④如果主轴中心偏后,先放松调整螺栓B和螺栓C,再顺时针调整螺栓A和螺栓D;使主轴中心向前移。

⑤直到主轴中心与床身的平行度符合标准,将放松的调整螺栓锁紧。

⑥将主轴箱与床身的固定螺栓锁紧。

二、数控卧车V-46加工内孔有波纹故障的维修

故障现象:数控卧车V一46加工内孔有波纹。

故障分析与排除:此类零件加工光度不好常见的主要原因有如下几种情况:
(1)加工工艺参数不配套该零件加工为已固化的参数,排除该种情况。

(2)机床坐标在运动时是否存在爬行现象机床坐标运动时观测系统中的负载表,负载平稳;慢速进给,压百分表检测,观察表针变化,未有跳跃现象,排除爬行因素。

(3)零件加工时工件与刀具问的轻微振颤

①检查主轴精度及轴承有无松动:主轴的径向跳动和端面跳动都在O.005mm以内,轴承间隙小于O.005mm,轴承精度合格,预紧状态良好,排除主轴因素;

②检查机床坐标有无松动:检测坐标反向间隙小于0.005mm,良好,排除该因素;

③检查x坐标导轨楔铁有无松动:旋紧楔铁的调整螺钉,楔铁能继续调紧约10mm,说明楔铁较松。

故障排除:重新调整楔铁,使楔铁和压板之间间隙O.03mm的塞尺不得塞入,再次进行试加工,零件加工光度良好,故障排除。

三、V36数控卧车主轴无换挡动作、无空挡故障的修理

故障现象:主轴无换挡动作、无空挡。
故障检查与分析:该机床主轴换挡为液压换挡,分为GN挡、Gl挡、G2挡(即空挡、低挡、高挡)。工作原理是:三位四通电磁阀控制液压缸动作位置(左位一中位一右位),并通过液压缸端部的圆凸台碰撞微动开关检测换挡信号。当凸台碰到微动开关时给机床发出指令,机床检测到换挡到位指令后,电磁阀通电结束,完成换挡。机床三个挡位检测信号分别对应于机床的PLC输入口X2.7、X4.0、X4.1。

故障排除:首先检查液压控制系统,系统压力正常,排除由于液压压力不足造成无法换挡的因素;接着检查三位四通电磁阀,发现严重损坏,进行更换后,主轴可以换高、低挡,但无空挡。暂时不考虑电磁阀因素,检查微动开关,观察X2.7、X4.0、X4.1信号的状态,在分别压下三个微动开关后X2.7、X4.0、X4.1的状态都能够由“0”变为“1”,开关功能正常。

随后继续检查液压调速回路中的节流调速阀,将节流阀流量由小到大进行调节试验,随着流量的增加,油缸的速度由慢变快,同时观察换挡动作:当流量调整一定范围时,换挡可以执行,没有出现无空挡现象,随着流量的增加又出现了无空挡现象,说明无空挡是由于节流调速阀调整不当造成的。

当油缸带动凸台快速越过微动开关时,开关状态保持时间过短,未满足PLC信号采集的延时要求,故无空挡信号。因此调整节流阀,改变液压缸动作速度,使凸台压下微动开关的保持时间能满足PLC延时所需的时间,即可以检测到信号,故障排除。

四、25 CCN数控卧车电池报警及机床零点丢失故障的修理

故障现象:机床开机后出现ALM306:“电池电量不足”,ALM300:‘X Z轴需要回零点”。

故障检查与分析:该数控卧车采用的是GE FANUC 20-T系统,x轴、z轴均使用绝对位置编码器作为机床位置检测元件,在FANUC伺服驱动模块CX5X插头上连接有DC6V电池单元,在机床断电时,能够保持绝对位置编码器当前位置信息。根据306#报警检查伺服模块电池电量,测量后发现电量为DC2.6V,远远低于DC6V的标准,所以机床会产生ALM306报警。由于电池电量不足,导致存储在伺服模块内的机床位置数据丢失,引起ALM300报警。

故障排除在开机状态下更换电池后重新断电开机,ALM306报警消失,但ALM300报警依然存在,因此需要重新为x轴、z轴建立机床参考零点。方法及步骤如下:

①在手动方式下,将x轴、z轴开到机床参考零点位置;

②选择MDI方式,选择SETTING菜单,将机床参数写保护PWE改为“1”;

③选择PARAM菜单,将参数1815#4改为“1”,确立机床参考点位置。

④NC系统断电重启,x轴、z轴零点重新确立,报警消除。

注意:在更换电池的时候要注意电池的极性,切不可接反;其次如果机床开机后只出现ALM306(电池电量不足)报警,说明系统只检测到电池电量低,但机床位置并未丢失,此时应在开机状态下更换电池,如果断电后更换电池则有可能造成位置丢失引起ALM300报警。对于这种可以预防的故障,应该每隔一年就更换一次电池,保证机床的正常工作。

五、CKS6125A沈阳车电动刀架不换刀故障的修理

故障现象:CKS6125A沈阳车电动刀架不转动,执行换刀指令时,刀架无任何动作,用扳手在电机轴端盘刀架也无动作,刀架已卡死。

故障检查与分析:首先要了解电动刀架的工作原理和各个部件的作用,由外围到内部,由简单到复杂,逐个排除可能导致电动刀架不工作的原因,从而找到问题所在,排除故障。电动刀架结构原理见图1。

电动刀架的工作原理:电机得电以后,电机将旋转动力通过与其相连的齿轮传递到行星轮架齿轮,行星轮架齿轮带动行星齿轮转动,促使结合子齿轮转动,滚轮架转动30。,使齿盘啮合脱开,滚轮架停止不动,行星齿轮推动中心轴及刀盘转动,当转至所选刀位时,编码
器发出到位信号,由电磁铁做预定位动作,预定位到位后电机反转,使滚轮架恢复原位推动凸轮及夹紧齿盘啮合到位,滚轮架恢复原位后由接近开关检测夹紧是否到位,到位后发出到位信号,电机停止,换刀动作完成。该电机可以正反转,刀架可以进行顺时针旋转,也可以进行逆时针旋转,它将根据刀号就近选择刀位。

故障排除:
①首先检查电机连接线以及电机是否有问题。经检查,电机接线正确,电压正常;把电机与负载脱开单独上电,发现电机可以正常转动,因此,排除电机故障。

②检查编码器是否损坏,接线是否正确。经过检查测量,接线全部正确,编码器的信号都正常,排除编码器故障。

③检查电磁铁是否有干涉。检查电磁铁的支架发现,电磁铁在断电时没在高位,可能顶住定位销,导致定位销卡在转盘中,从而刀架无法转动。因此,对电磁铁支架中的脏东西进行清理,并对电磁铁的铁芯进行挫削和润滑处理,复装之后,刀架依旧不转。再检查电磁铁铁芯工作是否正常,发现电磁铁铁芯动作都很正常,没有任何问题。

④检查锁紧接近开关工作是否正常。用扳手手动旋转刀架,发现在高位时,接近开关指示灯亮,说明工作正常。

六、法国立车KFM 160换刀无动作故障的修理

故障现象:机床换刀动作无法执行。
故障检查与分析:KFMl60立式车床在换刀过程中出现故障:刀库旋转到指定换刀位置时本应正常抓刀的拉刀杆失去动作,无法正常换刀,机床显示报警。换刀时,系统确定好刀库中所要换取的目标刀,刀库转动到指定位置时停止,z轴下端的拉刀杆下移,由拉刀头来完成换刀动作。根据报警信息提示通过初步判断,排除了电机和刀库发生故障的可能,因此分析故障就在固定于z轴内部的拉刀杆。弄清楚拉刀杆的内部结构及其工作原理是排除故障的前提,通过查阅机床资料图样得到拉刀杆的结构和工作原理如下。

拉刀杆为柱状壳体结构,由一段花键联轴节,带有内花键孔的螺纹筒,拉刀头,圆螺母及弹簧组成,并由z轴上方的电动机带动一组2级行星减速齿轮共同完成换刀动作(见图1)。

将换刀分解为抓刀和松刀两个过程:抓刀时,电动机通过同步传动系统带动花键联轴节转动,使得螺纹筒向下旋转,并带动拉刀头下移。拉刀头与螺纹筒采用螺纹连接并用一个定位销定位,拉刀头带有凸台。当拉刀头下移一定位置时凸台接触到下端面轴承而被限制住,停止动作。此时拉刀头已经旋进所要抓刀的刀台之内,而螺纹筒则继续转动,套在其上的螺母沿着筒壁上升,不断压缩弹簧,弹簧受力而拉紧刀座。刀座被拉至指定位置时触动拉刀
杆下端面上的行程开关1,而与此同时,同步带传动系统的上端,即电机轴端的行程开关2也被松开,如图2所示。此行程开关2在执行抓刀动作之前一直处于压紧状态,压紧它的螺母用花键固定在电机轴端并和下端螺纹筒上的螺母同步,不同的是两个行程开关的动作相反。

七、数控卧车CKQ61100液压系统故障的修理

故障现象:主轴箱润滑报警、主轴无法换挡。

故障检查与分析:出现润滑报警的原因有。
①到主轴箱的润滑油无法满足要求(无油);
②润滑检测开关损坏。首先观察液压系统压力,发现压力低于系统额定压力,脱开进入齿轮箱的油管发现润滑油管无油,同时换挡时油管压力明显不足,继续排查二位二通电磁阀7、低压溢流阀9等控制元件,人为地让电磁阀7吸合,发现压力表压力明显下降,可排除油管不畅和电磁阀7的问题。压力下降的原因是由于溢流阀3的损坏,使系统压力不能满足额定压力,主轴变速换挡所使用的液压系统与主轴箱润滑是同一系统,所以液压油无法正常推动换挡油缸中的换挡杆移动,引起主轴变速也无法正常进行换挡。

故障排除:更换溢流阀3、精网式过滤器滤芯,进行试机,故障解决。
液压系统原理说明:

此机床液压系统总压力由电机带动齿轮泵提供并由低压溢流阀进行调节。压力油经过精过滤器、单向阀后分为两路,一路由二位二通电磁阀控制,供主轴箱润滑,低压溢流阀调节润滑压力。另一路用来驱动主轴箱变速油缸,实现主轴高、低两挡速度的自动变换,由三位四通电磁阀、叠加式液控单向阀、叠加式单向进油节流阀及一套单杆液压活塞缸组成,溢流阀控制。液压油缸推动拨叉,拨叉拨动滑动齿轮来实现主轴的高低挡转速转换,压块施压于常闭限位开关给系统提供信号。

八、VLl2-DCR数控立车无法换刀故障修理

故障现象:VLl2一DCR数控立车在换刀过程中出现刀具未夹紧或未松开的报警,造成刀库无法换刀。

故障检查与分析:该机床盘式刀库的结构如图l所示,由液压马达驱动小齿轮带动与刀盘同轴的大齿轮(即部件1)转动,在刀库下方装有固定不动的刀座号编码检测开关。当换刀指令发出时圆盘转动,刀具经过刀座号检测开关并读出自身编号,再与输入指令比较,如果两者一致时,表明找到所要求的刀座号,随即发出信号,通过减速电磁阀使刀盘减速、定位到换刀位置,检测到到位信号后,液压缸的活塞杆带动定位销使刀盘定位,开始刀具交换。

刀具在碟簧力的作用下被夹紧,换刀时电磁阀控制液压缸活塞伸出将碟簧压缩,即可松开刀具。发生故障时,由于电磁阀未动作导致松刀后松刀信号无变化,机床超时报警。

故障排除:经检查发现电磁阀损坏,更换后再进行手动装刀操作,发现拉刀杆始终处于松刀状态,无法夹紧。调出PLC梯形图(见图2),查看换刀部分的控制程序和相应输入、输出点的PLC状态,得知刀库准备条件R513.6(五Z轴第二参考点位置)、R522.1(手动方式)R514。0(手动松刀开始准备信号)、K12.3(控制刀具)松开以及R508.7(辅助刀具选择)等均未满足换刀条件。

移动五z轴到达机床第二参考点,调整操作方式与状态,确认参数中主轴上刀号与刀库目前所处换刀位置刀号相同,同时将K12.3(控制刀具)设置为“0”,让刀具默认为夹紧状态,检查PLC以上各点状态正常后,再进行换刀操作,完全正常。

九、130CNC数控车削中心8001报警故障的修理

故障现象:130CNC是瑞士肖伯林公司生产的数控车削中心,数控系统采用西门子840C,可用于车削和铣削加工。机床送电后系统正常启动,显示器上显示已进入主操作页面,观察MMC板七段显示数码管显示“7”。操作工踩脚踏开关装夹零件时,主轴液压卡盘可正常向内夹紧零件,但在显示器上出现报警ALM8001:“workpiece not clamped”,提示工件未夹紧,反复操作几次,报警仍存在,在这种情况下,系统PLC不输出主轴控制使能信号,导致主轴无法旋转。

故障检查与分析:针对上述故障,首先判断可能是外围输入信号的问题,根据机床电气图检查了PLC输入信号状态,信号状态可以从西门子UO模块上看到,其中主要观察下面几个信号:

主轴卡爪夹紧/松开脚踏开关: E6.7

卡爪向内夹紧的检测开关: E6.6

卡爪向外松开的检测开关: E6.5

首先测试上述几个信号的工作状态,脚踩脚踏开关给出“卡爪夹紧”指令,这时E6.7由“0”变为“1”,随之E6.6由“0”变为“1”,同时E6.5也由“1”变为“0”,然后再次踩踏脚踏开关给出“卡爪松开”指令,这时E6.7再次由“0”变为“1”,随之E6.5由“0”变为“1”,同时E6.6也随之由“1”变为“0”,通过上述动作测试说明:主轴卡爪部分控制回路、执行回路均正常。

通过进一步仔细对比另一台同型号机床的全部输人、输出信号,发现在操作主轴卡爪向内夹紧时PLC输入信号均一致,输出信号只有A0.2不一致,查看电气图得知:A0.2为工件向内夹紧状态指示,由面板上按钮E0.2控制。根据原理图仔细检查终于发现:与操作面板上的一个钥匙选择开关有关,将开关转到操作模式后按压此输入按钮,E0.2由“0”变为“1”后,输出信号A0.2立即由“0”变为“1”,这样问题就应刃而解了。

故障排除:在操作面板上用此钥匙开关选择操作模式,再按下Eo.2按钮,输出信号A0.2状态由“0”变为“1”,说明工件向内夹紧状态已经选中,再踩下主轴卡盘夹紧/松开脚踏开关,给出“主轴卡盘夹紧”指令,主轴卡爪遂向内夹紧,8001号报警消失,主轴功能恢复正常。
【例如】法国立车TFMl25N无法传输程序故障的修理

故障现象:TFMl25N是由法国进口的一台数控立车,采用SINUMERIK 810一T系统控制。近期出现机床无法传输程序,机床开机后出现43#报警“PLC—CPU NOT READY FOROPERATE”(PLC-CPU未准备好)。

故障检查与分析:据操作工反映:每次传程序前必须先删掉系统里所存的一个程序才能传进去一个新程序,而机床内部所存的零件程序都是近期内加工要用的程序,这样每次传程序时操作工要做重复的删、传工作,极大地影响了工作效率。当时第一判断:可能是因系统版本低、存储空间小所致。后向操作工了解情况:此类故障原来没发现(原来批量生产,加工程序少),是最近几个月发现的。通过对零件程序的查看、分析,确定不是存储器容量的问题,而是零件程序存储个数的限制。因为由相同系统控制的其他立车并没有这种现象。查看系统
资料:西门子810一T系统对每一个加工程序号,系统开销10字节用于管理。系统可处理的程序和子程序可达10000个。但是,通常留驻于存储器的程序远小于此数(最大为200),以使一个有效的存储器不得不保持空。为了防止这一点,本参数设置应与实际预期的零件程序数相匹配。

故障排除:查找西门子810一T安装说明书,找到NC机床数据,其中参数MD 8为加工程序最大个数的设置,允许值0-200,默认值50,查看机床实际值为默认值50,将此数值50改为200,生效后故障即排除。

参数修改过程如下:
①“眼睛”键一密码一诊断一扩展一机床数据—将MD 8数值改为200-返回;
②注意:本参数值修改后,必须按“FORMATUSER MEM.”(用户存储区格式化)及“CLEARPARTPR”(清除零件存储区)软键后才生效。

十、肖特刀架在加工时出现不能锁紧故障的修理

故障现象:肖特刀架在加工时出现不能锁紧的故障
故障检查与分析:肖特(SAUTER)电动刀架,其结构与工作原理为:换刀最基本的动作为脱齿(放松)一分度一合齿定位(夹紧)。图1为电动刀架的结构简图,整个换刀过程为:电动机M1正转带动齿轮2转动,齿轮2带动齿盘4转动,齿盘4转动过程中带动定位盘3转动,同时齿盘4带动鼠牙盘5转动右移,完成放松动作,电动机继续转动通过中心轴带动鼠牙盘7转动,刀盘6在鼠牙盘7的带动下转动,当编码器发出到位信号,在电磁铁Y1的作用下使销子8左移,这时检测开关S7发出销子定位信号,电动机M1开始反转,带动齿轮2反向转动,齿轮2带动齿盘4反转,此时定位盘固定,齿盘4推动鼠牙盘5左移,与定鼠牙盘啮合完成换刀动作。

根据其机械结构及电路控制原理,引起SAUTER刀架偶尔锁不紧或刀塔分度不到位的主要原因有:

①编码器信号不稳定:刀塔分度是由编码器控制,编码器损坏或编码器线接触不良,信号时有时无,使编码器信号接收不准确;

②控制电路中的接触器故障造成;

③电机反转时间过长或过短;

④刀塔卡销(即定位销)弹不出。

故障排除:
①检查编码器位置,在1号刀锁紧状态下检查编码器指示灯是否亮,不亮时微调编码器角度直到灯亮。无灯的编码器,则调出PLC状态指示,看信号标识,在信号保持的前提下旋转编码器并记录所转角度。将编码器调整至旋转区域的中间位置,编码器的线接触不良会造成在刀塔的旋转过程中使信号的数据读出发生了误码,从而造成了刀塔分度不到位或者找不到刀号,检查编码器的接线是否接触不良,应紧固接线柱或更换编码器到检测板的线。

②检查控制电路中的接触器。驱动电机的正反转由接触器控制,理论要求电机正反转接触器的延时为40ms(max),若电机的接触器触点松动打火,就会造成接触器的吸合延时,这样,将造成刀架定位精度不准确,以致刀架在受到外力作用下就会转动,此时应更换接触器。

③电机反转过多或过少,可以调整机床PLC的刀架正反转的延时参数。

④刀架卡销(即定位销)弹不出。是芯轴中心线与定位销中心线不平行造成,重新校正芯轴即可。最后对机械部件进行排查,手动对刀架进行锁紧,如果能锁紧则证明刀架机械部件正常。

注意事项:
①通过手动方式把刀盘锁紧(锁紧位置任意,如:锁在1号刀位),并使定位销处于打入定位孔的状态。可以拆下定位销后面的电磁铁,然后摘除定位销上的弹簧,即可使定位销一直处于打人状态。另9t-女n果现场有加工条件的话,可以加工一根定位销(尺寸取定位销实测直径,公差按h7加工,配合处的长度约为40mm,定位销总长度不少于120mm,后端加工成四方形状,便于旋转)替换原刀塔上的定位销,因为其端部有一段直径偏小。

②刀盘拆掉后,注意紧固螺钉不用全部松掉,只松开四、五圈,然后用橡胶锤或铜棒轻微敲击凸台端部的螺帽,也可以用内六角扳手晃动此螺帽,以卸掉芯轴因两轴线不平行造成的扭矩。

十一、LD 40数控卧车液压刀架故障的应急修理

故障现象:数控卧车LD-40因刀架发生碰撞,导致刀架大量漏油、无法转动。

故障检查与分析:该刀架为液压刀架,型号:HP-250,其正常换刀动作为:升降缸下腔进油,刀台上升,进给油缸进油,刀台转动,到位后升降缸上腔进油,刀台下降锁死。液压动作原理如图1所示。

检查刀架部分的液压管路,无泄漏。分解刀架上半部分,发现控制刀架升降动作的液压油缸外壁有明显裂纹,确定了漏油根源;继续分解刀架下半部分,将刀架底部盖板打开,发现用于定位刀架的固定齿块和带动刀架转向的排齿条(如图2中元件07所示)已严重变形,齿轮被卡死不能旋转,致使换刀动作无法继续。刀架内部其余各部件检查均正常。刀架结构见图2。

故障排除:
①升降液压缸缸体是铸铁材料,裂纹不宜补焊处理;刀架整体更换,费用高、周期长(5~6个月的订货期);采用镗缸、镶套的修理工艺对缸体裂纹进行修理。镶套厚度为3mm,精镗内孔,内孔尺寸与活塞滑动配合,可达到封油的目的。镶套情况如图3所示,黑色区域为镶套区域。

②更换固定齿块和排齿条,调整齿块和齿条位置以达到转位准确。故障排除后刀架转位恢复正常,半年后再次复查,运行状态良好。


返回顶部