數控機床環境溫度的故障維修與分析

■哈爾濱電機廠有限責任公司 （黑龍江 150040） 于 洋 王立春

數控機床環境溫度的故障維修與分析

■哈爾濱電機廠有限責任公司 （黑龍江 150040） 于 洋 王立春

摘要：本文列舉了兩個由于環境溫度原因引起的機床故障現象及解決方案，強調了環境溫度對數控機床正常運行的重要性，對數控機床維修有著很大的參考價值和借鑒意義。

環境溫度往往容易被忽視，但其卻是保證機床正常運行的一項重要指標要求，由于溫度條件直接或間接引起的機床故障頻繁發生，其故障原因難于判斷。筆者在工作中經常會碰到由于環境溫度引起的機床故障，下面舉兩個典型的故障例子及維修方法，以供數控機床維修參考。

1. CK5250數控立車夾盤精度超標故障

哈爾濱電機廠于2011年購買了一臺齊齊哈爾第一機床廠生產制造的CK5250數控立車，機床安裝后夾盤在運行中不斷向上升起，經試驗發現旋轉3h最高時持續上升0.30mm。生產廠家多次修理過此故障，一直沒有找到故障原因，直到2013年初，設備也沒有驗收。

經檢查，機床夾盤是由兩塊半圓鑄件拼接組裝，在運行過程中沒有變形，夾盤上升呈線性緩慢上升，升至0.30mm后基本上不再變化，早上開機后故障現象明顯，夏天時故障現象不是很明顯。經了解，此類型機床在其他公司使用中也出現過類似問題（見圖1）。

逐步排查后發現，機床在運行一段時間后，夾盤表面溫度有明顯上升。經測量，夾盤鑄鐵底座縱向高度H約為1m，由于北方冬天車間室溫偏冷，油溫與室溫差Δt可達30℃，又知鑄鐵的線膨脹系數α=11×10-6/℃，那么由于溫度改變，鑄鐵夾盤座可升高度h 為此結果與實際測得夾盤在運行時升高的高度一致，基本可以確定此故障是由于熱脹冷縮引起的。

經進一步調研分析，發現夾盤靜壓油回流不暢，運行期間在夾盤面摩擦起熱。導致鑄鐵夾盤油溫上升產生了熱膨脹。于是維修人員對導軌面擋邊進行切割，共開20個回油口，對回油進行疏通，加大回油量，保證導軌面間油溫升量。

2013年4月初，機床在整改重新安裝后夾盤不斷浮升的故障徹底解決，機床精度完全符合國家標準，目前機床運行穩定。同時機床生產廠家也認可這種故障處理方式，并反饋回公司設計部，對立車的夾盤回油方式進行整改。

圖1　夾盤擋邊切割前后對比

2. FT160+FCR200轉軸加工專機溫度報警故障

FT160+FCR200轉軸加工專機是意大利茵塞公司生產的數控轉軸加工中心，設備龐大，構造復雜，報警點極多，機床從安裝后每到春秋季節更替時經常會出現關于機床油箱油溫的報警，具體報警內容為“ST3081，machine oil temperature is not

regulation”，即機床液壓油溫不正常。此報警有時幾天都無法消除，嚴重影響了設備的正常生產使用。

經排查機床ST3081溫度繼電器安裝在設備鏜床主軸箱平衡油箱部分，此油箱油溫制冷機工作狀態穩定，冷卻后油溫可達到20℃，通過紅外線溫度測量儀檢查，運行中的油箱油溫為30℃左右，符合設備運行正常油溫要求，后發現如果油溫過高時，油溫報警內容即變為“oil temperature is too high”，與此故障報警不是同一原因引起的，所以排除了原報警是油溫過高引起的。

其后，我們認真翻譯研究了機床PLC語句（如圖2所示），發現此報警是由于ST3081和ST3082兩值通過函數關系式比較后，超出規定值的報警，于是排查了ST3082，發現其是安裝在機床電器柜上的測量環境溫度的繼電器，也就是說當環境溫度改變較大時，機床通過其與油溫的比值判斷機床油溫是否穩定，如不穩定機床就會報警停止運行。

發現問題后，我們通過大功率熱風機改變環境溫度，設備報警解除，恢復正常使用功能。

圖2　轉軸加工專機溫度報警PLC相關語句

3. 結語

通過這兩則機床故障實例我們發現，環境溫度對數控機床操作使用影響極大，當數控機床加工精度超標或故障報警，環境溫度也必須作為一項重要因素予以認真考慮。

參考文獻：

[1] 徐衡. 數控機床故障診斷[M]. 北京：化學工業出版社，2005.

[2] 陳維山，趙杰. 機電系統計算機控制[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2009.

收稿日期：（20140901）