試析數(shù)控機(jī)床自診斷功能與冷卻子系統(tǒng)的故障診斷

袁玉磊　于明龍

摘 要：數(shù)控機(jī)床的自診斷功能，極大的提高了對(duì)機(jī)床故障的修復(fù)效率，是目前最常用，也是最有效的方法之一。文章通過(guò)實(shí)際案例，介紹了數(shù)控機(jī)床故障時(shí)，如何利用數(shù)控機(jī)床的自診斷功能，結(jié)合報(bào)警信息等，靈活利用數(shù)控機(jī)床常見故障處理辦法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床冷卻子系統(tǒng)故障的準(zhǔn)確診斷與維修。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；自診斷系統(tǒng)；冷卻子系統(tǒng)；故障排除

1 數(shù)控機(jī)床報(bào)警信息和自診斷功能的應(yīng)用

報(bào)警系統(tǒng)和故障自診斷系統(tǒng)，是一項(xiàng)數(shù)控系統(tǒng)的重要技術(shù)，基本上所有的數(shù)控機(jī)床，都會(huì)附帶這兩種系統(tǒng)，它是數(shù)控機(jī)床自我保護(hù)的一種技術(shù)手段，也是評(píng)價(jià)數(shù)控系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。

當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警指示系統(tǒng)，會(huì)顯示出相應(yīng)的報(bào)警信息，由于各種型號(hào)的數(shù)控機(jī)床使用的系統(tǒng)不同，需對(duì)照說(shuō)明書中的提示，來(lái)找出故障問(wèn)題。

（1）硬件報(bào)警功能。某些通用型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)，會(huì)內(nèi)置比較多的報(bào)警系統(tǒng)，以此來(lái)顯示故障類型等。比如主板、電源單元、驅(qū)動(dòng)模塊等。在這些部件位置，全部鏈接了故障指示燈，數(shù)碼通信管等，一般為數(shù)字或者符號(hào)形式存在。所以說(shuō)，如果數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，可以通過(guò)這些指示燈所發(fā)出的信息，來(lái)判斷故障問(wèn)題，再根據(jù)說(shuō)明書，按照指示處理故障問(wèn)題。

（2）自診斷和自修復(fù)系統(tǒng)。自診斷系統(tǒng)，就是在數(shù)控系統(tǒng)中，加入一段自我辨識(shí)故障原因的編碼，然后將接收到的編碼對(duì)比故障庫(kù)中的編碼新，然后通過(guò)校驗(yàn)碼輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)，以此來(lái)反饋故障結(jié)果的程序。其工作步驟是，在開機(jī)之時(shí)，檢測(cè)所有部件和程序是否正常，為日常運(yùn)行作業(yè)做好準(zhǔn)備。在工作過(guò)程中，如果遇到故障，則進(jìn)入自檢程序，反饋故障信息，如果有可使用的備用模塊，則自動(dòng)調(diào)用備用模塊，保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使系統(tǒng)回復(fù)正常狀態(tài)。

當(dāng)機(jī)床發(fā)生故障，被自診斷系統(tǒng)判斷出故障原因時(shí)，會(huì)在操控面板上顯示故障編號(hào)等，這些信號(hào)一般有：錯(cuò)誤操作報(bào)警；設(shè)置錯(cuò)誤報(bào)警；伺服系統(tǒng)報(bào)警和PC部分報(bào)警等等。通過(guò)這些報(bào)警編號(hào)，技術(shù)工人可以將故障原因鎖定到單個(gè)的模塊上，節(jié)省了很多驗(yàn)證時(shí)間。

比如，在FANUC系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，自診斷系統(tǒng)提示系統(tǒng)與機(jī)床之間接口I/O信號(hào)狀態(tài)，這是技術(shù)人員可以利用主面板上的狀態(tài)顯示，檢查機(jī)床是否與伺服器聯(lián)通，或者是機(jī)床的信號(hào)開關(guān)是否按照規(guī)定的指示，輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。這種方式，可以極大的提高故障排除效率，減少檢查的時(shí)間，為企業(yè)單位節(jié)省大筆經(jīng)濟(jì)利益。

（3）附屬子系統(tǒng)的故障集中診斷。附屬子系統(tǒng)故障診斷，也被成為遠(yuǎn)程控制診斷。越來(lái)越多的企業(yè)和單位，都在不斷的提高自動(dòng)化的進(jìn)程，其中一些單位，數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)了冷卻子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)等集中控制和診斷功能。子系統(tǒng)可保證機(jī)床的精確、安全運(yùn)行。在發(fā)生故障時(shí)，子系統(tǒng)可在主面板上顯示故障新，為快速完成故障修復(fù)，提供了便利條件。

在檢查維修時(shí)，直接根據(jù)主面板的報(bào)警信息，可判斷出，故障問(wèn)題是發(fā)生在機(jī)床一側(cè)，還是在控制臺(tái)一側(cè)，甚至可以將故障問(wèn)題鎖定到某一個(gè)部件之上。維修人員，只需要通過(guò)使用手冊(cè)，根據(jù)自診斷系統(tǒng)所反饋的信息，就可準(zhǔn)確快速的找到故障原因，大大提高維修效率。

2 故障與維修步驟（實(shí)例）

下面以臺(tái)灣高明精機(jī)公司生產(chǎn)的龍門式加工中心（型號(hào)：KMC-3000SD），為實(shí)例，來(lái)介紹故障與維修的實(shí)際步驟，該機(jī)床采用的系統(tǒng)為：FANUC-15M。

（1）故障現(xiàn)象：該機(jī)開機(jī)后，主面板顯示EX026 SPINDLE COO

LANT DEFECT，根據(jù)使用手冊(cè)查出，該問(wèn)題系主軸冷卻損壞，按重啟鍵，提示報(bào)警不能消除，機(jī)床停止，此時(shí)可以判斷，應(yīng)為主軸能卻器故障。

（2）故障檢查與排除分析：該機(jī)型，自帶主軸恒溫控制系統(tǒng)，可以將冷卻后的主軸油送入主軸箱，達(dá)到降溫控制的目的。檢查時(shí)候發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)間斷工作正常，發(fā)現(xiàn)指示燈開關(guān)沒(méi)有亮，按開關(guān)按鈕后，報(bào)警小時(shí)，但是重新啟動(dòng)機(jī)床后，依舊會(huì)報(bào)警，反復(fù)操作，報(bào)警情況依舊發(fā)生。根據(jù)此種情況來(lái)判斷說(shuō)明，第一，只要主軸液壓泵啟動(dòng)，這個(gè)報(bào)警信息就會(huì)消失。第二，手動(dòng)開啟后，主軸與液壓系統(tǒng)均可正常運(yùn)行。第三，控制系統(tǒng)如果重啟，主軸液壓泵不會(huì)啟動(dòng)。由此三個(gè)條件，分析出，故障原因是主機(jī)控制系統(tǒng)，不能控制液壓泵正常啟動(dòng)所導(dǎo)致的。檢查數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)現(xiàn)，只有電源線和報(bào)警線相連，并未發(fā)現(xiàn)其他控制線與機(jī)床相連。如圖1所示：

當(dāng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，EMG-1接通后，檢測(cè)A、B、C冷卻控制系統(tǒng)三線電壓都正常運(yùn)行，只有冷卻箱接觸器沒(méi)有接通。因此，主軸液壓泵也沒(méi)有啟動(dòng)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（3）故障處理：從以上一些情況可以判斷出，故障問(wèn)題出在冷卻控制器電路上，隨即技術(shù)人員拆除控制面板，發(fā)現(xiàn)在SW1上有開關(guān) REMOTE ON，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)在NO和OFF位置時(shí)候，都處于斷開狀態(tài)，所以將REMOTE開關(guān)短接后，重啟控制系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)主軸液壓泵啟動(dòng)正常，機(jī)床恢復(fù)正常使用，故常排除。

如圖2所示，REMOTE開關(guān)，是用來(lái)遙控和手動(dòng)轉(zhuǎn)換的。只要此開關(guān)斷開，報(bào)警信息就會(huì)出現(xiàn)，液壓泵點(diǎn)擊也只能通過(guò)手動(dòng)開關(guān)的方式來(lái)進(jìn)行啟動(dòng)。這種設(shè)計(jì)是處于安全的考慮而添加的，但是機(jī)床主軸啟動(dòng)后，液壓泵也必須跟著啟動(dòng)，所以手動(dòng)開關(guān)液壓泵的功能，在此是發(fā)揮不出作用的，所以技術(shù)人員將REMOTE進(jìn)行短路處理，就可以解決液壓泵不啟動(dòng)，AL報(bào)警的情況了。

3 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床是一種養(yǎng)護(hù)與維修價(jià)格昂貴的高尖端設(shè)備，如果在工作時(shí)間發(fā)生故障，不能及時(shí)排除，將對(duì)工作和生產(chǎn)造成極大的浪費(fèi)。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，依靠?jī)?nèi)置的自診斷系統(tǒng)，結(jié)合報(bào)警信息，根據(jù)操作手冊(cè)，基本可以快速解決大部分常見故障，充分提高數(shù)控機(jī)床的利用率。

參考文獻(xiàn)

[1]李雨.數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)常見故障分析及診斷方法[J].黑龍江科學(xué)，2014（01）：148.