華中HNC—21TF系列數控機床典型故障診斷與解決

王曉明　黃永華　于志德

【摘 要】文章針對華中HNC-21TF系列數控機床常見急停故障、刀架故障等實例，從數控控制原理、機械原理及電氣原理進行分析，闡述了故障產生的原因和解決的措施。

【關鍵詞】數控機；故障診斷；維修

【中圖分類號】TG519.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）09-0168-02

0 引言

數控機床以其高精、高效、質量穩定等特點，在機械制造業中具有舉足輕重的地位。數控機床技術集機械制造、控制理論、精密測量、數據通信等各項技術于一體，是機加工領域典型的機電一體化技術，在數控機床使用過程中不可避免地會出現一些故障，其故障診斷與維修是使用過程中的重要組成部分，也是長期可靠運行的重要保障。

鑒于數控技術涉及面廣，故障原因復雜多樣，對維修人員的專業性要求較高。華中HNC-21系列數控系統以其較高的精度和穩定性及適中的價格，廣泛應用于國內主流數控機床，具有較高的市場占有率。本文針對該系列數控機床的急停故障、刀具故障等常見故障，闡述故障產生的原因及解決的措施。

1 華中HNC-21TF系列數控綜合實驗臺簡介

HNC-21TF系列綜合實驗臺是華中數控研發的一套用于實踐教學和技能培訓的綜合實驗裝置，該裝置主要由HNC-21TF數控裝置、變頻調速主軸及三相異步電動機、交流伺服電動機及伺服單元、步進電動機及步進電動機驅動器、測量裝置、十字工作臺組成。該裝置能夠模擬數控車床工業現場運行過程，直觀便捷，備受各大中高職院校青睞，廣泛應用于數控電氣連接、安裝、調試、故障診斷維修等實訓教學之中。

2 HNC-21TF系列數控機床常見故障診斷及維修實例

2.1 數控機床急停故障

急停是數控機床操作中最常用的功能之一。首先，急停按鈕主要用于數控系統或機床出現緊急情況時，通過停止機床運動或切斷動力裝置主電源，起到保護數控系統和電氣元件的作用。其次，用于數控系統自動報警信息的處理，按下急停按鈕，待報警排除后松開，使系統復位。常見的急停故障有急停狀態不能復位和跟蹤誤差過大故障（如圖1所示）。

2.1.1 急停狀態不能復位

依據急停回路圖，急停狀態不能復位，一是與自身回路有關，二是受系統參數設置和PLC程序的控制。常見的故障原因和解決措施見表1。

2.1.2 跟蹤誤差大的急停故障

該故障主要由3個方面的原因造成，一是負載過大，造成伺服電動機丟步問題引起跟蹤誤差過大，處理方法是檢查負載增大的來源作對應處理；二是編碼器的反饋故障，檢查編碼器反饋的脈沖是否正常；三是伺服驅動系統原因，一般是檢查強電電壓是否穩定或者出現電源缺相。

2.2 刀架故障

刀架故障為數控車床常見的一類故障，主要包括刀架抬起不轉動、刀架找不到刀位等，該類故障一般系統會在主畫面上顯示刀架報警信息。刀架的換刀原理涉及4個方面，一是機械結構，聯軸蝸桿裝置；二是電氣控制，包括強電回路和控制回路；三是刀架相關的系統參數；四是PLC輸入輸出點設置。因此，刀架故障問題從以上4個方面進行解決（如圖2所示）。

2.2.1 電機刀架不轉故障

通過試驗研究，總結刀架電機不轉故障原因和解決措施（見表2）。

2.2.2 刀架旋轉找不到刀位故障

刀架旋轉找不到刀位也是常見的刀架故障，故障原因：一是電氣控制故障，原因包括信號線或電源線存在短路或斷路、刀架定位開關松動或損壞、定位開關線路錯接、刀架信號編碼器出錯等問題；二是參數設置問題，換刀超時時間、刀具鎖緊時間、正轉延時時間3個參數設置不當導致換刀超時等。

3 結語

針對數控機床故障問題，明確故障判斷的思路，掌握典型故障的分析和處理措施，在實際操作和應用中可以達到事半功倍的效果。本文針對華中HNC-21TF系列數控機床常見急停故障、刀架故障等的原因分析和處理方法，可為數控維修人員及數控維修平臺的實訓教學提供較好的借鑒和指導。

參 考 文 獻

[1]徐恩成.淺談數控機床的維護保養與故障排除[J].裝備制造技術，2010（3）：60-61，68.

[2]馮文妍.數控機床的常見故障診斷、排除與維護保養方法的探討[J].裝備制造技術，2015（6）：257-259.

[3]殷長城，崔淑玲.數控機床的維護保養及故障維修[J].華東科技：學術版，2012（8）：329-329.

[責任編輯：陳澤琦]