數控機床操作中常見故障處理

□ 龍永蓮 □ 歐陽玲玉

江西應用技術職業學院 江西贛州 341000

1 常見故障處理方法概述

隨著數控機床應用越來越廣泛,數控機床操作人員在操作機床時,難免會遇到一些外部故障。外部故障主要指由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、執行元件、機械裝置等出現問題而引起的故障。數控設備的外部故障又可以分為由操作、調整處理不當引起的軟故障和由外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障多發生在設備使用前期或設備使用人員調整時期。

實際生產中,如數控機床發生故障,需要盡快恢復,以確保生產正?；?因此必須正確判斷并確認故障情況。故障情況基于圖1所示的三個故障確認項目來進行綜合確認。

▲圖1 故障確認項目

各項目具體情況需要通過詳細的檢查才能確認,常見故障檢查表見表1。

表1 常見故障檢查表

通過常見故障檢查表,結合具體數控機床、故障發生時間及頻次,判別發生故障數控機床的故障狀態類別,從而最終確定數控機床的故障類別,采取相應的處理方法。

2 數控車床坐標軸反向

數控車床在使用一段時間以后,由于操作不當,導致Z軸反向問題,原水平向右為Z軸正方向,反向后變為水平向左為Z軸正方向。

以發那科數控機床操作系統為例,在手動輸入程序模式下按下設置鍵,在參數設置首頁將寫入參數改為1,按下系統鍵,找到系統的2 022號參數,將該參數中Z軸參數設置為-111。回到設置首頁,將寫入參數改回為0。關閉操作系統,關閉電源,再重新啟動機床,機床Z軸恢復至正常狀態,即水平向右為Z軸正方向。

3 數控車床刀架電機過載

操作數控車床時,在手動換刀模式下,若連續按下換刀使刀架轉動,會因速度過快而出現電機過載的報警故障。

數控機床關機,打開電氣柜門,找到相應保護器上的重置鍵,按下復位鍵重新開機。

4 數控加工中心電池電壓低,更換電池后參考點丟失

數控加工中心更換電池時,必須在機床通電的情況下進行,不用修改任何參數。如果在不通電的情況下更換電池,則會出現參考點丟失。有時即使帶電操作,也有可能出現參考點丟失的現象,在回原點操作時系統會有無撞塊不能回零的報警。

以發那科數控機床操作系統為例,在手輪方式下分別將X軸、Y軸、Z軸搖至機床參考點,設定為機床原點。在手動輸入程序模式下,按下設置鍵,在參數設置首頁將寫入參數改為1。按下系統鍵,找到系統的1 815號參數,將該參數下的X、Y、Z各軸絕對位置檢測器原點位置設定欄參數全部修改為1?；氐皆O置首頁,將寫入參數改回為0。關閉操作系統,再重新開機,回原點即可正常操作。

上述操作可能會帶來另一個問題,就是導致機床第二參考點錯位,從而引起換刀時主軸位置不到位,發生換刀故障,因此需謹慎應用。

5 斗笠式刀庫換刀時刀庫不能復位

操作數控加工中心時,刀庫不能回至原位,可能是機床在執行換刀指令過程中突然斷電,或者按下急停開關等意外中止的原因造成。

以發那科數控機床操作系統為例,觀察刀庫的位置。在手動輸入程序模式下,如果刀庫在換刀位前,那么輸入M86,按下循環啟動按鈕執行,刀庫退回至原位。如果刀庫在換刀位后,那么輸入M80,按下循環啟動按鈕執行,刀庫向前移動至換刀位。

6 刀庫刀號亂碼

數控加工中心經長時間使用,刀庫出現刀號亂碼,無法實現正確換刀。

以發那科數控機床操作系統為例,在手輪方式下,同時按下進給保持及復位按鈕,刀庫自動執行參考點返回,并且當前刀位停在1號刀套的位置,系統的刀具表自動整理為與刀庫刀具一一對應的刀號。

7 零件加工時行程容易超程

實際加工零件時,若零件尺寸大,在加工時坐標軸軸向移動有可能出現正向超極限位置,即正向超程。若零件尺寸小,則在坐標軸軸向會出現負向超極限位置,即負向超程。

以發那科數控機床操作系統為例,在手動輸入程序模式下,按下設置鍵,在參數設置首頁將寫入參數改為1。按下系統鍵,如果是正向超程,那么找到系統的1 320號參數,將該參數下X、Y、Z各軸的極限數值加大。如果是負向超程,那么找到系統的1 321號參數,將該參數下X、Y、Z各軸的極限數值減小?；氐皆O置首頁,將寫入參數改回為0。

8 原點丟失

具體故障表現為系統參數設置有誤,系統軸板故障或編碼器及接線出現故障導致零脈沖不良,減速開關短路或已經損壞導致減速信號無法產生,在全閉環控制的系統中光柵尺污染導致無法采集到信號。

針對上述具體故障,分別采取重設參數、更換或清洗編碼器、維修或更換減速開關、清洗光柵尺的處理方法。

以發那科數控機床操作系統為例,數控機床機械原點重設參數的方法和步驟如下:

(1) 將機床操作面板上的方式選擇開關設定為手動輸入程序模式;

(2) 按下機床手動輸入程序面板上的功能鍵數次,進入設定畫面;

(3) 將寫入參數中的0改為1,系統進入參數可寫模式,設置完參數后改回為0即可;

(4) 按下系統鍵,通過參數搜索找到1 815號參數,確定X軸的4號絕對位置檢測器原點位置參數及5號位置檢測裝置類型參數為0,若不為0,則設定為0;

(5) 找到1 320號參數,此參數用于存儲各軸正向行程的坐標值,將X軸的正向行程設定為最大值999 999;

(6) 旋至手輪方式,移動工作臺至X軸的正向限位擋塊,此時機床會出現+X過行程報警;

(7) 按下手動輸入程序面板上的功能鍵,進入機床坐標顯示界面,打開相對坐標顯示界面,將X軸的相對坐標值設置為0;

(8) 按下機床操作面板上的超程釋放鍵,并在手輪方式下移動X軸坐標至X為-6.5的位置;

(9) 再次找到1 815號參數,將X軸的4號絕對位置檢測器原點位置參數及5號位置檢測裝置類型參數都設定為1;

(10) 重啟數控系統,完成X軸的機械原點設置。

Y軸和Z軸的機械原點設置方法與X軸相同,三軸的機械原點都設定好后,重新打開寫入參數設定界面,將參數設定為0。由此完成數控加工中心的機械原點設置,機床的報警信息全部消失。

9 注意事項

(1) 數控機床操作人員在操作數控機床時,要嚴格遵守安全操作規程,不要隨意改變數控機床參數。

(2) 數控機床故障排除應由專業的維修人員來完成,以確保數控機床和人員的安全。

(3) 故障產生原因可能是多方面的,要根據實際情況,查閱不同廠家的維修手冊,找到真正的原因,并進行故障排除。