數(shù)控機床特(tè)殊故障的(de)診斷分析(xī)與處理
1、具(jù)體故障診(zhěn)斷維修實(shi)例
1.1 某數控(kong)立式車床(chuang)“标頭 SKP”閃爍(shuò)不停止故(gu)障
故障現(xiàn)象：數控立(lì)式車床采(cai)用 FANUC 0T 數控系(xì)統，當選擇(ze)編輯 EDIT/ 自動(dong) AUTO 方式時，機(jī)床顯示器(qì)出現“标頭(tóu) SKP”閃爍不停(tíng)，無法正常(chang)運行，隻有(yǒu)按下 RESET 鍵後(hou)才能切換(huan)到其他方(fāng)式🈲（如 MDI 方式(shi)），且其它方(fang)式無此故(gù)障現象。
故(gù)障分析及(jí)解決方案(an)：機床出現(xiàn)“标頭 SKP”閃爍(shuo)，一般情況(kuang)下，是由于(yú)正在通過(guò) RS232 通訊接口(kou)進行加工(gong)程序的傳(chuan)輸，當程序(xù)傳輸結束(shù)後，機床即(ji)可恢複正(zheng)常。但此機(jī)床的加工(gong)程序已經(jīng)傳輸完成(chéng)，根本㊙️不處(chù)于程序傳(chuán)輸狀态，又(you)檢查數控(kong)系統、計算(suan)機和通✌️訊(xùn)有關的參(cān)數（如波特(tè)率、數據位(wèi)、停👌止位等(deng)）均正🧑🏾🤝🧑🏼常。排(pai)除常見故(gù)障原因外(wài)，再将機床(chuang)調爲 MDI 方式(shi)，檢查是否(fǒu)能正常手(shou)動輸入👉程(cheng)序，發現當(dāng)輸入 G 代碼(ma)（如 G01）還未按(àn)下“input”按鍵🤩時(shí)🔴，G 代碼已經(jīng)被輸入到(dao)系統中，故(gù)障原因可(ke)能和“input”按鍵(jiàn)有關，随之(zhi)拆下該數(shù)控機床特(tè)殊故障的(de)診斷分析(xī)與處理按(an)鍵發現裏(li)面有水珠(zhu)，同時，并測(ce)量其電阻(zǔ)值約 95Ω（按鍵(jian)處于常開(kai)狀态），接近(jin)于“短路”狀(zhuang)态，正常電(dian)阻值應趨(qu)向于無窮(qiong)大，接近于(yú)“斷路”狀态(tai)，将按鍵🌈清(qing)理幹燥後(hou)重新安裝(zhuāng)測試，未出(chu)現“标💋頭 SKP”閃(shǎn)爍，故障🚶♀️排(pái)除。爲了理(li)清引發🔆故(gu)障的根本(běn)原因，選擇(zé)EDIT/ AUTO 方式，按😘一(yī)下“input”按鍵故(gù)障複現（這(zhe)一現象操(cāo)作和維護(hu)人員均👣很(hěn)少注意），進(jìn)一步驗證(zheng)了👉該故障(zhàng)是由于🌐按(àn)鍵異常造(zao)成的。
小結(jié)：該故障的(de)特殊之處(chù)在于看似(si)屬于通訊(xun)故障，實則(zé)是硬件故(gu)障（按鍵内(nèi)部進水短(duan)路），此類故(gu)障比較少(shǎo)見，且迷惑(huo)性很大，面(mian)對此類故(gu)障，先要清(qīng)楚造成故(gù)障的過程(chéng)和原理，再(zài)設法從和(hé)故❌障相關(guān)的其他方(fāng)面着手，進(jin)而找到故(gù)障診斷突(tū)破口，如此(cǐ)例中，在 MDI 狀(zhuang)态驗證能(néng)否正常輸(shu)入 G 代碼，從(cóng)而查出“input”按(an)鍵故🔴障。
1.2 某(mǒu)數控車床(chuang)“方式選擇(ze)”故障
故障(zhàng)現象：該數(shù)控車床采(cai)用 FANUC 0iD 數控系(xi)統，開機後(hòu)方式選🚶擇(ze)旋鈕開關(guān)失效，無論(lun)選擇何種(zhǒng)運行方式(shi)，數控系統(tong)顯示的都(dōu)是 MDI 方式，無(wú)法正常進(jin)行方式選(xuǎn)擇，且🔅無任(rèn)何報警。
故(gù)障分析及(ji)解決方案(àn)：對于方式(shi)選擇故障(zhang)，一般情況(kuàng)下可🈲考慮(lü)以下因素(su)：（1）方式選擇(ze)開關直接(jie)連接的電(dian)纜🐇脫落，故(gù)障率占 50% 以(yi)上；（2）方式選(xuan)擇開關硬(yìng)件本身損(sǔn)壞，依據故(gu)障記錄可(ke)知，故障🤟率(lǜ)約占40%；（3）其他(tā)方面間接(jie)引起的此(cǐ)類故障，故(gu)障率約占(zhan) 10%。按照以上(shang)分析，首先(xian)，拆下機床(chuang)操作面闆(pan)，檢查方式(shi)選擇開關(guān)連接電纜(lan)，均無脫落(luò)，也沒有虛(xu)接。然後㊙️又(you)更換新的(de)方式選擇(ze)開關，故障(zhang)仍然複現(xiàn)。
另外，機床(chuáng)沒有任何(he)報警提示(shi)，給維修人(rén)員帶來較(jiào)大🔆的困難(nan)。爲了徹底(di)查明故障(zhang)原因，結合(he) FANUC 系統 PMC 和方(fāng)式選擇地(di)址信号控(kòng)制原理，系(xì)統處于何(he)種運行方(fāng)式主要🏃由(yóu)地址信号(hao) G43 來控制，具(ju)體控制和(he)對應關系(xì)見表 1。
表 1 方(fāng)式選擇地(dì)址信号
根(gēn)據“無論選(xuǎn)擇何種運(yun)行方式，系(xì)統始終顯(xiǎn)示MDI 方式”這(zhe)一故💃🏻障現(xian)❤️象，從表 1 可(ke)以看出，地(di)址信号 MD1（G43.0）、MD2（G43.1）、MD4（G43.2）、DNCI（G43.5）、ZRN（G43.7）一(yī)直都爲 0，那(na)麽有一種(zhong)可👨❤️👨能，以上(shàng)地址信号(hào)沒有 24V 電源(yuán)供給，這種(zhong)可能👌也同(tong)樣可以造(zào)成此故🛀🏻障(zhang)。現将方式(shi)選擇開💚關(guān)分别打🥰到(dao)不同方式(shi)，使用萬用(yong)表依次測(ce)量開關🏒的(de)接線端子(zi)🔴，電壓均爲(wèi) 0V。結💋合機床(chuang)相關電氣(qi)原理圖，檢(jiǎn)查電氣櫃(guì)發現，有一(yi)給方式選(xuan)擇開關供(gong)電🤩的 24V 電🈲源(yuán)線虛接❓，重(zhong)新緊固後(hou)并進行方(fang)式選擇測(cè)試，機床🌂恢(huī)複正常，故(gu)障徹底排(pái)除。
小結：該(gai)故障的特(te)殊之處在(zài)于表面看(kàn)似是方式(shi)選🐪擇開關(guān)或者地址(zhi)信号控制(zhì)方面的故(gù)障，其實是(shì)電源故❗障(zhang)。解決該問(wen)題的關鍵(jian)是選擇的(de) PMC 地址信号(hao)控制關系(xi)📞，數控機床(chuang)有時會出(chū)現✉️故障現(xian)象相同，但(dan)故障原因(yin)不同，這就(jiu)需要維修(xiū)人員加強(qiáng)日常學習(xí)，明白控制(zhi)原理，不斷(duàn)提高自身(shēn)的理論素(sù)養，從“原理(li)”上着手解(jiě)決故障，以(yǐ)不變應萬(wàn)變，往往會(huì)起到事半(bàn)功倍的效(xiao)果。
1.3 某立式(shi)加工中心(xīn)自動執行(háng)程序故障(zhang)
故障現象(xiàng)：某加工中(zhōng)心采用三(san)菱數控系(xi)統，在執行(háng)程序🔴“T** M06；G91 G01 X100 F200；M30”過程(chéng)中，當執行(hang)完換刀指(zhǐ)令後出現(xiàn)循環停止(zhi)（循環🙇♀️停止(zhi)👅按鍵🔞紅燈(deng)亮），未🏒繼續(xù)執行語句(ju) G91 G01 X100 F200，當再次按(an)下循環啓(qǐ)動按鍵後(hou)又能往下(xià)繼續運行(hang)程序。
故障(zhang)分析及解(jie)決方案：該(gāi)機床采用(yong)無機械手(shǒu)自動💋換刀(dao)系統，鬥💰笠(li)式刀庫，刀(dao)庫的前進(jin) / 後退以及(ji)機床主軸(zhóu)松 / 緊刀均(jun)采用氣壓(ya)驅動。每次(ci)隻在執行(háng)帶有換刀(dao)指💋令的程(cheng)序時才出(chu)現上述故(gu)障，于是，需(xu)要先👅捋清(qīng)整體換刀(dao)流程（見圖(tú) 1）及相關信(xin)号檢測值(zhi)是否正确(que)，檢查後🐆未(wèi)發現異常(cháng)。又根據故(gù)障現象“再(zai)次按❌下循(xun)環啓動按(àn)鍵後又能(neng)往下繼續(xù)運行程序(xu)”，說明有一(yi)種可能是(shì)換刀過程(cheng)中某個步(bù)驟異常，在(zài)換刀完🏒成(cheng)後又恢複(fú)了正常，但(dàn)間接影響(xiǎng)了下面 G 代(dài)碼的執行(hang)（可能是影(ying)響了順😘利(lì)執行G 代碼(mǎ)的某一前(qián)提條🌏件）。
依(yi)據這一思(si)路，仔細觀(guan)察後發現(xiàn)，當換刀進(jìn)行到“主軸(zhou)吹氣”這一(yi)步驟時（持(chí)續 2 秒），相應(ying)的氣管有(you)漏氣現象(xiàng)，當主軸夾(jia)緊🤞刀具後(hou)此☎️氣路控(kòng)制閥已自(zì)動關閉恢(huī)複正🌈常，且(qie)換♍刀流程(cheng)正确，故障(zhàng)迷惑性較(jiao)大。但是，氣(qi)管漏氣（整(zhěng)個機床氣(qi)動系統的(de)一支路）過(guò)程中可能(néng)造成了氣(qì)⭐動系統壓(yā)力瞬間低(di)于壓力傳(chuan)感器的🙇🏻設(she)定值（很快(kuài)又得到了(le)恢複），在壓(ya)力傳感器(qi)檢測異常(cháng)的瞬間✨導(dao)緻了📧循環(huan)停止，當再(zai)次按下循(xún)環啓動時(shi)🌏，因爲壓力(lì)值已經恢(huī)複正常，所(suo)以又能往(wang)下執行程(chéng)序。更換新(xīn)的氣管并(bìng)測試，故障(zhang)徹底排除(chu)，驗證了上(shang)述分析過(guo)程的正确(que)性。
圖 1 換刀(dao)流程
小結(jié)：該故障的(de)特殊之處(chu)在于故障(zhang)現象是程(cheng)序執行問(wèn)題🈚，實質上(shang)是換刀過(guo)程中“遺留(liú)”的故障間(jiān)接影響了(le)G 代碼🏃🏻♂️的執(zhi)🔞行，隻有熟(shu)🈲悉整個換(huàn)刀步驟以(yǐ)及每一步(bù)信㊙️号檢測(ce)過程，才能(néng)準确✏️進行(hang)故障定位(wei)。
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