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S IEMENS 802C 數控車床在加（jiā）工中（zhōng）的故障維修

2020-4-22 來源：山東濱州渤海活塞股份公司作者：王媛

摘要：數控車床是一種集微電子技術、計（jì）算機技術、自動控製技術（shù）以及精密機械技術為一體的機械加工與製作器械（xiè），具有非常高的自動化水平跟生產效率。探討了數控車床的（de）故障診斷原則，研究了數控車床的故障分（fèn）析方法（fǎ），分析了實際操作加工過程中的故障現象（xiàng），對加工製造（zào）企業經濟效益的提高有（yǒu）一定參考價值。

關鍵詞：SIEMENS802C 數控車床；加工；故障維修

引言

近年來我國的工業生產技術得到（dào）了進一（yī）步的發展，促（cù）使數控車床在（zài）產品加工（gōng）中的應用得到了（le）進一步的加強。但是數控（kòng）車（chē）床在（zài）具體應用過程中（zhōng）會受到外界因素的（de）影響，導致一些運行（háng）故障的出現，直接影響到數（shù）控車床的運行質量以及運行可靠性。數控（kòng）車床在運（yùn）行過程中經常出現一些係統故障，在（zài）對這些故障進行維修的過程中，還需要在結合該數控車床型號（hào）以及實際使用情況的基礎（chǔ）上，進行維修措施的合理選擇。在（zài）對 SIEMENS802C 數控車床的運行故障進行維修時，還需要遵循一定的規律（lǜ）與方法，並及時找出故障發生的原因並進行解決（jué），借此來保障（zhàng）SIEMENS802C 的運行可靠性，來為該（gāi）加（jiā）工製造企業帶來（lái）良好的經濟效（xiào）益。

1、數控車床的故障診斷原則

在進行數控車床的故障診斷時，要求診斷人員能（néng）夠（gòu）在合理掌握傳統故（gù）障診斷方法的基礎上（shàng），積極應用係統自（zì）動診斷功能來進（jìn）行檢（jiǎn）修，借此獲得良好的檢修質量跟檢修效果。近年（nián）來（lái）我國的微處理器技術得到了（le）迅速的發展，促使數控（kòng）係統的自動診斷智能化水平得（dé）到了（le）進一步的提升，在進行數控車床的故障診斷過（guò）程中，還需（xū）要遵循以下幾點診斷（duàn）原則來（lái）進行[1]。

1）先外後內。一般情況下數控車床的故障會通過機（jī）械、液壓以及電氣來表現出來，這也就要求檢修人員在對數控車（chē）床（chuáng）進行故障（zhàng）診斷時（shí），需要根據先外後（hòu）內的診斷原則進行逐一排查。此外在診（zhěn）斷過程中需要盡量避免隨意啟封跟拆卸等情況發生，以避免（miǎn）故障範圍進一步（bù）擴大，並影響到車床的加工（gōng）精準（zhǔn）度。

2）先機械（xiè）後電氣。數控（kòng）車床（chuáng）在加（jiā）工過程（chéng）中產（chǎn）生的機械故障比較容易進行查找，憑（píng）借自動功能診斷係統也能夠診斷出大（dà）多數的機（jī）械故障，但是電氣故障（zhàng）的診斷（duàn）就相對比較困（kùn）難，這（zhè）也就要求檢修人員先對機械性故障進（jìn）行排除，再進行後續的電氣故障診斷工作，促使診斷（duàn）效率得到大幅度的提升。

3）先靜後動。當數控車床出現故障之後，需要先對車床進行斷電處理，然後通過一係列的觀察模式進行故障的診斷。在確定故障屬於非破（pò）壞性故（gù）障的（de）類型之後，方能夠對車床進行接電處理，然後在車床簡（jiǎn）單運行後進行動態監測。

2、數控車（chē）床的故障分析（xī）方（fāng）法

在數控車床運行過程中還會受到多種外界因素的影響，也就導致了其發生的係統故障複雜（zá）程度比較（jiào）高（gāo），一個報警信（xìn）號所指示的故障（zhàng）原因（yīn）往往（wǎng）也會分為好幾（jǐ）種，也就導致了具體的故障起（qǐ）因難以得到（dào）準確迅速的判斷（duàn），從而要求數控車床的檢修人員能夠掌（zhǎng）握下述幾種（zhǒng）故障分析方法[2]。

2.1 係統自動（dòng）診斷功能（néng）法

隨著我國製造技術的不（bú）斷發展（zhǎn），使得現代（dài）的數控車（chē）床係統依舊（jiù）具備有一定的自動診斷功能，可以實現對數控車床整體運（yùn）行狀況（kuàng）的實時監控跟檢測（cè）。

一旦（dàn）係統（tǒng）發現車床出現運行異常的情況時，還會立即發（fā）出警報信息，並進行故障大（dà）體起因的（de）批示。通過自動診斷功能的應用還能夠將係統跟（gēn）主機之間接口信號的狀態進行合理的顯（xiǎn）示，從而（ér）判（pàn）斷出（chū）故障發生的位置是（shì）在機械部分還（hái）是數控係統。此外自動（dòng）診斷功能中還能夠很（hěn）好地顯示（shì）出故障的（de）大致部位，也是（shì）一種常見的故障分（fèn）析方法，還（hái）能夠促使（shǐ）故障診斷的效率跟診斷質量均（jun1）得到較大（dà）程度的提升。

2.2 參數調整法

數（shù）控係統（tǒng）、PLC 以及伺服驅動係統中（zhōng）設置的許多可（kě）以修改參數的步（bù）進機是為了讓（ràng）各電氣係統（tǒng）的（de）運行效果跟具體車床進行匹配，還是促使數控車床各項功能達到最佳的必然選擇。在數（shù）控車床的運行過程中，任何參數的變化或者丟失都是不被允許的，並且會導致整個數控車床的運行精準度受到比較（jiào）大的影響。但是在數控車床的長期（qī）運行過程中，會導致機械或者（zhě）電氣性能出現變化，也就使得原本的參數匹配狀態以及最佳運行狀態發生一定程（chéng）度的變化（huà），使得車床運行故（gù）障得（dé）以發生。在這（zhè）一類型故障（zhàng）的排除時隻需要進行相關參數的調整即可（kě），但是對於維修（xiū）人員的技術水平有著非常高的要求，其不僅需要技術人員能夠充（chōng）分了解到整個數控車床的主要參數，還能夠就各參數的地址跟作（zuò）用（yòng）有一定的認知，這樣才能（néng）夠進行參數的合理調整，以（yǐ）保障整個數控車床的運行（háng）性能[3]。

2.3 原（yuán）理分析（xī）法

借（jiè）助於原理分析法來對（duì）數控車床故（gù）障進行診斷時，可以（yǐ）就邏輯層麵上進行電壓值、波形等特征參數以及邏輯電平的分析工作，並通過相關（guān）的測量儀器對數控車床的運（yùn）行狀（zhuàng）態進行合理的評估，在此基礎上實現故障的準確定位。通過原理分析法這一故障分析（xī）方法的應用，雖（suī）然能夠實現故障的準確定位（wèi）和維（wéi）修，但還（hái）需要維修人員能夠熟練掌握（wò）整個數控車床的電路（lù）原理跟係統運（yùn）行原理。

3 、故障實例分析

3.1 數控車床開機後無法回到參考點

導致該故障發生的原因：刀架處於無限接近正（zhèng）限位的（de）位置上，而在刀片返回到參（cān）考點這一過程中還發生（shēng）了過衝的情況，從而導致超程報警（jǐng）這一（yī）情形（xíng）的發生（shēng）。解決方法：將數控車床控（kòng）製在連續進給的狀態中，然後（hòu）按（àn）超程報警軸反方向的按鈕開關，車床反方向退出超程範圍，其超程限（xiàn）位也轉變為（wéi）常閉狀態；上述（shù）操作結束之後，按係統複位（wèi）鍵 RESET 按鈕讓（ràng）係統處於複位狀態下（xià），接觸超程報警信號之後（hòu）再進行參考（kǎo）點的（de）重新設（shè）置，以保障數控車床的加工精準度。

3.2 數控車（chē）床（chuáng）開機後進給軸無法運動

導致該故障發生（shēng）的（de）原因: 該係統的報警號（hào）為25050，表明（míng）數控車床的 NCK 內部模式在對坐標軸中每（měi）個插補點的實際值（zhí）跟車床值有著（zhe）比較大（dà）的差距，並且（qiě）跟 MDCONTUOR- TOL 中的存儲值不符合。

解決方法：對 SIEMENS802C 係統中的環路增益係數進行濕度調整（zhěng），並對轉速調節的（de）優化（huà）曲線進行改善；完成上述（shù）操作之後，按下係統複位鍵 RESET 按鈕，來解除報警給予數控車床重（chóng）新進行上電操作，然（rán）後根據相（xiàng）關的操作規範進行（háng）開機操作，這樣也就能夠（gòu）使得伺服驅動器中的錯誤參數得以糾正，在開機之後的進給軸（zhóu）也能夠正確運動（dòng）。

3.3 對刀之後的車床數據無法進行存儲

導致該（gāi）故障發生（shēng）的原因：在該數控道床係統中所存儲的刀具數據出現了丟失的情況，從而直接影響到車場的正常運行。解（jiě）決方法：在對該故障進行處理時，維（wéi）修人員首先需要在“診斷”菜單尋找“設定密碼”選項，輸入起始用戶名密碼然後保存（cún）數（shù）據，就可以在幾秒（miǎo）鍾之後實現係統的自動複（fù）位處（chù）理。一般在數控車床的生（shēng）產過程（chéng）中，生產廠家為了避免數據丟失等情況出現（xiàn），還會在數控係統中進行（háng）正確（què）運行數據的存儲。所（suǒ）以在該類型（xíng）故障（zhàng）的解決過程中，也就可以直接恢複到出廠之前的（de）數據存儲狀態，從而使得車床數據在加（jiā）工過程（chéng）中能夠（gòu）進行有效的存儲，來為該車（chē）床係（xì）統的正常運行奠定一個良好的基礎。

3.4 電（diàn）動刀架的刀位不斷轉動

導致該故障發（fā）生的原因：製作（zuò）人員在借助於（yú）手工換刀鍵來進行成品加工時，因為對該按鈕的點擊頻率過高，導致（zhì）了刀具換刀係統出現故障，並在換刀過程中不（bú）斷地出現刀具轉動這一問題。解決方法：檢修人員首先需要對數控車床係統進（jìn）行複位處理，讓刀架停留在任意位（wèi）置（zhì）上麵之後，自診斷係統會發出警報，警報號為 700025，證明（míng）在該數控車床係統中存在（zài）有比較嚴重的刀具丟失問題；進行刀架下方緊（jǐn）固螺釘的（de）旋鬆處理，在處理完成之後將刀架位置調整到自然回位的狀態之下，然後再按下手動換刀按（àn）鈕，這種狀態下的數控車床還會自動進入到電動刀架的機械反鎖程序中（zhōng），並實現刀架的自動複位；在完成上述操作之後，重新（xīn）按下係統複位（wèi）鍵 RESET，故障就能夠得到有效的解除。

3.5 數控車床在手動或者（zhě）自動狀況下均（jun1）無法運行

導致該故障發（fā）生的（de）原因：工作製作人員打開了RPT 程序測試（shì）有效係統來（lái）進（jìn）行工件的加（jiā）工製作，但是在完成了一係列的加工作業之後，並沒有結合相關操作流程基礎上退出該仿真功能，導致了數（shù）控車床出現了無法運行的狀態。解決（jué）方法：數控車床在程序測試有效功能下，會導致車床的主軸（zhóu）係統跟進給係統出現係統鎖死（sǐ）的（de）問題，導致了（le）在任何工作狀態下，車床都不會處於運行狀態。在對該（gāi）故障進行解決時，檢修人員需要先重新打開數控加工程（chéng）序的仿（fǎng）真界麵，然後在按照相關操作要求的基礎上，從仿（fǎng）真界麵直接返回到加（jiā）工界麵，這樣也就能夠解除程序測試有效功能，並且可（kě）解除（chú）主軸（zhóu）係（xì）統跟進給係統的鎖死問題（tí），車床也就可以恢複到正常運行的狀態下。

3.6 數控車床無法進行車削螺紋

導致該故障（zhàng）發生的原（yuán）因：在數控車床運行過程中，其主（zhǔ）軸旋（xuán）轉跟伺服進給軸位移不同步（bù）導致的該故障發生。解決方法：首先（xiān）要求檢修人員作為絲杠間隙的檢查工作，但是在觸摸了滾（gǔn）珠絲杠之後未發（fā）現有爬行現象，排除因為滾珠絲杠導（dǎo）致的車床故障發生。在調用螺紋程序執行空運行時，發現了數控車床不（bú）會正確進行螺紋切削循環操作（zuò），表（biǎo）明（míng）數控車床控製（zhì）程序並未出現故障。查看主軸編碼器的線（xiàn）數為1024 線，然後打開（kāi）了（le）數（shù）控車床主（zhǔ）軸（zhóu）參數 31020，該參數直接表示的是主軸（zhóu）的編（biān）碼器（qì）脈衝數，發現其數值設定跟主軸的編碼（mǎ）器線數存在有較大的差（chà）異性（xìng），對該參數進行了合理修改之中，進行螺紋的重新加工，無運行故障發生，並且獲得了良（liáng）好的加（jiā）工效果。

4 、結語

近年（nián）來我（wǒ）國的數控技術得到了迅速的發（fā）展（zhǎn），對於製造行（háng）業的（de）發展也起到了一定的（de）推進意義。但是在數控車床的加工運行過程中還容易（yì）導致各（gè）種故障的發生，如果未曾進（jìn）行及時（shí）的維修處理，還會直接（jiē）影響到整個數控車床的加工性能以及使用安全性。因此各維修技術（shù）人員還需要在結（jié）合數控車床型號以及運行狀態的基礎上，來采取合理的檢修方式，借此來獲得良好的維修效果，以保障整個數（shù）控車床（chuáng）的運行（háng）性能。

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