數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為當今制造業(yè)的最新技術(shù)應用領域，是現(xiàn)代先進制造技術(shù)的基礎和核心，也是機床行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。由于數(shù)控機床所具有的高科技含量和高技術(shù)復雜性，如何有效處理機床在使用期間的各種各樣問題，做到及時、準確、快速的診斷與處理，同樣是現(xiàn)今機床業(yè)發(fā)展不可忽視的重要課題。多年實踐表明。因伺服驅(qū)動異常反應出來的問題，其診斷與處理不到位，影響了機床的正常使用，不僅不能使機床及時發(fā)揮作用，也因此為企業(yè)帶來經(jīng)濟損失的列子屢見不鮮。因此，解決應用中存在的問題，迅速診斷故障，也是保證機床可靠運行，提高設備利用率的關鍵。數(shù)控車床的伺服驅(qū)動單元一般有x(橫向)軸、z(縱向)軸二軸，通過驅(qū)動控制實現(xiàn)電動機的進給運行。驅(qū)動單元包括電源模塊和驅(qū)動模塊(功率模塊)，電源模塊為NC和進給驅(qū)動裝置提供控制的動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時承擔監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)；驅(qū)動模塊構(gòu)成了運動控制的執(zhí)行部分。
1 伺服驅(qū)動異常的咨詢診斷與分析處理
(1)咨詢診斷與分析處理1
出現(xiàn)異常的數(shù)控設備為：CK6636數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)配置SIEMENS 802D sl，主軸傳動系統(tǒng)為齒輪傳動，經(jīng)滑移齒輪，實現(xiàn)分檔無級調(diào)速，x、Z二軸采用交流伺服驅(qū)動電動機，SIEMENS 61 1驅(qū)動控制，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)閉環(huán)控制，電子手輪手動進給，四工位刀架，SIEMENS PLC s7—300邏輯控制器，Profibus接口等功能，機床配有集中潤滑裝置及冷卻裝置。
異常現(xiàn)象描述：機床開機系統(tǒng)出現(xiàn)用戶報警380500，系統(tǒng)自診斷為伺服驅(qū)動報警；Z1，X1，025201報警，系統(tǒng)自診斷為嚴重伺服軸驅(qū)動故障；Z1，X1，025202報警，自診斷故障為等待驅(qū)動，當伺服驅(qū)動無法通訊時，報警會持續(xù)存在。
咨詢診斷與分析處理：通過系統(tǒng)自診斷報警功能提示可以看出，機床故障反應在伺服驅(qū)動部位，通過觀察SIEMENS 611驅(qū)動裝置模塊上的LED顯示，可以看到系統(tǒng)故障報告為：E—A607及E—A608跳轉(zhuǎn)。系統(tǒng)報警描述：該報警為伺服電動機線或動力母線接觸不良或斷線造成缺相，所產(chǎn)生的故障報警。目測檢查X1軸驅(qū)動器模塊內(nèi)部的下端有電火花打火現(xiàn)象，停機后拆下x1軸驅(qū)動器模塊，檢查打火部位，對接觸不良接觸點重新進行緊固處理，同日寸考慮因灰塵產(chǎn)生靜電，對線路板也進行了清理；重新開機并試機，機床驅(qū)動系統(tǒng)恢復正常，故障迅速得到排除。
(2)咨詢診斷與分析處理2
出現(xiàn)異常的數(shù)控設備為：CK6185數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)配置SIEMENS 802D，X、Z二軸采用交流伺服驅(qū)動電動機，SIEMENS 611驅(qū)動控制，SIEMENS PLC S7—200邏輯控制器，Profibus接口等功能。
異常現(xiàn)象描述：機床開機系統(tǒng)出現(xiàn)用戶026106#z軸驅(qū)動報警，故障診斷為：找不到用于指定伺服軸的驅(qū)動。
咨詢診斷與分析處理：通過系統(tǒng)報警自診斷可以看出，系統(tǒng)數(shù)據(jù)設置與伺服驅(qū)動通訊存在問題，即系統(tǒng)產(chǎn)生指令不能輸出給驅(qū)動軸或沒有合適的匹配設置。產(chǎn)生上述可能原因有：使用了錯誤的SDBl000或沒有選擇相同驅(qū)動的輸入輸出槽地址，即系統(tǒng)指定地址位錯誤，也就是說指定的驅(qū)動器號在總線中不存在。另一種可能原因為：MD30240 CTRLOUT～TYPE的參數(shù)設定輸入狀態(tài)設置不正確，與驅(qū)動進給不匹配。該機床為新進正待調(diào)試的設備，考慮運輸?shù)仍�，首先對�?qū)動裝置的系統(tǒng)連接及總線、總線插頭、接地等進行了排查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動連接卡槽有接插松動的現(xiàn)象，重新進行了調(diào)整并緊固后機床驅(qū)動進給恢復正常。確保了機床的早日投入使用。
(3)咨詢診斷與分析處理3出現(xiàn)異常的數(shù)控設備為：CK61100數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)配置SIEMENS 802D，X、Z二軸采用交流伺服驅(qū)動電動機，SIEMENS 611驅(qū)動控制，SIEMENS PLC S7—300邏輯控制器，Profibus接口等控制功能。
異常現(xiàn)象描述：機床開機系統(tǒng)出現(xiàn)用戶報警380500，系統(tǒng)自診斷為伺服驅(qū)動Proflbus—DP報警；驅(qū)動z1軸026101，故障診斷為：z1軸伺服驅(qū)動不能通訊；驅(qū)動x1軸，026102報警，系統(tǒng)自診斷為X1伺服軸不再和機床實際值同步(參考點)。
咨詢診斷與分析處理：通過系統(tǒng)自診斷報警功能提示可以看出，機床故障反應在伺服驅(qū)動通訊故障，同時反應出了伺服驅(qū)動進給軸的參考點與系統(tǒng)時鐘設定存在不同步的問題。經(jīng)反復檢測伺服放大器至伺服進給電動機驅(qū)動通訊線及PROFLBUS—DP總線的連接情況，發(fā)現(xiàn)其接點表面有銹蝕的現(xiàn)象。可能原因為：地區(qū)濕度大，因長期氣候潮濕，形成接點表面銹蝕。采取清除銹蝕的處理措施，并重新聯(lián)機，系統(tǒng)報警消除。啟動機床并回參考點，重新調(diào)整參考點設置，機床系統(tǒng)恢復正常。
(4)咨詢診斷與分析處理4出現(xiàn)異常的數(shù)控設備為：CK61125數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)配置SIEMENS 810D，X、Z二軸采用交流伺服驅(qū)動電動機，SIEMENS61 1驅(qū)動控制，SIEMENS PLC s7—300邏輯控制器，Profibus接口等控制功能。異�，F(xiàn)象描述：機床開機后隨機出現(xiàn)用戶報警提示380500 Profibus—DP：總線驅(qū)動(有時是X或z交替)出錯報警。但關機后重新開機，機床又可以正常工作。
咨詢診斷與分析處理：因為該報警處于時有時無的隨機現(xiàn)象，經(jīng)數(shù)次開關機試驗機床無異常，通過檢查總線、總線插頭，確認連接牢固、正確，接地可靠。但幾天后，故障重新出現(xiàn)，檢查611UE伺服驅(qū)動LED顯示為：“E—B280”報警，故障原因為電流檢測錯誤，測量驅(qū)動器的輸入電壓，發(fā)現(xiàn)實際輸入電壓偏高。重新調(diào)節(jié)變壓器的輸人電壓至標準值，機床恢復正常，報警未再出現(xiàn)。
(5)咨詢診斷與分析處理5出現(xiàn)異常的數(shù)控設備為：CK64125／1．5M端面車床，F(xiàn)ANUC 0i TD數(shù)控系統(tǒng)，主傳動系統(tǒng)為齒輪傳動，經(jīng)滑移齒輪，實現(xiàn)分擋無級調(diào)速，x、z二軸采用交流伺服驅(qū)動電動機，F(xiàn)ANUC伺服驅(qū)動控制，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)閉環(huán)控制，電子手輪手動進給，四工位刀架，F(xiàn)ANUC內(nèi)置式PLC邏輯控制器，Profibus接口等功能，機床配有集中潤滑裝置及冷卻裝置。
異�，F(xiàn)象描述：機床不工作時無報警，切削2 mm時機床出現(xiàn)0401報警。系統(tǒng)自診斷為：伺服放大器準備好信號(*DRDY)變成OFF，或者在運行中變成OFF。
咨詢診斷與分析處理：方法①，開始-確認伺服放大器的LED顯示-[-]否(無亮燈)-確認伺服放大器模塊的輸入電源電壓-正常(是)-伺服放大器模塊不良-(否)檢查電源模塊。按照上述步驟檢查排除了伺服放大器模塊和電源模塊異常的問題。方法②，開始-確認伺服放大器的LED顯示-[-]是-確認DC回路電壓-ACloo V是否正常(是)-問題的可能原因為：伺服放大器模塊-主板間的電纜斷線或主板不良。經(jīng)反復排查確認伺服放大器模塊-主板間的電纜斷線，采取更換的處理措施，機床系統(tǒng)恢復正常。
(6)咨詢診斷與分析處理6出現(xiàn)異常的數(shù)控設備為：CK61200／SM數(shù)控車床，F(xiàn)ANUC 0i TD數(shù)控系統(tǒng)，X、z二軸采用交流伺服驅(qū)動電動機，F(xiàn)ANUC驅(qū)動模塊控制，內(nèi)置式PLC邏輯控制器，Profibus接口等控制功能。
異常現(xiàn)象描述：機床開機后出現(xiàn)414號報警。系統(tǒng)自診斷為伺服驅(qū)動報警；具體含義是X或z軸位置測量系統(tǒng)出錯，同時出現(xiàn)401號報警。
咨詢診斷與分析處理：該機床為新進不久，正待調(diào)試的設備。關于401號伺服驅(qū)動報警，按如下方法進行檢測：觀察伺服
驅(qū)動放大器的LED無顯示，此時需要檢測伺服放大器的電源電壓是否正常，電壓正常則說明伺服放大器有故障：電壓不正常就基本排除了伺服放大器存在問題的可能，應繼續(xù)檢查輸入電源強電電路。根據(jù)上述排查故障的診斷思路，檢查伺服放大器的輸入電源電壓，發(fā)現(xiàn)+24 V的輸入連接存在問題，重新處理并開機401號報警排除，但414報警仍然存在，檢測伺服電動機至伺服驅(qū)動放大器的連接，未發(fā)現(xiàn)異常。調(diào)用系統(tǒng)菜單進入系統(tǒng)自診斷功能，提示有低電壓信號指示。檢測驅(qū)動器輸人端，無輸入電壓，進一步檢查發(fā)現(xiàn)，空開三相進線電源的輸出端存在問題，反復關閉電源空氣開關數(shù)次后，重新檢測輸入電壓正常，重新開機機床恢復正常工作。故障原因為：空氣開關接點不到位，使伺服放大器的輸人端沒有電源電壓。
2 結(jié)語
通過以上咨詢診斷實例可以看出，利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷報警功能，了解機床系統(tǒng)的故障狀態(tài)，掌握數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本性能和控制過程，以及它們之間的相互聯(lián)系，是準確分析和診斷故障部位，做到及時、準確、快速地咨詢診斷并確認排除故障的行之有效方法。同時也反映出只有合理、正確運用數(shù)控知識，才是使數(shù)控機床安全、可靠運行的保證。
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