【摘要】本文從數(shù)控機(jī)模擬主軸各種故障原因的分析入手，闡述主軸常見(jiàn)故障的維修思路，并以工作中遇到的配備FAUNC 0i-mate-TD數(shù)控系統(tǒng)的CK0625數(shù)控車床模擬主軸的典型故障實(shí)例，進(jìn)一步闡明這類故障的維修思路及排故方法。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；模擬主軸；故障實(shí)例；診斷與排除
1 、分析與處理過(guò)程
CK0625數(shù)控車床配備的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC 0i-mate-TD數(shù)控系統(tǒng)，該數(shù)控系統(tǒng)可控制兩種類型的主軸。一種為模擬主軸，一種為串行主軸。當(dāng)使用模擬主軸時(shí)，主軸驅(qū)動(dòng)裝置采用通用變頻器，主軸電動(dòng)機(jī)采用的是三相交流異步電動(dòng)機(jī)；當(dāng)使用串行主軸時(shí)，主軸驅(qū)動(dòng)裝置為FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)字主軸驅(qū)動(dòng)器，主軸電動(dòng)機(jī)也采用FANUC公司生產(chǎn)的交流數(shù)字電動(dòng)機(jī)。由于本機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)裝置采用的是三菱D700變頻器，因此，在維修主軸故障時(shí)應(yīng)按照如下思路進(jìn)行分析與排故。
1.1 硬件原因
1)變頻器故障
可以將變頻器的控制方式從外部（EXT）模式切換至PU模式，然后按下變頻器操作面板上的RUN（啟動(dòng)）按鈕。若電動(dòng)機(jī)正常旋轉(zhuǎn)，則不是變頻器故障，這時(shí)應(yīng)該在變頻器之外查找故障點(diǎn)，即在機(jī)床電氣柜中主軸控制電路部分排查故障，也就是說(shuō)直接進(jìn)入步驟2）；若電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，有可能是變頻器自身故障或電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電源線連接問(wèn)題。可通過(guò)備件替換法，用新變頻器替換舊變頻器。若故障消失，則是變頻器自身問(wèn)題，需更換新變頻器；若故障沒(méi)有消失，則可能是電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電源連接問(wèn)題。在機(jī)床斷電的情況下，用萬(wàn)用表的歐姆擋測(cè)量其連接情況，若有斷線，重新恢復(fù)連接即可。
2)主軸控制電路的故障
按照1 CK0625數(shù)控車床變頻主軸的電氣原理圖、圖2變頻器與數(shù)控系統(tǒng)之間的連接示意圖以及圖3 PMC與主軸有關(guān)的輸出信號(hào)示意圖進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)測(cè)量。若沒(méi)有問(wèn)題，則進(jìn)入步驟（2）。
圖1 CK062 5數(shù)控車床變頻主軸的電氣原理圖
圖2 變頻器與數(shù)控系統(tǒng)之間的連接示意圖
圖3 PMC與主軸有關(guān)的輸出信號(hào)示意圖
1.2 軟件故障原因
主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)除了機(jī)床硬件原因外，軟件故障也會(huì)引起主軸不轉(zhuǎn)。這里所說(shuō)的軟件包括與主軸有關(guān)的數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)，如：3741#、3716#0、3717#及3706#等參數(shù)。具體系統(tǒng)參數(shù)如表1所示。
表1 FANUC 0i-mate-TD數(shù)控系統(tǒng)與主軸有關(guān)的
2 、變頻器的操作及參數(shù)設(shè)置
CK0625數(shù)控車床使用的是模擬主軸，因此，主軸驅(qū)動(dòng)裝置采用了三菱D700通用變頻器。下面，就介紹該型號(hào)變頻器的操作及調(diào)試知識(shí)。
2.1 三菱D700主軸變頻器的操作
三菱D700主軸變頻器的操作面板如圖4所示。操作步驟見(jiàn)表2。
圖4 三菱D720變頻器操作面板表
表2 變頻器基本操作面板功能說(shuō)明
2.2 三菱D700變頻器的參數(shù)設(shè)置（見(jiàn)表3）
3 、典型故障及排除方法
3.1 故障案例一
主軸現(xiàn)象：機(jī)床開(kāi)機(jī)后，選擇MDI方式時(shí)，鍵入“M03S100”或“M04S100”時(shí)并按循環(huán)啟動(dòng)按鈕，主軸都不旋轉(zhuǎn)，而且沒(méi)有任何報(bào)警。
分析與排除：按照上述分析及排故步驟進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)：無(wú)論變頻器還是主軸控制線路都沒(méi)有問(wèn)題；檢查變頻器參數(shù)，所有參數(shù)正常；當(dāng)檢查與主軸有關(guān)的數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)3741#參數(shù)沒(méi)有被設(shè)置，按照參數(shù)說(shuō)明及機(jī)床本身的需要，將該參數(shù)設(shè)為1400，故障排除。因此，引起本次故障的原因?qū)儆谲浖颉?br />
表3 三菱D700型變頻器的主要參數(shù)
3.2 故障案例二
主軸現(xiàn)象：該數(shù)控車床主軸不轉(zhuǎn)。
分析與排除：將變頻器的控制轉(zhuǎn)換成PU模式，按下RUN啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)也不轉(zhuǎn)。說(shuō)明可能是變頻器的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。按照表3檢查變頻器參數(shù)，發(fā)現(xiàn)變頻器參數(shù)P1（上限頻率）設(shè)定值為0，將該參數(shù)重新調(diào)整設(shè)定后，故障排除。
3.3 故障案例三
故障現(xiàn)象：該數(shù)控車床在執(zhí)行加工程序時(shí)，主軸正、反向都不轉(zhuǎn)，且無(wú)任何報(bào)警。
分析及處理過(guò)程：檢查硬件連接及通用變頻器發(fā)現(xiàn)均無(wú)異常，參考圖1，CK0625數(shù)控車床主軸電機(jī)的控制接線圖進(jìn)行硬件電路的測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)68號(hào)線（應(yīng)與SD端子相連）沒(méi)有連接到SD端子上。重新連接后，故障排除。
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