SINUMERIK 810D 系統(tǒng)機械手故障排除與解決方法
2016-9-2 來源：東莞市技師學院 機械工程系 作者：溫樹堂
摘 要：SINUMERIK 是西門子為其數(shù)控系統(tǒng)注冊的品牌，90 年代末西門子推出SINUMERIK 810D 系統(tǒng)。SINUMERIK810D 系統(tǒng)的特點是在數(shù)字化控制的領域中，第一次將CNC 和驅(qū)動控制集成在一塊主板上，快速的循環(huán)處理能力，使其在模塊加工中獨顯威力。它比以往的數(shù)控系統(tǒng)更加容易使用，更加簡單易懂，它的硬件結(jié)構(gòu)更加清晰、小巧、智能化，顯示界面好更加清晰飽滿，功能更加先進，反應速度更快。它以其高質(zhì)量、高性能, 得到了廣大用戶的認可, 就其系統(tǒng)本身而言完全經(jīng)受得了連續(xù)長時間的工作考驗, 當然故障還是難免的，總結(jié)我在使用過程中的故障主要存在于軸向功能上，下面就以軸向功能故障做一個簡單地分析并提供一些解決方案，希望能給使用或喜歡使用SINUMERIK 810D 系統(tǒng)的同行們帶來點思路和幫助，也懇請大家提出寶貴意見。
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心；凸輪式機械手；刀庫；機床維護；企業(yè)效益
1、數(shù)控加工中心簡介與故障描述
數(shù)控加工中心是由機械設備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復雜零件的自動化機床。它是一種功能較全的數(shù)控加工機床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設備上，使其具有多種工藝手段。加工中心設置有刀庫，刀庫中存放著不同數(shù)量的各種刀具，在加工過程中由程序自動選用和更換。由于機床機械手使用頻率較高的原因出現(xiàn)故障的概率也大大增加，在機床啟動過程中，系統(tǒng)會對機床軟硬件進行檢測，但是開機后會顯示“700048”，機床報警無法工作。查閱說明書查閱是機械手伸出故障，重啟機床后故障還是沒有解除，完全無法正常工作。
2、機床故障分析與處理過程
數(shù)控加工中心是以凸輪作為驅(qū)動機構(gòu)的凸輪式機械手, 它具有結(jié)構(gòu)簡單，動作平穩(wěn)，相位準確、工作節(jié)奏快、成本低等獨特優(yōu)點。首先嘗試進行機械手的手動換刀，輸入相關(guān)換刀指令后，系統(tǒng)沒有反應，換刀失敗，系統(tǒng)又再次報警。查閱說明書得知，數(shù)控加工中心是由于執(zhí)行下一步“從刀庫出刀”失敗，所以換刀動作中斷。
（1）凸輪式機械手不能從機床的刀庫中完成出刀動作的原因有很多，例如液壓缸、油壓、傳感器、電磁閥、主軸系統(tǒng)等常見故障，一般來講都是從這些簡單且容易檢測的指標開始入手排除故障。檢查步驟如下：
1）液壓缸因液壓系統(tǒng)壓力不夠或漏油而無法運動或位置松動，檢查機床刀庫液壓缸并無異常，各動作到位；然后再檢查主軸系統(tǒng)的松刀液壓缸也并無異常，經(jīng)檢測油壓值也在正常范圍內(nèi)，且沒有發(fā)現(xiàn)漏油痕跡。
2）機械手的傳感器感應開關(guān)是否為0，在執(zhí)行換刀指令時，換刀信號均由傳感器發(fā)出，如果傳感器開發(fā)出的信號為0，則機床的機械手是沒有反應的，檢查兩感應開關(guān)，信號正常，開關(guān)的位置也沒有松動。
3）軸功能的電磁閥是否失靈，在執(zhí)行換刀動作時電磁閥是靠接通液壓缸來完成的。如果電磁閥失效，則液壓缸是沒辦法進油，刀具就無法運動，后經(jīng)檢查機床的電磁閥動作正常。
4）主軸系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能執(zhí)行換刀動作。①判斷刀柄尾部的拉釘?shù)拈L度是否適中，并檢查主軸液壓缸是否運動到位，是否能將刀具頂“松”；②檢查拉桿尾部空心螺釘位置是否松動并發(fā)生了變形而使液壓缸行程滿足不了“松刀”的要求；③檢查頂桿的設計是否合理，使用過程中是否已出現(xiàn)變形或磨損現(xiàn)象，從而影響到刀庫的使用壽命和機床的加工質(zhì)量和粗糙度；④主軸在裝配調(diào)整過程中，由于刀具移動量調(diào)得太小，致使在操作使用過程中一些綜合因素導致不能滿足“松刀”條件。
（2）通過以上的分析與故障的檢修與排查，基本上能夠確定是由于制造裝配過程中出現(xiàn)一些變形與偏差而出現(xiàn)的故障，故解決故障的方法是拆下“松刀”液壓缸，檢查發(fā)現(xiàn)空心螺釘?shù)?ldquo;伸出量”調(diào)整得太小，使得“松刀”液壓缸行程不到位，而刀具在主軸錐孔中“壓出”不夠，刀具無法取出，調(diào)整空心螺釘?shù)?ldquo;伸出量”，保證在主軸“松刀”液壓缸行程到位后，刀柄在主軸錐孔中的壓出量為 0.4~0.5mm。經(jīng)以上調(diào)整后，報警解除，數(shù)控加工中心正常運行。
3、如何減少數(shù)控加工中心機械手的故障率
機械手結(jié)構(gòu)相對復雜，在機床運行中使用頻率較高，機床上有一半以上的故障都與之有關(guān)。如何減少故障率，提高使用壽命，增強企業(yè)效益，是擺在我們面前的一道難題，因此機械手日常維護與保養(yǎng)就顯得十分重要。本人結(jié)合使用過程中的一些經(jīng)驗與常識，提出以下幾點建議。
（1）為防止在機械手換刀時發(fā)生碰撞，禁止將超重、超長的刀具裝進刀庫；
（2）經(jīng)常手動松拉刀，清潔主軸的錐孔。
（3）注意保持刀具刀柄和刀套的清潔。
（4）檢查機械手鎖刀舌是否正常。
（5）經(jīng)常檢查刀庫回零位置是否正確，檢查機床主軸回零點位置是否到位，發(fā)現(xiàn)問題要及時調(diào)整，否則不能完成換刀動作。
（6）檢查刀庫各個部件是否正常，關(guān)鍵零件是否損壞。
（7）檢查換刀機構(gòu)凸輪箱油量是否充足，使用150-220# 液壓油。
4、結(jié)論
在實際工作中,了解和熟悉SINUMERIK 系統(tǒng)豐富的操作功能外，日常的維護和細致的工作態(tài)度也是至關(guān)重要，這樣對外圍故障的判斷和排除也是有著事半功倍的作用。由于SINUMERIK 810D 系統(tǒng)應用較廣，功能強大，只有掌握好系統(tǒng)應用與機床的操作才能深入研究其功能，才能做好系統(tǒng)調(diào)試維修工作，充分發(fā)揮出數(shù)控加工中心的價值。
參考文獻：
[1] 王洪波. 數(shù)控機床電氣維修技術(shù)——SINUMERIK 810D/840D 系統(tǒng)[M].電子工業(yè)出版社.
[2] 王洪波. 圖解SINUMERIK 810D/840D 系統(tǒng)調(diào)試與維修技巧[M]. 電子工業(yè)出版社.
[3] 陳先鋒. 數(shù)控技術(shù)應用工程師[M]. 人民郵電出版社.
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