北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司（100072）談治國(guó)

我公司進(jìn)口加工中心比較多，在日常的維修和保養(yǎng)工作中積累了一套進(jìn)口加工中心維修的方法。本方法在維修工作中可以達(dá)到快速、準(zhǔn)確排除機(jī)床故障，降低機(jī)床維修費(fèi)用，保證機(jī)床正常服役有很好的效果。

1.進(jìn)口加工中心自身的特點(diǎn)

進(jìn)口加工中心相比其他設(shè)備有其自身的特點(diǎn)，其機(jī)械電氣都比較復(fù)雜。進(jìn)口加工中心特別是德國(guó)、美國(guó)的加工中心機(jī)械精度高，電氣控制復(fù)雜。其交換工作臺(tái)和換刀機(jī)械手部分更是一臺(tái)機(jī)床一個(gè)樣。

具體特點(diǎn)如下：①機(jī)床購買的價(jià)格比較高。②機(jī)床復(fù)雜程度高，功能強(qiáng)大，生產(chǎn)效率高。③機(jī)床使用的一般是最先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)、控制技術(shù)和控制理念對(duì)于我國(guó)的維修人員都是全新的內(nèi)容。④機(jī)床的機(jī)械精度高，結(jié)構(gòu)新穎。⑤機(jī)床加工的零部件大多是單位精度高，價(jià)值大的零部件。⑥機(jī)床停修對(duì)正常生產(chǎn)的影響大，經(jīng)濟(jì)損失大。⑦機(jī)床對(duì)維修和使用人員的技術(shù)水平要求高。⑧機(jī)床的刀具費(fèi)用、油類、濾紙等消耗費(fèi)用高。

進(jìn)口加工中心好用，加工的零件精度高，加工效率高。故障停修對(duì)單位生產(chǎn)影響大。維修這些設(shè)備在維修理論、維修方法、維修手段上都有很大的不同。基于以上原因要求設(shè)備維修人員在機(jī)床發(fā)生故障的時(shí)候能夠準(zhǔn)確快速地排除故障，盡量降低維修費(fèi)用，保證機(jī)床服役期間正常生產(chǎn)。

如何能快速準(zhǔn)確地排除機(jī)床故障，需要維修人員對(duì)設(shè)備原理和結(jié)構(gòu)的理解深度要達(dá)到一定的要求，要求維修人員自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)要完整，技術(shù)水平全面。在此技術(shù)上掌握一套科學(xué)的方法也是很有必要的。

進(jìn)口加工中心大多是復(fù)雜系統(tǒng)組成?？雌饋硎菬o從下手，但是如果用科學(xué)的辦法把它們分開，不過就是由數(shù)控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、機(jī)械液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)組成。其中最復(fù)雜的就是數(shù)控系統(tǒng)本身，數(shù)控系統(tǒng)也可以細(xì)分出NC、PLC、伺服驅(qū)動(dòng)、顯示器、電動(dòng)機(jī)及位置檢測(cè)元件等幾部分。將復(fù)雜系統(tǒng)分類在思考故障的時(shí)候可以有的放矢。

筆者在現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)積累了一些方法，同大家分享。不足之處請(qǐng)專家和同行斧正。

2.維修工作中技術(shù)準(zhǔn)備工作

維修進(jìn)口加工中心的時(shí)候由于其本身價(jià)值高，負(fù)責(zé)加工的零配件對(duì)單位重要，設(shè)備停修對(duì)公司影響比較大，對(duì)于維修人員的要求也比較高。在維修工作中需要做一些技術(shù)準(zhǔn)備工作。

（1）機(jī)床正常狀態(tài)的記錄。機(jī)床正常狀態(tài)包括的內(nèi)容很多，大體分為以下幾類。

電氣部分狀態(tài)：信號(hào)燈狀態(tài)；記錄什么燈亮，燈什么顏色的電路板指示燈的狀態(tài)；待機(jī)時(shí)什么狀態(tài)，幾個(gè)工作狀態(tài)指示燈的變化正常工作時(shí)電壓電流表的數(shù)據(jù)；各電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流值，機(jī)床正常工作時(shí)各種開關(guān)的狀態(tài)。

數(shù)控部分的狀態(tài)：機(jī)床正常時(shí)NC的參數(shù)；機(jī)床正常工作時(shí)PLC的狀態(tài)；輸入、輸出點(diǎn)情況的記錄，驅(qū)動(dòng)器正常工作時(shí)顯示內(nèi)容和狀態(tài)。

機(jī)械部分狀態(tài)：液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)各種表的顯示值，液壓系統(tǒng)正常時(shí)流量和壓力閥的整定值。

記錄機(jī)床正常工作狀態(tài)可以作為基礎(chǔ)資料進(jìn)行管理，機(jī)床有故障發(fā)生的時(shí)候，將故障時(shí)的信號(hào)同正常時(shí)信號(hào)進(jìn)行比較，可以快速發(fā)現(xiàn)引起故障的原因，在故障排除工作中有的放矢。

（2）機(jī)床安裝和驗(yàn)收工作的時(shí)候注意收集機(jī)床信息，詳細(xì)了解機(jī)床構(gòu)成和特點(diǎn)。機(jī)床廠家安裝調(diào)試機(jī)床是維修人員認(rèn)識(shí)機(jī)床、提高自身技術(shù)素質(zhì)的一個(gè)好機(jī)會(huì)。特別是大型進(jìn)口加工中心，機(jī)床復(fù)雜程度高，在廠家進(jìn)行調(diào)試完成后到用戶公司還要進(jìn)行重新組裝和調(diào)試。廠家的安裝調(diào)試人員大多是技術(shù)水平高、知識(shí)結(jié)構(gòu)全面的工程師。重視這項(xiàng)工作，可以詳細(xì)了解機(jī)床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、零部件的位置。電氣部分和數(shù)控系統(tǒng)的連接、調(diào)試的方法，為維修工作積累基礎(chǔ)技術(shù)資料，必要的時(shí)候可以留存數(shù)字照片作為現(xiàn)場(chǎng)記錄。收集的信息也包括零部件的規(guī)格型號(hào)，例如光柵尺、電動(dòng)機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、電路板的型號(hào)廠家等，為日后維修、解體、訂貨打下基礎(chǔ)。

（3）進(jìn)口加工中心使用的電氣零部件原理和控制過程的熟悉。進(jìn)口加工中心使用的電氣零部件很多，清楚其原理和控制過程對(duì)故障排除工作有很大的幫助。如變頻器、驅(qū)動(dòng)器、NC、PLC的電源介入，控制信號(hào)的輸入引腳，信號(hào)的接受和發(fā)送等，了解清楚在這部分出現(xiàn)故障的時(shí)候能快速準(zhǔn)確地判斷是外部信號(hào)沒有滿足還是裝置內(nèi)部有問題。

例如，611U西門子交流驅(qū)動(dòng)裝置在進(jìn)口加工中心上應(yīng)用比較多。通過查閱這方面的手冊(cè)對(duì)其進(jìn)行基本的分析。

（4）現(xiàn)場(chǎng)維修之前要注意聽取操作人員和以前維修人員的情況介紹，傾聽操作人員講述發(fā)生故障形成的過程，故障發(fā)展的過程。以前維修人員做過哪些測(cè)試和試驗(yàn)，做過哪方面的維修。如換過什么電路板，他們對(duì)故障的分析。在聽的過程中應(yīng)用自己的知識(shí)和技能得出判斷結(jié)果。這項(xiàng)工作非常重要，有些時(shí)候他們的一句話就可以讓我們維修人員省去很多查閱資料和理論分析的時(shí)間，甚至一句話就可以幫助我們找到故障的位置或有更好的方法處理故障。

（5）采取維修措施之前，一定要有科學(xué)嚴(yán)密的分析支撐，避免“瞎換件”、“亂換件”。換件是一種排除故障的常用方法。在更換備品備件的時(shí)候要有充分的科學(xué)分析，避免大量更換備品備件，由于更換備品備件引起的故障擴(kuò)大和新備品備件故障。另外更換的方法也需要按規(guī)程（如更換的時(shí)候要注意存儲(chǔ)板更換時(shí)要帶電或帶電池，更換其他電路板注意斷電）。不能沒有分析明白原理就認(rèn)為是硬件故障。

例如有一次維修一臺(tái)數(shù)控車床，出現(xiàn)主軸過載現(xiàn)象，維修人員判斷負(fù)載大，更換電動(dòng)機(jī)軸承、更換主軸潤(rùn)滑油。機(jī)械的故障都找了，還是沒有修好機(jī)床。結(jié)果是驅(qū)動(dòng)內(nèi)的熱敏電阻失效引起的現(xiàn)象。

3.進(jìn)口加工中心故障現(xiàn)場(chǎng)排除

進(jìn)口加工中心的故障分兩類，一類是數(shù)控系統(tǒng)有明確的報(bào)警信息或報(bào)警號(hào)碼，通過手冊(cè)查閱報(bào)警指向就可以解決故障；另一類是數(shù)控系統(tǒng)沒有報(bào)警，需要維修人員自己根據(jù)了解的故障情況進(jìn)行分析，找出故障部位，再進(jìn)行維修工作。

當(dāng)然，進(jìn)口加工中心的機(jī)床廠家報(bào)警信息設(shè)計(jì)的相對(duì)全面，沒有報(bào)警的機(jī)床故障占有比例很小。

（1）有數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警的故障處理?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)都有完善的報(bào)警系統(tǒng)，進(jìn)口數(shù)控加工中心機(jī)床廠家設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)也比較完善。通過這些報(bào)警號(hào)可以幫助維修工程師查找故障。按照數(shù)控系統(tǒng)提供的報(bào)警信息查找是一個(gè)故障查找的捷徑，也是進(jìn)口加工中心常規(guī)故障處理的基本方法。維修人員對(duì)這種方法應(yīng)用最多、最熟悉，這里不在贅述。有些報(bào)警信息沒有一個(gè)明確的方向或指出的方向沒有故障點(diǎn)，有些時(shí)候報(bào)警指很多指向也是很多點(diǎn)。這種情況就需要維修人員分析數(shù)控系統(tǒng)、電氣部分、機(jī)械部分控制原理，理清控制過程才能找到故障。

例如，筆者在維修一臺(tái)進(jìn)口加工中心時(shí)，機(jī)床上電后沒有工作就出現(xiàn)了過載報(bào)警。經(jīng)檢測(cè)機(jī)械部分沒有卡死，負(fù)載很輕。經(jīng)過對(duì)原理的分析了解到機(jī)床在上電動(dòng)機(jī)床自檢的時(shí)候驅(qū)動(dòng)發(fā)出少量脈沖，數(shù)控系統(tǒng)需要接收到編碼器發(fā)出相應(yīng)個(gè)數(shù)脈沖才確認(rèn)伺服系統(tǒng)完好。如果形成開環(huán)，也就是沒有接收到相應(yīng)個(gè)數(shù)的脈沖信號(hào)或脈沖信號(hào)少于正常個(gè)數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)認(rèn)為其部分有故障。為什么編碼器發(fā)出脈沖個(gè)數(shù)不對(duì)？也就是聯(lián)接部分、線纜部分、編碼器本身三部分的故障。經(jīng)過進(jìn)一步的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)編碼器本身、線纜部分都沒有問題。編碼器機(jī)械聯(lián)接部分松動(dòng)。產(chǎn)生了間隙，使編碼器脈沖個(gè)數(shù)不對(duì)，數(shù)控系統(tǒng)默認(rèn)是旋轉(zhuǎn)負(fù)載大，產(chǎn)生了過載報(bào)警。解決辦法很簡(jiǎn)單，恢復(fù)編碼器機(jī)械聯(lián)接部分，試車，故障排除。

（2）無報(bào)警進(jìn)口數(shù)控機(jī)床故障的排除方法。使用信號(hào)追蹤的方法PLC和NC信號(hào)的跟蹤發(fā)是一個(gè)最基本最有效的方法。該方法需要維修人員對(duì)PLC和NC的信號(hào)流有一個(gè)清楚的理解，對(duì)其編程語言熟悉。進(jìn)口加工中心發(fā)生無報(bào)警故障時(shí)維修人員需要根據(jù)故障現(xiàn)象按原理分析清楚PLC和NC的信號(hào)流動(dòng)情況。分析是由于哪一類信號(hào)缺失引起的機(jī)床動(dòng)作故障，是什么原因引起的信號(hào)不正常。找到根本原因，機(jī)床故障就解決了。

例如，用信號(hào)跟蹤的方法查找換刀部分故障。自動(dòng)換刀部分是進(jìn)口加工中心最復(fù)雜部分之一，其信號(hào)流是由NC對(duì)指令進(jìn)行解碼，機(jī)床各坐標(biāo)軸運(yùn)行到換刀位置，主軸進(jìn)行定向工作，刀庫旋轉(zhuǎn)到位，機(jī)械手進(jìn)行換刀準(zhǔn)備，主軸進(jìn)行松刀動(dòng)作、吹氣，機(jī)械手換刀。清楚了信號(hào)的流向，遇到機(jī)床故障就可以跟蹤信號(hào)，可以快速準(zhǔn)確地找到機(jī)床故障。進(jìn)口加工中心的程序設(shè)計(jì)保護(hù)、自鎖、互鎖部分比國(guó)產(chǎn)加工中心完善。這給維修人員讀懂程序增加了一定的難度，不過維修人員熟悉以后會(huì)對(duì)程序的設(shè)計(jì)理解有一個(gè)很大的提高。通過本方法能達(dá)到快速準(zhǔn)確地診斷進(jìn)口加工中心的目的。這種方法也是解決進(jìn)口加工中心疑難故障的最有效的方法。

（3）進(jìn)口加工中心故障中有些是器件失效。如顯示器失效，電源燒毀、驅(qū)動(dòng)板故障。該類故障判斷起來相對(duì)比較容易，只需要維修人員排除器件外圍引起故障的可能性，按操作規(guī)程更換器件可以排除故障。

4.結(jié)語

以上是筆者在現(xiàn)場(chǎng)維修進(jìn)口加工中心的一點(diǎn)心得，說明了維修工作需要做的一些準(zhǔn)備工作，機(jī)床故障的處理方法，需要注意的一些問題，加深維修深度、節(jié)約維修費(fèi)用等。該方案能快速準(zhǔn)確排除機(jī)床故障，減少設(shè)備停修時(shí)間，降低設(shè)備維修費(fèi)用。