维修工作实例,再谈数控机床的管理、使用及维修

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企业如何做好数控机床的管理、使 用、维修、改造等工作，部领导及各级领导历来非常重视，开发和推广数控技术是生 产力发展技术进步的必然规律，振兴机械制造业是发展国民经济的重要环节，而振兴 机械制造业的重要手段是数控机床，这要求企业要不断进步，做好数控设备寿命周期 管理的全部工作，不断降低生产成本，提高企业效益。十多年来不少企业和单位发表 过这方面工作看法、体会和经验的文章，笔者在“96机械工业数控设备使用、维修、 改造经验交流会”上发表过“谈数控机床的管理、使用及维修”（后面简称为“前 文”），这些都是各企业和单位工作的亲身体会。从八十年代初经“六五”、七五”、 “八五”技改工作，很多企业的生产设备构成中数控机床的比例大量增加，对数控技 术的认识，对数控设备的管理使用维修等工作和七十年代未八十年代初相比有了长足 的进步，探索和积累了很多好经验。经过十几年的改革开放，企业体制的调整：转轨 ，面对激烈的市场，数控设备的管理工作也出现新的问题（如数控设备技术力量的流 动）需企业不断改进自己的工作加以适应，以提高企业效益，本文通过几个实例在 “前文”的基础上再突出几点如下：

    一、前期管理：突出造型和购置的论 证和现场施工
    企业对不是自己设计开发的产品（如引进技术或是来料加 工等）的加工对象一定要吃透，对其加工艺过程、工艺性能要反复研究，得出最佳方 案，这是设备选型的依据。如××公司的曲轴箱生产线，加工图纸是国外的，工艺过 程为左、右箱体铸件分别由两台立式园台铣床铣削平面后由立式加工中心，左箱右箱 同时装夹，进行加工，定为后道工序经五台加工中心完成工件须经过五次装夹。所选 机床为三轴。可加一旋转轴，交流伺服，脉冲编码器反馈的半闭环控制。所选机床的 精度指标从设备的图纸的尺寸要求看完全可以满足机床安装调试完成后进入试切阶段 时，单件和小批试切经三座标测量仪件测，尺寸合格，但尺寸已到了公差带的边缘， 到了生产批量的试切问题出现，大部份不合格，尺寸超差且飘乎不定，没有规律CP值 更是差的多。刀具夹具加工程序，机床参数各方面的调整反复多次也无效果，最后问 题落到了机床的定位精度，由于丝杠的热变形不稳定而在变，乙方只好在二序和三序 的机床上加装光栅尺，取代编码器改成全闭环的位置反馈控制，问题才得以解决。这 样新机床在现场还没投产即行改造，给日后的机床保养和维修埋下了隐患，通过以上 介绍笔者认为：
    1．五道工序，五台机床，五次装夹，加大了累计误差，把本来较宽的尺寸公差带吃的过了头，考虑机床精度时应该从后道工序向前道工序推进，二、三序的机床精度要高于一、四、五序的才好。
    2．加工过程的五道工序变不了，但应减少工作的装夹次数，最好选型为高性能的机床，装夹3次或2次完成加工是保险的。
    3．选购和验收机床时突出机床的热稳定性指标，可以用检测重复定位精度的办法，行程尽量长的，在GoOl00％的状态下往返循环读表，连续2小时最好4小时以上即可看出热变形的程度。
    4．项目实施中无论甲方还是乙方对技术问题可以讨论，也可争论，必要时可以咨询请教该坚持的一定要坚持。还是前面的××公司在机床进入现场时乙方没有安装地脚螺钉来固定机床，甲方也没有坚持，到了40台机床（××公司项目机床总数为40台）摆满现场试切出问题时，才意识到螺钉的重要，因机床的水平总在变，APC（自动交换工作台）没有地脚固定更是不行（几次发生过交换时碰撞），本来不复杂的事，生米已成熟饭，不好办了，最后乙方只得特制一批压板用膨胀螺钉将机床压住，来凑合过关，这也给日后的设备管理工作留下了麻烦。

    二、后期管理：从维修实例，看数控维修技术力量的稳定。
    例l：车床CK7815，系统为日本原装Fs一3TA。机床工作中突然停车，CRT上没有报警，关机后重新启动还是不行。经查发现七轴伺服驱动板上F1、F2、F3中的F1熔断。切削负载并不大，检测电机没有问题，用万用表测试SCR模块也没发现问题，伺服控制板放到另一台机床上工作正常，换上F1通电后手动X轴，F1没断而F2断了，因此判定还是SRC模块的问题，说明用普通的指针式万用表测试普通SRC管子的方法来判别现在的SRC模块是不行的。因此我用500v摇表进行摇测，拆了模块的接线，对模块的A、K只瞬间的一搭，摇表即通说明A、K已经短路，因驱动板上的保险电阻完好，说明模块是内部击穿属自然损坏。拆下后看模块是富士公司产品，2oov40A 二块，上各为三相全桥I反组的一半。二块各坏了一相。买相同的模块为3900元一块，密云即没有原来的模块，他们可以改，需将板子送去也要4800元，后来我们仍用了北京椿时的产品，每块一个桥臂共6块（250v，45A），170元一块，在原来的散热器上钻孔，攻丝安装好，接线试车机床工作正常。节省了几千元。这里要注意的是，原接线三相桥的元件不是我们熟悉的1354．62的顺序而就是135。246的顺序这样和原板子上的控制极G1一G2相对应。
    例2：XH714立式加工中心，系统是BS06M，直流伺服CRT没有报警，机床就是不动。经检查X轴伺服板上TGLS灯报警，说明电机断线，电机的接线是不会断的，判断可能是电刷不好，取下电刷发现电刷的弹簧烧断，一个好的也没有，其原因是BESK制造电机时电刷的刷握有注塑的毛刺，造成不是炭刷的辫子线导电而是弹簧在导电，才将弹簧烧断，拿下电机帽子清除毛刺，用铜皮做了垫片，幸好整流子没问题，更换新电刷装好开机恢复正常。这只是X轴，其它轴如何？BESK的电机肯定是一批存在这样的毛病，于是检查Y轴，Z轴和刀库电机都是一样的问题，刀库电机最严重，机床通电、电机处于锁O的制动状态，电刷位置的整流子表面由于放电出现凹坑，只好将电机拆下来，上车床修光整流子的表面，片间绝缘用锯条磨削的小刀刮好（行话说为剔牙缝）电机全部装好后通电试车，X、Y、z轴回另都正常。刀库回另时，刀库快速冲动后CRT报井，这说明刀库电机拆装
后位置反馈的分解器反馈出了问题，位控板是A20B一0010一0100／03B。分解的型号是TS530N。33E9、3000Hz，输人为3．5V，分解器和电机齿轮传动为1：2，拆装后出现的问题是分解器的位置不对了，定位板不可能有问题，调整分解器定子的转位几次都不起作用。分解器的输人为3．5v的sin的cos二个信号，输出也应是正位波信号，手头又没有示波器，我将其齿轮和电机脱开，将刀库的刀座位置调正，在电机的插头处用万用表测分解器的输出电压，测到其输出电压最低时AC1.15V左右，定下分解器转子位置，即是其波距另点再和电机齿轮装好后通电试车刀库回另正常，机床恢复工作，全部工作历时2天。
    例3：VA55立式加工中心，日立精机，系统为FS一11MF，直流伺服14”彩色CRT。故障发生情况是操作者加工一件活后离开机床大约20分钟回来发现CRT画面上全乱了，没有正常显示，只是乱七八糟各色的条条道道了，关机再开还是照样的乱七八糟。这说明是主板和MDI/CRT通讯出现问题，检查主板，七段数码管显示小C报警（正常时应为1）说明光缆有了毛病，I／O单元的IFOI一也为报警状态，系统共两棵光缆，一棵为I／O，一棵为MD1／CRT，取下光缆，用光照射，光缆没有折断，其中和MPI／CRT通讯的一棵二芯的亮度不一样，其中一芯较暗，是否坏了拿不定，把光缆拿到另一台FS一IOTE系统上，（10TE系统也是二棵光缆和外部通讯），证明光缆是好的。MDI／CRT部份的控制板A201B一1000一0850／09B。即无备件也无相同设备无法判断，是主板的光缆接口问题也无法判断，电源板是A20B一1001一0160／04A。上面的五个熔断器均没熔断，因该机床的操作台是可移动的，几个板子垂直装人，空间极小，手进不去，无法在线测量，电源板拿下来接上AC2oov测量输出电压，5V、24V均正常。检查CRT部分灯丝，高压包聚焦，偏转线圈等均无损坏迹象。再装好后通电还是照样，这时我冷静下来，CRT 上虽很乱，但亮度不够，关机时不像正常时闪亮一下（在家看完电视关机时屏幕也是闪亮一下的），我判定还是电源板的问题，因CRT的电源是DC24V，再把电源板取下，手进不去就在24V端子上线，装回去通电检查24v，变成不到19v了，说明电源板24v输出空载时正常加上CRT 负载降到了不到19V。再取下板子测试滤波后的电压在20V，说明滤波电容容量严重下降，更换后机床通电CRT恢复正常。

    笔者所以举以上五个例子认为有代表性，意在说明如下看法：
    1． 数控机床故障的绝大多数发生在接口以外，没有太深奥的技术理论，因为我们的工作是在管好、用好、修好机床，更不是在开发NC产品，只要具备机床电气和机械等维修行道的基础知识和较扎实的基本功底，细心、钻研精神和敬业的工作责任心，数控机床的维修技术是不难掌握的。
    2．由于数控机术密集了相当的高新技术，几年来各企业相继分配了不少本科生担当编程和维修工作，对他们企业投入相当的力量进行学习、培训,他们能独立工作后有的调走有的干脆辞职，前3、5年笔者助手中2人去了合资公司，对于这样的人员流动企业没有好办法，只能面对现实，笔者认为企业应多着眼于中专、职业高中或大专生，和具有几年维修基本功的相应人员，只要努力钻研，有敬业爱岗的精神，经过培养锻炼即可成为相对稳定的技术力量。
    3．在"前文"的基础上突出维修技术档案的管理，定期举行维修技术研讨会，确定主题，落实任务到人头，通过实例解剖机床，逐步深入技术，公开共同提高，维修技术成为集体财富，要形成制度，以保持数控维修力量的相对稳定。
    4．企业领导层也要加强对数控设备管理的学习和提高，他们对数控技术有了体会就会给数控设备管理工作给予支持，设备主管负责人更要领先掌握自己的设备技术，具备动手能力，懂设备，会管理，这样工作起来得心应手，为企业节约资金增进效益。