数控球道磨床维修案例.doc

目 录
数控球道磨床案例 2
案例1、一轴磨不到工件故障维修 2
案例2、手动轴不动作故障维修 2
案例3、数控球道磨床磨轮修整器旋转不停故障维修 3
案例4、数控球道磨床开机不返回参考点故障维修 4
案例5、数控球道磨床加工程序中断故障维修 5

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数控球道磨床案例
案例1、一轴磨不到工件故障维修
数控系统
西门子3M系统。
故障现象
这台机床有两个工位，第一个工位工件的球道磨削不到，而第二个工位的工件磨削正常。
故障分析和检查
在接到故障维修申请后，首先询问机床操作人员故障是在什么情况下发生的。机床操作人介绍说，故障是在更换新型工件之后出现的。
分析机床的工作原理。这台机床有两个工位，两个砂轮主轴分别有X轴和Y轴控制。根据机床的加工原理，每个工件有6个球道，每磨一个球道砂轮修整一次，因此认为可能砂轮修正有问题，但检查修整器并没有发现问题。
因为机床操作人在调整工件时要修改一些R参数，怀疑可能有误操作。在对加工程序检查分析时发现，参数R33是对修整进行设置的：0-两个砂轮都修整；1-只修整X轴砂轮；2-只修整Y轴砂轮。对这个R参数进行检查，发现被设置为1，即对X轴砂轮进行修整，所以出现这种现象。这是机床操作人机床失误造成的。按机床要求，两个工位都削磨时应该设置为0，都修整。
故障处理
将R33的数值设置为0后，加工恢复正常。
维修总结
通过这个故障的维修，可以发现有一些机床所谓“故障”是机床操作人无意中的操作失误造成的，特别是更换加工零件品种时更容易出现。
案例2、手动轴不动作故障维修
数控系统
西门子3M系统。
故障现象
这台磨床有一次操纵X,Y和B轴都不动作。
故障分析和检查
因为三个轴都不动作，说明总的伺候使能没有加上，根据系统工作原理总的伺候使能信号为PLC输出Q66.7，利用系统诊断功能检查Q66.7的状态为“0”，确实没有加上。
查看PLC用户程序PB251中的17段关于总使能Q66.7的梯形图，如图6-61所示，利用系统状态显示功能，观察这段梯形图的各个原件的状态，发现输入I10.6的状态为“0”，导致总使能Q66.7的状态为“0”。

总进给使能Q66.7梯形图
查看机床电气原理图，PLC输入I10.6连接的是接近开关B10.6，如图6-62所示，确定该开关检测修理器是否在位。其状态为“0”，说明修理器没有在位，但检查修理器在位没有问题，可能接近开关的检测反馈有问题。检查接近开关B10.6，发现该开关没有问题，只是有些松动，无法正确反映到位信号。

PLC输入I10.6连接图
故障处理
将接近开关调整好距离并且紧固后，机床恢复正常功能。
案例3、数控球道磨床磨轮修整器旋转不停故障维修
数控系统
西门子810M系统。
故障现象
这台机床开机打开控制电源，磨轮修整器就旋转不停。
故障分析和检查
根据机床工作原理，磨轮修整器是靠液压马达来驱动旋转的。液压马达是电磁阀控制的。
电磁阀的控制原理图如下图所示，如果修整器一直旋转，有几种可能性，一种可能为PLC输出Q1.5的输出为高电平，使继电器K15得电，但利用系统DIAG-NOSIS功能检查PLC的输出Q1.5的状态，其状态为“0”，没有问题，这种可能被排除了；另一种可能是继电器K15有问题，检查K15的常开触点闭合，而K15的线圈却没有电压，说明这个继电器的常开触点粘合了。
PLC输出
Q1.5
K15
K15
24v
ISS5

磨轮修整器控制原理图
故障处理
更换新的继电器，机床故障消除。
案例4、数控球道磨床开机不返回参考点故障维修
数控系统
西门子810M系统。
故障现象
这台磨床在开机返回参考点时，各轴不动作，手动也不动。
故障分析和检查
检查控制面板发现分度装置落下的指示灯没亮，这台机床为了安全起见，只要分度装置没落下，机床的进给轴就不能运动。但检查分度装置，已经落下，没有问题。
根据机床厂家提供的PLC梯形图，PLC的输出A7.3控制控制面板上的分度装置落下指示灯。用编程器在线观察梯形图（如图6-63所示）的运行，发现M143.4没有闭合，致使A7.3的状态为“0”。
M143.4指示工件分度台在落下位置，继续观察图6-64所示的梯形图，发现由于输入E13.2没有闭合导致M143.4的状态为“0”。

输出Q7.3梯形图

标志位F143.4梯形图
根据电气原理图，如图6-65所示，PLC输入E13.2接的是检测工件分度装置落下的接近开关13PS2，将分度装置拆开，发现机械装置有问题，不能带动驱动接近开关的机械装置运动，所以E13.2始终不能闭合。

PLC输入E13.2梯形图
故障处理
将机械装置维修好后，机床恢复了正常使用。
案例5、数控球道磨床加工程序中断故障维修
数控系统
西门子810M系统。
故障现象
在自动加工中，工件磨削完之后修整砂轮时，带动砂轮的Z轴向上运动，停下后，砂轮修整器并没有修整砂轮，自动循环停止，但屏幕上没有报警指示。
故障分析和检查
根据机床的工作原理，在修整砂轮时应该喷射切削液，冷却砂轮修整器，但多次观察发生故障的过程，却发现没有切削喷液。
根据机床控制原理，如图6-66所示，冷却液的喷射式是由电磁阀4SOL5控制的，而电磁阀是由PLC输出Q4.5控制的直流继电器控制的。在机床故障停机时利用数控系统的PLC输出的DIAGNSIS功能，在线观察PLC输出Q4.5，其状态为“1”，没有问题，检查直流继电器K45也没有问题，接着检查电磁阀的线圈上也有电压，因此确诊为电磁阀有问题

PLC输出
Q0.45
K45

24V
V

K45

4SOL5

切削液喷射电磁阀控制原理图
故障处理
更换电磁阀，机床故障消除。
案例6、数控球道磨床1681报警维修案例
数控系统
西门子810M系统。
故障现象
这台机床在运行自动工件加工程序时，出现1681报警（“Servo enable trav axis”，轴向运动伺服使能），指示Y轴伺服能使信号取消，在手动时移动Y轴并不产生报警。在自动加工时，Y轴机械手每次都是在向夹具旋转的途中出现报警，自动循环中止。
故障分析和检查
根据故障现象，手动运动Y轴没有报警，而自动运行程序时就出现Y轴报警认为，可能是这时Y轴运行的伺服条件没有满足。Y轴伺服使能Q112.2的梯形图如图5-11所示，在运行加工程序时，监视梯形图的运行，发现Y轴的使能条件是由于F24.0的状态变为“1”而失效的。根据系统的工作原理，F24.0是NC系统故障信号，它的状态为“1”说明是因为NC系统报警使Y轴的伺服使能条件破坏。检查NC系统还有报警“2065 N20 Pos. Behind SW overtravel （位置在软件开关后面）”，指示N20语句超软件限位。对加工程序进行检查，在出现故障时执行程序的N10语句，移动Y轴，下一个语句为：N20 G01 Z R370，让Z轴移动到R370指定的位置。为此对R370进行检查，发现R370设置过大超出Z轴软件限位，在执行N10语句时，NC系统检测下一个语句N20，发现问题后产生报警并使Y轴伺服使能条件被破坏，产生1681报警，指示Y轴运行停止。

Y轴伺服使能Q112.2的梯形图
故障处理
将R370按照规定的数值设置后，机床加工运行恢复正常。
维修总结
这个故障虽然是报警指示Y轴故障，但如果盯着Y轴去检查，那就南辕北辙了。所以，通过原理分析也好，通过查看其他报警也罢，全面地检查才是理性的选择。