供气不足引发的一起数控机床故障
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 29244 次点击
李海锋陈涛
1.故障现象
立式加工中心,配西门子810D控制系统和气动拉刀器。机床执行换刀动作时,经常出现“Feedstart”按钮的发光二极管熄灭现象,轴无法运行,需重按此钮恢复操作。有时会连带伺服单元掉电(“DrivesON”按钮指示灯熄灭),只有关闭机床重新开机才能恢复正常操作。伴随此现象的发生,机床报警提示内容有“Emergencystop”、“Pneumaticpressuretoolow”、“Axisfeedstop”等等。
2.检查
该设备是在验收调试时发现此故障的,由于是新机型,用户对其控制系统很陌生,误以为多次关开机床,是调试工作的必然过程。机床交付使用后,不但以上故障时有发生,而且发生了换刀时撞坏换刀器事故。在查找故障原因时,基于对西门子控制系统的信赖,首先怀疑的是车间供电系统有问题,尤其是时有时无的故障现象,使人怀疑供电电源中串进了高频干扰。经过示波器跟踪监查,排除了此种可能。
检查机床工作气压,气压表指示进气压力0.6MPa,符合机床技术指标。机床卖方多次派出售后服务人员到现场,除采取检查电器、电缆连接、调整安全门开关等常规措施外,还更换了NC系统组件,故障曾一度消失。售服人员一走,原故障重又出现。
3.分析
检查电源没有问题后,将问题集中到供气环节上。压故障和换刀动作有关,该机床的拉刀器拉刀、松刀动作是气动控制,换刀时,伴随着换刀动作,巨大的吹气响声是其他机床所没有的。联想到报警信息中有一条“Pneumaticpressuretoolow”提示,而气压表指数却正常,猜想此条提示中的“Pneumatic”可能也和供气流量有关,观察换刀动作过程发现,拉刀器松刀时伴随着主轴孔内吹气,机床进气压力由0.6MPa瞬间跌落到0.25MPa。正是此时,机床显示“Pneumaticpressuretoolow”报警信息。由此推断机床设计者在系统出现此条报警后,为避免换刀器由于气动力不足造成损坏,而保护性地阻断伺服轴运行,甚至关断伺服系统,使下次换刀无法进行。可以断定,故障的发生是压缩空气流量不足造成的。
4.故障排除
对供气流量不足的问题采取补偿措施:①机床进气端加装储气罐;②为省气,摘掉刀库内清屑气源;③鉴于车间气源已经过滤,更换了机床空气过滤器滤芯(以粗代细);④经过多次试验,保证正常换刀的最低空气压力值为0.35MPa,参照此值,调低空气压力开关设定值,做到既能安全换刀,又不出现“Pneu-maticpressuretoolow”报警。经上述改动后,机床运行一年来,故障不再出现。
值得一提的是:采取这些办法,在一定程度上降低了机床的安全性能指标,是一种权宜之计,有待于从增大供气量上求得根本解决。
数控机床发生故障后,首先要检查客观原因,即仔细检查供电、供气、供油、供液这些机床运行保障条件,然后再怀疑主观上的原因,即机床本身是否出了问题。遵循“先外后内”的原则,有些看似疑难的问题,解决起来往往会很简单,少走许多弯路。