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        職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與維修

        2011-10-20 07:21:28長江職業(yè)學(xué)院夏伯融
        河南科技 2011年22期
        關(guān)鍵詞:法蘭克刀架機(jī)床

        長江職業(yè)學(xué)院 夏伯融

        職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與維修

        長江職業(yè)學(xué)院 夏伯融

        加入世貿(mào)組織后,中國逐步成為“世界制造中心”,社會(huì)對高技能人才需求的呼聲也越來越高。有專家預(yù)言:21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭就是數(shù)控的競爭。在這樣的背景下,廣大的職業(yè)院校紛紛開設(shè)數(shù)控加工專業(yè)并投入大量資金引進(jìn)數(shù)控設(shè)備用于教學(xué),因此保持這些數(shù)控設(shè)備的正常運(yùn)行也隨之成為保證教學(xué)活動(dòng)正常開展的重要因素之一。然而,由于師資和人才需求方面等原因,大多數(shù)院校并沒有專門配備數(shù)控維護(hù)維修方面的人員。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國職業(yè)院校的數(shù)控設(shè)備完好率不到70%。大量設(shè)備因故障閑置不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi),同時(shí)也嚴(yán)重影響了實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的正常開展,惡化了人才培養(yǎng)硬件環(huán)境。

        一、職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備的維修現(xiàn)狀

        筆者于2002年成為一名數(shù)控教師,在長達(dá)9年的數(shù)控教學(xué)中,學(xué)校先后引進(jìn)了20多臺(tái)法蘭克、西門子(2010年購買)和華中數(shù)控系統(tǒng)(三種系統(tǒng)的機(jī)床分別為6臺(tái)、3臺(tái)、14臺(tái))的數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心。表1為學(xué)校機(jī)床維修記錄統(tǒng)計(jì)表。

        表1 學(xué)校機(jī)床維修記錄

        從表1可以看出:

        1.華中數(shù)控機(jī)床雖然故障較多,但單次維修費(fèi)用較低,并且廠家提供免費(fèi)上門檢修,許多小故障均未產(chǎn)生費(fèi)用。而法蘭克機(jī)床故障率較低,但出現(xiàn)故障后人工檢查費(fèi)用較高,以2008年武漢地區(qū)為例,從北京法蘭克武漢分部同城派遣一名維修人員來校檢查設(shè)備故障,需上門費(fèi)3 500元,維修成本較高。據(jù)了解,西門子維修費(fèi)用不低于法蘭克。所以,職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備的引進(jìn)不能一味求洋求貴求新,高價(jià)買回的設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,將產(chǎn)生高額的維修費(fèi)用。加之這些設(shè)備沒有生產(chǎn)盈利,其維修費(fèi)用學(xué)校很難支出。引進(jìn)設(shè)備最好是以比較實(shí)惠的國產(chǎn)設(shè)備為主,只引進(jìn)少量進(jìn)口設(shè)備用于教學(xué)拓展。

        2.表1中的數(shù)據(jù)還反映了另一個(gè)問題,2002—2008年維修費(fèi)用近8萬元,而2008—2011年只有3萬元。學(xué)校的數(shù)控設(shè)備是逐年引進(jìn)的,并且沒有報(bào)廢設(shè)備。按道理,后3年設(shè)備增多并逐年老化,維修成本應(yīng)該相應(yīng)增加。其實(shí),從數(shù)據(jù)中我們看到,2008—2011年維修次數(shù)確實(shí)增加了,占總維修次數(shù)的2/3左右,但維修費(fèi)用卻大幅減少了。原因是單次維修成本降低了,其中,主要是降低了人工費(fèi)用。學(xué)校教師在經(jīng)歷過多次設(shè)備維修以后,也慢慢掌握了一些數(shù)控設(shè)備基本的維修知識(shí)。2007年后,多數(shù)故障都由教師自己判斷和排除,沒有產(chǎn)生維修費(fèi)用。下面,筆者將根據(jù)自己的維修經(jīng)驗(yàn)和一些維修案例和廣大同行進(jìn)行簡單探討。

        二、數(shù)控機(jī)床的故障診斷及處理

        職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備主要用來教學(xué),大部分都沒有實(shí)際生產(chǎn)或少量投入生產(chǎn),許多設(shè)備使用十年的加工工時(shí)還沒有一些企業(yè)半年的使用工時(shí)多。雖然年限比較長,但是使用損耗并不大。這就好比私家車和出租車一樣:出租車一年跑20萬公里,所以每年都要大修;而私家車15年才跑20萬公里,平日根本不需要大修,一般都是些小問題。數(shù)控機(jī)床的故障主要分為三大類:機(jī)械故障、電氣故障、系統(tǒng)故障。

        1.機(jī)械故障。機(jī)械故障主要是由于機(jī)床使用損耗導(dǎo)致零件失效,或因使用不當(dāng)造成零件損壞所致。由于數(shù)控機(jī)床相對于普通機(jī)床減少了傳動(dòng)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)也更加簡單,一般很少出現(xiàn)問題,即使需要更換零件也不太復(fù)雜,大部分問題教師都可在校內(nèi)完成維修。機(jī)械故障中,刀架故障出現(xiàn)的概率較高,因?yàn)樯婕癙LC和電氣部分的控制,只懂普通機(jī)床維修的老師感到難以下手,其實(shí)大多數(shù)刀架故障僅需要簡單的知識(shí)就可以解決。下面,筆者通過兩個(gè)案例介紹。

        案例一:華中數(shù)控車床刀架不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

        維修過程:通過梯形圖檢查刀架換刀信號(hào),確定信號(hào)正常。檢查刀架電機(jī)進(jìn)線電壓,確認(rèn)正常,由此確定故障出現(xiàn)在刀架電機(jī)和刀架本身。拆下刀架電機(jī),用銅棒轉(zhuǎn)動(dòng)刀架蝸桿,發(fā)現(xiàn)反向可微動(dòng),正向遇巨大阻力,由此確定刀架機(jī)械部分故障。拆下刀架,未發(fā)現(xiàn)零件損壞,重新裝上,故障解除。

        案例二:法蘭克立式加工中心Z軸自鎖。

        維修過程:手輪和移動(dòng)鍵均無問題,就是Z軸不運(yùn)動(dòng),并且“Z軸鎖住”按鍵正常。查看機(jī)床自檢,發(fā)現(xiàn)Z軸的互鎖信號(hào)打開,進(jìn)一步查明原因,通過梯形圖檢查互鎖線路,發(fā)現(xiàn)沒有刀庫回零信號(hào)。檢查刀庫,發(fā)現(xiàn)刀庫搖臂調(diào)節(jié)螺母松動(dòng),使刀庫無法回零,經(jīng)調(diào)節(jié)后,故障解決。

        由此可見,數(shù)控機(jī)械故障的處理主要是要搞清楚機(jī)床參數(shù)和機(jī)床自檢測系統(tǒng),通過系統(tǒng)和電氣部分找出故障原因并加以排除。

        2.電氣故障。電氣故障是職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備最容易發(fā)生問題的部分。由于職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備一般都沒有配備專門的標(biāo)準(zhǔn)化廠房和專用的去濕空調(diào),特別是在南方地區(qū)氣候潮濕,加上暑假期間設(shè)備很少使用,電氣設(shè)備極易因受潮而損壞,造成電氣線路短路、斷路、線路不穩(wěn)定等問題。筆者所在學(xué)校也多次發(fā)生此類問題。

        案例三:華中數(shù)控車床系統(tǒng)正常,MDI面板正常,操作面板所有按鍵無效。

        維修過程:通過檢查操作面板輸入地址,發(fā)現(xiàn)面板輸入信號(hào)正常,但沒有對應(yīng)的輸出信號(hào),確定為PLC版故障。卸下PLC版檢查,發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)燒壞,更換保險(xiǎn),問題解決。查找原因,發(fā)現(xiàn)是帶電操作安裝刀架電機(jī)的換向霍爾元件時(shí)導(dǎo)致短路燒壞保險(xiǎn)。

        案例四:法蘭克立式加工中心主軸運(yùn)行一段時(shí)間后停轉(zhuǎn),出現(xiàn)749 S-SPINDLE LSI ERROR報(bào)警。

        維修過程:這是關(guān)于串行主軸的報(bào)警,光纜接觸不良、主CPU板不良、主軸放大器印制電路板不良等可導(dǎo)致這種報(bào)警。重新拔插主軸伺服和系統(tǒng)主板之間伺服側(cè)的串行接口JD7,重啟后報(bào)警消除。但運(yùn)行一段時(shí)間后,重新出現(xiàn)749報(bào)警。換線后問題依舊,由此確定問題出現(xiàn)在伺服電路板上面。拆下伺服電路板,發(fā)現(xiàn)老鼠尿跡,清除烘干后問題解決。

        由此可見,排除電器故障首先要熟悉機(jī)床電氣圖,然后通過故障內(nèi)容和報(bào)警信息來判斷哪部分出了問題,最后解決問題。

        3.系統(tǒng)故障。系統(tǒng)故障一般分為軟件系統(tǒng)故障和硬件系統(tǒng)故障,軟件系統(tǒng)故障一般容易解決,特別是PC級(jí)的數(shù)控系統(tǒng),重啟一次或重新裝入?yún)?shù)就可以解決,維修人員只需要掌握參數(shù)灌裝的方法即可。而硬件系統(tǒng)故障一般都需要系統(tǒng)制造商解決,教師們只需查明具體故障模塊送修,節(jié)省高昂的上門檢修費(fèi)用。

        案例五:法蘭克立式加工中心顯示屏不亮,電柜各模塊正常。

        維修過程:采用各種方法顯示器均不亮,檢查電器部分均正常,檢查顯示器無接入信號(hào),確定故障發(fā)生在系統(tǒng)主板。拆下系統(tǒng)主板,進(jìn)行重插、防塵、烘干處理均無效。送修系統(tǒng)主板到北京法蘭克,更換后問題解決,節(jié)省了維修人員上門檢修費(fèi)用。

        三、結(jié)論

        綜上,職業(yè)院校的數(shù)控設(shè)備想要完好運(yùn)行,教師必須具備一定的維修知識(shí)。而職業(yè)院校教師一般都具有大學(xué)及以上學(xué)歷,具有一定的機(jī)電相關(guān)知識(shí),在此基礎(chǔ)之上,看懂設(shè)備有關(guān)的機(jī)械、電氣和參數(shù)說明書即可解決大部分問題,減少維修費(fèi)用,保證教學(xué)的正常進(jìn)行。

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