張飛，鄧曉光，高棟陽

（宇通客車股份有限公司，河南 鄭州 459000）

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床因其高精度、高效率得到越來越廣泛的應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)在給加工帶來便利的同時也對操作和維護(hù)人員提出了更高的要求，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)逐步向?qū)I(yè)化、模塊化方向發(fā)展。一旦數(shù)控機(jī)床在使用過程中出現(xiàn)問題，勢必會帶來比普通機(jī)床更長的停機(jī)時間和維修費(fèi)用。如何快速診斷并排除故障，減少停機(jī)時間，已成為在數(shù)控機(jī)床使用過程中被普遍關(guān)注的問題。

在處理數(shù)控系統(tǒng)故障時，有些有直觀報警可以按照診斷手冊提示去查找，有些故障沒有報警，會讓人覺得無從下手。下面就分享幾例典型西門子數(shù)控車床的故障處理過程。

1 西門子840D數(shù)控車床

主軸為交流電機(jī)帶內(nèi)置編碼器（從動）反饋，主軸后部配增量編碼器（主動），X、Z軸為伺服電機(jī)配SIMODRIVE 611D驅(qū)動，編碼器加光柵尺閉環(huán)反饋，控制單元PCU50。

1.1 主軸偶爾出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)和異響，無報警

處理過程：機(jī)床是突然出現(xiàn)這種情況，說明參數(shù)設(shè)置沒問題。檢查輸入電壓正常；主軸皮帶調(diào)緊，未解決；緊固后部增量編碼器聯(lián)軸器，故障消除。

其他可能原因：編碼器壞，輸出信號不穩(wěn)定；編碼器線屏蔽層接地不良。

注意事項：主軸端編碼器連接軸安裝時打表將跳動控制在0.2以內(nèi)，檢查聯(lián)軸器內(nèi)孔和連接軸外圓是否磨損，磨損的及時修理或更換。

1.2 主軸無法啟動，報警25001軸從動編碼器硬件出錯、25201軸伺服故障、300504軸電機(jī)變頻器出錯

處理過程：重啟系統(tǒng)，未解決；檢查主軸控制相關(guān)線路、接頭，未發(fā)現(xiàn)問題；檢查相關(guān)線路接地情況，未發(fā)現(xiàn)問題；主電機(jī)內(nèi)部編碼器（海德漢ERN1387）拆下后重新安裝報警消除。后來使用幾個月后，再次出現(xiàn)類似報警。拆開主電機(jī)內(nèi)部編碼器，發(fā)現(xiàn)編碼器軸轉(zhuǎn)動不靈活，打開軸承端蓋后已經(jīng)嚴(yán)重缺油。清理加油后，仍然不能消除故障，說明編碼器已經(jīng)損壞，更換編碼器后消除故障。

其他可能原因：編碼器電纜破損。

注意事項：拆除ERN1387編碼器時注意參照海德漢編碼器安裝規(guī)程，使用專用的頂絲和長螺釘，切勿硬拉硬拽損壞編碼器。安裝壓緊時力度適中即可，切勿用力過大損壞內(nèi)部螺紋。拆裝時注意編碼器零標(biāo)記對正，尤其在拆除伺服電機(jī)編碼器時必須注意。

1.3 加工過程中突然急停，報警700018 E/R模塊I2t監(jiān)控

處理過程：7系列報警為用戶報警，即機(jī)床制造商處于某些功能需要設(shè)計的報警，在診斷手冊上查不到。檢查電源NCU模塊和驅(qū)動模塊工作指示燈均正常，無報警燈亮起；檢查系統(tǒng)界面服務(wù)概覽中各使能和狀態(tài)燈正常；檢查電源模塊冷卻風(fēng)扇，工作正常，電源模塊溫度也正常；檢查電源模塊報警輸出點(diǎn)51和53,51和53為內(nèi)部繼電器常閉點(diǎn)，斷電后常閉，送點(diǎn)后即斷開，屏幕顯示報警；在手動盤動主軸確認(rèn)主軸負(fù)荷正常后，短接51和53點(diǎn)，報警消除，機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而確認(rèn)611電源模塊內(nèi)部I2t監(jiān)控模塊有問題。送修更換檢測芯片，解決該故障問題。

注意事項：在短接模塊輸出點(diǎn)前，一定要確認(rèn)其他相關(guān)或負(fù)載無問題，否則可能造成模塊進(jìn)一步損壞。

2 802D SL數(shù)控車床

控制單元PCU210.3，ALM電源模塊和S120驅(qū)動模塊，主軸為模擬主軸，直流電機(jī)配西門子6RA70調(diào)速器，主電機(jī)測速機(jī)加主軸編碼器反饋，X/Z軸為伺服電機(jī)編碼器和光柵尺閉環(huán)反饋。

2.1 使用中死機(jī)，重啟后回到原始界面，數(shù)據(jù)丟失

處理過程：點(diǎn)擊ALT+N進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)試界面，選擇使用保存的數(shù)據(jù)重新啟動。如果之前沒有保存數(shù)據(jù)，可以從相同型號的機(jī)床將“機(jī)床試車數(shù)據(jù)”拷貝過來，再根據(jù)實(shí)際情況修改個別參數(shù)（如軟限位數(shù)據(jù)）。恢復(fù)系統(tǒng)后，之前的口令失效，根據(jù)需要重新輸入用戶（CUSTOMER）或制造商(EVENING)。

可能原因：系統(tǒng)長期不關(guān)機(jī)；工作環(huán)境粉塵大，電氣板路上堆積過多粉塵。

注意事項：數(shù)控機(jī)床在安裝時要避開粉塵大的場所，如果確實(shí)無法避開，請定期對系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行吹灰清理；系統(tǒng)在調(diào)試完畢后必須做備份，且將備份數(shù)據(jù)拷到其他存儲設(shè)備上留存，以備不時之需；調(diào)試完畢后系統(tǒng)口令最好更改為用戶，以免操作人員誤改系統(tǒng)參數(shù)。

2.2 系統(tǒng)啟動到40%卡死，無法進(jìn)入操作界面

處理過程：系統(tǒng)能夠啟動一半，說明控制單元PCU能正常工作；觀察屏幕啟動進(jìn)度條上方提示發(fā)現(xiàn)，是在裝載PLC時出現(xiàn)卡死；觀察PP72/48模塊狀態(tài)指示燈，POWER和READY燈正常亮綠，EXCHANGE燈不亮說明PLC數(shù)據(jù)傳輸有問題；脫開PCU后面PROFIBUS總線，系統(tǒng)能夠進(jìn)入；分別脫開兩個PP72/48模塊24V電源，系統(tǒng)均不能進(jìn)入，兩個PP模塊同時損壞的可能極小，暫排除；檢查PP模塊后端負(fù)載，脫開X222端子時，系統(tǒng)可正常啟動。檢查X222部分負(fù)載線路，發(fā)現(xiàn)尾座拖纜有線路對地，處理后解決故障。

注意事項：有時候某些外圍線路的短路和對地會對24V控制電壓造成影響，造成黑屏或系統(tǒng)無法啟動，注意排查。

2.3 間歇出現(xiàn)報警26106：Z軸編碼器沒找到，Z軸無法動作

處理過程：Z軸有兩個編碼器反饋，電機(jī)編碼器和光柵尺（型號LB 382C），一般默認(rèn)光柵尺為第一編碼器。松開光柵尺讀數(shù)頭固定螺釘，使用專用的讀數(shù)頭支撐架找正，重新固定，未解決；從前端拆下讀數(shù)頭，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)頭鏡面有油污，清理油污，之后用綢布蘸無水乙醇擦拭光柵尺帶內(nèi)表面。

注意事項：調(diào)整讀數(shù)頭要在斷電后進(jìn)行；擦拭光柵尺尺帶盡量順一個方向擦，避免二次污染，使用布料必須確保不掉毛；如無必要，不要拉出光柵尺尺帶進(jìn)行清潔。尺帶一端固定，另一端（抽出端）為彈簧拉緊，拉出前需要先松開彈簧調(diào)節(jié)螺母，再次安裝可能導(dǎo)致尺帶張緊程度發(fā)生變化，從而造成尺帶精度降低。拉出尺帶清潔或檢查，需做好調(diào)節(jié)螺母位置標(biāo)記，有條件的最好使用激光干涉儀進(jìn)行校準(zhǔn)光柵尺并更新系統(tǒng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。

數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所產(chǎn)生的故障原因也千差萬別。搞好數(shù)控維修需要理論知識也需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在發(fā)生故障時，可按以下步驟進(jìn)行處理：（1）首先與操作人員認(rèn)真溝通，充分掌握故障信息；（2）結(jié)合診斷手冊和報警信息，分析故障原因，確定檢查的方法和步驟；（3）本著先簡后繁、先易后難、先機(jī)械后電氣的原則，通過排除、交換、轉(zhuǎn)移、測量比較等方法依次檢測和排除，切忌盲目拆裝。