劉建國，劉 鑫，林 東

（首都航天機械有限公司，北京 100076）

1 故障現(xiàn)象

某小型龍門銑削加工中心GDM1230加工過程中突然出現(xiàn)報警SP9002；SSPA：02 EX DEVIATION SPEED。根據(jù)報警查閱說明書9002報警：①由于主軸電機的速度不能達(dá)到指定速度，主軸電機負(fù)載轉(zhuǎn)矩過大；②參數(shù)（No.4082）加減速中時間值不足。

首先排除參數(shù)原因，由于是在加工過程中報警，所以初步懷疑是負(fù)載過大，清除報警后將主軸移出工件，在手動模式下試轉(zhuǎn)主軸，發(fā)現(xiàn)主軸不轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)，復(fù)位停轉(zhuǎn)后，在MDI（Manul Data input，手動數(shù)據(jù)輸入）方式下輸入M03 S2000按下啟動按鈕，主軸搖擺掛擋之后，主軸高速旋轉(zhuǎn)并伴隨著齒輪嘈雜的聲音，復(fù)位停止后從新輸入低轉(zhuǎn)速M03s500并按下啟動按鈕，電機旋轉(zhuǎn)但主軸不動，而且聲音巨大，復(fù)位停止。

通過低高速換擋實驗判斷是由于ZF齒輪箱故障引起，檢查在執(zhí)行高低擋變換指令過程中，換擋撥叉有動作，應(yīng)該是ZF齒輪箱內(nèi)部齒輪故障。將Z軸移動到合適位置拆除防護(hù)罩，分離主軸電機與齒輪箱后聞到特別大的燒焦味道，拆掉齒輪箱上端蓋后發(fā)現(xiàn)箱內(nèi)部小齒輪被完全打磨沒了，而且被燒糊，如圖1所示。

正常情況下，打開齒輪箱上蓋后，齒輪箱內(nèi)部齒輪應(yīng)該浸泡在潤滑油中，而箱內(nèi)部沒有任何潤滑油的痕跡，將機床從新上電后檢查潤滑油路，發(fā)現(xiàn)沒有出油，根據(jù)電路圖檢查各環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)主軸ZF齒輪箱潤滑空開QM7沒有合上，合上空開后主軸齒輪箱潤滑油路恢復(fù)正常。所以造成ZF齒輪箱燒毀的原因是由于在長期在沒有潤滑油冷卻的情況下工作才導(dǎo)致的燒毀。然而最主要的原因是由于QM7空開跳閘沒有任何報警提示引起的大的故障。

圖1 ZF齒輪箱內(nèi)部小齒

2 原因分析

主軸ZF齒輪箱是由油冷卻機進(jìn)行冷卻和循環(huán)的，當(dāng)油冷卻機內(nèi)壓縮機或者油泵出現(xiàn)故障油空開跳閘保護(hù)，當(dāng)主動拉下油冷卻機空開，機床面板未出現(xiàn)任何關(guān)于冷卻機報警信息.而油冷卻機上路還有一空開QM7，主動拉下后機床也無任何報警和提示，這次故障的最主要原因也就是QM7空開跳閘，ZF變速箱沒有潤滑冷卻油才導(dǎo)致的燒毀。查看空開及電路圖發(fā)現(xiàn)ZF變速箱和主軸冷卻機有監(jiān)視線（X0.1）和（X1.0），進(jìn)入到PLC的信號地址是X1.0.查看機床PMC（Programmable Machine Controller，機床程序控制器）（圖2，圖3）。

由圖2圖3可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)QM7跳閘X1.0掉電，X1.0常閉接通E23.3，E23.3又接通E502.4，而E502.4接通E512.1，接通Y3.0（紅色報警燈）.E512.1接通E512.6，接通 Y2.5（蜂鳴器）。由此可以看出廠家做了相關(guān)的報警和監(jiān)控，而據(jù)操作者所述，沒有看到或聽到任何報警，將Y2.5與Y3.0強制輸出發(fā)現(xiàn)沒有任何反應(yīng)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)報警燈和蜂鳴器全部損壞。更換報警燈和蜂鳴器并驗證，沒有問題。

圖2 梯形圖1

圖3 梯形圖2

3 技術(shù)改進(jìn)

為避免小問題引起大故障，改進(jìn)PMC程序，在原有PMC程序的基礎(chǔ)上（冷卻機故障或跳閘會報警閃爍并蜂鳴）增加報警信息，將X0.1和X1.0觸發(fā)R122.0并產(chǎn)生報警2093 SP TEMP CONTROLLER ALARM，如圖4所示。當(dāng)X0.1或X1.0被觸發(fā)不僅能夠有紅燈閃爍和蜂鳴器而且在延時5 s后導(dǎo)產(chǎn)生報警信息，從而達(dá)到雙重保護(hù)的作用。

圖4 改進(jìn)后的梯形圖

4 總結(jié)

通過本次故障處理，得到一些啟發(fā)，機床故障無大小，一個小問題都可以引起一個大事故。當(dāng)機床的報警燈、嗡鳴器等不重要的部件出現(xiàn)故障，也要認(rèn)真檢查對比PMC分析有無更大的隱患，小問題也要及時解決。這樣就可以最大限度避免這樣的故障再次出現(xiàn)。機床廠家在編寫報警時也要更加仔細(xì)認(rèn)真。維護(hù)人員一定要重視機床的日常保養(yǎng)和檢點工作，機床的操作者平時也要注意機床的使用和保養(yǎng)，例如每天開機后要觀察油冷器是否正常在運轉(zhuǎn)，主軸箱油窗的液位高低，主軸轉(zhuǎn)動時是否有異響，這樣就有可能把這次故障的損失降低。