前言:数控及电加工机床的故障主要发生在电气部分,有些起因较为复杂,其中有电子零部件的质量原因,也有设计上的问题,故障点常匿藏在意想不到的地方,使从业人员经常束手无策,感到困惑,如同玩捉迷藏游戏,笔者身同感受,于是曾整理出一些特殊的案例,在权威专业杂志《电加工》(后更名为《电加工与模具》)95年第1期刊登发表,与同行们分享。

沧海桑田,大浪淘沙,当年很多优秀的机床因各种原因退出江湖,但一些品牌依然屹立不倒,时至今日,还在生产或使用,所以此文还有点实用意义,或可提供一点启发性的思路。

闲来无事,偶然在知网发现我这篇失觉多时的学术文章,重发此文,缅怀一下青年时代的热血情怀。

原文:

国产电加工机床维修实例几则

在日常的修理工作中,有些故障的排除给我印象较深,特整理如下。

电火花成形机

例1:汉川MDV-105脉冲电源柜在加工中经常发生积炭停机并报警,但工件并无烧伤痕迹,更换煤油冷却液亦无补于事。

使用“S”按钮开关的脉冲自适应控制功能以改善放电加工条件,无效。拔掉检测板(5C)进行加工则正常,说明伺服继电器板无问题,故障就在5C板内的输出电路,经查该板B9位置的IC(CD4050)输出端电位悬浮不定,更换后正常。

此类故障有另一应急修理方法,因为5C板修理难度较大,可暂不用该板来加工以不影响生产,只是仅仅失却“S”功能和等脉冲控制,对大多数的加工都无多大影响。

例2:汉川MDV-110火花机床在加工中放电火花点比正常时大,工件侧壁蚀出的间隙较大和粗糙,且容易拉弧。

分别调节ON和OFF,观察驱动板(5D)上二进制组合的电流档位指示灯的亮度变化情况,发现调节到OFF的8、9档(包括18、19、28、29、38、39)时指示灯亮度异常,确认OFF低四位二进制中的高位有故障,查主振板(5A),发现C7位置的IC(光电耦合器件TL521-2)输出电位(6脚)不正常,IC本身并无损坏,与之并联的电容(作按钮抖动抗干扰用)C22(470P)漏电短路,更换后正常。

该电柜后来有一次低压电流有几档失效,笔者循上次的经验先检查5B板光电耦合的输出阻抗,发现同样是470P的电容损坏,很快就排除了故障。

例3:汉川HCD400按点动上、下主轴均往下走。

检查伺服电路前级及驱动部分,正常,而功放级不正常,发现点动期间伺服板上的L3不发亮说明+50V未加在功放电路上,检查继电器KA20,测出其接通功放电路的一组触点烧坏,而另一组接通刹车线包的触点正常,故此主轴直流电机无电压不动作,而刹车线包通电吸上衔铁,使主轴头因一定的自重而下滑造成此故障。

例4:汉川HCD300火花机床,主轴在点动和加工状态都有时不行动或动作很慢。

此类故障笔者亦不违常例,先检查伺服电路正常,细心观察,发现主轴动作时虽有刹车衔铁吸动的声音,但与平时有点不同,原来衔铁上的几颗固定罗丝有松动造成不平衡,虽有松开刹车状态而实际上还阻碍主轴头行走,重新调整后正常。

例5:恒源DM5440A,加工时主轴头有时会不正常地上升。

液压站的压力表不稳定,时高时低,后来千脆停在1.0MPa左右的范围内,调节溢流阀无效,液压修理工断定该阀已损坏,一时找不到配件,而该机正常压力为1.5MPa左右才能正常工作,笔者在1.0MPa的压力下重新调整液电转换器内的挡板和喷嘴距离,反复几次后,主轴头均能上能下,紧好固定螺丝,加工正常。

例6:营口D7125机床,主轴头上、下不灵敏,时快时慢。

检查液压伺服电路和液压油路,弹簧片等有关部分无发现异常,后来发现液电转换器内的引线老化变硬,压迫着动圈和弹簧片导致动作不灵活,更换并分布好引线后正常。

例7:上八厂FE502G机床,启动液压伺服后主轴均只往上或只往下动作。

伺服电路是置在JS100A的脉冲电源柜内,测量其输出有符合正常值的正反向电流且可调(最大约正负60MA),经查液压油路无误后确认线性伺服阀不正常,拆开该阀,发现伺服阀的内芯位移不畅顺,有时还被卡得紧紧的,经过清洗和修整,使内芯能活动自如,装上后正常。

该伺服阀号称航天器专用,据说不容易损坏,工作中不要理会这些名号,要相信自己的判断。

例8:恒源D7140火花机经常烧坏伺服直流电机功放管BU931。

查伺服电路部分特别反复检查插件接脚接触情况,无异常,仔细观察工人的操作,发现主轴箱内下降的限位行程开关损坏,已不能起到保护作用,使得伺服电机在下限位以外被卡住堵转,电流增大导致烧管。

例9:恒源HYNC-50D在使用微机状态加工时正常,而用独立主振板加工却容易拉弧。

使用前者能正常加工,说明脉冲电源的功放级正常,问题就出在主振板上。调节ON和OFF参数同时用万能表粗测主振板高低压输出脉冲电压未发现异常,改用示波器观察其波形,置ON参数为15档(1000s),发现该输出的低压脉冲宽度时而1600us左右(不正常),时而又980us(属正常),更换IC型号为MN74H14后正常。

例10:恒源HYNC-50C脉冲电源柜,微机数码显示的典型工艺序号不停地自动循环减数。

按复位键后显示器从OO减起,RUN、INC、DEC等键不起作用,拔开键盘连线插头,使键盘与主机脱开,故障依然存在,说明问题就在微机主板上。用万能表测量键盘口的IC74LS244对应上述三键的脚电平,发现DEC脚为低电平(正常为高电平),使微机显示器不停地减数,更换该IC后正常。

例11:电柜同例10,按微机任问键,数码显示器均无反应。

详见该电柜电路图,74LS245发热严重,,测量键盘口1C74LS244的1和19脚均为高电平(正常为低电平),使得键盘命令与微机隔离,更换74LS32的IC后正常。

数控线切割机床

例1:苏三光DK7725机床在切割薄工件时失步。

主要原因是切割速度较快时失步。切割一块厚为5mm形状为10cm×10cm的正方形工件,X方向失步量约0.8mm,Y方向误差也比正常时候大,观察步进驱动电源电压表,空载电压正常,合上步进开关使驱动电源接上负载,电压表虽有回落但不能说明有故障,测量其整流电路滤波电容(68000f),发现该电容容量严重下降。由于电源电压不足,使X、Y拖板都有不同程度的失步。

例2:苏三光DK7725d型机床,运丝筒不能启动,电机的限流电阻在通电不久后烧毁。

运丝电机三相的限流电阻其中一只烧毁,一只无问题,一只发热厉害,原来运丝停止按钮的按帽被卡住,使常开触点变常通,高频电源电压通过限流电阻加在电机上,长时间处于能耗制动的刹车状态,导致电阻烧毁,更换停止按钮后正常。

例3:苏三光DK7725e机床在加工时,X、Y、U、V拖板不走,同时进给表无显示,而手动则正常。

检查高频开关正常,而脉冲电源的高频继电器KA2内的干簧管接触不良,一时找不到配件,这时可按下脉冲电源箱上的“调机”按键,因为该按键与高频继电器常开触点并联,可作应急使用,只是加工结束后不能自动关高频和自动停机,需提醒工人注意。

例4:苏长风DK3220机床,切割非锥度的圆还可以,但切割锥屑(锥圆)时,上圆和下圆均呈不规则扁圆形。

重点检查锥度步进驱动电源,置一条45°的置斜指令使其反复行走,其X、Y座标读数均相同说明电气部分正常,检查锥度的传动部分并未有怀疑的地方,断定故障在导轮轴承上,更换之果然正常了。因为如果轴承间隔位移较大,钼丝在偏斜时就会有一定的误差,所以产生了上述故障。

例5:机床型号同例4,运丝筒换向接触器线包断路,更换后换向有时失灵。

该机床电路触点互锁保护较多,运丝筒起动及转向刹车等功能使电路较复杂,修理难度较大,笔者花费了不少时间证实了其相应的电路无故障,观察良久,发现新装上去的接触器动作时有不畅顺,终于在一次的换向被卡住不能释放而导致丝筒不能反转,更换另一种质量较好的接触器后消除了故障。

例6:机床型号同上,运丝筒正转换向时有制动,而反转换向无制动,容易冲过行程限位范围。

该机床运丝电路方框图如下:

启动正转一碰换向开关一正转断电一电机制动一延时一反转接通一电机反转一如此往复,测量其制动电容4C、5C两端直流电压(线号为45和46),无制动时约80V,换向时电容向电机电枢放电产生制动,电压约60V,正转时电容电压有下降,反转电容电压不变,说明放电回路有故障,经查发现7J有一个触点接触不良,修复。

例7:苏三光DK7725d机床,丝筒运行不正常,时快时慢。

测量电机三相电压正常(约120V),电枢绕组三组线圈电阻也平衡,拆开电机,发现鼠笼转子与电机轴松脱,修复正常。

例8:江南电子仪器厂TPCW-2535D机床,加工和恒速状态X、Y拖板都不行走。

供步进驱动电路的电源正常,万用表粗测变频电路的输入输出,调节进给旋钮,电路输入有变化,而输出无变化(根据经验,电表应有少量变动),测量该电路的元件并无发现有损坏迹象,更换变频电路中的三极管3DG8D后正常,估计该管已经二次击穿变质损坏。

电子零件的二次击穿最令人头痛,基本上依靠经验作判断。

例9:上无厂J0175B-CNC1机床,X、Y拖板不行走。

测量接口板有步进信号输出,用分立原件组合成的环形分配器亦未见异常,深入检查,原来单板机控制台复位按键的一组触点成了常通,使环形分配器一直处于复位状态,故步进电机无动作,修理正常。

附:《电加工》原版

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