本文針對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)在加工中心可能出現(xiàn)的如五面體加工中心零點(diǎn)漂移等常見(jiàn)故障的現(xiàn)象進(jìn)行闡述，并對(duì)其產(chǎn)生原因以及解決方案等加以認(rèn)真分析研究。
    隨著科技的進(jìn)步，機(jī)床由普通機(jī)床逐漸發(fā)展為數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)在機(jī)床中起核心作用，但在實(shí)際生產(chǎn)中，伺服系統(tǒng)較容易出現(xiàn)故障，占整個(gè)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的30%以上，其通常會(huì)使機(jī)床不能正常工作或停機(jī)，造成嚴(yán)重后果。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，規(guī)范操作，確保各項(xiàng)安全。
    通常，數(shù)控機(jī)床的故障主要包括兩方面，一是當(dāng)伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，在CRT顯示屏上會(huì)出現(xiàn)診斷程序的報(bào)警信息，查閱相關(guān)手冊(cè)得出，這些故障通常發(fā)生在電動(dòng)機(jī)脈沖或編碼器。另一方面是操作人員不經(jīng)意間的人為操作事故，如主軸刀具號(hào)地址輸送錯(cuò)誤、刀具號(hào)呼叫信號(hào)錯(cuò)誤、輸入刀具長(zhǎng)度錯(cuò)誤、編譯程序錯(cuò)誤等。伺服系統(tǒng)在排除這兩方面故障時(shí)，難度較大。因?yàn)橛行┦鹿适怯伤欧到y(tǒng)本身產(chǎn)生的，而有些事故則是受機(jī)械、液壓、溫度等外界因素影響，外界環(huán)境也會(huì)對(duì)伺服系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響。
    目前，在我廠數(shù)控機(jī)床中，操作系統(tǒng)通常采用日本的FANUC系統(tǒng)，現(xiàn)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中，加工中心中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障處理進(jìn)行敘述。
    五面體加工中心零點(diǎn)漂移故障
    故障現(xiàn)象：一臺(tái)五面體加工中心，近期出現(xiàn)加工坐標(biāo)系的零點(diǎn)漂移，大大降低了工件的加工精度。在工件加工時(shí)，工件的加工精度時(shí)好時(shí)壞，有些工件往往達(dá)不到其位置度公差要求。初步認(rèn)為是機(jī)床的幾何精度不夠造成的，但經(jīng)測(cè)試，排除這一可能性。仔細(xì)分析研究，得到可能是由于溫度以及環(huán)境的變化造成的。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，工件加工的精度較差大多發(fā)生在早八點(diǎn)，開(kāi)機(jī)一小時(shí)后機(jī)床穩(wěn)定工作。
    故障分析原因：早上機(jī)床溫度較低，油溫也低，這就導(dǎo)致了機(jī)床的熱膨脹不能得到完全的釋放，致使工件的加工精度降低。
    解決方案：對(duì)操作工人進(jìn)行工作培訓(xùn)，著重強(qiáng)調(diào)機(jī)床預(yù)熱對(duì)于工件加工精度以及生產(chǎn)效率的重要性，確保機(jī)床每天使用前有足夠的預(yù)熱時(shí)間。除此之外，還要為機(jī)床編制合適的熱機(jī)程序。
    數(shù)控機(jī)床電機(jī)過(guò)載故障
    故障現(xiàn)象：龍門(mén)型加工中心，該機(jī)床使用的操作系統(tǒng)為日本FANUC －15M，十年前開(kāi)始使用。最近幾年，X軸伺服電動(dòng)機(jī)常發(fā)出間斷的異常響聲，檢測(cè)系統(tǒng)也會(huì)發(fā)出報(bào)警。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查，X軸的滾珠絲杠并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，潤(rùn)滑油零件也正常。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)后，斷電后重新啟動(dòng)，機(jī)床檢測(cè)報(bào)警消失。出現(xiàn)上述情況，對(duì)X軸伺服電機(jī)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，伺服電機(jī)的零部件正常工作，PLC設(shè)定的參數(shù)值是正常的。但經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠建的接頭有松動(dòng)，還發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)晶體導(dǎo)線接口處和伺服解碼器周圍的灰塵油污太多。
    故障分析原因：外界環(huán)境對(duì)機(jī)器造成不良影響，使伺服電機(jī)的電流過(guò)大，造成電機(jī)過(guò)載，最終導(dǎo)致機(jī)器的軟性故障。
    解決方案：將伺服電機(jī)清理干凈。對(duì)有污垢灰塵地方用油液進(jìn)行清洗、烘干，對(duì)部件鏈接處進(jìn)行緊固，防止松動(dòng)，安裝時(shí)進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)，進(jìn)一步排除故障。
    數(shù)控機(jī)床檢測(cè)系統(tǒng)故障
    故障現(xiàn)象：加工中心同事例1，F(xiàn)ANUC －15M機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，Y軸伺服電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，未能接收輸出信號(hào)，當(dāng)位置空置將要結(jié)束，將要發(fā)出速度信號(hào)時(shí)，信號(hào)被切斷。
    故障分析原因：當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)警報(bào)后，機(jī)床斷電停止運(yùn)行，關(guān)機(jī)后重新啟動(dòng)，警報(bào)自動(dòng)消除。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，接收的PLC參數(shù)讀入信號(hào)正常，且Y軸的伺服電機(jī)正常工作，但電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)仍出現(xiàn)警報(bào)。對(duì)于這種情況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，系統(tǒng)硬件并未出現(xiàn)故障，也不應(yīng)該是操作系統(tǒng)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)是由機(jī)床的外界環(huán)境影響所致。在Y軸伺服電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器開(kāi)關(guān)處有較多油污粉塵，行程開(kāi)關(guān)及傳感器開(kāi)關(guān)并沒(méi)有工作，使動(dòng)作不能正常運(yùn)行。
    解決方案：將Y軸伺服電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器開(kāi)關(guān)處的油污粉塵清洗干凈，洗凈后擦干，涂防護(hù)油脂，防止生銹。重新安裝設(shè)備，開(kāi)機(jī)檢測(cè)后系統(tǒng)正常工作，故障排除。
    數(shù)控機(jī)床加工中心故障
    故障現(xiàn)象：加工中心同事例1，F(xiàn)ANUC －15M的故障為在換刀時(shí)機(jī)械手未動(dòng)作。檢查故障時(shí)，CRT顯示屏上發(fā)出報(bào)警，刀具設(shè)置參數(shù)為0 。
    故障分析原因：一、主軸進(jìn)行換刀時(shí)，又輸出呼叫刀信號(hào)，使系統(tǒng)混亂；二、刀具過(guò)長(zhǎng)或質(zhì)量過(guò)大，使機(jī)械手在換刀時(shí)不能正常運(yùn)動(dòng)；三、換刀時(shí)輸出錯(cuò)誤信號(hào)。
    解決方案：先將機(jī)械手調(diào)整到正常工作位置，關(guān)閉機(jī)床電源，再重新啟動(dòng)電源，電機(jī)運(yùn)行后將測(cè)試參數(shù)調(diào)整為ON，再按下軟體鍵開(kāi)關(guān)，最后修改數(shù)據(jù)D206的參數(shù)，確保主軸對(duì)應(yīng)號(hào)，刀庫(kù)刀號(hào)為D207 。然后再將測(cè)試參數(shù)調(diào)整為OFF，觀察換刀顯示燈燈正常，系統(tǒng)開(kāi)始正常調(diào)用空置刀具號(hào)。開(kāi)機(jī)檢測(cè)后系統(tǒng)正常工作，故障排除。
    繼電器過(guò)載故障
    故障現(xiàn)象：油箱溫升過(guò)高，導(dǎo)致繼電器熱過(guò)載。
    故障分析原因：根據(jù)警報(bào)內(nèi)容分析，先檢查油箱油位記鏡面，檢查結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)散熱系統(tǒng)進(jìn)行清理，包括散熱片，空氣過(guò)濾網(wǎng)等，將油污，粉塵清理干凈，清理干凈后，重新啟動(dòng)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)警報(bào)仍然存在，仍然顯示油溫過(guò)高。停機(jī)重新檢查，發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)與液壓油箱距離太近，且通風(fēng)方向不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不便通風(fēng)，屬于設(shè)計(jì)方面問(wèn)題。
    解決方案：將冷卻系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)反向安裝，并增大與液壓油箱的距離，以便優(yōu)化通風(fēng)方向。開(kāi)機(jī)檢測(cè)后系統(tǒng)正常工作，故障排除。

    數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)在機(jī)械加工中有著十分重要的地位，本文對(duì)于數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)在加工中可能出現(xiàn)的常見(jiàn)故障的現(xiàn)象進(jìn)行闡述，并對(duì)其產(chǎn)生原因以及解決方案等加以認(rèn)真分析研究，對(duì)今后數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障的診斷與維修有著很重要的意義。