數(shù)控車輪車床的故障診斷與分析

       上海鐵路局各車輛段車輪車床逐步進行了數(shù)控改造，統(tǒng)一使用西門子802D數(shù)控系統(tǒng)。 經過幾年探索，逐步積累了數(shù)控維修經驗，掌握了對數(shù)控設備的故障診斷和維修方法�，F(xiàn)從設備主要故障、故障原因及維護、處理方法和處理流程，結合工作實踐闡述如下。
       一、主要故障統(tǒng)計和原因分析
       1、近4年來我段3臺車輪車床數(shù)控改造后發(fā)生的主要故障統(tǒng)計（見表1）

       2、主要故障分析
       （1）Z軸滾珠絲杠易損壞，主要是缺油，缺少潤滑，車輪車床數(shù)控改造后在上電啟動后自動潤滑一次，X軸在下方， 油壓大；Z軸在上方，油壓低，潤滑相對較差，所以定檢時開泵檢查X、Z軸油管出油量并疏通管路。如長時間使用，要求使用人必須手動加油。
       （2）數(shù)控系統(tǒng)急停，我段數(shù)控改造車輪車床啟動時，液晶屏顯示提示故障380500，代碼599。經檢測用替換法發(fā)現(xiàn)是輸入輸出板PP72/48 損壞，更換后排除。
       （3）系統(tǒng)單邊或雙邊顯示缺少軸使能，報警號021612，提示“通道伺服使能位移時被復位”，單邊故障時一般情況檢查24V電源和到驅動模塊各個環(huán)節(jié)有無斷路和接觸不良。雙邊顯示時，重點檢查電源24V，因為只有電源同時給兩塊驅動模塊提供脈沖使能信號，使能繼電器長期處于通電狀態(tài)，觸點接觸不良導致驅動模塊缺少使能信號是多發(fā)故障，一般只要更換使能繼電器座即可解決。
       （4）信號連接電纜松動，車削踏面擦傷時，車床周期性振動加大，導致接線柱部局部松動。在定檢時緊固接插件，重點是I/O板上紫色通訊電纜、伺服電機上電源和編碼器電纜。信號連接電纜松動是導致數(shù)控軟故障的主要原因。
       （5）頂尖不能后退，但將頂尖后退和卡抓松兩個按扭同時按下去，則頂尖后退。手按頂尖后退，則繼電器無輸出，通過檢查PLC梯形圖，卡抓緊壓力繼電器SP3對頂尖有聯(lián)鎖，檢查壓力繼電器SP3，發(fā)現(xiàn)閉合后不能正常脫開，更換后解除故障。
       （6）組合行程開關故障主要是因為導軌防護盒部分脫落未及時修復，導致鐵屑進入切斷（限位）電纜。所以導軌防護盒松動時應及時修復，在定檢時強調分解防護盒，檢查線路，并清理鐵屑。
       （7）驅動報警增多，主要是因為環(huán)境溫度偏高，數(shù)控伺服驅動模塊和電源模塊積蒙油灰，散熱不良導致的。在定檢時，拔下接插件用吹風機吹，再重新連接接插件。
       二、數(shù)控車輪車床發(fā)生故障的主要處理方法
       1、借助802D系統(tǒng)自診斷功能，根據(jù)報警指示燈狀態(tài)的故障維修
       （1）CNC裝置上在802D PCU正面前端蓋內（PCMCIA插槽旁）有4個發(fā)光二極管， 指示含義見表2。

       （2）PP72/48輸入輸出模塊LED狀態(tài)指示（見表3）

       （3）電源模塊有6個燈，左側①、③、⑤，右側②、④、⑥，其亮燈所對應的含義見表4。

       （4）驅動模塊：在X23接口下有總線狀態(tài)指示燈，紅色表示無數(shù)據(jù)交換，重點檢查總線接口連接件和焊接質量；綠色表示數(shù)據(jù)交換。
       （5）根據(jù)驅動模塊的狀態(tài)顯示：611U/ UE系列驅動單元狀態(tài)可以通過驅動控制板上6只數(shù)碼管顯示。正常情況下顯示“RUN”。① 若顯示“E”：表示驅動器報警；② 顯示“---”：表示驅動器有一個報警，顯示“=”：表示有多個驅動器報警，通過“P”可以顯示其余報警號；③ 顯示“A”表示驅動器第一軸報警，顯示“B”表示驅動器第二軸報警；④、⑤、⑥的顯示，根據(jù)報警號參閱西門子802 D診斷說明，可以排除故障�；蛘甙存I盤“HELP”根據(jù)報警號幫助鍵調出故障原因和排除辦法。
       2、根據(jù)U/O信號狀態(tài)的故障維修
       在802 D系統(tǒng)中，U/O信號子模塊作為系統(tǒng)PROFIBUS總線的外設，稱之為PP，可以利用MDI/CRT面板隨時檢查信號狀態(tài)。具體過程：① 同時按住操作面板SHIFT和SYSTEM 鍵，進入系統(tǒng)頁面；② 按PLC功能鍵， 顯示PLC頁面；③ 當頁面無PLC功能顯示時，可以通過“菜單擴展”鍵使PLC狀態(tài)功能顯示在頁面上；④ 輸入需要檢測的I/O信號地址；⑤ 按MDI面板上“輸入”鍵，系統(tǒng)顯示對應字節(jié)上8位信號狀態(tài)，1為通，0為斷。
       3、根據(jù)PLC程序清單檢修故障
       PLC程序中包含了機床動作的執(zhí)行過程以及執(zhí)行動作所需的條件，它表明了指令信號、檢測元件與執(zhí)行元件之間的全部邏輯關系。借助PLC程序維修人員可以迅速找到故障原因，它是數(shù)控機床維修中使用最多，最重要的資料。
       4、替換法
       左右刀架進給系統(tǒng)是數(shù)控車輪車床改造的重要部分，由仿形改為數(shù)控。左右刀架有完全獨立的兩個系統(tǒng)，從電源模塊到執(zhí)行伺服電機，當懷疑其中某一環(huán)節(jié)有故障時，拿另一側相同的硬件替換可以比較容易確定故障，達到模塊或板級維修。