邵光耀

（勝利油田井下作業(yè)公司 山東東營(yíng) 257000）

摘 要：數(shù)控車(chē)床是一種高效的自動(dòng)化機(jī)床，由于其高效、便捷的特點(diǎn)，在石油管材螺紋加工廠得到了廣泛的應(yīng)用，而其故障的出現(xiàn)在大大提高石油管材螺紋加工缺欠產(chǎn)生幾率的同時(shí)，也嚴(yán)重影響了加工廠的生產(chǎn)效益，本文將結(jié)合生產(chǎn)單位在加工過(guò)程中出現(xiàn)的故障實(shí)例，淺談一下數(shù)控車(chē)床故障分析及處理的方法。

關(guān)鍵詞：螺紋加工廠、數(shù)控車(chē)床、故障

一、引言

勝利石油工程公司井下作業(yè)公司油管廠是中石化下屬的后勤保障單位，成立于1997年，主要從事常規(guī)油套管及特種油套管生產(chǎn)工作。油管廠的主要螺紋加工設(shè)備為8臺(tái)數(shù)控車(chē)床，其中使用發(fā)那科系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床7臺(tái)，使用西門(mén)子系統(tǒng)的1臺(tái)，由于從事油套管生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，部分車(chē)床隨著使用年限的增加，故障出現(xiàn)的頻次也有所升高，為了更好的解決生產(chǎn)中遇到的設(shè)備故障問(wèn)題，油管廠通過(guò)對(duì)近年來(lái)設(shè)備故障分析匯總，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，力求做到故障分析精準(zhǔn)，處理方法準(zhǔn)確有效。

二、幾種常見(jiàn)故障類(lèi)型

1.數(shù)控車(chē)床常見(jiàn)故障通常和可分為系統(tǒng)故障及床側(cè)故障，系統(tǒng)故障又可以分為軟件和硬件故障。由于軟件問(wèn)題、操作失誤、程序錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置或者其它干擾因素導(dǎo)致機(jī)床不能正常工作，這類(lèi)原因所造成的故障稱(chēng)為數(shù)控系統(tǒng)的軟故障。

2.由于數(shù)控系統(tǒng)的硬件損壞導(dǎo)致的故障稱(chēng)為系統(tǒng)硬件故障，數(shù)控系統(tǒng)的硬件包括CPU模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊、伺服軸控制模塊、PLC接口模塊、顯示器、電源模塊等。數(shù)控系統(tǒng)硬件出現(xiàn)故障時(shí)，必須將損壞的硬件修復(fù)或更換，車(chē)床才能恢復(fù)正常工作。

3.數(shù)控車(chē)床床側(cè)故障是指車(chē)床出現(xiàn)的非控制系統(tǒng)的故障，包括機(jī)械故障、強(qiáng)電系統(tǒng)故障、液壓系統(tǒng)故障等。床側(cè)故障還可分為主機(jī)故障和輔助裝置故障。

三、故障診斷的一般步驟及方法

（一）故障診斷的一般步驟

發(fā)生故障時(shí)，為了更快地讓機(jī)床恢復(fù)工作，首先應(yīng)正確地把握故障情況并進(jìn)行妥善處理，通常首先了解故障發(fā)生時(shí)間、頻次，進(jìn)行了什么操作，故障內(nèi)容，然后根據(jù)掌握的故障情況進(jìn)行具體的故障原因分析。

（二）常用故障診斷的方法

1.根據(jù)報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷。利用車(chē)床顯示的報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷是數(shù)控車(chē)床故障診斷的常用方法之一。如果車(chē)床發(fā)生了故障，且CRT上顯示有報(bào)警號(hào)，首先要根據(jù)報(bào)警號(hào)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的診斷。報(bào)警號(hào)大多情況下并不能直接指出故障源，而是顯示一種現(xiàn)象，維修人員可根據(jù)該現(xiàn)象進(jìn)行分析，縮小檢查范圍，有目的地進(jìn)行某個(gè)方面的檢查。

2.根據(jù)控制系統(tǒng)LED或數(shù)碼管的指示進(jìn)行故障診斷?？刂葡到y(tǒng)的LED或數(shù)碼管指示同樣是一種常用的自診斷指示方法。如果LED或數(shù)碼管和故障報(bào)警號(hào)同時(shí)報(bào)警，綜合兩者的報(bào)警內(nèi)容，可以進(jìn)一步縮小故障范圍。在CRT上報(bào)警號(hào)未出現(xiàn)時(shí)，LED或數(shù)碼管指示則是唯有的報(bào)警內(nèi)容了。

3.功能程序測(cè)試法。當(dāng)數(shù)控機(jī)床無(wú)法確定是編程、操作不當(dāng)或者數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)，將G、M、S、T、F功能的全部指令編寫(xiě)成一個(gè)試驗(yàn)程序并在這臺(tái)機(jī)床上運(yùn)行，可快速判斷出是哪個(gè)功能不良或喪失。

4.梯形圖排除法。床側(cè)故障是數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障，對(duì)這類(lèi)故障的診斷、維修，要求工作人員熟練掌握系統(tǒng)診斷功能和PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，數(shù)控系統(tǒng)的PLC是通過(guò)運(yùn)行梯形圖來(lái)檢測(cè)機(jī)床側(cè)故障的，所以當(dāng)出現(xiàn)難以判斷的故障時(shí)可以通過(guò)分析產(chǎn)生故障的梯形圖來(lái)確定故障原因，逐個(gè)排除，最后確診故障。

5.測(cè)量比較法。一般數(shù)控車(chē)床在模版或單元上都設(shè)有檢測(cè)端子，用萬(wàn)用表等儀器對(duì)這些端子的電平進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試值與正常值做比較，同樣可以判斷出故障的原因和部位。

四、近年來(lái)油管廠車(chē)床故障及處理方法統(tǒng)計(jì)

油管廠對(duì)2014年1月至2016年3月間數(shù)控車(chē)床所出現(xiàn)的故障及處理方法進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如下：

1.時(shí) 間：2014.1

設(shè)備名稱(chēng)：QK1319D（西）

故障表現(xiàn)：701報(bào)警

原因分析：伺服準(zhǔn)備信號(hào)沒(méi)有接通

處理方法：將KA8繼電器更換

2.時(shí) 間：2014.3

設(shè)備名稱(chēng)：QK1319D（東）

故障表現(xiàn)：工作中突然黑屏

原因分析：氣缸或定尺24V信號(hào)線有接地的地方

處理方法：找到電線破皮處，用絕緣膠布包起來(lái)

3.時(shí) 間：2014.5

設(shè)備名稱(chēng)：e-6140

故障表現(xiàn)：顯示器啟動(dòng)不了，按電源開(kāi)關(guān)，接觸器吸合后接著跳脫。

原因分析：Z軸行程開(kāi)關(guān)24V接地

處理方法：更換Z軸行程開(kāi)關(guān)信號(hào)線

4.時(shí) 間：2014.7

設(shè)備名稱(chēng)：e-6140

故障表現(xiàn)：車(chē)床無(wú)法返原點(diǎn)

原因分析：Z軸編碼器損壞

處理方法：更換編碼器

5.時(shí) 間：2014.12

設(shè)備名稱(chēng)：S1-406（西）

故障表現(xiàn)：螺紋齒側(cè)有臺(tái)階，重復(fù)定位精度誤差過(guò)大

原因分析：用百分表測(cè)中拖板間隙為4～5絲，可能是斜鐵和中拖板間隙過(guò)大造成

處理方法：中拖板和斜鐵配刮，然后將Z軸絲杠備緊

6.時(shí) 間：2015.2

設(shè)備名稱(chēng)：S1-406（西）

故障表現(xiàn)：在工件加工時(shí)，出現(xiàn)424報(bào)警（Z軸伺服電機(jī)過(guò)載）

原因分析：Z軸絲杠備的過(guò)緊

處理方法：將Z軸絲杠備緊螺帽調(diào)節(jié)適當(dāng)

7.時(shí) 間：2015.6

設(shè)備名稱(chēng)：QK1319D（東）

故障表現(xiàn)：1005號(hào)：INVERTER ALAME

原因分析：變頻器報(bào)警

處理方法：變頻器復(fù)位

8.時(shí) 間：2015.11

設(shè)備名稱(chēng)：QK1319F

故障表現(xiàn)：1001報(bào)警

原因分析：I/O板保險(xiǎn)燒壞

處理方法：更換保險(xiǎn)

9.時(shí) 間：2016.1

設(shè)備名稱(chēng)：QK1319D（西）

故障表現(xiàn)：出現(xiàn)黑屏及449、409＼401報(bào)警

原因分析：開(kāi)關(guān)電源輸出電壓不夠24V。定尺接近開(kāi)關(guān)線有破損造成黑屏及報(bào)警。

處理方法：更換開(kāi)關(guān)電源

五、檢查與維修過(guò)程中的注意事項(xiàng)

1.在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況下打開(kāi)防護(hù)罩檢查時(shí)衣服可能會(huì)卷到旋轉(zhuǎn)的主軸或其它部件中，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)檢查機(jī)床要站在離機(jī)床稍遠(yuǎn)的地方進(jìn)行。

2.在更換伺服部分單元時(shí)，必須關(guān)閉CNC裝置電源以及強(qiáng)電部分的電源，如果只關(guān)閉掉CNC裝置的電源，電源仍然會(huì)向伺服部分供電，在此情況下更換單元，單元會(huì)損壞，同時(shí)有可能發(fā)生觸電事故。

3.關(guān)閉電源后，主軸放大器和伺服放大器的電壓仍會(huì)保留一會(huì)，因此至少要在關(guān)閉電源20分鐘后，再進(jìn)行更換放大器的操作。

4.在運(yùn)行檢查機(jī)床前，要充分檢查所輸入的數(shù)據(jù)是否正確，如果用錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)操作機(jī)床，會(huì)使機(jī)床動(dòng)作不正常，引起工件或機(jī)床損壞或出現(xiàn)安全事故。

六、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)部分故障實(shí)例論述了在石油管材螺紋加工中數(shù)控車(chē)床常見(jiàn)的故障及診斷和解決方法，可以看出數(shù)控車(chē)床的故障診斷和維修對(duì)維修人員有著相當(dāng)高的技術(shù)要求，車(chē)床修理人員要注重實(shí)踐，在實(shí)踐中不斷提高自己的水平，只有靈活掌握各種故障診斷及處理方法，數(shù)控車(chē)床的修理才能更迅速，才能更好的提高工作效率。