基于PLC的数控机床液压系统故障分析及诊断-.pdf

拦 旦 圭 持 誊 设备s维修 l q u i p me n t a n d Ma i n t e n a H c e 基于P L C 的数控机床液压系统故障 分析及诊断 张家界航空工业职业技术学院 湖南4 2 7 0 0 0 夏罗生 由于数控机床的 自动化 、复杂性和结构 的紧凑 性 ，液压 系统的故障有时总是与数控 系统 、P L C 等 紧密联 系在一起 。因此当液压系统出现故障后 ，难 以迅速定位故障部 位 ，下面通过几个实例来分析运 用P L C 诊 断液压 系统故障的方法和过程。 1 ． 压力继 电器故障 1 故 障 设备 南 京 机 床厂 生 产 的数 控车 床 ，F ANUC 0 1 一T数控 系统。 2 故障现象尾座套筒报警 。 3 故 障诊断 查 阅机床 电气线路 图知 ，尾 座套筒的伸缩 由F A N UC 0 i T 系统 中的P L C 控制 ， 其尾座套筒P L C控制原理如 图l 所示 。 2 4V NC 7 0 0 o 厂 I J 4 _ 羞IK2_s L 4 一S1 1 E 一 ～ M 1 8 2 5 M 1 84 0 M 1 8 3 3 M l 8 3 4 M 1 4 0 M 1 2 2 M 1 8 1 9 X0 42 X0 4 3 X0 0 0 X0 0 l X0 0 2 X1 76 X 1 7 3 尾座套简脚踏 尾座套筒 尾座工向 尾座套筒 向前向后 向后限位向前限位压力 保护区转换开关 图1 尾座套筒P L C 控制图 检查 尾座 套 简的工 作状态 ，当脚踏 尾座 开关 顶 紧时 ，系统产 生报警 。在 系统诊 断状态 下 ，调 出P L C 输 入参数 ，在X 0 4 ． 2 上看到 ，当脚踏 向前开 关 时 ，P L C 状 态 为l ；x1 7 ． 3 尾座 套筒转换 开关信 号 为 “ 1 ” ；尾座工 向保护 区信号x1 7 ． 6 为 ⋯ 1 ’； 输入信 号正常 。在P L C 输 出参数Y 4 9 ． 0 上 ，当脚踏 向前开关 时 ，Y4 9 ． 0 为 “ 1 ” ，同时 ，电磁换 向阀 L 4 一 YI 也导通 ，这说 明系统P L C 输入／ 输 出状态均正 常。 分析 尾座套筒液压系统如 图2 所示。 当电磁换 向阀L 4 一 Y1 导通 后 ，液 压油 经溢流 阀 、流量 控制 阀、单 向阀进入尾座套筒液压缸 ，使其 向前顶紧工 件。松开脚踏开关后 ， 此 时 电磁 换 向 阀L 4 Y 1 处于 中间位 置 ，油 路停止供油 。由于单向 阀的作用 ，尾座套筒向 前时的油压得到保持 ， 该油压使压力继 电器常 开 触 点 接 通 ，在 系 统 P LC输 入信号 中XO 0 ． 2 为“ 1 ”。然而 ，检查 接液压泵 图 2 系统P L C 输入信号X 0 0 ． 2 为 “ 0 ”。说明压力继电器 触点信号不正常。检查压力继 电器 ，其触 点开关损 坏 ，从而造 成P L C 输 入信 号为 “ 0 ” ，系统认 为尾 座套筒未顶紧而 产生报警。 4 故障排 除更换一新的压 力继 电器 ，故 障排除。 2 ． 电磁阀故障 1 故障设备进 口T 4 0 N 式加工中心， 美 国 辛辛那提 米拉克龙公司的A 9 5 0 数控系统 。 2 故障现象数控机 床开机 ，其 自检通过 后 ，启动液压系统 ，执行轴校准 ，其后在执行链式 刀库机械校准时出现以下两个报警 ，如 图3 所示 。 3 故 障 诊断链 式 刀库 的运 动 由P L C控 制 ，调 出相关P L C 梯 形 图，通 过分析发现 链式 刀 库机械 校准是在CNC 发 出校准指 令后 ，经P L C使 电磁 阀3 s 0L 得 电 ，控制液 压 马达驱 动 刀链顺 时 争 磊 冷 加 工 - 脚 7 5 F 备与维簪 | l - q u i p me n t a n d Ma i n t e n a n c e Y 2 3 5 0 A 锥齿轮刨齿机液压油路的 维修方法 临沂市技师学院 山东2 7 6 0 0 5 贾玉斌刘世红 我单位有一 台Y 2 3 5 0 A 锥齿轮刨齿机在加 工齿 轮时，经常发生切削不到位或抖动以及发出一些噪 声等故障。查其原因 ，总是修理不彻底。经过我们 的努 力，终于解决了这个难题 。 1 ． 结构分析 Y2 3 5 0 A锥齿轮刨齿机结构如 图1 N示 。 工件齿坯装在工件箱上 ，工件箱调整好 固定在 床鞍上 ，刀具 则安装在摇 台内的鼓轮上 ，切 削时 ， 床鞍带着工件靠 向鼓轮上的刀具 ，同时鼓轮和工件 箱主轴 同步向上 回转 ，而在 回转过程 中完成一个齿 的切削 。然后床鞍后退 ，工件脱离 刀具 ，随工件箱 主轴与鼓轮同时 向下回转 ，完成分齿动作，再进行 下一个齿的切削 。循环动作直至整个齿轮切完 ，床 鞍快退复位 。 2 ． 创齿机液压系统所担负的任务 工作开始和结束时 ，床鞍快进和快退 ；一个齿 切削过程 中床鞍的工进和工退 ；配合机械传动实现 鼓轮和工件箱主轴的向上滚切和 向下反向动作 ，此 外还 向各运动摩擦表面提供润滑油 。如图2 所示。 叶片泵经一 只网式滤油 器将油池中的油吸人 ， AS L4 0 ALE l 1 CODE l 5 4 CHAI N NOT ALI GNED AS L 4O ALER T C0DE 1 7l 7 6 CHAI N P OSI TI ON ERROR 图3 报警信息 动 ， 链 式 刀 库 若 顺 序 回 归 校 准 点 H 0 M E P O S I T I O N ，其接近开关3 P R OX 常开发 出到 位信号 ，并使 电磁阀3 S OL 失 电，刀链停止转动 ， 同时 电磁阀1 S OL 得 电，刀链制动销插入 ，制动销 插入限位开关 1 L S 常开 发 出到位信号 ，刀链校 准才能完成。 根据其P L C 控制原理 ，故障范围可能在以下三 个方面 ①链式 刀库因故未能转到校准位置 ，导致 接近开关3 P R O X没有发 出信号 。②链式 刀库确 已 转到 了校准位置 ，但 由于接近开关3 P R O X故障 ， C NC 没有接 收到到位信号 ，刀链一 直转 动 ，直到 C NC 在设 定接收该信号的时 间范 围达 到时产生以 上报警 ，刀链才停止校 准 。③链 式刀库在转 到校 准位置时 ，C NC虽接到 了到位信号 ，但 由于 1 S OL 故障 ，导致制动销不能插入 ，限位开关 1 L S 信号没 7 6 ， 参 ～ 有 ，而且3 S OL因惯性使刀链错 开回归点，接近开 关没有发出信号。 根据以上分析 ，首先检查接近开关3 P R O X，正 常。再检查P L C 输 入、输出信号 ，发现在机械 校准 操作时1 L S 信号1 0 0 3 3 和3 P R 0 X 信号1 0 0 3 4 状态一直 都为OF F ，观察链式刀库在校准过程 中确实没有到 位就停止转动 ，而且发现每次校准时转过的刀套数 目也没有规律 ，怀疑电磁阀3 S OL 或者液压马达有 问题。进一步查得液压马达有漏油现象 ，拆下更换 密封圈 ，漏油排除 ，但仍不能校准 ，故将故障定位 在 电磁阀上 ，怀疑其性能劣化 。 4 故障处理更换电磁阀3 S O L 后 ，故障排 除 。 3 ． 结语 数控机床液压 系统故障千差万别 ，故障 出现后 的报警信息有的直接指向液压系统 ，这类故障相对 容易排除 ；但很 多并不直接指向液压系统 ，需要运 用P L C 的相关知识才能进行故障定位和排除。 MW 收稿 日期 2 0 1 1 1 1 0 1