西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修的實例

3.1 器件松動或堵塞故障

(1)西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)正常運行時，Z 軸出現(xiàn)振動、定位不精準(zhǔn)故障。故障發(fā)生時，系統(tǒng)仍處于正常運行狀態(tài)，因此判斷系統(tǒng)的電氣部分不會存在故障，故障由機(jī)械部分引起，拆卸傳動箱后發(fā)現(xiàn)齒輪沒有出現(xiàn)異常狀況，但尺座的螺釘出現(xiàn)晃動，存在移位錯位現(xiàn)象。重新擰緊固定螺釘后，重啟西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)，設(shè)備運行正常。

(2)西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)運行過程中，潤滑突然暫停，系統(tǒng)預(yù)警報警開始閃爍，系統(tǒng)停止運行。因為系統(tǒng)具備狀態(tài)監(jiān)控功能，可以對系統(tǒng)潤滑體系進(jìn)行全面監(jiān)控，所以故障可以由以下原因引起：①潤滑油不足，引起開關(guān)自動關(guān)閉;②潤滑油路泄漏：③潤滑油油路堵塞;④潤滑油泵電機(jī)過量加載;⑤壓力開關(guān)敏感性降低。故障維修時，首先檢查壓力開關(guān)，發(fā)現(xiàn)壓力開關(guān)沒有異常狀況，能夠正常使用，然后進(jìn)行油箱被潤滑部分的檢查，發(fā)現(xiàn)該部分沒有被潤滑油潤滑，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)油管管道堵塞，將堵塞物清除后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

(3) 某工廠假期后復(fù)工，西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)重新啟動時，3 個給進(jìn)軸都沒有正常反應(yīng)，但系統(tǒng)指示燈處于亮起狀態(tài)。一般情況下，系統(tǒng) 3 個給進(jìn)軸的運動狀態(tài)始終保持一致，這一故障出現(xiàn)的原因在于總控制位置出現(xiàn)異常。首先打開系統(tǒng)電氣柜進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電氣柜板面有預(yù)警提示以及低壓提示，由此可以看出，系統(tǒng)電源或者電壓出現(xiàn)故障。使用萬用表依次測量 3 個給進(jìn)軸的電壓，測量的結(jié)果顯示，1 軸的電壓遠(yuǎn)小于另外兩軸的電壓，在深入檢查 1 軸之后發(fā)現(xiàn)該軸接線位置有松動現(xiàn)象，將電氣接線位置重新加固后，西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)恢復(fù)正常。

3.2 主軸異常響動

(1)在 611D 伺服驅(qū)動下，系統(tǒng)主軸旋轉(zhuǎn)時發(fā)出噠噠的異常聲響，調(diào)低主軸轉(zhuǎn)速后，仍舊存在異常聲響，聲響維持一段時間后系統(tǒng)報警。首先對主軸機(jī)械部位進(jìn)行全面檢查，沒有發(fā)現(xiàn)任何機(jī)械損傷;使用萬能表檢查主軸的電機(jī)線圈正常。判斷故障部位是主軸驅(qū)動器或編碼器，拆卸驅(qū)動器后發(fā)現(xiàn)該器件散熱孔被灰塵覆蓋，IGBT 模塊在高溫狀況下被燒毀。將驅(qū)動器維修后啟動西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行。由此得出，運維人員需要定期進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，清理灰塵，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

(2)系統(tǒng)正常運行時，當(dāng)主軸的轉(zhuǎn)速設(shè)置<430 r/min 時出現(xiàn)異常聲響，且系統(tǒng)功率出現(xiàn)較大變化，當(dāng)主軸的轉(zhuǎn)速設(shè)置為1200 r/min 時，異常聲響消失，過程中系統(tǒng)沒有報警。一般情況下，判斷故障可能由控制器、控制電機(jī)或變速箱引起。依次檢查元器件，控制器和電機(jī)正常。當(dāng)檢測傳動裝置時，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為低速(300 r/min)或高速(2100 r/min)時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速一致，但當(dāng)主軸低速運行時，主要是根據(jù)變速箱內(nèi)的齒輪進(jìn)行減速，表明主軸異常聲響由變速箱引起。更換變速箱后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

3.3 電源故障

611D 伺服驅(qū)動時，將主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為 3000 r/min，進(jìn)行設(shè)備的啟動，此時系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)，但當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速>3000 r/min進(jìn)行轉(zhuǎn)剎車時，611D 電源單元出現(xiàn)錯誤，進(jìn)行過電壓的報警，系統(tǒng)停止運行。對系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查后沒有發(fā)現(xiàn)機(jī)械異常狀況，電路板與元件均處于正常狀態(tài)，更換 611D 電源單元之后，出現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，更換出現(xiàn)故障的電源單元后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行。

4、結(jié)語

西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，要求運維人員掌握其維護(hù)保養(yǎng)、故障診斷和故障維修方法。運維人員可以通過感官分析法、參數(shù)校正法以及邏輯方法進(jìn)行故障診斷，并根據(jù)故障的具體狀況，采取相應(yīng)的維修措施，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。