TH6916型落地镗床介绍及故障分析

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

1 TH6916型落地镗床的功能介绍

主机由：滑座、立柱、主轴箱、可升降操纵站、液压站、电气控制柜等几大部分组成。该机床有2个主轴和4个伺服轴，主轴（S）是切削旋转，5个伺服轴分别为XYCW轴。其中X轴为机床水平运动轴；Y轴为机床垂直运动轴；C轴为工作台回转运动轴；Z轴和W轴分别是机床的镗轴和滑枕。

机床的主轴驱动和进给系统采用西门子公司生产的611D全数字交流调速系统及1PH7交流伺服主轴电机和1FT6全数字交流伺服进给电机，数控系统系统采用西门子的840D及S7-300可编程控制器，并选用B-MPI手持单元作为辅助调整控制。该机床用611D全数字交流调速系统电气系统进行无极调速，对滑座（X）、主轴箱（Y）、滑枕（W）和回转工作台（C）的直线位移四个进给轴采用了德国海德汉（HEIDENHAIN）LB382C光栅尺作为位置反馈的检测元件，而主轴的旋转位移的位置反馈检测元件采用的是德国海德汉（HEIDENHAIN）的圆光栅，该设备的电气系统是具有广泛性能和先进技术的可靠综合性电气系统。

机床采用西门子840D数控系统，可任意3轴联动。该机床还具有挠度补偿、图形模拟、飞平面、铣槽、钻孔，攻丝等多种功能。其中NC CPU为486D×4/100，内存为8M字节。MMC CPU为486D×2-VB，内存为16M字节，在MMC控制板中还装有一个128KB存储器，可用于储存加工程序。

电气系统的操作主要集中在可升降操纵站、手持单元和电柜门上。

本机床有一个二门联体电柜，除了安装电器元件之外，还在电柜门上安装了空调，保证电柜内温度平衡，整个机床的电源控制开关设在电柜的侧板上。电力装备由三相交流50HZ，380V电源供电，总消耗功率为150KVA，额定输入400A，动力回路为～380V，交流控制回路为～110V，由变压器TC021(380/110V)获得，数控系统及PLC控制电源稳压电源GD021获得，照明回路为～24V，通过照明变压器GD022(250VA，380/24V)获得。操纵站上有显示器LCD，手持单元通过一根信号电缆与操纵台相连，主要功能有主轴的正、反向点转和各伺服轴的正、反向点动，并可用电子手轮控制各伺服轴对工件进行对刀。机床的各种故障都编有相应的信息文本和报警文本，当机床发生故障时，通过显示的文本内容可以快速查找故障原因，以便及时排除故障。

2 故障分析与排除

故障1：

TH6916型落地铣镗床主轴采用德国西门子611D全数字交流调速驱动系统。一次在工作过程中，X轴负向限位被撞开，机床出现-X轴进给超限位报警。检查后发现-X轴方向的极限超程开关被压下。因为，本机床对X轴、Y轴、W轴进给设置了软限位（机床参数设定，必须先返回参考点才能生效）、硬限位（凸轮）与极限限位（凸轮）三重保护。

操作者在操作时，因为速度过快，将-X轴方向的硬限位开关-SQX-和-X轴方向的极限限位开关SQX给压下，导致X轴进给驱动装置的动力电源被切断，刀架停止运动，-X轴进给超限位报警。

若要使X轴退出极限状态，根据电气原理图上的PLC点，将I36.6=0用电气方法将端子2107和端子242短接，使I36.6=1，满足机床要求，删掉机床报警，将机床X轴向正方向开一段距离，使X轴退出超程区间，然后将端子2107和端子242短接点取消，机床一切恢复正常，故障排除。

故障2：

一次在工作过程中，机床出现700006#Y轴放松故障报警和20052#故障报警。根据电气原理图和机械油压图纸，逐步查找发现，往Y轴制动器去的油压，从油箱的油泵出来的出口压力是4.2bar，远低于机械油压图纸上所标注的5.5bar，很难使Y轴夹紧放松的电磁阀上的压力接点动作，经过多次调整油箱上的压力阀，油箱油泵的出口压力仍然不上去，只有将总电源断开，过一段时间再重新起动机床（数控机床将总电源断开，过一段时间再重新起动机床，等于将PLC给清一次），机床报警消除，但用不了多长时间，700006#Y轴放松故障报警和20052#报警又出现了。判断是油箱内缺油，让操作者先将油箱内加满润滑油，重新起动机床继续观察，发现过一段时间后，油箱的油泵出来的出口压力又低于5.5bar，700006#Y轴 放 松 故 障 报 警 和20052#报警又出现了。

从这一现象分析，断定去往Y轴制动器的油路漏油，停机检查，发现往Y轴制动器去的油路有一个连接头坏了，将这段油路连接部分修好，再将油箱内加满润滑油，重新起动机床，机床一切恢复正常，故障排除。

故障3：

TH6916型落地铣镗床XYW轴的位置测量系统了采用德国海德汉（HEIDENHAIN）LB382C光栅尺作为位置反馈的检测元件。一次在工作过程中，机床出现Y轴编码器硬件故障报警。根据信息报警，可以判断有两种原因可以导致Y轴编码器硬件故障报警。一种原因是LB382C光栅尺脏了，另一种原因是LB382C的读数头坏了。

该机床Y轴的LB382C光栅尺的尺端把合在机床立柱的侧面上，读数头把合在机床的镗箱上，镗箱上下移动，读数头在光栅尺阅读数据。要想擦Y轴光栅尺，必须得有一个人系上安全带，站在吊斗内，用吊车将人吊到光栅尺的上端，另外二人在光栅尺的下端，将尺盒两端打开，先将读数头退出LB382C光栅尺盒，再用软尺盒将钢带尺从LB382C光栅尺盒中退出，用口罩布沾无水酒精擦读数头和钢带尺，然后在将读数头和光栅尺安好，这种故障处理起来非常困难，时间很长，而且读数头好坏还不能用眼睛看出来，只有机床送电后，才能试出来。

Y轴有两套测量系统，一套是电机自身带的编码器测量系统，另一套是海德汉的光栅测量系统，为了工件加工更精确，厂家通常采用海德汉的光栅测量系统，为了确定Y轴是光栅尺脏了，还是读数头坏了，为了节约时间，先将Y轴光栅位置测量系统从程序上封死，（即参数30200:2→1，31000：1→0，31040：1→0，DB.DBX32.5:0→1），投入电机自身带的编码器测量系统，然后将Y轴上下移动，发现没问题，在将Y轴光栅位置测量系统恢复，重新起动机床，Y轴仍然报编码器硬件故障，说明读数头坏了，更换新的读数头，重新起动机床，机床一切恢复正常，故障排除。

[1]张永强.落地铣镗床常见故障分析与排除方法[J].中国科技纵横,2012(7).