三菱五面加工机常见故障分析

林秀军

摘 要：日本三菱龙门式五面加工机采用三菱重工应用于航空航天发动机领域的尖端技术，突破传统机床技术的束缚，根据新颖创新设计而成。由于在日常使用过程中各种方面的原因，会不可避免的造成机床故障，导致生产中止，从而影响公司的生产，下面我就对本公司三菱加工机的几例典型故障总结如下，希望对有需要的维修人员有所帮助。

关键词：三菱五面加工机；换刀故障；机械手；排屑器

一、三菱五面加工机简介

日本三菱龙式五面加工机是由日本三菱重工业株式会社采用航天航天发动机领域的尖端技术生产的一类高端加工中心，型号分为MVR25/MVR30/MVR35/MVR40/MVR45。该系列的加工中心在各行业的使用率很高，因为其有相对优越的产品特性和功能：

1）速度快且强劲有力：加工机采用各种热变位防止措施，定位精度可以达到±0.005mm/1000mm，重复定位精度可以叨叨0.006mm（IS0230-2标准±0.0025mm），热变位补偿精度配备Z轴热变位补偿装置±0.015mm/天，四轴联动控制X、Y、Z、W轴；

2）功率强大：主轴与内置式电机链接，震动小、速度快，标准配置高速、高输出直角头，在滑枕主轴前端配置高刚性滚珠轴承，提高了主轴刚性、切削面的品质；

3）高速加工：采用高速ATC自动换刀，标准配备立式、卧式两主轴的ATC，ATC刀对刀时间为5±1秒，AAC自动更换附件头，附件头到附件头的交换时间为30秒，X、Y、W轴采用高刚性线性滚珠导轨，Z轴采用自动间隙给油式滑动导向面方式，X、Y轴可以达到30m/min（MVR25，MVR30）和22m/min（MVR35，MVR40），Z轴可以到达10m/min，W轴可以达到3m/min；

4）令人信服的切削力：滑枕、滑座、立柱采用热对称结构，确保了长时间稳定的高精度加工，在横梁的背面安装有热平衡壁板，可以最大限度的减少由于室温变化而造成的机械结构的变位，轴承托架采用由机械构件的温度同步控制的润滑油循环，有效的消除了进给电机的发热，同时对滚珠丝杠及支撑滚珠丝杠的轴承采用油气润滑，以防止发热。

二、三菱五面加工机常见故障及维修

通过以上对三菱加工机的简单介绍，可以发现其结构比较复杂，出现故障的诊断和排除难度都比较大，随着使用时间的累积和机床各个机械部分的磨损以及电气元件、液压系统老化导致故障率增加，给维修工作带来很大的难题，下面我仅对本公司的加工机经常发生的故障及解决方法做以下总结：

典型故障一：

故障现象为排屑器和刀库不工作，经过分析，可以先从排屑器着手，在按下操作面板的排屑器正转按钮时排屑器没有动作，查看电气原理图，找到控制排屑器的继电器为KA4L，接触器为KM4L，外围电气线路和元件没有发现问题，然后查找对应的PLC输出信号为Y9.0，经过查看梯形图，满足Y9.0需要接通E3.0，继续找输入信号（R1002.0——R152.5——X104.7），X104.7即为启动按钮，按下启动按钮，按键灯信号接通说明按键没有问题，查看梯形图中还有两个信号没有满足，为D647.0和E215.7，含义分别为GB规格和预备模式，检查预备模式开关处于有效位置，于是将开关旋到无效位置，E215.7信号接通，排屑器开始运作，同时刀库也可以转动。故障解决，分析故障原因为预备模式钥匙开关位置错误导致排屑器和刀库不能正常工作。

典型故障二：

故障现象为在自动换刀过程中突然中断，通过观察换刀停止位置以及操作者的描述，造成换刀停止的原因是在自动换刀过程中空压机突然停止造成空气压力低引起的。由于在换刀中途停止，所以用ATC复位操作进行恢复，打开ATC复位画面，没有显示复位步骤，又查看状态显示，再M6启动条件中有一个状态不满足，显示为ATC换刀器不在启动位置。由于没有显示自动恢复的画面，所以用手动恢复，发出M235（ATC周期复位）后，对照“ATC的工作步骤”，执行M106（变换器转至待机位置），换刀器回转到待机位置，恢复到初始状态，然后进行换刀试车，出现MC3032.INTERLOCK ERROR报警，查看机床说明书，报警内容为ATC或AAC的某个正处于连锁解除或软限位改写状态，处理方法：1）请确认是否因为在中途中断ATC或AAC而没有按下复位键；2）请确认是在ATC或AAC的执行过程中没有按下紧急停止。经过分析，怀疑是由于在ATC操作中突然停止造成数据错误，将主轴移动到不会发生干扰的位置，并在宏程序变量的执行宏程序#10609中设定为0，再次进行试车，自动换刀恢复正常。

典型故障三：

本公司一台三菱加工机型号为MVR-25，有一段时间没有使用，当开启车床后，出现一系列需回参考点报警：X/Y/Z/W/MG轴需回参考点。应该是由于停机时间长，电池电压下降造成参数丢失。更换电池以后，各个轴都是交流伺服电机带绝对位置编码器，将X/Y/Z/W轴分别移动到原点后，将各个轴参数1815#4改为1，重新建立新的参考点，报警消除。当恢复刀库时，由于没有手动回参考点的操作，一般刀库的原点为1号刀套或者最后一把刀套，我们将一号刀套移动到初始位置，然后将刀库参数1815#4MG轴改为1，关机重新上电，然后进行自动空换刀，当调取1号刀时，刀库却转到35号刀，调取2号刀为36号刀，以此类推，显然将1号刀套不是刀库原点，经过推算，我们将46号刀设为原点，再进行自动换刀，此时调取1号刀时，1号刀套与基准位置相差半个刀位，接着我们又将45号刀套设为原点，进行换刀时1号刀套与基准点相差1个刀位，最终我们将47号刀套设为原点时，这次换刀正常，1号刀套与基准位置正好对齐，说明47号刀套为刀库的原点位置，此时将上述报警依次解除。目前仍然存在换刀时主轴的位置没有在换刀点的问题，我们又重新将Y轴回参考点，即参考点位置为换刀点，重新定位了换刀点，然后进行带刀换刀操作，当进行到将机械手上的刀放入刀库时，出现卡刀现象，机械手上的刀插入不到位，垂直位置上有偏差，经过与钳工分析，发现刀库可以在一定的范围内进行调整，于是将固定刀库的螺丝松开，将刀库转动一定的角度，使挡块与刀杯位置对正，再重新进行换刀操作，加工机恢复正常使用。

三、结语

随着数控机床以及加工中心的普及，数控行业逐渐实现了跨越式的发展，对于数控维修人员的水平要求也越来越高。通过上述几个简单的维修实例，可以看出数控维修人员不仅要掌握自身的专业技术，而且需要對机械、液压、加工工艺等方面都得有比较深层次的学习。