S3-241、242、332、333
数控车床维修

　　摘要　本文介绍在使用S3-241、242、332、333数控车床中所获得的维修经验，如伺服系统故障、刀架换刀及定位故障、主轴故障等。

　　我厂自1989年起，陆续购买了一批数控设备，其中有沈阳第三机床厂生产的S3-241、S3-242、S3-332、S3-333等。这些数控车床，其电气系统均采用日本FANUC 3系统，只在刀架、顶尖、卡盘等部分机械结构上有所差别。X、Z两轴均采用伺服系统，主轴的速度变化依靠变速箱来获得。刀架上可安装8把刀，利用液压马达来转动换刀。屏幕采用CRT显示。
　　该类机床的故障大致分以下几类。
　　一、伺服系统故障
　　1.故障现象：SERVO XO2或SERVO YO2报警
　　该报警是最常见的故障，它表明机床伺服环中断。见图1。根据经验，该报警中伺服驱动板的损坏要占很大比例。为了少走弯路，碰到此报警，首先检查各连接插头与保险丝，和更换相应的伺服板。如果故障排除，可断定是该板有问题；否则，可能是伺服驱动装置中的可控硅有问题，如可控硅的击穿及烧断。有一次初步断定为可控硅损坏，但拆下来一量，可控硅并无损

坏，再装上去又是02号报警，于是换上另一套可控硅装置，故障即排除，因此可肯定是可控硅的问题，但为什么又量不出来呢?经仔细检查，发现是由于可控硅上的一只接头螺钉未拧紧，导致大电流流过而发热氧化，使其接触不良。另外，相序接反或电源缺相也会引起SERVO 02报警，特别是新安装的机床。一般机床接通后，可通过液压泵的转向来判断相序是否正常。伺服电机发生故障的也较多，该伺服电机为直流伺服电机，一般是碳刷磨损导致接触不良，也有因电机长期工作发热使顶住碳刷的弹簧过热而失去弹性，导致接触不良。因编码器损坏而致02报警的现象较少。

图1

　　2.故障现象：SERVO 01报警
　　该报警为伺服过热报警。和该报警有关的有两个过热检测点，即在伺服电机和伺服变压器内各有一对金属片制作的常闭点。当发生过热时，该常闭点断开而报警。因此该故障较易查找和处理。
　　3.故障现象：SERVO 11或SERVO 21报警
　　该报警表明X轴或Z轴进给量命令值过大。主机给定量是一串连续的脉冲信号，该脉冲信号的频率决定了电机速度，脉冲的多少决定了移动的距离，反馈量也是一串连续的脉冲。如果由于伺服装置发生故障，则同样的指令值会引起不同的移动量(包括速度和距离)，因而编码器的反馈脉冲及差值也不一样，都会超过正常值，从而发生报警。当然，由于电机或编码器工作不正常也可能会发生该报警。但在实际中，几乎都是伺服装置发生故障。更换伺服板即可解决问题。
　　4.故障现象：SERVO 15或SERVO 25报警
　　该报警表明X轴或Z轴漂移补偿过大。其原因和SERVO 11或21报警相类似，在实际中，往往也是伺服板损坏，更换后即可排除。
　　以上四种是伺服系统是最常见的报警，从其故障排除中可看出有很大一部分是伺服电路板损坏。该伺服板采用了较多的专用集成电路，其维修也需较齐全的检测仪器和手段，因而对伺服板的检修不作为本文的内容。
　　二、刀架换刀及定位故障
　　该刀架采用液压马达驱动，和刀架同轴装有一星轮，星轮上装有一置零开关，当置零开关被压下时，PC中的刀库计数值即回零。当所选刀号和计数值一致时，刀架落下，压合复位开关。其整个动作过程为：

动作完成

　　1.故障现象：刀架不到位或过位
　　根据刀架工作情况，可用以下方法去调整。
　　(1)调节液压流量　由于刀架转动采用液压马达驱动，因此液压不稳定和流量的变化是导致刀架不到位的一个很重要因素。一般刀架如转过头，可将流量阀适当调小；如转不到位，可适当调大。但如果有时转过头，有时又转不到位，就不是光靠流量的调整所能解决，需要看压力值是否稳定。必要时，应清洗液压泵和滤网。另外还应配合时间调整。
　　(2)调节延迟时间量(时间常数)　在刀架的转动中，设有两个可调的时间常数，即正转和反转时分别压合计数开关，当转到所选刀号后，经适当延时，刀架落下，复位。这两个时间常数可通过键盘调整设定。
　　当刀架在一个方向转过头而另一个方向又不到位，这时，不能只靠流量调节，还要调节时间常数，因为正、反转时流量都是相同的。例如，假设正转转过头，反转转不到位时，那么可将正转时的延时时间调小，反转延时时间调大，并可再适当调整流量大小。
　　(3)调节星轮及计数开关　一般来说，经过上述两个方面的多次调整，刀架不到位的情况可基本解决。如果还不能调整好，那么可从调节星轮及计数开关的位置着手，看是否有改进。
　　(4)由于电源不正常而引起换刀不正常　曾经碰到一刀架换刀不到位，且时好时坏的故障，无论怎样从上述几个方面调整，都不能解决问题。后经多次仔细观察，发现在卡盘松开或夹紧时换刀，刀架肯定不到位，而卡盘不动作时换刀，则很顺利，由此怀疑是否为电源有问题