1    序言

數(shù)控臥式車床LB300－CX1000是2004年購(gòu)買的日本原裝進(jìn)口的設(shè)備，是一臺(tái)使用了近18年的老設(shè)備，主要用于加工小齒輪軸。

2    故障現(xiàn)象

近期，數(shù)控臥式車床在加工過程中，偶爾會(huì)出現(xiàn)1181-21 警告A：MCS DIFF OVER T軸 F28，它的簡(jiǎn)單解釋就是旋轉(zhuǎn)刀盤過載報(bào)警，復(fù)位后又可以繼續(xù)完成換刀動(dòng)作。故障內(nèi)容簡(jiǎn)單，但現(xiàn)象比較奇怪，據(jù)操作人員介紹，該報(bào)警以前也出現(xiàn)過，大概一個(gè)月就出現(xiàn)過一次，因?yàn)閺?fù)位后仍可以繼續(xù)加工，沒有在意，現(xiàn)在有時(shí)一天就出現(xiàn)一次，出現(xiàn)的頻次越來(lái)越多，情況越來(lái)越嚴(yán)重，影響了設(shè)備的正常使用。

3    診斷方法

針對(duì)機(jī)床在換刀時(shí)出現(xiàn)的報(bào)警信息，了解到刀盤的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作是系統(tǒng)發(fā)出指令后，刀盤在液壓的作用下松開，伺服電動(dòng)機(jī)通過齒輪傳動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，刀盤到達(dá)目標(biāo)位置，電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，刀盤鎖緊。根據(jù)這樣的動(dòng)作情況，將從機(jī)械、電氣和液壓三個(gè)方面來(lái)考慮這個(gè)問題。

（1）機(jī)械方面  電動(dòng)機(jī)通過齒輪傳動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，機(jī)械部件是否出現(xiàn)磨損、斷裂情況，導(dǎo)致傳動(dòng)的卡頓。

（2）電氣方面  控制刀盤旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，伺服電動(dòng)機(jī)是否執(zhí)行到位，控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常；同時(shí)刀盤的位置檢測(cè)是由伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器決定。

（3）液壓方面  刀盤內(nèi)部有鎖緊油缸，檢查在液壓的作用下是否執(zhí)行松開和夾緊動(dòng)作，液壓壓力是否正常等。

4    解決措施

1）為了縮小檢查范圍，斷開電動(dòng)機(jī)和刀盤的連接，執(zhí)行刀盤旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)可以旋轉(zhuǎn)無(wú)異常?；謴?fù)電動(dòng)機(jī)和刀盤的連接（見圖3），則會(huì)出現(xiàn)故障，因此認(rèn)為故障應(yīng)該是在刀盤電動(dòng)機(jī)有負(fù)載的情況下才會(huì)發(fā)生，暫時(shí)排除了電氣方面的問題。

2）檢查液壓系統(tǒng)，刀盤夾緊和松開的狀態(tài)是正常的，壓力也達(dá)到設(shè)定的壓力，所以也排除了液壓方面的問題。

3）參照著簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖樣，從外向內(nèi)地慢慢地解體刀盤。這是一臺(tái)老設(shè)備，刀盤的機(jī)械部件多年未解體過，通過解體，可以看到內(nèi)部的刀盤離合器、油缸、活塞桿和傳動(dòng)齒輪等部件。

將刀盤拆解后并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的磨損、斷裂和變形的情況，油缸有漏油的情況，但也不是很嚴(yán)重，不至于導(dǎo)致刀盤無(wú)法旋轉(zhuǎn)。帶著疑問，重新將刀盤組裝起來(lái)，試機(jī)3次，刀盤的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作完成得很漂亮，就在這時(shí)，故障又出現(xiàn)了，刀盤在旋轉(zhuǎn)過程中過載報(bào)警。

4）再次梳理設(shè)備的故障信息，排查設(shè)備的可疑項(xiàng)點(diǎn)，因?yàn)檎J(rèn)為機(jī)械部分應(yīng)該沒有問題，所以再次將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向刀盤電動(dòng)機(jī)編碼器和刀盤驅(qū)動(dòng)控制器。對(duì)待這樣沒有規(guī)律可循的報(bào)警，替換法是解決問題的快捷方法。首先替換了電動(dòng)機(jī)編碼器，發(fā)現(xiàn)問題仍存在。然后將驅(qū)動(dòng)控制器拆下來(lái)檢測(cè)（市場(chǎng)上買不到這樣的老款驅(qū)動(dòng)控制器），發(fā)現(xiàn)內(nèi)部電子元器件部分還是有問題，維修后安裝試機(jī)，故障居然消失了。

一般認(rèn)為刀盤在旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)過載現(xiàn)象，從而電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)控制器必然會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，這是正常的邏輯。但這一次的維修情況卻是反邏輯的事情，故障原因在于驅(qū)動(dòng)控制器的老化，導(dǎo)致內(nèi)部電子元器件性能下降，從而觸發(fā)了電動(dòng)機(jī)過載報(bào)警。

5   結(jié)束語(yǔ)

設(shè)備的故障現(xiàn)象初看似乎很簡(jiǎn)單，但是研究問題尋找原因卻比較曲折，走了不少的彎路，維修的時(shí)間也比較久。對(duì)于使用了十幾年的設(shè)備，電氣故障現(xiàn)象怪異且隱蔽，排查的難度很高，配件的維修和替換也難，希望借此文章為設(shè)備維修的同仁在遇到類似問題時(shí)提供一些借鑒。

本文發(fā)表于《金屬加工（冷加工）》2022年第1期第90~91+98頁(yè)，作者：中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司　蔡進(jìn)，沈朋，原標(biāo)題：《數(shù)控臥式車床刀盤過載問題分析》。