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射孔枪专用数控铣床的工作原理及常见故障排除（附图）
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文中介绍了数控机床的组成中各个系统的作用，以及射孔专用枪铣床的机体组成、工作原理、常见故障的排除，对设备操作者起到指导作用。
　　1、数控机床的组成和原理
　　1.1 组成
　　数控系统运行零件加工程序以实现数控机床对零件的加工，现代计算机数控系统由控制介质、输入输出设备、计算机数控装置、伺服系统及机床体组成。
　　1.2 工作原理
图1 数控机床工作原理图
　　1.3 几个术语
　　1）伺服系统。是数控系统与机床之间的电传动联系环节。主要由伺服电机、驱动控制系统以及位置检测反馈装置组成；伺服电机是系统的执行元件，驱动控制系统是伺服电机的动力源，数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，在经过驱动系统的功率放大后，带动机床移动部件做精确定位或按照规定的轨迹和进给速度运动，使机床加工出符合图样要求的零件。
　　2）检测反馈系统。由检测元件和相应的电路组成，其作用是检测机床的实际位置、速度等信息，并将其反馈给数控装置与指令信息进行比较和校正，从而构成系统的闭环控制。
　　3）机床本体。机床本体指的是数控机床机械部分，包括床身、主轴、进给机构等机械部件，由于数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，较传统的机床具有更好
　　的刚性和抗振性，相对运动摩擦因数小，传动部件之间的间隙小，而且传动和变速系统便于实现自动化控制。
　　2、射孔枪专用数控铣床的组成及工作原理
　　该机床是根据不同管径、不同长度、不同孔型的枪管而专门设计的专用机床。它具有机、电、气集于一身的技术密集特点，是一种自动化程度高、结构独特的先进设备。
　　2.1 组成
　　由控制介质、输入输出设备、计算机数控装置、伺服系统及机床体组成。主要介绍机床体的组成及原理。机床体的组成包括：自动上料输送机、主机、拖夹分度装置、自动下料输送机、电控、气控、冷却。
　　2.2 各部件的调整与设定
　　1）自动上料输送机。由翻板、托辊及输送部分组成。翻板由气缸带动抬起，将上料集料架上的钢管单根取下，沿斜坡自动滚到托辊上。
　　2）主机。主机由床身、滑座、主轴箱组成。
　　a.主轴转速的设定：主轴电机为直流伺服电机，转速为1500 r/min，减速比为1：1.5。刀具进给系统由直流伺服机、减速器、丝杠组成。伺服机转速为3000 r/min，减速箱减速比为1：60，丝杠螺距为5 mm。每齿切削深度的确定：进给量为25 mm/min，主轴转速为550 r/min，每齿切削深度为T=25÷550=0.04 mm。
　　b.切削深度的调整。刀具进给的程序是：快进→工作进给→快退。该程序指令由三个接近开关和一个行程撞块完成，当刀具快进距离被加工件2～3 mm 时，与一接近开关有感应，同时发出工作进给信号，开始进给。当进给到要求深度时，与另一接近开关有感应发出快退信号，此时刀具快速退回，退回的终止位置在编制程序时确定。
　　c.主轴间距的确定：主轴间距是根据被加工枪管孔的间距及最优选的加工程序而定的，靠近拖夹部分的主轴为零定位，由固定挡铁销定，其中一个为永久零定位，另一个如需移动可直接测量，主轴滑座与固定定位块的距离，即为两主轴的间距。另外两个主轴与前两个主轴的间距可直接测量主轴的外径，主轴前端的外径尺寸（60±0.02）mm。
　　3）拖夹分度装置。本系统由拖夹电机、丝杠、分度电机、3 个气缸、回转盘、本体和床身构成。
　　原理：拖夹电机转动由齿带轮、齿形带、带动滚珠丝杠的丝母旋转。使本体前后移动，完成拖动进退的指令；分度电机转动由齿带轮、齿形带带动回转盘旋转，完成分度指令；3 个气缸是用来夹紧枪身的，管径的变化可移动气缸的前后位置；加工完的枪身，由拖夹、分度装置送到自动下料输送机的托滚上，然后自动向后移动，停止后翻板抬起延斜坡自动滚到下料架上。
　　2.3 切削工作原理
　　由CNC 侧传来信号:M21、M28（卡盘卡紧，卡钳松开）→M23（上料架启动，将枪管送入机床，遇到测量装置时停止）→G01Y-41 （移动卡盘前移推住枪管进行定位）→F800（卡盘移动速度）→M27（卡钳卡紧,定位完成）→M22（卡盘松开）→G01Y-90 F2000 （卡盘前移套住枪管）→M21（卡盘卡紧卡柱枪管）→S600 M04（主轴开始旋转）→M26（主轴进给系统带动主轴进行快速移动）。当遇到第一个检测开关时，速度减慢，进行切削移动；当遇到下一个检测开关时停止进给，开始退刀；再遇到第一个检测开关时延时1.5s 后，停止动作，完成一个切削循环。M28（卡钳松开）→G01X90 Y62.5（卡盘旋转90°，同时移动62.5 mm）→M27（卡钳卡紧）→M26（下一个切削循环开始）。以此类推完成每一根射孔枪。
　　3、射孔枪专用数控铣床的冷却润滑
　　3.1 冷却
　　为了延长刀具的使用寿命，提高光洁度，达到冷却充分、具体，采用了内冷式。压力冷却液可跟踪每一个刀块及时定点冷却，由于冷却液有一定的压力，可同时起到清理和排屑的功能。
　　3.2 润滑
　　1）主轴内的3 个轴承在装配时涂满能承受高转速的锂基润滑脂无需润滑。
　　2）各运动部件的导轨均采用高精度的直线滚动导轨，每周往导轨滑块上的油杯内注油1～2 次即可。
　　4、射孔枪专用数控铣床的维护保养及检查
　　1）维护与保养。每班工作后需对铁屑和冷却液进行清理。每月定期对设备的电器和机械部分进行维护保养一次。
　　2）检查。a.检查气缸是否有气，气压是否保证在0.5～0.8 个大气压；检查4 个夹具上的8 根管以及回转夹盘的3 根气管是否畅通。b.检查导轨与丝杠是否有异物和过多的灰尘。c.检查电机及减速箱是否有异常声音，进给速度不应随意改动，进给撞块及接近开关的位置调好后严禁移动。d.检查电机及主轴箱内是否有异常声音，主轴转速不应随意改动，e.按常规要求润滑，重点是4 个夹具的活动套润滑。f.检查运动平移、回转平移是否准确无误。
　　5、射孔枪专用数控铣床的常见故障及排除
　　1）盲孔尺寸全部深或浅。原因是深度检测开关调整不准，排除办法是适当调整。
　　2）报警号7008 为主轴电机故障。排除方法：重新合闸，用解除键解除报警，程序继续执行。
　　3）报警号7009 为主轴进给电机故障。排除方法：重新合闸，用解除键解除报警，程序继续执行。
　　4）报警号7013 为卡盘和卡钳同时卡紧时，卡盘不能移动。排除方法：变到手动位置，松开卡钳，删除键删除报警号即可。
　　5）报警号7012 为主轴进给超程、报警。排除方法：反向转动进给电机直至超程开关弹出，用删除键删除报警号即可
来源：大庆油田有限责任公司　　　　　　　　　　　　责任编辑：机经网编辑部 yaoyu&
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Φ160卧式镗铣床数控系统常见故障的处理
Φ16O卧式常见故障的处理 Φl60卧式镗的数控系统SINUMERIK810M由CPU模块、位置控制模块、存储器模块、文字图形处理模块、CRT显示器、接口模块、I/O模块及操作面板等组成，它是一种通道式结构的CNC系统，通过RS232C接口进行数据传输。 1 西门子SINUMERIK 810K系统常见故障的分析和排除 (1)CPU 监控报警。如果此报警灯亮，则系统不能被启动，CNC系统处于故障状态，这可以从以下几个方面查找故障原因：CPU模块中的跨接端子接错；EPROM存储器故障；总线板损坏；参数错误；启动芯片损坏。如果CPU监控报警发生在运行过程中，则多数是模块硬件故障或是CPU循环工作出错； (2)EPEOM存储器的自诊断报警。出现此报警时，EPROM存储器真正损坏的情况并不多见，而多是由于存储器模块或EPROM芯片插接不良及插错位置引起的； (3) 数据存储器子模声电池电压低报警。出现此报警时，必需在系统上电的情况下更换电池否则会引起机床数据和PiE控制程序丢失，为此在机床调整完毕后将机床数据和PiE控制程序作备份，存储在软磁盘上，一旦发生机床数据和控制程序丢失，利用传输软件将计算机与SINUMERIK 810K的串口联网传送； (4)轮廊监控报警。说明坐标轴的实际移动速度高于规定的轮廊监控门槛速度的允许值，或是在高速或制动时，相应作标轴不能在规定时间内达到要求的速度。这多数是由于KV系数设定不当造成。或是位置反馈电缆及脉冲不良。或由于机械间隙过大造成； (5)位置反馈回路硬件故障。表示检测到的位置反馈信号相位错误或接地短路或信号完全没有．可以检测到的位置回路电缆是否断路；检测判断位置模块是否有故障；用示波器测量位置反馈信号的相位，判断电缆与位置是否有问题。 2 Φl60卧式镗铣床上的故障引起机床故障 (1)机床失控(即飞车)。这类故障在安装调整机床时出现，原因多数是位置或速度检测信号不正常，或是断线或是极性接反，变成正反馈。如果在机床运行时突然出现，则多数是信号反馈线因机床移动而被拉断，或是数控系统的控制板及进给伺服速度控制单元的故障造成； (2) 机床振动。造成振动的原因，除了机械间隙大或液压润滑不良等之外，应检查位置控制和速度控制单元的设定是否正确，分析机床振动周期是否与进给速度有关，如与进给速度无关，多数是由于该轴的速度环增益太高造成。若与进给速度有关，多数是因为位置检测增益太高引起的，须进行位置检测增益的调整； (3)零件加工精度差。这主要是各轴之间的进给动态跟踪误差值对称度没有调到最佳状态，或是机床经一段时间使用后，机床各轴传动链有变化。 3 故障诊断的方法 (1)Φl60卧式镗铣床PLC控制程序针对机床设置一百多条报警处理信息，SINUMERIK 810M设有数百条报警信息，根据报警内容的提示来寻找故障的根源； (2)原理分析不当。根据数控系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的应有特征，并进行测量比较从而对故障定位； (3)等效代换法。利用现有的备板等效代换，再维修代换下的坏板； (4)分部隔离法。此方法的思想是将机床看作是由一块块“积木”搭成，各块“积木”既相独立又相联系，控制系统的组成也类似，去除一部份，观察所发生的现象，因为发生故障部位的信号没有或不正常，从改变的现象中，判断出故障点； (5)测量比较法。数控系统的印刷线路板一般设有用于检测的端子，测量端子的电压和波形，结台工作原理，分析故障原因及故障的所在位置。
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