CKA6150数控车床主传动系统故障维修

摘 要：结合实践中CKA6150数控车床出现的部分主轴转速无法实现问题，将数控机床的故障诊断和排除进行分析与探讨，为出现同类实际问题的解决提供借鉴。

关键词：数控车床；故障诊断；主轴传动；变速

数控机床综合应用了计算机、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通信等多种技术，是机械加工领域中典型的机电一体化设备。我院建设有数控加工专业部级高技能人才实训基地，其中数控车床是重要的实训设备。在实训过程中发现CKA6150数控车床，出现部分主轴转速无法实现等情况，并且系统无报警，排除了人为等因素后，故障依然存在。本文以此数控车床的故障及排除实例进行分析。

一、CKA6150数控车床概述

CKA6150数控车床是大连机床集团有限责任公司开发的经济型数控车床，采用平床身，具有良好的经济型和实用性。选用FANUC 0i-MATE TB操作系统，可对工件进行多次重复循环加工。该机床为万能型通用产品，特别适合于军工、汽车、拖拉机、冶金等行业的机械加工。主要承担各种轴类及盘类零件的半精加工及精加工。可加工内、外圆柱面、锥面、车削螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体。

二、故障现象与剖析

故障现象：主轴变速时，S1、S3、S5、S7、S9、S11转速正常，S2、S4、S6、S8、S10、S12无法实现。

数控机床的故障按有无自诊断显示可分为有报警显示故障和无报警显示故障，以上故障现象属无报警显示故障。无报警显示故障往往表现为指令正常，而执行时却不能动作，手动操作也无法执行动作，因此这类故障的排除相对于有诊断显示故障的排除难度更大。根据故障现象去确定最终故障点时，先后做了以下几方面的推断，即：

（一）查找系统的故障

数控机床的主传动系统是数控机床的重要组成部分，主要包括主轴箱、主轴头、主轴本体、主轴轴承等，是机床的关键部件。主轴部件是机床的重要执行元件之一，它的结构尺寸、形状、精度及材料等，对机床的使用性能都有很大的影响，特别是影响机床的加工精度。

主轴变速的方式有无级变速、分段无级变速、分段变速等。无级变速数控机床直接采用直流或交流伺服电动机实现主轴无级变速。分段无级变速数控机床在交流或直流伺服电动机无级变速的基础上配以齿轮等其他机构，使之成为分段无级变速，常见的有：带有变速齿轮的主传动、通过带传动的主传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装电动机主轴。

该机床主传动采用双速电机+电磁离合器，可实现手动三档，档内自动变速。M03、M04启动主轴（正转或反转），M05停止。主轴分为手动高、中、低三档，当手动变速杆在相应三档位置时，主轴才能正（反）转，相应S代码才能有效。

（二）故障的判断

根据机床主轴变速的故障现象，依据该机床的变速原理可做以下分析：因主轴转速S1、S3可正常实现，则系统参数设置无误，低速挡可正常实现，同理根据S5、S7、S9、S11转速正常，则中速挡、高速挡均设置正确。S1、S5、S9转速正常，则电机可以正常实现接法，该功能正常；S3、S7、S11转速正常，则电机可以正常实现YY接法，该功能正常。S1、S3、S5、S7、S9、S11转速正常，则电磁离合器线圈YC1正常工作，S2、S4、S6、S8、S10、S12无法实现，应与电磁离合器线圈YC2的工作有关，可能是中间继电器KA9出现故障，也可能是电磁离合器线圈YC2故障。

三、故障排除

经过以上的推断，还需要进一步排除故障。首先要排除是否为中间继电器KA9损坏。经检测，系统输出Y2.7信号正常，KA9动作正常。

其次检查电磁离合器线圈YC2。经检查控制信号可正常传送到线圈YC2，但电磁离合器无动作，因此可以断定是电磁离合器损坏。更换新的电磁离合器，故障最终得以排除。

四、总结

分析此故障产生的原因是由于该数控车床使用年限较长，零部件老化，使用寿命接近完结，即将进入耗损故障期，在以后的工作过程中，应注意加强日常管理与维护保养，尽可能长的延长使用寿命。