8.2.8 进行系统故障维修8例
例358．频繁出现113、111、112、114号报警的故障维修
故障现象：1984年从德国进口的卧式加工中心，设备长期运行都比较正常。直到1990年5月，机床因频繁出现113号NC报警，间或出现111、112、114号报警而使机床停机。
分析及处理过程：
1．故障分析
从上述报警号可以断定，故障发生在Y轴，进而从机床操作手册中找出这几个报警号的解释：113是轮廓误差监视，111是静态误差监视，112是给定速度太高，114是监视测量系统硬件。上述报警出现，表示机床发生下列故障：113号报警的出现，提示正在运动轴的实际位置超出了TEN 346机床参数规定的公差带；111号报警，提示坐标轴定位时的实际位置与给定位置之差，超过TEl01规定的准停极限：112或114报警，是由于要消除误差，调整NC运动速度而引起。
Y轴是一个闭环位置控制系统，与其他轴的不同之处是：为抵消主轴箱的重量，Y轴增加了一套液压平衡系统；且Y轴的伺服电动机具有断电制动功能。
Y轴控制系统大致可分为：NC系统(SINUMERIK8系统)、光栅位置检测系统(HEIDE—NHAIN公司的LSl07光栅)、速度调节系统(1NDRAMAT伺服系统)和机械(包括液压)系统4部分。这4部分中哪个系统出现故障，都会影响到机床运动误差，从而导致机床报警。
我们检修机床是按逐一否定法进行的。具体做法是，把各种故障因素中怀疑最大的，先作为故障环节对待，其他部位则暂定完好无故障。对有怀疑的环节先进行全面检查，直至排除所有故障疑点后，将此定为无故障环节，再寻求下一个故障环节，直至排除。以此类推，直到机床全部运行完好。
在Y轴闭环位置控制的4大系统中，由于NC系统检修比较复杂，更换组件时又会造成RAM存储器中的数据丢失，因此必须做好重新输入数据的准备，否则很难恢复机床的原有功能。通常这部分留待最后解决。速度调节系统出现故障引起报警，常常是由于驱动电动机转速不稳定造成的。这部分检修最简单的办法是更换速度调节器和伺服电动机。如果没有备件，可用X轴的调节器和电动机替换(因X轴是正常的)。换用时要注意调节器调零。用X轴的调节器和电动机时，要把Y轴调节器的编程板换到X轴调节器上；由于X轴电动机无制动装置，更换电动机时要把主轴箱支撑好，开机后再去掉支撑。经交换检查电器系统和光栅位置检测系统正常。问题可能在机械(包括液压)系统方面。
这部分涉及的零件较多，能直接影响运动误差的有液压平衡系统、丝杠螺母间隙、丝杠预拉伸力、主轴箱与导轨的纵、横向间隙等。这方面的检修我们采取先易后难的原则进行。
2．故障诊断及处理
(1)拆卸平衡液压缸，清洗调整液压阀 Y轴主轴箱的液压平衡系统如图8-12所示。液压平衡力的大小及其变化，直接影响着驱动电动机的工作电流及运动误差。检查平衡力是否合适，最有效的办法是检查驱动电动机的电流。平衡良好时，机床主轴箱上升和下降时的电动机电流值相差不大。当机床用100％快速上升时，电动机电流达4.6A左右，以同样速度下降时平衡液压缸的第二级液压缸工作，电动机电流就由5A突然上升到8～9A。拆下电动机，用转矩扳手转动丝杠，当转矩值在正常范围，且上升时的转矩略大于下降时的转矩，则说明下降时电动机电流增大的原因，是由于小液压缸工作时回油不畅造成的。进一步分析，回油不畅与调压阀、溢流阀和液压缸有关。在没有平衡液压缸具体结构图的情况下，为了进一步核算平衡力和完善资料，我们对液压缸进行了拆卸测绘。与此同
