主流數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)
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此外，我們希望西門子公司和發(fā)那科公司能為我們多提供數(shù)控維修方面的專業(yè)培訓(xùn)，并且盡量少收費(fèi)甚至免費(fèi)。另外，我們還希望他們能將所有技術(shù)資料進(jìn)行漢化，這樣更有利于其技術(shù)和產(chǎn)品的推廣。
吳濤 先生
——上海通用東岳動(dòng)力總成有限公司工廠運(yùn)行部設(shè)備維修主管
上海通用東岳動(dòng)力總成有限公司是繼上海通用汽車公司金橋動(dòng)力總成廠之后的第二個(gè)動(dòng)力總成生產(chǎn)基地，具備發(fā)動(dòng)機(jī)制造、自動(dòng)變速器制造、鑄造、鍛造、鑄鋁五大工藝能力，其中發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器這兩個(gè)制造車間各具有60萬(wàn)臺(tái)（套）/ 年的生產(chǎn)能力。
我公司發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器這兩個(gè)制造車間擁有多條機(jī)加工生產(chǎn)線，數(shù)控機(jī)床采用的數(shù)控系統(tǒng)中，西門子840D、發(fā)那科16/18/16i/21i 數(shù)控系統(tǒng)占整個(gè)車間數(shù)控系統(tǒng)的80％以上，以下就對(duì)這兩個(gè)主流數(shù)控系統(tǒng)在我公司實(shí)際運(yùn)行中的表現(xiàn)作簡(jiǎn)要評(píng)述。
西門子數(shù)控系統(tǒng)與發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)都是很好的系統(tǒng)，占據(jù)了當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分的中高端數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)份額，兩相比較，各有千秋。西門子數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大，但對(duì)環(huán)境要求比較高，發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)適用性強(qiáng)，能更好地用于一般工業(yè)環(huán)境。發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)一般都有隔離電源（三相 380V變 200V），而西門子數(shù)控系統(tǒng)直接用工業(yè)380V電源，因此前期我公司所運(yùn)用的數(shù)控系統(tǒng)中，西門子數(shù)控系統(tǒng)在電源和伺服的故障率上要略高于發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)，針對(duì)西門子數(shù)控系統(tǒng)對(duì)工業(yè)電源質(zhì)量更為苛刻的要求，我公司在后期購(gòu)買設(shè)備時(shí)特意要求設(shè)備制造商額外加上一個(gè)隔離變壓器來(lái)給系統(tǒng)供電，此后西門子數(shù)控系統(tǒng)在電源和伺服的故障率有了明顯的減少。另一方面，發(fā)那科在各系統(tǒng)的延續(xù)性上做得比較好，無(wú)論是以前的發(fā)那科16/18，還是最新的發(fā)那科16i系統(tǒng)，絕大多數(shù)參數(shù)配置和操作畫(huà)面都一樣，因此，設(shè)備的維護(hù)和操作人員更容易上手；西門子數(shù)控系統(tǒng)最突出的優(yōu)勢(shì)在于功能非常豐富和強(qiáng)大，它是一個(gè)全數(shù)字化、高度開(kāi)放的系統(tǒng)，因此，設(shè)備制造商可以比較容易地在進(jìn)行二次開(kāi)滿足不同的應(yīng)用需求。
對(duì)于我公司數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中常出現(xiàn)的問(wèn)題，絕大部分情況下，數(shù)控系統(tǒng)故障主要有伺服系統(tǒng)故障、發(fā)那科系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)故障以及返回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)偏差等數(shù)控系統(tǒng)共性問(wèn)題等三大類。
伺服系統(tǒng)故障時(shí)數(shù)控系統(tǒng)會(huì)報(bào)警提示，如過(guò)電流報(bào)警、過(guò)熱報(bào)警、發(fā)那科不能準(zhǔn)備好系統(tǒng)就報(bào)警顯示401或403（伺服VRDY OFF）等，伺服系統(tǒng)還會(huì)出現(xiàn)飛車（一開(kāi)機(jī)電機(jī)速度很快上升，因系統(tǒng)超差報(bào)警而停止）、系統(tǒng)發(fā)出指令后伺服單元或伺服電機(jī)不執(zhí)行等故障。
發(fā)那科系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)故障常見(jiàn)過(guò)熱報(bào)警、直流側(cè)保險(xiǎn)燒斷報(bào)警、缺相、過(guò)速度報(bào)警、過(guò)載報(bào)警、直流側(cè)高電壓報(bào)警、CPU報(bào)警等，偶爾會(huì)出現(xiàn)主軸不轉(zhuǎn)但系統(tǒng)無(wú)任何報(bào)警顯示的情況。
兩種數(shù)控系統(tǒng)的共性問(wèn)題有：返回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)偏差，全閉環(huán)時(shí)系統(tǒng)震蕩、響聲大，機(jī)床爬行等。系統(tǒng)問(wèn)題還出現(xiàn)過(guò)發(fā)那科系統(tǒng)在手動(dòng)、自動(dòng)方式下機(jī)床都不能運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。
針對(duì)以上問(wèn)題，我們都已有較成熟的原因分析經(jīng)驗(yàn)及相應(yīng)的檢查和解決方案，一般都能順利解決，盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。
趙建平 先生
——北京福田環(huán)保動(dòng)力股份有限公司制造部加二車間維修主任師
在20世紀(jì)80年代中后期，數(shù)控設(shè)備和大型加工中心進(jìn)入我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)，初期主要是從德國(guó)、日本、美國(guó)引進(jìn)設(shè)備。當(dāng)時(shí)，德國(guó)設(shè)備采用西門子 SINUMERIK 8系統(tǒng)和西門子 SINUMERIK 3系統(tǒng)及Uni－pro80r系統(tǒng)（德國(guó)HELLER公司的一種用于曲軸、凸輪軸銑床和車－車?yán)瓩C(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)）；日本設(shè)備采用發(fā)那科 6系統(tǒng)發(fā)那科 3系統(tǒng)及發(fā)那科 7系統(tǒng)；美國(guó)設(shè)備采用辛辛那提950系統(tǒng)和發(fā)那科系統(tǒng)。
我公司的曲軸加工線是20世紀(jì)90年代從德國(guó)、美國(guó)引進(jìn)設(shè)備組建而成的生產(chǎn)線。2001年進(jìn)行了技術(shù)改造升級(jí)，現(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床占有率達(dá)85%以上，主要使用西門子 SINUMERIK 3G、西門子840D、發(fā)那科 0i、Uni－pro80r數(shù)控系統(tǒng)。以下以該曲軸加工線的關(guān)鍵設(shè)備為例介紹數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的情況。
在我們的曲軸加工線上，來(lái)自德國(guó)NAXOS UNION公司的數(shù)控主軸頸多砂輪磨床、止推面磨床、連桿頸磨床是保證曲軸加工精度的關(guān)鍵設(shè)備。這幾臺(tái)機(jī)床均使用西門子 SINUMERIK 3G數(shù)控系統(tǒng)。該數(shù)控系統(tǒng)是磨床專用系統(tǒng)，加工精度高、程序調(diào)用方便，NC通用數(shù)據(jù)及參數(shù)存儲(chǔ)在EPROM中，PLC選用SIMATIC S5 115U，PLC程序存儲(chǔ)在EPROM中，加載方便，不會(huì)因誤操作而刪除或改動(dòng)，總體上，系統(tǒng)抗干擾能力和帶點(diǎn)能力都很強(qiáng)，日常使用中極少出現(xiàn)問(wèn)題。使用上的缺點(diǎn)是在維修過(guò)程中監(jiān)視PLC程序必須通過(guò)PG編程機(jī)，修改PLC程序需先對(duì)EPROM進(jìn)行紫外線擦除。
經(jīng)過(guò)16年的使用，這些機(jī)床的NC控制板已進(jìn)入老化期，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些特殊問(wèn)題。例如：在電池電壓正常的情況下，NC參數(shù)和PLC程序丟失，CRT屏幕無(wú)任何顯示，這種狀況通常情況下是因?yàn)镹C數(shù)據(jù)存儲(chǔ)板或系統(tǒng)母板損壞或斷線所致，要減少系統(tǒng)故障只要一兩年對(duì)NC系統(tǒng)做一次清理維護(hù)，并保證系統(tǒng)風(fēng)扇和空調(diào)正常，就可使類似問(wèn)題大幅降低。外圍電路中，中間繼電器、電流監(jiān)視繼電器、電壓監(jiān)視繼電器等裝置在長(zhǎng)期使用過(guò)程中觸點(diǎn)接觸電阻增大，也會(huì)帶來(lái)一些故障和報(bào)警，正常情況下系統(tǒng)都會(huì)有提示，問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)找到產(chǎn)生問(wèn)題的根源并徹底解決。此外，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，機(jī)床液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)也要定期檢修、清理，以免油管內(nèi)有結(jié)蠟現(xiàn)象從而堵塞潤(rùn)滑油路分配器造成機(jī)械部分潤(rùn)滑不良、阻力增大，使驅(qū)動(dòng)器電流過(guò)大發(fā)熱，甚至毀壞驅(qū)動(dòng)器。
在上述機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)改造時(shí)，我們認(rèn)為應(yīng)最好采用當(dāng)前最先進(jìn)的西門840D數(shù)控系統(tǒng)，電機(jī)與機(jī)床連接較為吻合，外部采樣信號(hào)基本相同，PLC選用SIMATIC S7 300可與SIMATIC S5 115U PLC程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這樣總體改動(dòng)較小。
當(dāng)然，要想使數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)，必須認(rèn)真消化技術(shù)資料，做好日常保養(yǎng)、維護(hù)工作，定期對(duì)系統(tǒng)、電路部分進(jìn)行檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決小問(wèn)題，將故障隱患消滅在萌芽狀態(tài)，為正常生產(chǎn)運(yùn)行提供保障。
評(píng)論