摘要：本文主要介绍FANUC数控龙门铣在附件头转位定向出现故障时，导致附件头无法抓紧和拆卸，本文通过对附件头原理的分析，解决故障，并且研究出一种更为高效快捷的处理方式。

关键词：FANUC数控龙门铣;附件头;解决故障

一、前言

FANUC数控龙门铣是构架加工的核心机床加工单元，FANUC数控龙门铣生产加工时常用附件头主要有三种：直角附件头、延伸附件头、窄直角附件头。通常使用直角或窄直角附件头加工一个工件时，需要多次更换附件头角度，如果在加工过程中出现附件头转位定向故障，则会导致龙门铣无法抓紧和拆卸，大大影响生产进程。但现有的处理方式极其繁琐，并且还也无法合理利用机床配件的使用寿命，费时费力，并且还会增加成本。本文以宁波海天FANUC数控龙门铣日常生产中出现的附件头转位定向故障为例，从附件头抓取的原理入手，详细解析附件头转位定向故障的解决方法。

二、故障现象及处理

2.1 机床简介

海天龙门镗铣床是具有门式框架和卧式长床身的机床。龙门镗铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。龙门铣床床身为X轴的静压导轨，工作台安装在床身上，进行X向的往复进给运动。龙门架横跨在工作台之上，由立柱、横梁以及滑枕等组成。Y轴静压导轨，装设于横梁上，由丝杆传动进行Y方向的往复给运动。滑枕上装有主轴部分即为Z轴，通过Z轴旋转和上下进给来完成部件加工。该机床采用FANUC 18i MODEL B数控PLC系统进行控制，设置好各种机床参数以及编写好程序之后，龙门镗铣床在装入不同附件头和不同刀具，通过X、Y、Z三轴的进给配合，就可以完成各种立体空间加工。该种数控龙门镗铣床具有高精度的铣、钻、镗、削攻螺纹、等加工操作。

2.2 故障现象

海天龙门铣附件头转向主要通过主轴下端双键块带动附件头旋转，因海天龙门铣附件头角度的机械定位方式为鼠牙盘形式，所以，对键块的定位角度要求极高，角度稍有偏差，就将导致附件头因鼠牙盘位置不准确而造成附件头无法拉紧故障，而针对该故障的处理过程也是极其繁琐，费时费力。

某海天龙门铣在某天窄直角附件头转位的过程中，出现附件头无法拉紧的故障，进而导致无法执行自动程序启动附件头拉爪松开指令，出现如图3的报警，机床无法正常工作，附件头也无法自动拆卸。此时只能手动先将附件头卸下来，在采取后续手段，修复故障。

2.3 处理流程

1、先在工作台上垫好两根支撑杆，直角附件头移动至支撑杆上端面相差10毫米左右的位置。

2、然后在电气柜PLC输出板上将115线（附件头拉爪夹紧电磁阀输出控制线）拆掉，将114线（附件头松开电磁阀输出控制线）拆掉与0V接通，即将附件头的四个副拉丁松开，观察附件头是否降落至半松开状态;

3、再将110线（主拉丁松开电磁阀输出控制线）与0V接通，附件头主拉丁松开。

4、由于是在手动拆卸，并且因为角度原因无法将附件头直接拆卸到小车上，所以主轴上的两个保护夹在没有小车两个顶紧杆的外力的打开下，需要人为敲击，将其松开。

三、原理解析

为了解决上述处理方式的不足，从安全层面考虑，先从附件头抓取的原理入手，进一步分析故障。

利用PMC窗口指令SUB52将R1300的值写入宏变量#623中，同时利用加法指令将D500/D508/D516/D524中的值写入R1300中;同理利用PMC窗口指令SUB52将R1290的值写入宏变量#624中，利用加法指令将D504/D512/D520/D528中的值写入R1290中。其中D数据是在设备初始调试时，通过手动抓取附件头时决定。例如在设备第一次手动抓取1号附件头时得到的Y轴坐标值是500，Z轴坐标值是-400，那么在HMI界面中手动将D500的值改为500，D504的值改为-400。再通过上述PMC程序在抓取1号附件头时，将D500和D504的值写入宏变量#623和#624中，这也是之后每次抓取1号附件头时所对应的Y轴及Z轴坐标值【1】。

在上述PMC程序图可以看出，宏变量#623和#624对应用户变量R1300和R1290，而R1300和R1290输入的是哪个D数据的值则F54.1/F54.2/F54.3/F54.4决定，F54.1/F54.2/F54.3/F54.4对应用户宏变量#1101/#1102/#1103/#1104，何时导通由NC程序给定。

上述NC程序中，宏变量#621的值即为执行公用M指令时输入的附件头编号，例如：假定公用M指令为M56，当需要抓取2号附件头时，则在MDI窗口输入M56A2即可，A2对应为2号附件头，数字2将被写入#621中，同时通过上述NC程序，将宏变量#1102赋值为1，导通F54.2，那么此时写入宏变量#623和#624的值即为D508和D512，即为抓取2号附件头时的Y轴及Z轴坐标值。

四、处理改进

通过上文对附件头抓取原理的分析，通过理解消化，可以提出一种新的处理附件头转位故障的方式。

当出现附件头无法拉紧故障时，可以先将附件头降至离地面距离合理的位置，再通过修改保持型继电器参数K0.2，将其置位为1，此时系统将可执行附件头主拉丁和副拉爪的松紧指令。执行指令M195（附件头松开指令）将附件头四个副拉爪松开，观察看附件头是否在半松开状态，如在，将K0.2复位为0，执行M69将主轴C轴模式打开，观察机床面板上的C轴功能的按键是否灯亮，将机床打到手轮模式，手轮选择至主轴档位，用手轮微调附件头角度偏差值。微调到位后，再将K0.2置位为1，执行M194（附件头夹紧指令）将附件头四个副拉爪拉紧，并记录当前角度偏差值，若该角度偏差为正偏差，则将该角度偏差值乘1000后加入主轴定位参数4135原数值，若该角度偏差为负偏差，则在参数4135原数值的基础上减去该角度偏差值乘1000的数值，即附件头在转向时将多补偿该角度偏差值，回到正确的位置。之后将K0.2复位为0后，执行转向指令即可，附件头转向位置将恢复正常，故障消除。

参考文献

[1]胡程伟.FANUC数控龙门铣换附件头公用NC程序分析与应用[J].金属加工.2019，增刊（1）：19-20

作者简介：

1.万邦淇（1998.07-），男，汉，重庆江津人，助理工程师，本科，研究方向为设备管理与维修。

2.任伟铭（1997.09-），男，汉，黑龙江肇东人，助理工程师，本科，研究方向为设备管理与维修。