更换西门子840D设备主轴过程

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   2019-7-1，周一上班就接到工厂紧急电话，说有一台840D系统设备主轴在生产过程中存在异声，因近期生产任务急，急需到现场判断。
   到现场与操作员短暂交流事情的经过后，在jog状态下点动主轴“+”键，主轴能够转动，未见存在有明显的异声。进入驱动器服务界面，查看主轴电机运行电流百分比在5%左右，感觉主轴电机电流并非存在异常。突然，监控电流剧变到大于28%，电机异声明显。感觉到有这个异声并不是什么好事情，该设备工作近10年，前几次的诊断经验告诉我主轴轴承故障的可能性非常大了，让操作员继续点动主轴电机，我到主轴轴座边细听声音，主轴轴座在转动时内部有明显的机械撞击声，初步判断为主轴轴承故障。
将此初步诊断结果给工厂生产部门，准备拆主轴查看进一步的结果。该设备的主轴为主、从控制模式的外置编码器结构，主轴双电机160KW，因驱动传递机构相对复杂，直到下午才将主轴轴芯顺利拆下，并打开主轴轴芯机械结构部分，一看诊断结果符合初步判断，图示：主轴一轴承轴壳已经碎裂，轴承的保持架也因轴承破损而碎裂。



   因为这个轴承无备件，当今生产任务又很紧急，赶紧请购。另一方面立即组织清洗主轴未损害的轴承和轴座，为快速修复提前做前期准备。
2019-7-3，通过多部门齐心协力，下午4点快递轴承到现场，按部就班组织回装工作。2019-7-4，上午回装基本结束，检查确认设备回装主轴现场无异常，进入开机调试阶段。
   开机，发现诊断报警窗口有报警，为主轴模块未准备好，到控制柜处查看模块并没有LED报警，断电重新启动也没有能够消除该报警信息。报警图示：

一时无法再继续做出判断，只能回办公室拿电脑和电气原理图，做进一步的诊断查询一下资料，在回工厂的路上，接到同事的电话说报警消除了，原因说是由于设备上尾座压力异常引起的主轴电源模块使能丢失。再回到设备现场，确认报警确实消除，空运行了几次auto状态下的循环，设备未见再有报警，通过近2个小时的新轴承磨合，只能通知工厂组织生产了。

   可是，当设备安装好模具试运行第一个产品后，发现主轴“抖动”非常严重（空载正常，重载异常）。双电机同步皮带加上过渡轮传动的驱动电机，这个同步皮带的张力调整非常重要，松、紧度要求相对较高，只能重新调整2个电机的松、紧度。调整后测试主轴“抖动”消除，再次说明以往的判断正确有效。但是，那个模块未准备好的报警再次出现，几次复位，未能够消除报警，只能让同事更换上尾座的液控伺服比例阀组。更换保养好的液控伺服比例阀后，这个报警消除，测试空NCK程序运行，未见报警。让操作员上件试机，连续的3个产品下来，报警没有出现，说明这个主轴模块未准备好的原因在上尾座的液控伺服比例阀的油缸压力异常上，这个逻辑过程我一直不理解（主轴模块的准备与上尾座的压力关系，只能是当时编程人员自己清楚了的，现在已经无法再咨询到），只能暂时先告一个段落了，电话通知工厂组织生产，这个问题留下来再仔细推敲过。
晚上吃过晚饭后，打开程序，这些报警信息的控制程序，图示：
//510100#报警//
      A     "verz Steuerspannung ein"                  //系统启动完毕
      A     "Hydraulik ist eingesch."                   //液压站启动完毕
      AN    "GA E/R Mod.1 betriebsb"                 //主轴电源模块准备就绪
      S     "ALMSG_DB".C1.FDD_RID_5101xx[0]    //FM 510100  vs+einlesesperre  E/R1#模块故障
      A     "ZM Taste Reset"
      R     "ALMSG_DB".C1.FDD_RID_5101xx[0]
分析：当"GA E/R Mod.1 betriebsb"为0时，液压站启动完毕后，会触发510100#报警。同样其它的报警信息也是主轴关联电源和驱动模块未准备就绪的条件触发了报警。程序虽然看似简单，仅仅只是一个点的输出，但其中内在的关联非常复杂，关联电气原理图示：


X111端子输出继电器没有动作。
这个模块准备就绪的必要条件是什么？这个我没有充分的资料说明问题了，待有时间到官网上找找手册再进一步分析故障原因。但是，有一点可以肯定的是主轴电源和驱动模块未准备好，与尾座油缸的上、下腔压力一定有关联。
来源：西门子工业技术论坛