数控机床维修实例分析

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数控机床故障分类及维修实例

诊断画面检查减速开关的ＰＣ输入点，Ｍ显示为０正常时为１，。拆开轴护板，发现减速开关被压下后不能弹出。更换后故障
得轴向超程的反方向运动，离开参考点３０ｍ后，ＲＳＴ０ｒａ按ＥＥ键，报警消除。在ＺＲＥＯ模式下重新进行轴回参考点，这时又
报警号和报警信息，自Ｎ来Ｃ及ＰＣ的为机床的自诊断，Ｌ还有伺服系统报警，进给轴超程报警，存储器报警，程序出错报警，主轴报警，过载报警等。无报警显示的故障要根据故障发生前后，机床的变化状态进行分析判断。
起。
行，故障依旧。重新检查了电机和连接电缆，无异常情况。重新断电后用手盘Ｚ轴使其运动时，发现在某一位置有阻力，开防打护罩发现ｚ轴丝杠润滑不均匀，检查发现油泵故障，更换油泵
３．按有无报警显示分
有Байду номын сангаас警显示的又有硬件和软件之分，硬件报警是指各单元
是指继电器，接触器，开关，熔断器，电源变压器，电机，行程开关
等各类电器元器件的故障。
２按故障性质分．
系统性故障是指只要满足一定的条件或者超过某一设定的限度，数控机床必然会发生的故障如：润滑油位过低报警而停机，机床加工时因切削量过大达到某一限度必然会发生过载或
由机床自身原因引起的为机床内部故障，也是机床常见的
故障。由机床的工作环境引起，如外围干扰、电源电压波动以及操作不当引起的均为外部故障。二、维修实例１系统故障的维修．
限位报警，故障的原因可能是参考点减速开关异常，过ＣＴ通Ｒ

数控机床维修实例

我公司一台Ｘ２１门镗铣中心，Ｈ３２龙采用ＦＤＡＩＩＣ２数控系统，式刀库配置机械手。在自动换刀过程链中容易出现卡刀现象，过反复使用手动换刀进行测通
互换，障仍然没有被排除。通过以上检测，故所有与回零过程相关的部件都没有发现问题，下的只有光栅剩
尺的电缆线了。通过对光栅尺电缆线的仔细检查，发现其中有一段位于机床防护内部的电缆线的表皮破
节。
Ｏ故障排除。因此，日常机床维护中，悉掌握不Ｎ，在熟同系统的特点，活应用，以快速简单地排除故障，灵可
节约时间。
例３机床刀库故障
例２机床回零故障机床正常启动后，须执行机床回机械零点以确必
用方法是短接法或利用机床本身的超程解除功能。超程解除功能要求机床设置有超程解除开关，是该机但床没有设置超程解除开关；如果采用短接法，即强制满足条件，将机床移出限位，则会浪费宝贵的生产时间。
为了保障机床的安全运行，床各轴通常都设置机
有软限位和硬限位。软限位位于回零开关和硬限位之间，一般通过系统参数来设定，而硬限位则由行程限位开关来保证。在一般的机床设计中，限位都是在机软床回零成功后才生效。如果操作不规范则容易出现硬限位报警。

数控机床“急停”故障实例分析

数控机床“急停”故障实例分析数控机床急停报警不能解除的故障比较常见。

当故障发生时显示器下方显示“紧急停止”（EMERGENCY STOP），这时，机床操作面板方式开关不能切换，MCC不吸合伺服，主轴放大器不能工作，系统并不发出具体的报警号，根据机床厂PMC报警编辑不同，有时会出现1000号以后的PMC报警。

出于安全考虑，机床厂将一些重要的安全信号与紧急停止信号串联，包括紧急停止开关。

但是一般维修人员往往仅以为是紧急停止开关连接不良或超程开关连接不良，排除上述两种可能后，就再也无法进行下一步的诊断工作，这说明对紧急停止信号的处理不够了解。

下面以FANUC 0i系统为例说明紧急停止的控制原理及其常见故障的处理。

一、紧急停止的控制原理紧急停止控制的目的是在紧急情况下，使机床上的所有运动部件制动，使其在最短时间内停止运行。

《FANUC 连接手册》推荐的急停电路接法如图1所示。

从图1可见，一般紧急停止回路是由“急停”开关和“各轴超程开关”串联的，在这些串联回路中还串联一个24V继电器线圈，继电器的一对触点接到CNC控制单元的急停输入上，继电器的另一对触点接到放大器PSM电源模块上（接CX4的2和3管脚）。

若按下急停按钮或机床运行时超程（行程开关断开），则急停继电器线圈断电，其常开触点1、2断开，从而导致控制单元出现急停报警，主接触器线圈断电，主电路断开，进给电机和主轴电机停止运行。

急停回路接到CNC控制单元的急停输入信号X地址是固定的，即X8.4。

数控系统直接读取该信号，当X8.4信号为“0”，系统出现紧急停止报警。

与急停报警紧密相关的信号还有G8.4信号，该信号是PMC送到CNC的紧急停止信号。

若G8.4为“0”，系统则出现紧急停止报警。

G8.4信号为PMC将X8.4和其他相关的信号进行综合处理的输出信号，如图2所示。

图2 中，梯形图在X8.4后面串接了一个Xn.m信号，比如刀库门开关等（进口机床经常这样处理）。

CKG7915数控车床刀架故障维修实例

能有误差，导致运行时发生撞机事故，必须做好相应轴位置初始
化的零位校准。故障排除后，先手动操作检查无误后才可使机器自动运行。在程序控制上ＳｕｔＰ立体库已经有完善可靠的保护措ｈｔｅＸｌ施。在故障处理过程中，一些动作需要通过高级管理员用户权限
Ｎ５— ２０８电动刀架。几年来，针对其现场故障进行了自主故障诊
断与维修。
１例１．实
部无机械传动卡阻等故障。但查到其预分度电磁铁铁心的轴
磨损严重，当其失电后芯轴已与电磁铁下端盖凸台平齐、得电后芯轴伸出长度减少，致使该芯轴压下的销轴插入刀架丰轴刀倚
（Ｏ６５状态正确；Ｘｌ０．）因而，初步排除刀架编码器故障原因。刀架故障分析检查各运动轴的限位保护开关良好，打开取料
台上电路板安装箱的盖板，检查安全回路控制板，发现该电路
度探测传感器安装好后调整接受与发送端对齐位置，没有遮手当情况下信号发送端工作指示绿灯亮。以高级管理员用户进入
是一体，实际是两个零件，但芯轴采用过盈配合嵌入铁心，经检
验该磨损的芯轴不导磁。原想用加工该芯轴的方法修复该电磁铁，但通过Ｇ１０Ｓ００直读光谱仪对其预分度电磁铁芯轴进行化学成分分析，得知它与ＹＣｌＮ９不锈钢成分相近。凶未购买１ｒ８ｉ到该材料，故未采用加工该芯轴的方法修复该预分度电磁铁，而采用数控线切割机床对其铁心进行改进修复．即对称开两个增托盘确认，托盘正常送入到料架，障排除。将新购同堑号高故！』

数控机床维修实例

重董２０ｋｇ。检查液压和主轴刀具放松、灾紧液ｎ电磁阀ＹＶ３５、ＹＶ３４，功能正常。查电路图，刀具放松、灾紧位置的确认开父ＳＱ３０和ＳＱ３１对ＰＩＣＩ／０位置位为ｉＳＰＴＩ和ｉＳＦＦＮ，用系统
３．德ＩｔＯＦＬＥＲＨＥ｜ＩＸ４００数控磨齿机，数控系统为四『Ｊ
子８４０Ｄ．任机床加ｆ，操作顶尖下动作有时导致接触器保护断开，但复位后仍ｉＩ动作，过段时『廿Ｊ后还会断开，尤规律．．
指令时，小刀可执行，如换大Ｊ不能执ｉ，丰轴小能旋转．．现场用大、小刀反复交替尝试，故障依旧。榆杏大刀拉钉，仃
ＬＥＡＳＥ）有输故导
鹰）时常现２０８１ＡＩＲ — ＢＡＧＡＩＡＲＭ报警，机Ｊ木无法正常作。机床报警提轴的移动负载过大，愉机Ｊ术／Ｉ轴导轨和丝
母润滑Ｊ常，于动转动Ａ轴滚珠丝札比较轻松．表明传动系统常．．在移动Ａ轴时榆测伺服电机电流，实洲值１Ｏ３Ａ，较正常１．日本ＯＫＵＭＡＭＣＶ — ＡⅡ数控龙门０：式加Ｊ巾心，数控
值ｊ．８Ａ大许多，初步怀疑是伺服电机敞障查／４轴电机控制电
路罔和ＰＩＣ梯形冈．在，１轴移动时Ｙ３．３（Ａ — ＡＸＩＳＢＲＡＫＥＲＥ —

数控机床数控系统故障维修实例

６．加工面在接刀处不平
丝杠间隙增大，修磨滚珠丝杠螺母调整垫片，重调间隙。反
向间隙变化，重新测量反向间隙，置补偿。设丝杠窜动，拧紧轴向轴承的紧固螺母。４导轨研伤．长时间使用，床身水平度有变化，导轨局部负荷过大，定期
导轨直线度超差，调整或修刮导轨。工作台镶条松动或镶条
常。检查ＳＡ１０Ａ０整流桥，Ｄ０Ａ８未见异常。在线检测控制印刷电
路板的７Ｆ４Ｓ７１５Ｓ７１９７Ｌ８Ａ、４３、４０Ａ、４０、Ｎ５１、Ｎ５８Ａ、４Ｓ６７Ｆ２７ＨＣ４７Ｆ６Ａ、Ｔ４Ａ、Ｍ４、Ｎ５８Ａ、Ｍ３９ＭＤ４２等集成４１１Ｖ２４Ｌ６Ｓ７１９Ｌ３、１２Ｎ
阻值／ｎｋ
电阻
２３７．９
Ｒ１Ｔ
２３６．９
Ｒ２Ｔ
２３５．９
Ｒ３Ｔ
２３９．９
ＲＴ４
２３８．９
Ｒ５Ｔ
２３７．９
Ｒ６Ｔ
阻值，ｎｋ
２３５．９
２３６．９
２３７．９
２３８．９
２３４．９
２３７．９
在开相状态。首先检查机床三相输入电源电压，确认不缺相，电源用空气断路器也完好。再检查伺服电机及电源线，确认完好，故怀疑伺服放大器本身出现故障，故障初步锁定在ＳＰ — １Ａ伺ＶＭ２１ｉ，
表１与三相电源相连的各个贴片电阻现场实测阻值

数控机床故障维修实例浅析

的，由于已检查过此信号没问题，以需要所出的ＰＬＣ程序模块中有两处用到计数器
普遍，们在制造业中发挥了巨大的作具库部分，它由于刀具库每旋转到零位时报检查ＰＣ中的计数器是否有问题。上面列Ｌ用。但目前国内多数企业所掌握的数控警，以可以先通过电路图查找零位输出所１第一处为 “ ＰＱＲｌ１ＰｌＣＳＣｌＥ１＝ＣＲ机床维修及保养知识，远不能和它的大信号和相关的刀具库输出信号Ｉ３计数器Ｃ，却７（量使用相适应，多数技术水平相对偏信号）Ｉ４刀具库零位信号）Ｉ５刀具在１，思是，大 ”意比较计数器Ｃ１值等于临时的，７（，７（
通过上述检查，明问题不在外部设个语句。分析这两个ＰＣ语句，们都与说Ｌ它
笔者也曾赴西班牙学习这项技术，对他备上，并由此推测问题可能出在ＰＣ程序上，Ｌ
们的数控系统比较熟悉，累了一些相关所以继续进行刀具库的ＰＣ程序模块检Ｐ２积Ｌ０４为临时寄存器Ｒｌ０值，第二句的１赋而
寄存器Ｒｌ１的值时，数器ｃ１值为ｌ１计的。
第二处为 “ ＰＣＱ＝ＣＲ１ＣＳ１Ｅ０ＰｌＲ１０

数控机床故障诊断案例(2)

数控机床故障诊断案例(2)发布时间：2022-07-29T07:00:19.930Z 来源：《素质教育》2022年3月总第408期作者：王海勇[导读] 针对数控机床的故障形式来诊断与分析故障点，对检测出的故障点进行维修，总结了数控机床数控系统故障诊断和维修方法。

淄博职业学院山东淄博255314摘要：针对数控机床的故障形式来诊断与分析故障点，对检测出的故障点进行维修，总结了数控机床数控系统故障诊断和维修方法。

关键词：数机床故障点故障诊断故障案例1号报警信息为“BATTERY ALARM POWER UPPLY”(备用电池报警)，指示数控系统断电保护电池报警，提示维护人员更换电池，如果这时断电关机，很可能丢失机床数据、加工程序、PLC程序等。

更换电池时要注意，一定要让专业人员在系统带电的情况下更换备用电池，并且系统必须带电更换电池，否则数据将丢失。

换上新电池，将1号报警复位后，才允许断电关机。

如果暂时没有备用电池，只要系统不断电，系统数据就不会丢失。

下面的实例是一个由于硬件故障引起的错误报警的处理过程。

故障1：数控车床出现1号报警故障现象：这台机床长期停用后，重新通电开机，这时出现1号报警，检查机床电池，确实电压低。

更换电池后，1号报警仍然消除不掉。

故障分析和处理：根据故障现象分析，可能是报警回路有问题。

分析西门子840D系统工作原理，系统的电源模块对备用电池电压进行测试，如果电压不够把故障检测信号传输到CPU模块，系统产生电压不足报警。

所以首先对电源模块进行检查，发现连接电池电压信号的印制电路线被腐蚀断路。

故障处理：把断路部分焊接上后，机床通电开机，1号报警消失。

故障2：一台数控外圆磨床出现7号报警故障现象：这台机床在自动加工时偶尔出现7号报警，关机重开还可以恢复正常。

在出现故障时，用DIAGNOSIS菜单查看PLC报警信息，发现有时出现6178“no response from EU”报警，有时出现6179“EU transmission error”报警。

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• 4.按故障发生的原因分类 • (1) 数控机床自身故障。 • 这类故障的发生是由于数控机床自身的原因引起的, 与外部使用环境
条件无关。数控机床所发生的绝大多数故障均属此类故障, 但应区别有些故障并非机床本身而是外部原因所造成。 • (2) 数控机床外部故障。 • 这类故障是由外部原因造成的。
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机床必然会发生故障。这类故障经常出现, 例如, 液压系统的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时, 必然会发生液压系统故障报警使系统断电停机; 再比如机床加工中因切削量过大达到某一限值时必然会发生过载或超温报警, 系统迅速停机。
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• 另外, 液压润滑与气动系统的故障主要是管路阻塞和密封不良, 因此, 数控机床更应加强污染控制和杜绝三漏(漏水、漏气、漏油)现象。
• (2)电气故障。 • 电气故障分弱电故障和强电故障。弱电部分主要指CNC 装置、PLC
控制器、CRT 显示器及伺服单元、输入/ 输出装置等电路, 这部分又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障主要指上述各装置的印制电路板上的集成电路芯片、分离元件、接插件及外部连接组件等发生的故障。常见的软件故障有加工程序出错、系统程序和参数的改变或丢失、计算机的运算出错等。
• 上述软件报警有来自NC 的报警和来自PLC 的报警。
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• 前者为数控部分的故障报警, 可通过所显示的报警号, 对照维修手册中有关NC 故障报警及原因方面的内容来确定可能产生该故障的原因; 后者PLC 报警显示由PLC 的报警信息文本所提供, 大多数属于机床的故障报警, 可通过所显示的报警号, 对照维修手册中有关PLC 的故障报警信息、PLC 接口说明及PLC 程序等内容, 检查PLC 有关接口和内部继电器的状态, 确定该故障所产生的原因。通常, PLC 报警发生的可能性要比NC 报警高得多。
• (2) 无报警显示的故障。 • 这类故障发生时无任何软件和硬件的报警显示, 因此分析诊断难度较
大。一些早期的数控系统由于自诊断功能不强, 尚未采用PLC控制器, 无PLC 报警信息文本, 出现无报警显示的故障情况会更多一些。
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• 对于无报警显示故障, 通常要具体情况具体分析, 要根据故障发生的前后变化状态进行分析判断。
• 因此正确使用与精心维护是杜绝或避免这类系统故障发生的切实保障。 • (2) 随机性故障。 • 通常是指数控机床在同样条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障
。有的文献上称为“软故障”。由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶然发生一两次, 因此随机性故障的原因分析和故障诊断较其他故障困难得多。一般而言, 这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件的质量、操作失误、维护不当及工作环境影响等因素有关。另外,工作环境温度过高或过低、湿度过大、电源波动与机械振动、有害粉尘与气体污染等原因均可引发此类偶然性故障。因此, 加强数控系统的维护检查, 确保电气箱门的密封, 严防工业粉尘及有害气体的侵袭等, 均可避免此类故障的发生.
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• 强电部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元件及所组成的电路。这部分的故障十分常见, 必须引起足够的重视。
• 2.按数控机床发生故障的性质分类 • (1) 系统故障。 • 通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度, 工作中的数控
任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• 5.按故障发生时有无破坏性分类 • 按故障出现时有无破坏性, 分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破
项目七数控机床维修实例分析
• 任务7.1数控机床故障诊断的一般方法 • 任务7. 2数控车床刀架的故障检测与排除 • 任务7. 3数控机床返回参考点控制及常见故障分
析
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• 一、数控机床故障的分类
• 1.按数控机床发生故障的部件分类 • (1) 主机故障。 • 数控机床的主机部分主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动
与防护等装置。常见的主机故障有因机械安装、调试、实际操作使用不当等引起的机械传动故障与导轨运动摩擦过大故障。故障表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大。例如, 轴向传动链的挠性联轴器松动, 齿轮、丝杠与轴承缺油, 导轨塞铁调整不当, 导轨润滑不良及系统参数设置不当等原因均可造成以上故障。尤其应引起重视的是, 机床各部位标明的注油点(注油孔)须定时、定量加注润滑油, 这是机床各传动链正常运行的保证。
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• ②软件报警显示故障，通常是指在C RT显示器上显示出来的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能，一旦检测到故障，即按故障的级别进行处理，同时在CRT显示器上以报警号形式显示该故障信息。这类报警常见的有存储器警示、过热警示、伺服系统警示、轴超程警示、程序出错警示、主轴警示、过载警示及断线警示等，通常少则几十种，多则上千种，这无疑为故障判断和排除提供了极大的帮助。
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任务7.1数控机床故障诊断的一般方法
• (1) 有报警显示的故障。 • 这类故障可分为硬件报警显示与软件报警显示两种。 • ①硬件报警显示的故障，通常是指各单元装置的警示灯(一般由LED
发光管或小型指示灯组成)的指示。在数控系统中有许多用于指示故障部位的警示灯，如控制操作面板、位置控制印制电路板、伺服控制单元、主轴单元、电源单元等部位及光电阅读机、穿孔机等都常设有这类警示灯。一旦数控系统的这些警示灯指示故障状态后，借助于相应部位上的警示均可大致分析判断出故障的部位与性质，这无疑给故障分析诊断带来极大的方便。因此，维修人员日常维护和排除故障时应认真检查这些警示灯的状态是否正常。