数控机床故障检修几例

1、数控机床故障检修几例CNC数控机床检修实例 1 CNC数控机床不能起动 11故障现象 一台沈阳第三车床厂sl一296A型数控车床，工作台加工过程中出现CNC数控机床检修实例   1 CNC数控机床不能起动 11故障现象 一台沈阳第三车床厂sl一296A型数控车床，工作台加工过程中出现CRT无显示(俗称黑屏)，当重新按车床NC起动按钮，数控机床也不能恢复正常，各项加工功能均无。据操作者讲，几天前偶而出现同样故障，但能重新启动且工作如常。 1  2故障检测与分析处理 根据图1电气原理，首先检测数控系统的FANUC-0TMATEE2电源单元，控制单元的MTEE2ADC一

2、与CRTMDI部件，采用先易后难方法： a先查看-SB1，-SB2启动与停止按钮无损坏，触点良好。 b再查看J37，J27，J38，等多头线电缆与叉头无松动等异常现象。 c当检测到CRTMDI单元时发现+24 V供电没有到位。而电源单元的LED绿灯已亮，证明AC输入正常，并实测出该输出电压匀在正常范围之内这说明电源单元本身良好。 d经检测后分析：可能电源与CNC系统启动电路有故障，按此思路，仔细检查NC电路，怀疑是0N、0FF、COM三条信号线在机床中经多节插头插座串联导致的故障，为快速证明判断证确与否，采用“信号短路法”，将电路图中CP3处的ON、0FF、COM信号在插座XPS54(1)、X

3、PS54(2)、XPS54(3)的三个插孔内，进行短路处理后，合上机床总电源，这时NC立即启动。CRTMDI面板显示正常,经试车机床的各项加工功能运转正常；也无其他异常报警。随后进一步处理；实测经校线(俗称叫线)，发现故障点是在XPS62(2)的插头处，电信号线脱焊所造成CNC程序启动后数控系统不能复位，经焊接处理后故障彻底排除；故障检修完毕。  2主轴电机过热故障 21故障现象 一台s1-296A数控车床在加工运转时发生“啃刀”现象并造成刀具损坏。 22故障检测与分析处理 a用手动JVC慢跑模式将车床X，Z轴调至原点，重新启动加工程序，进行试车，当工作台快速进给到加工位置时主轴仍不

4、转，至此确诊为交流变频主轴电机调速系统存在故障。 b根据图2分析主轴电机是由FR-SF-2-15K交流变频器控制转速的(因机床厂家不提供交流变频器内部图纸)故采用“数学模糊检修法”，视交流变频器内部为黑匣子”只需检查其外部各功能接口状态即可判断。 c首先察看交流变频器控制系统的LED报警显示内容。 d为区分是过热(指电动机本身过热)还是过载(指电动机所带负载过重，转动过沉)保护，当时凭经验手摸电动机外壳已经很烫，用大风扇进行强制冷却一段时间后，电动机热度下降。重新试车，主轴电机转动正常；至此判断该例为典型的电动机过热故障。拆卸该主轴电机，仔细检查后发现是独立散热风扇电机轴承损坏，散热不良，引起

5、主轴电机过热报警，导致数控车床主轴在加工运转时突然停止转动，发生“啃刀”故障。 e更换独立散热风扇电机后，S1296A数控车床加工运转正常，故障排除。  3主轴电机不转故障 3.1 故障现象     一台S1-296A数控机床，早班生产一开机，出现主轴电机不转，主轴变频系统LED也显示报警，但主轴电机外壳不热，数控系统的其它功能正常。 3.2故障检测与分析处理      a用手动及JVC慢跑模式将工作台调至原位，重新启动车床使其故障再现，以便来确认其故障的真实性，结果证实故障如初。 &

6、#160;   b用手摸主轴电机外壳温度不高，根据主轴电机没有温升，从而排除是机械负载过重引起故障。     c检测变频器与数控系统内置PLC的有关控制接口如图2所示；先测得+24，ALM一组控制信号已到位没问题，怀疑主轴电机内置过载控制信号没有送至变频器接口，当检测到已拆下的OHS1，OHS2一组控制信号线没问题，而检测过热器件那侧OHS1，OHS2信号时，该器件的闭点没有闭合，证明内置的过热器件已经损坏。因没有备件，小心拆下过热器件，精心地修磨触点，试车生产加工正常，故障排除。  4   &

7、#160;   U轴加工动作突然停止 4.1故障现象     一台日本三菱MD4800C加工中心机床，该机床在加工中突然停止加工。  42故障检测与分析处理     a现场查看:MD4800C机床在加工中CRT出现停止T01诊断码。经查该机床的MITSUBISHI三菱CNC控制器MELIS 520AM系列操作说明书：该停止TOI(内容为不得进行自动启动操作，因数控系统的CNC从停止状态要执行自动运转时无法执行到自动运转的状态)，而停止T01码中有显示警示号码0101，内容为各轴均不能自

8、动起动，并指示处理方法：全轴停止后再起动(通过该例检修证明此段翻译不准确)。经分析是PLC的控制部分有问题，根据CRT/MDI面板上LED指示中(READ)灯窗不亮，手动模式下X、Z、Y、U的各轴均不能动作怀疑可能是U轴加工动作超程故障。     b检测与处理：在CRTMDI面板调出CNC系统的内置PLC程序梯形图，按动U轴上原位行程开关，观察相关的程序梯形图中X1B没有改变；检测行程开关和连线，发现此行程开关已损坏。     c更换同型号行程开关，再按RESET键，解除报警后试车正常，故障排除。  43

9、小结      检修故障时要灵活分析，不能完全依赖数控系统的自诊断功能与资料，数控系统的自诊断功能有它本身局限性，资料也存在翻译的错误，此例检修故障凭借日常检修经验，而顺利排除故障。  5  刀号与程序刀号不符故障  51故障现象     一台韩国PUMA 230数控车床在刀位自动模式下加工时刀位突然不动。  52故障检测与分析处理     a现场查看：CRT上报警号为2023，资料所示故障，为刀库换刀方面有故障。  

10、0;  b经试车观察实际故障现象，用手动模式调整该刀位时，刀塔乱动；不定位或刀号与CRT上显程序刀号不符。     c按维修手册改动相应参数由“0”改为“1”后报警解除，故障排除。 6刀库左右摆动找不到刀位 61故障现象     一台日本三菱MD 4800 c加工中心机床z轴在自动加工模式下进行加工时，刀库执行换刀程序，当换至第6把刀位时刀库左右摆动，找不到刀位，停止加工并报警。CRT报警显示为PLC控制侧电路有故障。调查操纵者得知：几天前偶尔出现过类似故障，但故障较轻，解除报警后，返回原点还能照常加工。

11、什么时间故障再现，没有规律。  6，2故障检测与分析与处理   根据报警信息所指引检修方向与故障范围，应先从电气故障入手。   a验证故障属性。用手动模式指令将刀库换刀，从第一把刀换至第6把刀位时故障马上再现，刀库左右摆动找不到刀位。   b调阅相关CNC内置PLc程序与系统参数匀无问题。     c检测强电控制网路行程开关与弱电CNC接口均无问题，故障如初不见好转。经冷静分析检修前后思路，一般检修数控机床采用先修电气，后修机械液压及其它。可能受此思路的局限和拆卸机械很费事的惯例影响，

12、走了检修弯路。     d拆卸相关机械传动部件，发现(REV TOOL CUP MOTOR)换刀电机转子轴上齿轮有轻微松动，经拆开检查是方形键已磨损成椭圆(俗称滚键)致使刀库左右摆动找不到刀位，经更换同型号键，仔细调整相关齿轮后，试车用手动模式刀库换刀和自动模式加工均正常，故障检修完毕。 63小结   此检修经验实例证明数控机床是机电一体化的技术密集型设备，检修机电故障需检修技术人员具备相应的机械传动、液压控制、气动控制等相关维修知识与经验。此例检修经验关键在于掌握如何及时变通检修思路，少走弯路，检修技术才能得以提高。  7伺服系统-

13、z轴超程 71故障现象   一台南京N-084型数控车床(30系列)，该数控车床采用FANUC 0-TD系统。在自动加工模式中工作台突然停止工作。  72故障检测与分析处理   a现场查看CRT显示52l报警号，为-Z轴负方向限位超程报警。(超程报警，分硬件超程即限位行程开关被压动作时，给数控系统发超程报警信号，使数控车床停止运行，以确保人机安全；及软件超程即指在CNC数控系统内设置相应参数用来防止工作台上刀具超出有效工作区域，避免机床夹具被刀具撞坏)。     b根据-z轴超程故障报警，在手动JOG模式下，用手轮(脉冲发生

14、器)配合进给倍率，将工作台向报警的反方向移动，即+Z轴方向移动，切记不可弄错。(注：如遇手动不能向报警的反方向移动时，可能是电源脱开，按CRTMDI操作面板上的P键及CAN键同时接通电源，这时特别注意在按RESET复位键及DELETE删除键时不可接通电源，一直等到工作台退出机床超程禁区，返回机床参考点后，方可操作按RESET复位键及DELETE删除键。)     c处理该超程故障时，只将数控车床工作台退出机床禁区后，更换损坏的x18限位开关，按RESET复位键解除报警，把工作台返回数控机床参考点，重新试车正常，至此故障得以排除。 73小结  此

15、例属硬件超程故障，如是软件超程故障。只需修改对应参数即可。        8 AC伺服电机一侧过电流 81故障现象     一台日本三菱MD DM4500加工中心机床。早班生产一开机立即报警。  82故障检测与处理 a  在三菱系统CRTMDI操作面板上调阅报警诊断信息，CRT显示为(PR32,X)。   报警信息为X轴的AC伺服电机一侧存在过电流问题，使系统进入保护状态。     b为快速区别是X轴伺服单元IPM晶体问题还是

16、负载X轴AC伺服电机有故障，用已知完好的Y轴AC伺服电机与AC X轴伺服电机电缆插头互换后，这时故障改到Y轴伺服单元IPM晶体(指电路板上功放模块等元件)及负载AC伺服电机等有过电流故障；由此确认是AC X轴伺服电机和电缆插头的问题。     c经对AC伺服电机进行部件替换法检测,证明该AC伺服电机良好。     d检查该AC伺服电机电缆插头插座，发现该插座内侧接线柱之间存有污垢与放电后氧化的积碳电阻，因此确认这就是故障点。     e用小刀尖刮净该处污垢与放电后积碳，随后再

17、用工业酒精刷洗、烘干处理。     f重新试车报警消除，故障顺利排除。  83小结     AC伺服单元的故障检修也很关键，这类故障发生频率较高，具有普遍性，此例故障原因是由于DM4500加工中心机床所在环境恶劣，受附近清洗机潮湿气影响，屡犯同类故障，改善环境后，所有各类故障发生频率大为下降。  9  Z轴自行锁定故障 91故障现象      一台DM4500加工中心机床采用FANUC Oi系统，Z轴自行锁定不能运行加工并报警。  92故障检测与

18、分析处理     a询问操纵者得知，该机床在自动模式加工换刀程序中动作突然中断，Z出现自行锁定故障。     b在系统CRTMDI操作面板上调阅诊断信息，CRT显示为2027的报警号，内容为英文缩写(RESORE MAG STEP B YSTER PEARFFUL)指示了此项操作慎重的事项。     c要小心操作，逐步恢复刀库各项功能，特别注意此时Z轴已进入自动锁定状态，在各种(包括AUTO自动模式，HANDLE手动模式， EDIT编程模式，JOG慢跑模式，TEACH教导模式，HOME

19、归原模式)模式下都不准移动Z轴，才能避免刀臂撞坏主轴刀具，造成设备事故。     d此时要检查如果刀臂没在主轴刀具位置卡住，可执行主轴定位。选择HANDLE手动模式，按下主轴定位按钮即可。如果此时刀臂在主轴刀具位置卡住，不能执行主轴定位，直接进行下一步操作。     e将MODE SELEECT模式选择开关转换到HANDLE手动模式位置，打开刀库盘操作盒钥匙开关。此时操作盒上RELEASE的LED黄灯亮。     f打开PM开关使其闭合(RSETMAG)（ON）操作步骤为按以

20、下键(OFFSET SETTIN G)()(操作PN)(PAGE)()(RETVA G)(ON)(0N)按下操作面板的刀库正转()按键，从发生故障程序中断处，一步一步的执行换刀动作，直至完成一个循环。     g当恢复完换刀功能后，这时CRT显示提示信息(TURN OFF SOFFSW8)，断开PM开关(RSETMAG OFF)。   hz轴出现自行锁定故障，经修正FANUC Oi系统相应参数KO“1”清零，再全部置“0”后，该机床FANUC Oi系统的刀库选刀正常，故障排除。  10手轮故障(手动脉冲发生器) 101故障现

21、象 一台MJ460型数控机床，该数控车床采用FANU C O-TD系统。 开班生产调整z轴与x轴加工精度时，摇动手轮(即脉冲发生器)，两轴均出现误差过大并报警。从操作者处得知，该机床经别人检修手轮后，当时已好。这次重出手轮故障，出现报警号为410，420。 102故障检测与分析处理      a现场试车证明手轮故障属实，但用力关防护门时，再现410，420报警号。     b按操作说明书查阅出现故障报警号信息：-(4n0为停止时位置偏差量的值大于编程设定值)。没有明确故障方向。   &

22、#160; c分析后怀疑手轮性能不良，拆开手轮盒检查用放大镜仔细观察，发现手轮脉冲发生器电路板上的一芯片管脚虚焊。     d焊接后安装好，凋整在适当位置后，重新试车，MJ460型数控机床，运行正常，故障排除。 11  Z轴伺服单元过负荷  1 11  故障现象      一台DM4500C加工中心机床，一开机自动加工就停止工作并报警。从操作者处得知该机床经别人检修过后，就出现这种情况。  112故障检测与分析处理      a查阅报警

23、的诊断信息为S03伺服异常：NR号码：50略称：OL1内容：Z轴伺服电机电流超过三菱系统设定SV022参数值，确认Z轴伺服单元存在过负荷故障。     b经部件替换法验证Z轴伺服单元及负载AC伺服电机等均无问题，那么问题出在哪?重新整理检修思路。     c分析为什么该机床经别人检修后就有此故障?再重新检查别人检修过的电源电路，发现该机床电源线号与电力网来的电源端子相序线号不附。(特别注意：三菱系统的DM4500C加工中心机床的电源相序，有严格要求，不允许接错。)     d

24、经过更正机床电源相序，报警消除，机床一切恢复正常，故障排除。  12 401报警  12.1 故障现象 一台沈阳第一机床厂产S1-406车床，更换伺服电源模块与伺服驱动模块通讯线后，产生401报警。 12.2故障检测与分析处理 a.S1-406车床系统为FANUC 0TD ，驱动部分为模块化结构。 伺服驱动电源型号为：A06B-6087-H126  INPUT 200V230V 106A; OUTPUT DC283325V DC29.8A; 主轴驱动模块型号为：A06B-6102-H222#520 INPUT DC283325V OUTPUT 25.2kW 95A

25、; 伺服驱动模块型号为：A06B-6079-H205  Pe=3.9KW OUTPUT AC230V L:5.9A M:12.5A; 电机为系列交流伺服电机。 查阅报警401号的诊断信息为：速度控制单元VRDY信号断开。它表示当NC将MCC接通信号送给伺服放大器时，伺服放大器却不返回已准备好信号。 b.检查控制电源模块的输入电源的主接触器MCC,发现MCC没有闭合。 C.屏蔽掉X、Z轴驱动后，开机正常，主轴及其它部件运转正常，说明伺服驱动模块有故障。用同型号驱动模块替换，故障排除。   13. 故障两例 一台沈阳数控机床厂CK3263 数控车床。床身为斜床身 , 配日本 F

26、ANUC OT 系统 , 转塔选用的是意大利 BARFFADI TOE320(12 工位 ) 。使用过程中 , 有时也出现一些故障 , 多半是外围电路如接触器、电磁阀、 限位开关等。故障现象一CRT 显示 414# 报警。报警信息为 : SERVO ALARM AXIS DETECTION SYSTEM ERROR 同时 , 伺服驱动单元的LED报警显示码为 8 点亮。 故障分析与处理通过查看 FANUC O 系统维修说明书可知 :414# 报警为“X 轴的伺服系统异常 , 当错误的信息输出至 DGN0720 时 , 伺服系统报警”。根据报警显示内容 , 用机床自我诊断功能检查机床参数 DGN

27、072 上的信息 , 发现第 4 位为 “1”，而正常情况下该位应为“0”。现该位由“0” 变为 “1”则为异常电流报警 , 同时伺服驱动单元LED 报警显示码为8点亮 , 也表示该伺服轴过电流报警。检查伺服驱动器模块 , 用万用表测得电源输入端阻抗只有6, 低于正常值 , 因而可判断该轴伺服驱动单元模块损坏。更换后正常。 故障现象二转塔刀架在换刀过程时出现 2011# 、 2014# 报警。 故障分析与处理查看电气使用说明书可知 :2011# 报警表示转塔有故障 ,2014# 报警指转塔未卡紧。可能是由于精定位时接近开关未发出信号 , 电磁铁不能锁紧。利用 FANUC 系统具有的 PLC 梯

28、形图动态显示功能 , 发现精定位接近开关 X0021.2 未亮 ( 没有接通 ) 。拆下此开关并检查 , 通断正常。估计是接近开关与感应块的距离不当造成的。调整两者的距离使它们保持适当的距离 0.8mm, 再查看 X0021.2 信号通断正常 , 转塔刀架能正常 使用。 14. 故障两例 一般情况下 ,FANUC 系统运行稳定、故障率低 , 故障的发生往往与外围电路和操作使用有很大关系。这里有两个维修事例可以说明问题。 例 1: 伺服报警 414# 、 410# 台湾产FTC-30 数控车床在加工过程中出现 414# 、 410# 报警 , 动力停止。关闭电源再开机 ,X 轴移动时机床振颤 , 后又出现报警并动力停止。查系统维修手册 , 报警信息为伺服报警、检测到 X 轴位置偏差大。根据现象分析 , 认为可能有以下原因 1) 伺服驱动器坏 ;(2)X 轴滚珠