任务二诊断和处理SINUMERIK系统常见故障

1、数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识项目六项目六 处理现场的简单故障处理现场的简单故障任务二任务二 诊断和处理诊断和处理SINUMERIK系统常见故障系统常见故障数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识1 .了解了解SINUMERIK数控系统的构成及控制方数控系统的构成及控制方式；对式；对SINUMERIK 数控机床常见故障有一数控机床常见故障有一个系统的认识；个系统的认识；2、能够描绘出故障产生的原因并判别故障产能够描绘出故障产生的原因并判别故障产生的部位，并能实施

2、相应的处理措施。生的部位，并能实施相应的处理措施。知知识识目目标标技技能能目目标标1 .能处理能处理SINUMERIK系统系统的常见故障。的常见故障。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识知识链接知识链接一一、电源类常见故障应用举例电源类常见故障应用举例1、开关电源故障引起的故障维修开关电源故障引起的故障维修 故障现象：配套故障现象：配套SINUMERIK802D系统的车床，在加工系统的车床，在加工过程中，机床突然断电，再次开机，系统无显示，机床无法过程中，机床突然断电，再次开机，系统无显示，机床无法重新起动。重新起动。 分析与处

3、理过程：系统的分析与处理过程：系统的24V直流输入电压由开关电源提直流输入电压由开关电源提供供,用万用表测量系统的电源输入接口用万用表测量系统的电源输入接口,显示值为显示值为“0”,检查开检查开关电源的输入、输出后发现关电源的输入、输出后发现:开关电源开关电源220V输入正常输入正常,24V输输出无电压输出出无电压输出,更换开关电源后故障排除，机床恢复正常。更换开关电源后故障排除，机床恢复正常。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识二：急停类常见故障应用举例二：急停类常见故障应用举例1、垂直进给轴超极限保护引起急停的故障维修垂直进

4、给轴超极限保护引起急停的故障维修 故障现象：某配套故障现象：某配套SIEMENS 802D的立式加工中心，开机的立式加工中心，开机后显示后显示“3000”号报警显示，机床无法正常起动。号报警显示，机床无法正常起动。 分析及处理过程：分析及处理过程：SINUMERIK 802D系统系统出现出现“3000”(急停急停)的原因是的原因是CNC的的“急停急停” 信号生效。经检测、信号生效。经检测、排查，发现机床排查，发现机床Z工作台处于工作台处于“极限极限”位置，使位置，使Z方向方向“极限极限”开关触点断开，由于该机床开关触点断开，由于该机床Z轴为垂直进给轴，伺服电动机带有轴为垂直进给轴，伺服电动机带

5、有制动器，无法简单地利用机械手动操作退出制动器，无法简单地利用机械手动操作退出Z轴，维修时通过将轴，维修时通过将机床的机床的“Z极限极限”信号进行瞬时短接，手动移动机床信号进行瞬时短接，手动移动机床Z轴，退出轴，退出“极限极限”保护位置，然后再恢复保护位置，然后再恢复“极限极限”，机床恢复正常工作。，机床恢复正常工作。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识2、PLC24V故障引起急停的故障维修故障引起急停的故障维修 故障现象：某配套故障现象：某配套SINUMERIK 810D的立式加工中心，的立式加工中心，开机后显示开机后显示“3

6、000”报警，机床无法正常起动。报警，机床无法正常起动。 分析及处理过程：经初步检查，机床工作台均处在正常分析及处理过程：经初步检查，机床工作台均处在正常位置位置(未超程未超程)、所有急停开关均已复位，且机床外部、所有急停开关均已复位，且机床外部I/O输入对输入对应的信号触点已接通。根据以上情况，可以认为机床急停的原应的信号触点已接通。根据以上情况，可以认为机床急停的原因与机床的状态无关。因与机床的状态无关。 通过诊断页面检查，发现通过诊断页面检查，发现PLC的全部机床输入信号均为的全部机床输入信号均为“0”状态，因此初步判断故障原因在状态，因此初步判断故障原因在I/O信号的输入信号的公信号的

7、输入信号的公共电源回路上。打开电气柜后检查发现，该机床的共电源回路上。打开电气柜后检查发现，该机床的DC24V断路断路器已跳闸，进一步测量器已跳闸，进一步测量24V输出未短路，合上断路器后，机床输出未短路，合上断路器后，机床工作恢复正常工作恢复正常数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识3、自动换刀过程中停电引起急停的故障维修自动换刀过程中停电引起急停的故障维修 故障现象：某配套故障现象：某配套SINUMERIK 840D的进口卧式加工中心，的进口卧式加工中心，在自动换刀过程中突然停电，开机后，系统显示在自动换刀过程中突然停电，开机

8、后，系统显示“3000”报警。报警。 分析及处理过程：由于本机床故障是由于自动换刀过程中分析及处理过程：由于本机床故障是由于自动换刀过程中的突然停电引起的，观察机床状态，换刀机械手和主轴上的刀的突然停电引起的，观察机床状态，换刀机械手和主轴上的刀具已经啮合，正常的换刀动作被突然停止，机械手处于非正常具已经啮合，正常的换刀动作被突然停止，机械手处于非正常的开机状态，引起了系统的急停。的开机状态，引起了系统的急停。 该故障维修的第一步是根据机床液压系统原理图，在起动该故障维修的第一步是根据机床液压系统原理图，在起动液压电动机后，通过手动液压阀，依次完成了刀具松开、卸刀、液压电动机后，通过手动液压阀

9、，依次完成了刀具松开、卸刀、机械手退回等规定动作，使机械手回到原位，机床恢复正常的机械手退回等规定动作，使机械手回到原位，机床恢复正常的初始状态，并关机。再次起动机床，报警消失，机床恢复正常。初始状态，并关机。再次起动机床，报警消失，机床恢复正常。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识三三、回参考点类常见故障应用举例回参考点类常见故障应用举例1、减速挡块固定不良引起回参考点超程的故障维修减速挡块固定不良引起回参考点超程的故障维修 故障现象：配套故障现象：配套SINUMERIK 802C铣床，在回参考点的过铣床，在回参考点的过程中，

10、发生超程报警。程中，发生超程报警。 分析及处理过程：经检查，发现该机床的回参考点减速挡块分析及处理过程：经检查，发现该机床的回参考点减速挡块放开位置，处在机床行程极限开关之后，与系统回参考点设置要放开位置，处在机床行程极限开关之后，与系统回参考点设置要求不符。机床参考点减速挡块尚未脱开，超程保护信号已经发出，求不符。机床参考点减速挡块尚未脱开，超程保护信号已经发出，导致了机床超程报警。导致了机床超程报警。 进一步检查发现，该挡块未可靠固定于卡轨内，在开关与挡进一步检查发现，该挡块未可靠固定于卡轨内，在开关与挡块长期接触后，位置产生了移动，导致了超程报警。重新固定挡块长期接触后，位置产生了移动，

11、导致了超程报警。重新固定挡块后，机床恢复正常。块后，机床恢复正常。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识2、伺服电动机重新安装后引起的回参考点故障维修伺服电动机重新安装后引起的回参考点故障维修 故障现象：某配套故障现象：某配套SINUMERIK 802D的数控铣床，在用的数控铣床，在用户首次开机时，在回参考点的过程中出现超程报警。户首次开机时，在回参考点的过程中出现超程报警。 分析及处理过程：经了解，该机床是在重新安装后的第分析及处理过程：经了解，该机床是在重新安装后的第一次开机，且在机床搬送过程中拆下了一次开机，且在机床搬送过程

12、中拆下了Z轴电动机，并对电动轴电动机，并对电动机进行了重新安装。机进行了重新安装。 分析原因，判断机床在搬送过程中，由于分析原因，判断机床在搬送过程中，由于Z轴轴(主轴箱主轴箱)位位置产生了移动，使得电动机与丝杆间的相对联接位置发生了置产生了移动，使得电动机与丝杆间的相对联接位置发生了变化，导致参考点偏离了原来的位置，引起了变化，导致参考点偏离了原来的位置，引起了Z轴超程报警。轴超程报警。在退出超程保护后，经重新调整参考点偏置值，机床恢复正在退出超程保护后，经重新调整参考点偏置值，机床恢复正常。常。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常

13、 识识3、回参考点不到位的故障维修、回参考点不到位的故障维修 故障现象：配套故障现象：配套SINUMERIK 810M的数控机床，在回参考点时发的数控机床，在回参考点时发现：机床在参考点位置停止后，现：机床在参考点位置停止后，“未到位未到位”灯不灭，机床无法进行下一灯不灭，机床无法进行下一步操作：机床关机后，又可手动操作，回参考点后上述现象又出现。步操作：机床关机后，又可手动操作，回参考点后上述现象又出现。 分析及处理过程：通过机床的诊断功能分析及处理过程：通过机床的诊断功能DIAGNOS，在轴诊断，在轴诊断SERVICEAXIS页面下对系统各坐标轴的页面下对系统各坐标轴的“位置跟随误差位置跟

14、随误差”进行了进行了检查，发现机床检查，发现机床Z轴的跟踪误差超过了定位精度的允许范围。由于轴的跟踪误差超过了定位精度的允许范围。由于SIEMENS 810系统可以进行自动漂移补偿，其操作方法如下：系统可以进行自动漂移补偿，其操作方法如下： 1)按系统软功能键按系统软功能键DIAGNOS，并进行系统软功能键扩展。，并进行系统软功能键扩展。 2)按系统软功能键按系统软功能键NC-MD。 3)按系统软功能键按系统软功能键AXIS-MDl。 4)调整光标，定位于参数调整光标，定位于参数NC-MD2722。 5)按操作面板上的程序编辑按操作面板上的程序编辑“修改修改”键，系统对键，系统对Z轴进行自动漂

15、移轴进行自动漂移补偿。补偿。 经自动漂移补偿，使经自动漂移补偿，使“位置跟随误差位置跟随误差”的值接近的值接近“0”后，机床恢后，机床恢复正常工作。复正常工作。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识四四、显示正常变化、坐标轴未变化类常见故障应用举例显示正常变化、坐标轴未变化类常见故障应用举例1、显示正常变化、坐标轴不动的机械故障维修显示正常变化、坐标轴不动的机械故障维修 故障现象：配套故障现象：配套SINUMERIK 802D的数控镗铣床，手动操作的数控镗铣床，手动操作时，时，X轴显示正常，但实际坐标轴没有运动。轴显示正常，但实际

16、坐标轴没有运动。 分析及处理过程：分析及处理过程：SINUMERIK 802D为半闭环系统。对于半为半闭环系统。对于半闭环系统，当显示正常、但坐标轴不运动时，可首先检查伺服电闭环系统，当显示正常、但坐标轴不运动时，可首先检查伺服电动机是否旋转，以确定故障部位在机械传动系统还是在电气控制动机是否旋转，以确定故障部位在机械传动系统还是在电气控制系统。经检查，本机床系统。经检查，本机床X轴电动机正常旋转，因此可以马上确认故轴电动机正常旋转，因此可以马上确认故障是由于机械传动系统不良引起的。进一步检查发现，该轴的伺障是由于机械传动系统不良引起的。进一步检查发现，该轴的伺服电动机与滚珠丝杠间联接的联轴器

17、存在松动；经重新固定后，服电动机与滚珠丝杠间联接的联轴器存在松动；经重新固定后，机床恢复正常。机床恢复正常。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识2、显示正常变化、坐标轴不动的电气故障维修显示正常变化、坐标轴不动的电气故障维修 故障现象：配套故障现象：配套SINUMERIK 802S的数控钻铣床，手动操的数控钻铣床，手动操作时显示正常变化，但实际坐标轴没有运动，系统无报警显示。作时显示正常变化，但实际坐标轴没有运动，系统无报警显示。 分析及处理过程：经检查，机床的驱动步进电动机未转动，分析及处理过程：经检查，机床的驱动步进电动机未

18、转动，但在但在PLC中机床坐标轴使能信号已经生效，且系统无报警；测量中机床坐标轴使能信号已经生效，且系统无报警；测量确认数控系统已发出了进给脉冲指令。确认数控系统已发出了进给脉冲指令。 由于由于802S为步进电动机开环驱动系统，它无位置检测装置，为步进电动机开环驱动系统，它无位置检测装置，若在若在PLC中未使用步进驱动器的中未使用步进驱动器的“使能使能”信号，那么，即使驱动信号，那么，即使驱动器工作不正常，数控系统仍可以正常显示，并输出指令脉冲。因器工作不正常，数控系统仍可以正常显示，并输出指令脉冲。因此，判定故障原因可能是驱动器与此，判定故障原因可能是驱动器与CNC之间的连线或驱动器故障之间

19、的连线或驱动器故障引起的。进一步检查发现，该机床步进驱动器的输入电源引起的。进一步检查发现，该机床步进驱动器的输入电源(85V)跳闸，机床设计时又未对驱动器进行监控，故引起了上述故障。跳闸，机床设计时又未对驱动器进行监控，故引起了上述故障。合上主电源后，机床即恢复正常。合上主电源后，机床即恢复正常。数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识任务指引任务指引一、一、故障现象故障现象：1、如以汉川如以汉川-XK714G型数控铣床开机启动后出现下列报警信息：型数控铣床开机启动后出现下列报警信息：3000 急停急停700016 驱动器未就绪，

20、请按驱动器未就绪，请按 驱动使能驱动使能 键给驱动器加上使能键给驱动器加上使能 图图6-1 报警报警数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识2、根据相关知识检测、排查后发现，这是一个根据相关知识检测、排查后发现，这是一个SINUMERIK数数控机床简单的开机启动问题，一般来说，每台数控机床都有一控机床简单的开机启动问题，一般来说，每台数控机床都有一个标准的启动步骤和过程；个标准的启动步骤和过程；3、松开操作台上的松开操作台上的急停按钮急停按钮开关开关（图（图6-2） ；7 0 0 0 1 6 、3000报警急停按钮 图图6-2 急停

21、按钮急停按钮数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识4、按一下操作面板上的、按一下操作面板上的RESTE键，清除系统键，清除系统3000号急停及其它号急停及其它报警。直到剩下报警。直到剩下“700016”号报警为止。号报警为止。 700016号报警RESTE键 图图6-3 RESET键键数控机床装配、调试与故障诊断数控机床装配、调试与故障诊断数数 控控 机机 床床 维维 护护 常常 识识5、按一下操作面板上的按一下操作面板上的驱动使能驱动使能键（即自定义键键（即自定义键K1）。此时，）。此时，驱动使能驱动使能键键LED 指示灯会点亮，表示系统驱动电源模块已经正指示灯会点亮，表示系统驱动电源模块已经正常上电