《数控机床故障诊断与维修》课件合集

《数控机床故障诊断与维修》✩精品课件合集项目一数控机床故障诊断与维修基础本项目主要内容包括数控机床的工作能力评价指标，数控机床维护维修的内容及基本要求，了解数控机床日常维护管理项目，掌握数控机床维护维修的基本思路和基本方法。相关知识

数控机床（NumericalControlMachineTools）数控机床自动化程度较高、结构复杂，是一种典型的机电一体化产品，能实现机械加工的高速度、高精度和高自动化，搞好数控设备的维修管理工作，使其发挥应有的效率，直接关系到企业生产的经济效益和社会效益。维修管理工作包括设备管理、维修保养及故障修理，这三者紧密相关、互相制约。数控机床控制系统复杂、价格昂贵，不仅要求维修技术人员具备较高的素质，而且对维修资料、仪器等方面有比普通机床维修更高的要求。一：数控机床工作能力评价指标二：数控机床维护与保养三：维修准备四：数控机床故障处理方法五：维修内容、注意事项六：数控设备的验收目录：任务01：数控机床的维护与管理任务02：数控机床故障诊断与维修的基本知识一：数控机床工作能力评价指标1、数控机床工作状态评价指标2、数控机床加工性能评价指标3、小结

1、数控机床工作状态评价指标（1）、平均无故障工作时间（MTBF）（2）、平均修复时间MTTR（3）、平均有效度(A)

（1）、数控机床的运动性能指标1）、数控机床的可控轴数和联动轴数2）、主轴转速3）、进给速度4）、坐标行程5）、刀库容量和换刀时间2、数控机床加工性能评价指标1）、定位精度2）、重复定位精度3）、分辨率与脉冲当量（2）、数控机床的精度指标CPK：ComplexProcessCapabilityindex的缩写，是现代企业用于表示制造过程能力的指标。Cpk的中文定义为：制程能力指数，是某个工程或制造过程水准的量化反应，也是工程评估的一类指标。1）、过程能力分析（3）、数控机床零件加工制造过程能力指数Cpk2）、零件加工制造过程准确度Ca表示实际平均相对于规格中心值的偏移度。Ca反应的是零件加工精度的集中趋势。②、等级判定：Ca值越小，表示零件加工品质越佳等级Ca值处理原则A0≦∣Ca∣≦12.5%维持现状B12.5%≦∣Ca∣≦25%改进为A级C25%≦∣Ca∣≦50%立即改善D50%≦∣Ca∣≦100%采取紧急措施，全面整改，必要时停产检查小结（1）、数字控制与数控技术1）、数字控制（NumericalControl）：是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。2）、数控技术（NumericalControlTechnology）：采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。（2）、数控系统（NumericalControlSystem）：实现数字控制的装置。是数字控制系统的简称（3）、数控机床（NumericalControlMachineTools）：是采用数字控制技术（数控技术）对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。

二：数控机床维护与保养1、数控机床维护与保养管理2、数控机床维护保养内容3、小结（1）、数控机床维护保养的目的1）、延长平均无故障时间，增加机床的开动率。2）、便于及早发现故障隐患,避免停机损失。3）、保持数控设备的加工精度。（2）、数控机床维护与保养的基本要求1）、在思想上重视维护与保养工作。2）、提高操作人员的综合素质。3）、数控机床良好的使用环境。4）、严格遵循正确的操作规程。5）、提高数控机床的开动率。6）、要冷静对待机床故障，不可盲目处理。7）、严格执行数控机床管理的规章制度。（3）、点检的分类点检就是按有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时的检查和维护。1）、日常点检：机床的一般部位进行点检2）、专职点检：机床的关键部位和重要部位定点检。3）、生产点检：对生产运行中的数控机床进行点检。（1）、使机床保持良好的润滑状态（2）、定期检查液压、气压系统（3）、定期检查、清洗和更新电刷和换向器（4）、适时对各系坐标轴进行超程限位试验（5）、定期检查电气部件（7）、定期更换存储器所用的电池（6）、数控机床长期不用时的维护1、数控机床维护与保养管理（8）、备用印刷线路板的维护（9）、经常监视CNC装置所用的电网电压（10）、定期检查机床几何精度、运动精度并校正（11）、定期检查液压系统、气动系统相关仪表，确保仪表工作正常。（12）、做好机床参数的备份和保管。

（1）、机械部分配置清单、关主件规格型号、产地（2）、数控系统的型号、名称、系列号1）、伺服系统及伺服电机相关的型号、名称、订货号2）、外部的I/O单元

3）、其他特殊的系统硬件（手持单元、光栅尺反馈接口模块等）4）、数控系统及伺服系统的保险5）、数控系统及伺服资料、记忆用电池6）、数控系统及伺服驱动模块风扇、主轴电机风扇7）、主轴伺服驱动器、进给伺服驱动器规格型号8）、相关电缆（通讯、反馈等）

9）、完整的CNC系统参数3、小结数控机床维护保养档案记录三维修准备1、维修人员素质的要求2、技术资料准备3、维修工具准备4、准备维修备品配件5、诊断维修工作步骤6、小结（1）、专业知识面广（2）、勤于思考（3）、重视经验积累（4）、善于学习（6）、能熟练操作机床和使用维修仪器（5）、具有专业英语阅读能力（7）、有较强的动手能力和实验技能1、维修人员素质的要求技术资料是进行数控机床维修的技术指南，在维修工作中起着非常重要的作用，借助技术资料可以大大提高维修效率和维修准确性。通常情况下，维修时应备齐以下技术资料。（2）、CNC使用手册（3）、PLC程序和编程手册（4）、机床参数清单（1）、数控机床使用说明书（5）、伺服和主轴驱动使用说明书（6）、主要功能部件说明书（7）、维修记录以上这些资料都是在理想情况下应具备的技术资料，但是实际维修时往往难以保证技术资料的完整。因此在绝大多数情况下，维修人员需要通过现场测绘、平时积累等方法来补充、完美相关技术资料。合格的维修工具是数控机床维修的必备条件，数控机床属于精密设备，对各方面的要求均比普通机床要高，所需要的维修工具也应该有所区别。数控机床维修除了需要有电工、钳工的基本工具外，通常还需要配备以下常用工具。（1）、数字万用表（2）、数字转速表（3）、示波器（4）、相序表数控机床维修备品和配件一般以常用的电子、电气元件为主。由于数控机床使用的电子、电气元件众多，其机械、液压、气动部件的型号、规格各异，维修时通常应根据实际需要，临时进行采购。然而，如果维修人员能准备一些最常用的易损电子、电气元件，可给维修带来很大的方便，便于迅速解决问题。以下器件在有条件时，可以考虑事先予以准备。1）、常用规格的熔断器及熔芯。2）、常用的二极管，如IN4007、IN1004、IN4148、IS953等。3）、各种规格的电阻（规格尽可能齐全）和电位器（1K

、2K

、10K

、47K

等）。4）、常用的三极管，如2S719、2SC1983、2SA6395、2SC1152、BCY59等。5）、常用的集成电路，如：①、集成运算放大器：LM319、LM339、LM311、LM348、LM301、LM308、LM158、LM324、LM393、RC455、RC747、

A747、LF353、4858、1458、NE5514、NE5512、TLC374等；②、集成稳压器7805、7812、7815、7915、LM317、LM337、14315、17815等；③、光耦器件TLP521、TLP500、TLP512、SFH6001、SFH610、4N26、4N37、PC601、PC401等；④、线驱动放大器/接收器75113/75115/75116、55114/54125、74125/74425/54265、MC3487/3486、MC1488/1489等；⑤、D/A转换器AD767、HA17008、DAC707、DAC767、DAC1020等；⑥、输出驱动器ULN2803、ULN2003、ULN2002、FT5461、DIA050000等；⑦、模拟开关DG200、DG201、DG211等。以上元件多用于CNC、驱动器的输入/输出接口电路和电源等易损部位，如果连接不当而导致外部短路，较容易引起损坏，故对于专业维修人员一般均应有部分备件，以便随时针对具体情况进行更换。（1）、诊断与维修前的准备工作（2）、修后档案工作无论是进口的还是国产的数控设备，调试阶段和(质量保证期)用户维修服务阶段，是数控设备故障的两个多发阶段。设备调试阶段是对数控机床控制系统的设计、PLC编制、系统参数的设置、调整和优化阶段。用户维修服务阶段，是对强电元件、伺服电机和驱动单元、机械防护的进一步考核。

6、小结高级机电一体化维修人员必备素质谢谢聆听！项目一数控机床故障诊断与维修基础

任务四数控机床故障处理方法1、数控机床的基本检查2、故障分析的基本方法3、CNC的故障诊断功能4、故障排除应遵循的原则5、小结任务02：数控机床故障诊断与维修的基本知识（1）、机床状态检查（2）、机床操作检查（3）、机床的连接检查；（4）、CNC外观检查1、数控机床的基本检查（1）、常规分析方法（2）、动作分析法（3）、状态分析法（4）、程序分析法（5）、CNC的自诊断方法2、故障分析的基本方法（1）、开机自检（2）、在线监控（3）、脱机测试（4）、维修后初次运行程序时的安全操作3、CNC的故障诊断功能（1）、先静后动人：不(盲目)动手，先调查。机床：先静态(断电)后动态。先“观”一切有无异常，后“测与查”。这也是出于安全的要求，“有的放矢”、严谨的科学工作作风。（2）、先外后内（3）、先软后硬（4）、先公后专（5）、先一般后特殊（6）、先机后电（7）、先查输入后查负载4、故障排除应遵循的原则数控机床维修的典型流程5、小结任务五数控机床维修的内容、注意事项1、数控机床维修的内容2、维修时的安全注意事项3、更换电子器件注意事项4、设定参数时注意事项5、更换部件时应注意的事项6、小结

数控设备的正确操作和维护、保养是正确使用数控设备的关键因素之一，数控机床由机床本体（包括液压系统，气动系统、润滑系统、主轴部件循环冷却系统、自动排屑系统、刀具冷却系统等辅助设备）和电气控制系统两大部分组成。1、数控机床维修的内容（1）、机床本体的维修（2）、电气控制系统的维修1）、伺服驱动电路2）、位置反馈电路3）、电源及保护电路4）、开关信号连接电路5）、数控系统（1）、如果在拆开外罩的情况下开动机床，衣服可能会卷到主轴或其他部件中，因此，在检查操作的时应站在离机床远点的地方，如果开始就进行实物加工，可能因机床误动作，会引起工件掉落或刀尖破损飞出，还可能会造成切屑飞散，伤及人身。因此，在检查机床运转时，要先进行不装工件的空运转操作。（2）、打开电柜门检查维修时，需注意电柜中的高电压部分，切勿触碰高压部分。（3）、在采用自动方式加工工件时，要首先采用单程序段运行，进给速度倍率要调低，或采用机床锁定功能，并且应在不装刀具和工件的情况下运行自动循环过程，以确认机床动作正确。否则，机床动作不正常，可能引起工件和机床本身的损害或伤及操作者。2、维修时的安全注意事项（4）、在机床运行之前要认真检查所输入的数据，防止数据输入错误。自动运行操作中，由于程序或数据错误，可能引起机床动作失控，从而造成事故。（5）、给定的进给速度应该适合预定的操作，一般来说，对于每一台机床有一个可允许的最大进给速度，不同的操作，所适合的最佳进给速度不同，应参照机床说明书确定最适合的进给速度，否则会加速机床磨损，甚至造成事故。（6）、当采用刀具补偿功能时，要检查补偿方向的补偿量。如果输入的数据不正确，机床可能会动作异常，从而引起工件、机床本身的损害或伤及人员。（1）、更换电子器件必须在关闭CNC的电源和强电主电源下进行。如果只关闭CNC的电源，电源可能仍会继续向所维修部件（如伺服单元）供电。在这种情况下更换新装置可能会使其损坏，同时操作人员有触电危险。（2）、至少要在关闭电源20min后，才可以更换放大器。因为关闭电源后，伺服放大器和主轴放大器的电压会保留一段时间。所以，即使在放大器关闭后也有被电击的危险。（3）、在更换电气单元时，要确保新单元的参数及其设置与原来单元的相同。否则，错误的参数会使机床运动失控，会损坏工件或机床，造成事故。3、更换电子器件注意事项（1）、为避免由于输入错误的参数造成机床失控，在修改完参数后，首先应由维修人员试车运转，第一次加工工件时，要关闭机床护罩，通过利用单程序段功能、进给速度倍率功能、机床锁定功能或采用不装刀具操作等方式，验证机床的正常运行，然后才可正式使用自动加工功能。（2）、CNC和PMC在参数出厂时被设定在最佳值，所以通常不需要修改其参数，由于某些原因必须修改其参数时，在修改之前，务必做好备份，并确认了解其功能，如果错误地设定参数值，机床可能会出现意外的运动，甚至造成事故。4、设定参数时注意事项5、更换部件时应注意的事项（1）、更换NC部件时应先确认故障原因，拆卸NC内部板卡时注意拆卸方法和力度。如：更换保险时，要先确认外部电压及外部短路原因，更换NC母板时，要确认系统内部的资料的备份，更换完成后进行资料的恢复。（2）、更换伺服单元时，报警为过流、高压等报警时要先确认外部的短路和强电回路的连接及电压，a系列伺服更换时，其单元硬件跳线要与先前一致。如果是连接绝对位置检出单元时，为防止原点丢失更换伺服单元动作要快。ai系列编码器内部带有电容器，可以在脱开电池的情况下暂时维持其内部位置资料不丢失。a系列编码器不具有这种电路结构，因此当脱开电池时，位置资料会丢失。（3）、拆除电缆线时，要做好相关标记，防止机床的误动作出现，更换电机时，不要对电机进行重物敲击，防止编码器中光栅破碎。（4）、拆卸重力轴电机时，要防止机床因重力而下降，造成撞机。6、小结数控机床维修后由维修人员进行初次运行的安全操作（1）、机床在停止状态下按正常操作开机（2）、执行参考点返回操作（3）、手动方式分别以慢速、快速方式移动各进给轴（4）、手动数据输入操作模式，按照由低到高的主轴转速测试主轴1）、主轴正转起动、停止、主轴反转起动、主轴停止2）、主轴反转起动、停止、主轴正转起动、主轴停止3）、主轴正转起动、主轴反转起动、主轴停止（5）、手动数据输入操作模式，执行进给轴运动

1）、以指令值、较合理的F进给速度移动单轴2）、以指令值、G00速度移动单轴3）、以指令值、较合理的F进给速度联动多轴4）、以指令值、G00速度联动多轴（6）、测试各进给轴软行程限位（必要时）（7）、测试各进给轴硬限位（必要时）（8）、运行自动换刀程序（必要时）（9）、手动方式测试机床润滑电机、排屑电机等机床辅助设备（必要时）（10）、数控系统在空运行方式，同时把手动倍率设定为0（11）、执行机床故障前的加工程序，按循环启动后，观察相关的G代码的执行模态（12）、调整手动倍率开关，让机床慢速运行（13）、切近工件前观察机床待走量，确定程序和机床的正确位置关系（14）、关断单段、空运行模式，进行正常操作加工（15）、试车结束，机床交操作者使用

任务六数控设备的验收1、机床的开箱3、机床定位精度的验收2、机床主体几何精度的验收4、数控机床的检查5、小结在实际生产中，数控设备的验收工作大部分是与安装和调试工作同步进行的。例如，机床在开箱检查、验收（含外观）符合要求后，才能进行安装。机床的试运行则是机床性能及数控功能检验的过程。机床的调试工作几乎贯穿于全部验收工作中。数控设备在出厂时已通过出厂测试和整机检验，但由于包装、运输、多次吊装转运、重新稳装等诸多因素影响，用户尚需按下述内容逐项进行检查、测量、试验等验收工作，以保证机床满足使用要求。数控设备在用户现场的最终安装、试车归根结底是“在用户实际使用现场，将整机检验、测试合格的数控机床产品全面恢复到机床设备出厂状态。”1、机床的开箱（1）、参加开箱验收的工作人员（2）、验收的主要内容1）、装箱单；2）、操作、维修说明书及有关技术资料；3）、机床出厂检验报告及合格证；4）、按照合同规定，对照装箱单清点、检查部件、附件、备件及工具的数量、规格和完好程度；5）、分别检查机床主体、数控柜、操作台及附属装置（如液压、气动设备）等有无明显碰伤、损坏（变形）、受潮及锈蚀等现象，逐项如实做好有关记录并存档；6）、检查机床主体及附属装置的外观，有无油漆质量（色调及色彩的一致性及脱漆、斑点等）问题，应固紧的附件（如照明灯等）是否松动，电缆（线）、管路等的走线和固定是否符合要求等。2、机床主体几何精度的验收（1）、在机床使用现场，按照机床设备安装要求，施工完成设备安装地基，保证设备“安装基础”符合要求；电源容量、接地措施、液压油、润滑油、气源压力等符合数控设备使用要求。 数控机床“正常使用的前提”均是在上述前提具备的条件下运行的，随着人们对数控机床的熟悉和深入认知，数控机床的使用者将会越来越重视数控设备正常使用的前提条件。（2）、检测前，应按有关标准的规定，要求机床接通电源后，在预热状态下，使机床各坐标轴往复运动几次，主轴则按中等转速运转10-15min后，再进行具体检测。（3）、检测用量具、量仪的精度必须比所测机床主体的几何精度高1-2个等级，否则将影响到测量结果的准确性。（4）、检测过程中，应注意检测工具和检测方法可能对测量误差造成的影响，如百分表架的刚性、测微仪的重力及测量几何误差的方向（公差带的宽度或直径）等。（5）、机床几何精度中有较多项相互牵连，须在精调后一次性完成检测工作。不允许调整一项检测一项，如果出现某一单项须经重新调整才合格的情况，一般要求应重新进行其整个几何精度的验收工作。2、机床主体几何精度的验收（1）、数控设备定位精度的主要检测内容（2）、直线运动轴定位及重复定位精度的检测（3）、机床的空运转试验（4）、机床的负荷试验4、数控机床的检查（1）、检查的内容包括以下三方面：1）、运转情况如噪声、震动、温升、，油压、功率等是否正常，各种电子装置与防尘装置是否良好，运动表面有无划伤等。2）、精度情况如加工精度、灵敏度、指示精确度，各种技术参数的稳定程度等。3）、磨损情况如接触表面与相对运动表面的接触面积、间隙等。（2）、检查的时段分三种：1）、每日检查。由操作人员结合日常保养工作进行检查，以便及时发现异常现象。2）、定期检查。由专职人员定期进行全面技术检查，如数控机床在两次理修之间进行的中间技术检查，以掌握数控机床的磨损状况与技术状态。3）、修前检查。对即将着手修理的数控机床，需进行一次全面性检查，目的是具体确定本次合理的修理内容和工作量。5、小结（1）、数控机床通用技术条件（2）加工中心常用检验标准谢谢聆听！任务03：数控系统硬件连接

主要内容数控系统特点数控系统硬件连接CNC系统抗干扰措施一、CNC系统结构特点（一）、数控系统基本构成数控系统硬件系统软件系统微机部分外围设备部分机床控制部分输入数据处理程序插补运算程序速度控制程序管理程序故障诊断程序（二）、数控系统工作原理程序存储译码数据处理插补运算位置控制伺服驱动机床电机CNCP（三）、数控系统硬件结构单微处理器数控系统多微处理器数控系统

模块化结构的多微处理器CNC装置中的基本功能模块一般有以下六种。

⒈CNC管理模块

管理和组织整个CNC系统的工作,主要包括初始化、中断管理、总线裁决、系统出错识别和处理、系统软硬件诊断等功能。

⒉CNC插补模块

完成插补前的预处理，如对零件加工程序的译码、刀具半径补偿、坐标位移量计算、进给速度处理等，之后进行插补运算，为各个坐标提供位置给定值。

⒊位置控制模块

进行位置给定值与检测器测得的位置实际值的比较，进行自动加减速，回基准点、伺服系统滞后量的监视和飘移补偿，最后得到速度控制的模拟电压，驱动进给电机。⒋存储器模块

该模块为程序和数据的主存储器，或为功能模块间进行数据传送的共享存储器。⒌PLC模块

对零件加工程序中的开关功能和来自机床的信号进行逻辑处理，实现机床电气设备的起、停，刀具交换，转台分度，加工零件和机床运转时间的计数等。⒍指令、数据的输入输出及显示模块

它包括零件加工程序、参数和数据，各种操作命令的输入输出及显示所需要的各种接口电路。多微处理器数控系统CNC任务管理任务控制任务零件程序管理显示处理人机交互交互位置控制输入输出管理插补运算故障诊断处理机床输入输出编译处理主轴控制刀具半径补偿......多任务性并行处理的多任务

并行处理是指软件系统在同一时刻或同一时间间隔内完成两个或两个以上任务处理的方法。目的是为了提高系统资源的利用率和系统处理速度并行处理的方法：

A、资源分时处理

B、并发处理和流水处理这些实现方法与系统的硬件密切相关（四）、数控机床用PLC数控机床用PMC作用：对开关量进行控制作用与类型顺序控制的信息来源：◆CNC内部信号◆机床各种行程开关◆传感器◆操作面板按钮◆继电器等开关量数控机床用PMC类型：●内装型●独立型作用与类型LCD/MDI键盘面板内装型PMC独立型PMC（五）、FANUC数控系统基本配置1.数控系统基本构成图（1）1.数控系统基本构成图（2）二、数控系统硬件连接1.FANUC数控系统命名FS0i–MC产品升级排序A、B、C、D…….系统类型：M铣削类，T车削类，G磨床类，P冲床类……产品系列FanucSystemCPU显示控制FROMCNC从控制软件PMC程序用户软件SRAM机床参数加工程序补偿设定PMC参数PMC控制DRAM伺服控制串行主轴控制移动指令位置偏差回转指令负载电流数控系统结构伺服/主轴驱动总线一体型扩展板分离型扩展板2.新版0iD（MATE-D）接口和主板接口

接口名称功能COP10A系统轴卡与伺服放大器之间进行数据通信的接口JA2MDI面板接口JD36ARS-232C串行口2JD36BRS-232C串行口1JA40主轴模拟输出口／高速DI点的输人口JD51AI/OLink接口，系统通过此接口与机床强电柜的I/O设备进行通信（包括机床操作面板），交换I/O号JA41串行主轴和主轴位置编码器的连接口，如果使用的是FANUC的主轴放大器，此接口与主轴放大器上的接口JA7B连接，若使用模拟主轴，此接口与主轴位置编码器连接CP1系统的直流24V电源的输入接口，JGA扩展板接口JA79A视频信号接口JA88APCMCIA卡接口CA122软件接口CA121LCD逆变器接口CD38A以太网接口3.综合接线图输入电压的确认：1）开关电源直流+24V，系统单独使用。2）输入电压波动范围±10%（21.6~26.4V,建议在22.5V以上）3）电源容量视系统的保险而定（≥保险的容量）4）关注开关电源交流输入侧波动范围10ms（输入幅值下降100%时）

20ms（输入幅值下降50%时）4.数控系统电源数控系统通电顺序如：1)接通机床AC200V电源。2)接通伺服放大器AC200V控制电源。3)接通I/OLink连接的从属设备电源，接通显示器电源，接通CNC控制单元电源。数控系统的断电顺序：1)关断I/OLink的从属设备电源，关断显示器电源，关断CNC控制单元电源。2)关断伺服放大器AC200V控制电源。3)关断机床AC200V电源5.数控系统通电/断电顺序三CNC抗干扰的相关措施

干扰产生的主要原因－电源进线端的浪涌电流－感性负载（交流接触器、继电器等）线圈接通关断时反向电动势，电弧干扰－辐射噪音的干扰

大功率器件电机电子器件传感器电源大功率器件电机电子器件传感器电源

－传导噪音的干扰连接同一电源和公共地线的设备之间，因某一大功率的器件所产生的噪音，可对其他设备产生传导噪音的干扰。大功率器件电机电子器件电源

抗干扰的措施－接地处理信号地（SG）：供给控制信号的基准电平（0V)

机壳地（FG）：抵抗干扰而提供的将内部和外部噪音隔离的屏蔽层，各单元机壳、外罩、安装板和电缆的屏蔽均应接在一起。系统地（PE）：保护地。各装置的机壳地和大地相连，保护人员免予触电危险的同时还可使干扰噪音流入大地。

信号地和机壳地在系统内部已经相连，将机壳地接入接地端。模块金属外壳大地三相电源输入－放大器的接地信号地信号FG电源FG电源单元的信号接地与机壳接地之间的走线与接地点应尽量分开，避免相互干扰。－电源输入端加装浪涌吸收器和噪音滤波器、隔离变压器等噪音滤波器①消除电缆的辐射噪音②杂散电容引起的传导噪音－交流感性负载（接触器线圈）加装灭弧器直流感性负载（继电器线圈）加装二极管－信号线和动力线走线分离，注：独立捆束指组和组之间的间隔在10cm以上，电磁屏蔽措施可采用钢板隔离、加装磁环等手段。组信号内容处理方法A交流电源线请于B、C组独立捆束，或与其他采用电磁屏蔽方法。电机动力线交流电磁阀线B直流电磁阀或继电器（+24V）请与A组独立捆束，或采用电磁屏蔽的方法。尽可能的与C组分离I/O装置与强电盘连线其他的直流控制电源线（+24V)C系统与外设的通讯线请与A组独立捆束，或采用电磁屏蔽的方法。尽可能的与B组分离必须进行屏蔽处理电机编码器反馈线主轴反馈线手轮线RS232－C－信号电缆的屏蔽接地处理系统的信号线全部采用屏蔽电缆，其接地方法如下图以上方法的采用可主动性避免干扰的出现

较长的通讯反馈电缆也可以通过加装磁环，来抵抗干扰。信号线的屏蔽接地板尽量与电源单元的接地板分离。谢谢聆听！任务04：数控系统故障诊断

主要内容数控系统常见故障类型数控系统启动诊断IPL状态监控器系统报警一、数控系统常见故障类型1、CNC系统的主要故障类型数控机床的主要故障类型是电气故障主要是系统内因所致。据统计：①、约30％的故障来自于机床低压电器。②、占有较高故障率的故障来自于：检测元件及其电路、复杂的I/O电路、印刷电路板及其元器件。③、约占5％的“不明故障”是起因于被干扰的数字信号(或存储的数据与参数)。④、约10％的故障起因于监控程序、管理程序以及微程序等造成的软件故障。

⑤、新程序或机床调试阶段，操作工失误造成不少“软性”故障。在实际应用中，经常将涉及操作失误、电磁干扰造成数据或参数混乱，归于“软性”故障。所以，以后分析中也常将故障分成“硬性故障”和“软性故障”。实际工作中，硬性故障泛指所有的低压电器、电子元器件及其连接与线路故障。2、CNC系统软件故障现象及其成因3、CNC系统硬件故障现象及其原因二、数控系统启动诊断

FANUC系统内部报警分类

(1)与程序操作相关的报警(PS报警)。例如：PS0003(2)与后台编辑相关的报警（BG报警）(3)与通讯相关的报警（SR报警）(4)参数写入状态下的报警（SW报警）(5)伺服报警（SV报警）(6)与超程相关的报警（OT报警）(7)与存储器文件相关的报警（IO报警）(8)请求切断电源的报警（PW报警）(9)与主轴相关的报警（SP报警）(10)过热报警（OH报警）(11)其他报警（DS报警）(12)与误动作防止功能相关的报警（IE报警）外部报警：机床制造商根据机床外部辅助设备的相关动，通过PMC程序输出报警状态和操作信息。外部报警参照机床制造商随机资料或咨询机床制造商报警指示灯点亮时的故障含义：以太网状态指示灯含义：LED显示含义无显示尚未通电的状态（全熄灭）0初始化结束，可以动作1CPU开始启动（引导系统）2各类G/A初始化（引导系统）3各类功能初始化4任务初始化5检查系统配置参数、等待可选板检查完毕6安装各类驱动程序、文件全部清零7显示标头系统ROM测试8通电后，CPU尚未启动的状态（引导系统）9退出引导系统，CNC系统启动（引导系统）AFLASHROM初始化从接通电源到进入可以动作的状态之前的七段LED数码管显示和含义系统启动过程中停止处理而不显示系统报警页面时的不良部位及确认事项三、IPL状态监控器系统报警

系统报警信息被保存在SRAM中，SRAM中可以保存最近发生的2次系统报警信息。系统报警信息可以从IPL画面输出到存储卡中。进入IPL画面操作：1、在按“－”和“．键的同时，给系统通电。系统显示IPL画面如下：结束IPL监控器

清楚个别文件系统报警实用（程序）

系统报警信息输出系统报警信息输出按照以下步骤将系统报警信息输出到CF卡中2）在IPL画面上输入“5”，选择“5.SYSTEMALARMUTILITY”（系统报警通用程序），进入系统报警输出操作画面系统报警信息输出系统报警信息输出按照以下步骤将系统报警信息输出到CF卡中3）输入“2”，“2.OUTPUTSYSTEMALARMFILE”（输出系统报警文件），进入选择输出文件存储器画面系统报警信息输出系统报警信息输出按照以下步骤将系统报警信息输出到CF卡中4）选择“1”，“1.OUTPUTSYSTEMALARMFROMFILE-RAM”（从文件RAM输出系统报警），则显示所保存的2个报警列表系统报警信息输出系统报警信息输出按照以下步骤将系统报警信息输出到CF卡中5）输入“1”或者“2”选择所要输出的文件，进入卡中文件命名画面系统报警信息输出系统报警信息输出按照以下步骤将系统报警信息输出到CF卡中6）输入“0”，“0.END”（退出IPL画面），系统报警输出结束谢谢聆听！任务05：数控系统常见故障处理

主要内容数控系统黑屏故障处理数控系统未上电处理FSSB系统报警处理CNC故障处理系统报警(SYSALM***)当系统出现异常状态时，进入系统报警状态画面，同时执行下列操作：断开伺服、主轴放大器的励磁切断I/OLink的通信系统报警历史的诊断操作：按→→最多两条报警历史存储CNC主体安装有7段LED案例1：数控系统黑屏系统：0iMATE-TC机床：车床故障现象：开机后系统黑屏处理思路：①检查系统24V输入电源、系统电源保险②判断是液晶故障还是系统故障处理方法：①检查系统显示电源板，附着切削碎屑，清理碎屑后，显示有正常，但亮度不够。②确认LCD显示灯管故障，更换解决。总结：通常的终端显示故障造成的黑屏，机床其他控制应该正常，如果显示不正常的同时，影响机床的其他控制，则系统本体硬件、软件故障。案例2：系统未上电系统：0iMATE-TC机床：车床故障现象：开机黑屏,系统无法上电处理思路：①检查系统24V输入电源、系统电源保险②排查外围短路③系统内部电源故障（电源板或内部板卡短路）处理方法：①检查输入24V以及系统保险正常②断开系统所有外部电缆，系统正常。③依次检查外部连接线，最终确认为JD1A连线导致。④插拔检查该条通讯回路电缆，确认为最后一级I/O模块故障，且最终检测为该模块所连外部信号短路造成。案例3：FSSB系统报警系统：18i-TB伺服：ai系列机床：车床故障：运行中偶发926FSSB系统报警报警说明：SYS114-137ALM,(926ALM)FSSB通讯异常处理方法：①FSSB系统报警原因有:轴卡、伺服、光缆、控制电源。②首先检查控制电源，监控+24V以及主电源220V，主轴启动瞬间正常。③更换伺服单元至伺服单元的24V跨界通讯线，故障依然。④现场采用屏蔽伺服单元的方法进行逐个判断，结果当屏蔽掉第二个伺服单元时，报警消失，将该单元更换至其他机台，故障依然出现,确定为该放大器故障。总结：本次报警的根本原因是伺服模块不良，导致伺服间通讯突然断开所致。FSSB系统报警可能有硬件、电源两个方面的影响，可以通过分析后再用排除法，确认故障源案例4：SYS_ALM500系统：0i-MC机床：加工中心故障现象：开机后系统报警，重启无法消除报警说明：sys_alm500,SRAM数据错乱处理思路：判断是因数据错乱而报警，还是因硬件不良而报警处理方法：①沟通得知年后第一次开机出现此报警，因电池电压低而致使SRAM数据丢失，因而发生报警的可能性高。②按住[RESET]+[DELETE]键开机/按住[.]+[_]键开机进入IPL画面，将所有数据全清后，能够进入系统，显示电池电压低。③更换电池，恢复数据后，故障解除。总结：sys_alm500报警首先要检查是否因干扰、数据丢失引起，排除这些原因后可以考虑是否存储卡不良，更换存储卡需联系北京FANUC。谢谢聆听！项目五

主轴驱动系统的故障诊断与维修

任务10主轴控制与硬件连接

讲授、示范操作2学习模拟主轴驱动系统1认识主轴驱动系统3学习串行主轴驱动系统学习目标1.了解FANUC数控车床、数控铣床主轴驱动系统的配置方式2.理解主轴多种控制方式，主轴放大器、变频器及主轴电机日常维护和故障诊断，串行主轴系统参数的设定及初始化1、变频器的调速方式基本结构2、模拟主轴驱动系统的接线3、变频器功能参数的设定及操作4、报警代码及维修技术5、变频器常见报警保护6、变频器常见故障及处理1认识主轴驱动系统

1、主轴驱动系统概述主轴驱动系统也叫主轴伺服驱动系统，它包括主轴伺服驱动器和主轴伺服电机，在机床系统中为主运动提供动力源装置。主传动系统是将主轴驱动系统中，主轴电机输出的动能传递给主传动机构，安装在主传动机构末端的刀具或工件将主传动转矩和旋转速度带动刀具或工件旋转，配合进给轴的运动，加工出理想的零件。它是零件加工的典型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。（1）数控机床对主轴驱动系统的要求1）调速范围宽并实现无极调速2）恒功率范围要宽3）具有4象限驱动能力4）具有位置控制能力5）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低6）良好的抗振性和热稳定性。2、主轴传动配置方式（1）普通笼型异步电动机配齿轮变速箱（2）普通笼型异步电动机配简易型变频器（3）普通笼型异步电动机配通用变频器（4）专用变频电动机配通用变频器（5）伺服主轴驱动系统（6）电主轴3、常用的主轴驱动系统（1）FANUC（法那科）公司主轴驱动系统①采用为处理器控制技术，进行矢量计算，从而实现最佳控制。②主回路采用晶体管PWM逆变器，使电动机电流非常接近正弦波性。③具有主轴定向控制、数字和模拟输入接口等功能。（2）SIEMENS（西门子）公司主轴驱动系统（3）DANFOSS（丹佛斯）公司系列变频器主轴驱动系统（4）HITACHI（日立）公司系列变频器主轴驱动系统（5）HNC（华中数控）公司系列主轴驱动系统4、主轴控制方式系统对主轴提供的硬件接口分为串行主轴接口和模拟主轴接口两种方式，模拟主轴接口控制方式如图3-4所示。CNC的模拟主轴接口JA40将速度指令信号（0-10V模拟信号）传送到变频器，控制三相交流异步电机的的转速。

图3-4模拟主轴接口图3-5串行主轴接口5、主轴驱动系统维修（1）维修类别（2）维修理念（3）维修方法1）串行主轴驱动系统。2）模拟主轴驱动系统。（1）主轴速度控制指令：主轴速度控制指令有以下三种方法输出：（2）主轴速度的获取及速度监控（3）认识电主轴1）电主轴的概念2）电主轴的特点及结构3）典型电主轴技术参数4）电主轴结构图2学习模拟主轴驱动系统1、调速方式交流异步电动机的转速关系式如下：n=(1-s)60f1/p式中，f1为定子供电频率；p为磁极对数；s为转差率；n为电动机转速。交流异步电动机的调速方式有三种。（1）变极调速（2）改变电机转差率调速:其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济，只适用于绕线式异步电动机。（3）变频调速2、频器的基本结构变频器的控制方式从最初的电压空间矢量控制（磁通转迹法）到矢量控制（磁通定向控制），发展至今为直接转矩控制，从而能方便地实现无速度传感器化；脉宽调制（PWM）技术从正弦PWM发展至优化PWM技术和随机PWM技术，以实现电流谐波畸变小，电压利用率最高、效率最优、转矩脉冲最小及噪声强度大幅度削弱的目标；功率器件由GTO、GTR、IGBT发展到智能模块IPM，是开关速度快、驱动电流小、控制驱动简单、故障率降低、干扰得到有效控制及保护功能进一步完善。3、工作原理安川G5变频器主电路原理图如图3-6所示。（1）整流、逆变单元（2）驱动控制单元（LSI）驱动控制单元主要包括PWM信号分配电路，输出信号电路等。主要作用是产生符合系统控制要求的驱动信号。（3）中央处理单元（CPU）中央处理单元包括控制程序、控制方式等部分，是变频器的控制中心。外部控制信号、内部检测信号、用户对变频器的参数设定信号等送到CPU，经CPU处理后，对变频器进行相关的控制。（4）保护及报警单元变频器通常都有故障自诊断功能和自保护功能。当变频器出现故障或输入、输出信号异常时，由CPU控制LSI，改变驱动信号，使变频器停止工作，实现自我保护功能。（5）参数设定和监视单元图3-7华中HNC-21数控系统配变频主轴调速系统4、模拟主轴驱动系统的接线（1）变频器主电路端部接线根据变频器输入规格选择正确的输入电源。（2）变频器控制回路端部接线5、CNC系统与变频器的信号连接图3-8数控车床主轴驱动装置的接线图（1）CNC到变频器的信号①主轴正转信号(1-11)、主轴反转信号(2-11)②系统故障输入(3-11)③系统复位信号(4-11)④主轴电动机速度模拟量信号(13-17)⑤主轴点动信号(7-11)（2）变频器到CNC的信号(通过系统的PMC)①变频器故障输入信号(19-20)②主轴速度到达信号(26-27)③主轴零速信号(25-27)④主轴负载表的信号⑤主轴速度表的信号（3）变频器到机床侧的信号6、变频器功能参数的设定及操作（l）变频器参数的设定①A组参数②B组参数③C组参数④E组参数⑤L组参数（2）变频器编程器的操作

变频器编程器不仅可以进行功能参数的设定及修改，而且可以显示报警信息、故障发生时的状态（如故障时的输出电压、频率、电流等）及报警履历等，这些内容都是通过编程进行显示。7、变频器输入接线实际使用注意事项（1）根据变频器输入规格选择正确的输入电源。（2）变频器输入侧采用断路器(不宜采用熔断器)实现保护,其断路器的整定值应按变频器的额定电流选择而不应按电动机的额定电流来选择。（3）变频器三相电源实际接线无需考虑电源的相序。（4）1和2用来接直流电抗器(为选件),如果不接时,必须把1和2短接(出厂时,1和2用短接片短接)。（5）指示灯HL不仅作为直流电压的显示,而且维修作为变频器是否有电标志。8、变频器输出接线实际使用注意事项（1）输出侧接线须考虑输出电源的相序。

（2）实际接线时,决不允许把变频器的电源线接到变频器的输出端。

（3）一般情况下,变频器输出端直接与电动机相连,无需加接触器和热继电器。9、小结（1）漏电流及其对策1）对大地的漏电流2）线间漏电流（2）变频器噪声产生的种类和减少方法①基本对策：②对于从外部侵入使变频器误动作的噪声的对策：③对于从变频器辐射出去,使外围设备误动作的噪声的对策：（3）噪声对策1、报警代码及维修技术(1)电压故障报警①主回路低电压故障UVl(DCBusUnderVolt)②控制回路低电压故障UV2(CTLPsUnderVolt)③浪涌电压保护回路动作故障UV3(MCAnswerback)④过电压故障OV(OverVoltage)⑤瞬时停电检查中UV(UnderVoltage)（2）电流故障报警①过电流故障OC(OverCurrent)②主回路熔断器故障PUF(DCBusFluesOpen)③输出侧短路故障SC(ShortCircuit)④变频器输出对地短路故障GF(GroundFault)（3）散热片过热故障OH(HeatsinkOverTmp)（4）电动机过载故障OLl(MotorOverLoaded)（5）功能参数设定错误报警（6）外部端子3～8异常信号输入故障EF3～EF8(ExternalFault3～8)当变频器的多功能输入端参数(H01-H06)设定为20-2F时，该输入端为外部异常报警输入控制。故障原因可能是：外部控制故障；变频器输入端子输入电路故障。（7）变频器本身硬件或软件故障2、变频器常见报警保护（1）接地保护

（2）过载保护（3）速度偏差过大报警（4）瞬时过电流报警（5）速度检测回路断线或短路报警（6）速度超过报警（7）励磁监控

（8）短路保护（9）相序报警

3、变频器常见故障及处理1）电源电压过高。变频器一般允许电源电压向上波动的范围是+10%，超过此范围时，就进行保护。（2）降速过快。如果将减速时间设定的太短，在再生制动过程中，制动电阻来不及将能量放掉，只是直流回路赂电压过高，形成高电压（3）电源电压低于额定值电压10%；（4）过电流可分为：

4、小结变频器是以半导体元件为核心构成的静止机器。在使用过程中变频器受到环境因素及元器件老化两个方面影响，造成变频器使用寿命降低。环境因素对变频器使用寿命的影响包括：温度、潮湿、灰尘、污垢以及振动。所以必须对运行中的变频器进行日常检查。（1）维护和检查时的注意事项（2）变频器检查分为日常检查和定期检查1、主轴速度控制指令2、串行主轴控制系统的配置3、FANUC串行主轴控制方式4、FANUC数控系统主轴放大器轴5、串行主轴系统参数的设定及初始化6、主轴准停及主轴定向功能7、故障报警及故障诊断流程3学习串行主轴驱动系统1、主轴速度控制指令主轴速度控制指令有以下三种方法:2、串行主轴控制系统的配置主轴伺服电机必须选用配套的主轴伺服放大器构成主轴伺服驱动系统。主轴伺服电机用于主轴传动，刚性强、调速范围宽、响应快、速度高、过载能力强，主轴正转、反转以及停止和调速通过编制含M03、M04、M05指令和S代码的加工程序实现，价格比同样功率的变频器主轴驱动系统高，为了实现低速大转矩并扩大调速范围，也可以加配变速齿轮，最终实现分段无级调速。使用主轴伺服电机除具有上述介绍的速度控制优点外，数控系统对主轴伺服驱动系统还可以实现主轴定向（又称主轴准停）、刚性攻螺纹、CS轮廓控制、主轴定位等主轴伺服特殊功能，满足数控机床加工中心特殊工艺需要。3、FANUC串行主轴控制方式在FANUC0i系列数控系统中，FANUCCNC控制器与FANUC主轴伺服放大器之间数据控制和信息反馈采用串行通信进行。配套的主轴伺服电机也称为串行主轴电机。主轴放大器就是指FANUC串行主轴伺服放大器。主轴电机就是指FANUC主轴伺服电机在维修工作中，必须了解运行方式的基本原理，特别是速度控制运行方式工作原理，速度控制运行方式是串行主轴其他运行方式的基础。（1）速度控制（2）主轴定向（3）同步控制（4）刚性攻螺纹（5）主轴CS轮廓控制（6）主轴定位控制（T系列）4、小结本小结（1）--（6）分别对串行主轴速度控制相关信号、参数说明进行了详细说明，串行主轴速度控制各部分见下图①--⑥。（1）CNC控制软件根据由加工程序指令的S代码和参数设定的主轴电机与主传动系统的传动比，计算并得到该S代码对应的主轴电机的转速。（2）主轴定向速度：主轴定向信号SOR为1时，主轴电机按照3732设定的定向速度旋转直到定向完成。（3）由PMC控制主轴速度指令：该部分包含主轴速度控制图的③、④。1）由CNC控制软件计算得到的主轴电机转速指令，以12位二进制值通知PMC，CNC输出给PMC程序的主轴电机速度指令信号如下：2)主轴电机速度指令选择信号（SIND）3）主轴电机速度指令极性指令信号G33.5（SNG）4）主轴电机速度指令信号：由PMC程序输出的下列12位信号直接控制主轴电机转速。（4）主轴增益、偏移1、FANUC主轴电机（1）FANUC主轴电机分类1）αi系列主轴电机2）βi系列主轴电机（2）FANUC数控系统主轴电机维护1）FANUC主轴电机订货号2）主轴电机日常维护3）主轴电机散热风扇维护图3-12散热风扇导线端子箱位置图3-12散热风扇导线端子箱位置2、FANUC数控系统主轴放大器主轴放大器也是精密电子器件，同样要注意使用环境的温度、湿度，要做到日检、周检、月检等，注意电气柜的密封，不能有过多（1）FANUC数控系统主轴放大器分类1）αi主轴放大器模块及部件订货号的粉尘和油污等。具体可参考伺服放大器的维护。2）βi伺服放大器及部件订货号（2）FANUC数控系统主轴放大器维护1）FANUC数控系统主轴放大器维护2）主轴放大器散热风扇维护3）主轴放大器熔断器的更换（3）主轴放大器的保养1）日常检查：通电和运行时不取去外盖，从外部目检变频器的运行，确认没有异常情况。2）定期检查：定期检查时，应注意事项。3）特别注意：3、串行主轴系统参数的设定及初始化（1）FANUC串行主轴参数初始化的原因（2）FANUC串行主轴参数设置意义（3）主轴参数初始化的设定过程（4）串行主轴系统参数的初始化步骤1）主轴伺服画面显示参数2）主轴画面显示操作3）主轴设定4）串行数字主轴伺服画面调用图3-15串行数字主轴设定画面oubu图3-16串行数字主轴调整画面图3-17串行数字主轴监控画面4、主轴准停及主轴定向功能什么是主轴的位置控制?在主轴的速度控制的基础上，由系统发出位置指令，通过位置检出器反馈的脉冲,控制主轴定位或与伺服进行插补控制。主轴定向控制框图如图3-19所示。

(1)位置控制的分类(2)FANUC主轴电机内置传感器检测(3)编码器种类5、模拟主轴控制与串行主轴控制的主要区别（1）硬件连接不同（2）输出速度值不同（3）输出运转信号不同(4)输入运转信号不同(5)部分参数不同6、故障报警及故障诊断流程（1）基于反馈检测的报警（2）基于通信检测的报警（3）基于功率放大回路的检测报警（4）指令发出主轴不旋转（5）主轴速度不正确(6)主轴震动及噪音7、小结为了使主轴电机能够长期保持高性能和高稳定性运行，必须对主轴电机进行维护检查，以下内容初步描述了FANUCβi系列主轴电机维护检查的方法。（1）目测检查：1）异常响声、异常振动：出现以前所没有的异常响声以及振动。在最高转速下，电机的振动加速度超过0.5G。检查处置方法：检查主轴电机安装基座、连接精度、电机轴承异常响声、减速机或皮带的振动以及响声、放大器的异常响声、风扇电机的异常。2）冷却风通道：冷却风通道沾有粉尘或者油污。检查处置方法：定期清扫定子孔以及风扇电机。3）电机表面：电机表面沾有切削液。检查处置方法：进行清扫、电机表面溅到大量切削液时，请使用盖罩覆盖起来。4）风扇电机：不能正常旋转。检查处置方法：用手可以转动风扇电机时，更换风扇电机。（2）主轴电机绕组与外壳的绝缘确认，检查处置方法：使用测量DC500V下的绝缘电阻的兆欧表，检测结果判断绝缘效果的好坏。1）大于等于100MΩ：良好2）10～100ＭΩ：开始老化。性能上可能出现问题，但需要定期检查，3）1～10ＭΩ：老化现象进一步加剧，特必需要引起注意。务须进行定期检查。4）不足1ＭΩ：不良。更换电机。5）测量绝缘电阻时，必须断开主轴电机与放大器之间的配线并在最短的时间内完成绝缘电阻的测量。如果在连接状态下测量绝缘电阻，可能导致放大器损坏。6）测量主轴伺服电机绝缘电阻时，如果电机处于通电状态，反而会导致电机绝缘层老化。项目五

主轴驱动系统的故障诊断与维修

任务11主轴驱动系统维护维修

讲授、示范操作1维护维修模拟主轴驱动系统

2维护维修串行主轴驱动系统

3典型维修实例分析

学习目标1.掌握主轴驱动系统的故障维修实例分析2.掌握主轴驱动系统的故障排除的基本思路及方法。1维护维修模拟主轴驱动系统

1报警代码及维修技术(1)电压故障报警①主回路低电压故障UVl(DCBusUnderVolt)②控制回路低电压故障UV2(CTLPsUnderVolt)③浪涌电压保护回路动作故障UV3(MCAnswerback)④过电压故障OV(OverVoltage)⑤瞬时停电检查中UV(UnderVoltage)（2）电流故障报警①过电流故障OC(OverCurrent)②主回路熔断器故障PUF(DCBusFluesOpen)③输出侧短路故障SC(ShortCircuit)④变频器输出对地短路故障GF(GroundFault)（3）散热片过热故障OH(HeatsinkOverTmp)（4）电动机过载故障OLl(MotorOverLoaded)（5）功能参数设定错误报警（6）外部端子3～8异常信号输入故障EF3～EF8(ExternalFault3～8)当变频器的多功能输入端参数(H01-H06)设定为20-2F时，该输入端为外部异常报警输入控制。故障原因可能是：外部控制故障；变频器输入端子输入电路故障。（7）变频器本身硬件或软件故障2变频器常见报警保护（1）接地保护

（2）过载保护（3）速度偏差过大报警（4）瞬时过电流报警（5）速度检测回路断线或短路报警（6）速度超过报警（7）励磁监控

（8）短路保护（9）、相序报警

3、变频器常见故障及处理1）电源电压过高。变频器一般允许电源电压向上波动的范围是+10%，超过此范围时，就进行保护。（2）降速过快。如果将减速时间设定的太短，在再生制动过程中，制动电阻来不及将能量放掉，只是直流回路赂电压过高，形成高电压（3）电源电压低于额定值电压10%；（4）过电流可分为：

4、小结变频器是以半导体元件为核心构成的静止机器。在使用过程中变频器受到环境因素及元器件老化两个方面影响，造成变频器使用寿命降低。环境因素对变频器使用寿命的影响包括：温度、潮湿、灰尘、污垢以及振动。所以必须对运行中的变频器进行日常检查。（1）维护和检查时的注意事项（2）变频器检查分为日常检查和定期检查1、主轴速度控制指令2、串行主轴控制系统的配置3、FANUC串行主轴控制方式4、FANUC数控系统主轴放大器轴5、串行主轴系统参数的设定及初始化6、主轴准停及主轴定向功能7、故障报警及故障诊断流程2串行主轴系统的维护维修方法1、主轴速度控制指令主轴速度控制指令有以下三种方法:2、串行主轴控制系统的配置主轴伺服电机必须选用配套的主轴伺服放大器构成主轴伺服驱动系统。主轴伺服电机用于主轴传动，刚性强、调速范围宽、响应快、速度高、过载能力强，主轴正转、反转以及停止和调速通过编制含M03、M04、M05指令和S代码的加工程序实现，价格比同样功率的变频器主轴驱动系统高，为了实现低速大转矩并扩大调速范围，也可以加配变速齿轮，最终实现分段无级调速。使用主轴伺服电机除具有上述介绍的速度控制优点外，数控系统对主轴伺服驱动系统还可以实现主轴定向（又称主轴准停）、刚性攻螺纹、CS轮廓控制、主轴定位等主轴伺服特殊功能，满足数控机床加工中心特殊工艺需要。3、FANUC串行主轴控制方式在FANUC0i系列数控系统中，FANUCCNC控制器与FANUC主轴伺服放大器之间数据控制和信息反馈采用串行通信进行。配套的主轴伺服电机也称为串行主轴电机。主轴放大器就是指FANUC串行主轴伺服放大器。主轴电机就是指FANUC主轴伺服电机在维修工作中，必须了解运行方式的基本原理，特别是速度控制运行方式工作原理，速度控制运行方式是串行主轴其他运行方式的基础。（1）速度控制（2）主轴定向（3）同步控制（4）刚性攻螺纹（5）主轴CS轮廓控制（6）主轴定位控制（T系列）4、小结本小结（1）--（6）分别对串行主轴速度控制相关信号、参数说明进行了详细说明，串行主轴速度控制各部分见下图①--⑥。（1）CNC控制软件根据由加工程序指令的S代码和参数设定的主轴电机与主传动系统的传动比，计算并得到该S代码对应的主轴电机的转速。（2）主轴定向速度：主轴定向信号SOR为1时，主轴电机按照3732设定的定向速度旋转直到定向完成。（3）由PMC控制主轴速度指令：该部分包含主轴速度控制图的③、④。1）由CNC控制软件计算得到的主轴电机转速指令，以12位二进制值通知PMC，CNC输出给PMC程序的主轴电机速度指令信号如下：2)主轴电机速度指令选择信号（SIND）3）主轴电机速度指令极性指令信号G33.5（SNG）4）主轴电机速度指令信号：由PMC程序输出的下列12位信号直接控制主轴电机转速。（4）主轴增益、偏移1、FANUC主轴电机（1）FANUC主轴电机分类1）αi系列主轴电机2）βi系列主轴电机（2）FANUC数控系统主轴电机维护1）FANUC主轴电机订货号2）主轴电机日常维护3）主轴电机散热风扇维护图3-12散热风扇导线端子箱位置图3-12散热风扇导线端子箱位置2、FANUC数控系统主轴放大器主轴放大器也是精密电子器件，同样要注意使用环境的温度、湿度，要做到日检、周检、月检等，注意电气柜的密封，不能有过多（1）FANUC数控系统主轴放大器分类1）αi主轴放大器模块及部件订货号的粉尘和油污等。具体可参考伺服放大器的维护。2）βi伺服放大器及部件订货号（2）FANUC数控系统主轴放大器维护1）FANUC数控系统主轴放大器维护2）主轴放大器散热风扇维护3）主轴放大器熔断器的更换（3）主轴放大器的保养1）日常检查：通电和运行时不取去外盖，从外部目检变频器的运行，确认没有异常情况。2）定期检查：定期检查时，应注意事项。3）特别注意：3、串行主轴系统参数的设定及初始化（1）FANUC串行主轴参数初始化的原因（2）FANUC串行主轴参数设置意义（3）主轴参数初始化的设定过程（4）串行主轴系统参数的初始化步骤1）主轴伺服画面显示参数2）主轴画面显示操作3）主轴设定4）串行数字主轴伺服画面调用图3-15串行数字主轴设定画面oubu图3-16串行数字主轴调整画面图3-17串行数字主轴监控画面4、主轴准停及主轴定向功能什么是主轴的位置控制?在主轴的速度控制的基础上，由系统发出位置指令，通过位置检出器反馈的脉冲,控制主轴定位或与伺服进行插补控制。主轴定向控制框图如图3-19所示。

(1)位置控制的分类(2)FANUC主轴电机内置传感器检测(3)编码器种类5、模拟主轴控制与串行主轴控制的主要区别（1）硬件连接不同（2）输出速度值不同（3）输出运转信号不同(4)输入运转信号不同(5)部分参数不同6、故障报警及故障诊断流程（1）基于反馈检测的报警（2）基于通信检测的报警（3）基于功率放大回路的检测报警（4）指令发出主轴不旋转（5）主轴速度不正确(6)主轴震动及噪音7、小结为了使主轴电机能够长期保持高性能和高稳定性运行，必须对主轴电机进行维护检查，以下内容初步描述了FANUCβi系列主轴电机维护检查的方法。（1）目测检查：1）异常响声、异常振动：出现以前所没有的异常响声以及振动。在最高转速下，电机的振动加速度超过0.5G。检查处置方法：检查主轴电机安装基座、连接精度、电机轴承异常响声、减速机或皮带的振动以及响声、放大器的异常响声、风扇电机的异常。2）冷却风通道：冷却风通道沾有粉尘或者油污。检查处置方法：定期清扫定子孔以及风扇电机。3）电机表面：电机表面沾有切削液。检查处置方法：进行清扫、电机表面溅到大量切削液时，请使用盖罩覆盖起来。4）风扇电机：不能正常旋转。检查处置方法：用手可以转动风扇电机时，更换风扇电机。（2）主轴电机绕组与外壳的绝缘确认，检查处置方法：使用测量DC500V下的绝缘电阻的兆欧表，检测结果判断绝缘效果的好坏。1）大于等于100MΩ：良好2）10