数控机床故障维修常用方法

数控机床故障诊断与维修方法故障分类一般来说，数控机床的故障分类两类：机械故障和电气故障。所以我们在排出故障时，首先就应分清楚是机械故障还是电气故障。机械故障这类故障主要发生在机床主机部分，还可以分为机械部件故障、液压系统故障、气动系统故障和润滑系统故障等。这些故障一般都比较明显，如有故障时，机床系统也会有相应的提示。电气故障电气故障是指电气控制系统出现的故障，主要包括数控装置、PLC控制器、伺服单元、CRT显示器、电源模块、机床控制元件以及检测开关的故障等。这部分的故障是数控机床的常见故障，应该引起足够的重视。我们重点来讲解电气故障。电气故障的排出方法为了更好地排出电气故障，我们最好能够理解数控机床是如何进行电气线路安装的，能够分析其电气原理图，这样对故障排出很有帮助。以广数980TD为主，来分析下数控机床电气线路安装。主电路控制部分信号部分故障排出了解电气原理图之后，当机床发生电气故障时，我们就可以有针对性的入手了。比如说刀架不转动。那么就重点分析刀架部分的线路。分析故障时，可以采取逐步排出法。从主电路或控制电路或信号电路中三个方向入手。逐步排出。故障排出可通过强压交流接触器的衔铁，观察刀架是否转动。如果转动，则主电路没有问题。如果不转动，则要去检查主电路，可以通过用万用表的电压法去测量。也可以通过观察直流继电器，在接受信号时，指示灯是否会亮，如果不亮，则直流继电器无法接受到系统的信号。此时可去测量该信号线的通断或是否松焊。电气故障排排出方法一般来说，，正常使用用的数控机机床，不会会出现很大大的电气故故障。当出出现故障时时，系统或或变频器、、伺服驱动动器都会有有对应的提提示，此时时我们可以以参考系统统说明书，，变频器的的说明和伺伺服驱动的的说明书，，找到对应应的报警信信息，做到到有针对性性的排出故故障。以下为数控机机床的常用的的故障诊断方方法第一节故故障诊断的的常用方法1）数控机床床故障诊断与与维护概述概述数控机床故障障诊断与维护护特点和必要要性2）故障诊断断的常用方法法故障诊断的常常规步骤2.1调查查故障现场，，充分掌握故故障信息故障出现后，，不要急于动动手盲目处理理，首先要查查看故障记录录，向操作人人员询问故障障出现的全过过程。在确认认通电对机床床无危险的情情况下，通电电亲自观察分析故障原因因时应注意以以下几点：2.21）要在充分调调查现场，掌掌握第一手材材料的基础上上，把故障问问题正确地列列出来。2.22）要要思路开阔，，无论是数控控系统，强电电部分，还是是机，液，气气等，都要将将有可能的引引起故障的原原因以及每一一种可能解决决的方法全部部列出来。进进行综合定断断和筛选；2.23）在在对故障进行行深入分析的的基础上，预预测故障原因因并拟定检查查的内容和方方法2.3故障障的检测和排排除在检查测排除除故障应掌握握以下若干原原则：2.31先先外部后内部部2.32先机机械后电气2.33先静静后动2.34先公公用后专用2.35先简简单后复杂2.36先一一般后特殊数控系统的故故障诊断有故故障检测，故故障判断及隔隔离和故障定定位。为了及及时发现系统统出现故障，，快速确定故故障所在部位位并能常用方法及时排除，要要求：1）故故障检测应简简便，不需要要复杂的操作作和指示。2）故障诊断断所需要的仪仪器应尽可能能少，为些可可以采用以下下的诊断方法法1问由于机床发生生故障的前前后机床操作作人员都在现现场,他们们对故障发生生的前因,过过程和结果都都是非常清楚楚的,所以从他们的的回答可以了了解到机床故故障的一些重重要信息.问问题一般有有如下要点:1)故障发生生的经过(何何时发生,怎怎样发生)2)故障后造造成的结果和和现象3)故障是渐渐发的,还是是突发的4)以前是否否出现过该现现象5)维修纪录录例1LK—32+928TC,在切削螺纹时时,螺距不准准.分析在在一系列的提提问中得知,该故障已经经发生了十多多天了,厂家家也一直派维维修人员维修修过XZ轴轴的机械传动动部件,并更更换了系统主主板,但故障障一直不能排排除.既然不不是机械,也也不是主板问问题,本来怀怀疑是加工工工艺问题,但但故障发生前前他们也是这这样加工步骤骤,所以排除除,后经问得得知在此故障障前也出现过过失步,但换换主板之后失失步消失,但但切削螺纹功功能就不了,因此怀疑维维修人员在更更换主板时并并没有恢复原原来机机床的的参数,由于于928TC中的11号号参数的LINE是选择择编码器线性性的,假如该该位参数设置置不对,是是可能出现上上述故障的.LINE为为1时表示该该机床应该是是配1024的编码器,为0表示该该机床应该是是配1200的编码器,但由于本机机床的编码器器的标注已经经消失,所以以只能把该位位的参数改为为以原来相反反的数,修改改后试车,螺螺纹功能正常常.例2兰溪数数控铣床,在在回零时,X轴一直快速速移动,直到到撞机床.从从而系统有X轴报警.分析经经询问该故障障是昨天的一一次撞机后出出现.此可知知有可能是在在撞机时把回回零接近开关关撞坏或撞开开了,使接近近开关感应到到减速档板,使CNC一一直没有接收收到减速信号号,从而出现现上述故障,拆下钣金发发现回零接近近开关已经撞撞裂,更换调调整后回零正正常.2看在维修过程中中,有些故障障点是可以观观察到的.如如下:1)烧焦和打打火现象.2)机械卡死死和机械部件件变形.3)接线松动动,断路,虚虚焊等.4)故障现象象表现特征.例3，广机6136+DA98+980，当运运行切削螺纹纹指令时，有有时机床停止止不动，有时时又正常工作作。分析：运行切削螺螺纹时，也即即是当系统遇遇到G92指指令时，系先先检查主轴光光电编码器反反馈回来的一一转信号和转转速信号，当当接收到这些些数据后，系系统才根据这这些数据和G92里的数数据进行运算算，然后发出出指令使机床床开始切削。。排除步骤：我们根据故障障现象和切削削螺纹的工作作原理可知，，引起故障可可能是编码器器回路某地方方接触不好，，使电路时断断时通，系统统接收到的信信号时有时没没，从而出现现上述的故障障，首先观察察编码器线两两头的插座是是否虚焊，再再检查系数接接收电路和编编码器内部电电路，当拆开开编码器插头头发现有引脚脚焊点已经生生锈，更换插插头后，一切切正常。例4荆州6136+980+DA98，Z轴轴运动时，偶偶尔系统显示示Z轴驱动器器报警，而DA98显示示9号报警。。工作原理在980T中中，驱动器报报警报警信号号从驱动器发发送过来，一一般有高电平平和低电平有有效两种选择择，当9号参数为为11时表示示高电平有效效，为0时表表示低电平有有效，在980T+DA98一般是是设高电平有有效，也即是是当驱动有高高电平输入到到系统，系统统就显示报警警。由于驱动动也报警，所所示可以排除除是系统故障障，驱动器9号报警是编编码器出错报报警，只要检检查电机反馈馈端到驱动接接收这一环就就可以，拆下下钣金发现电电机编码器已已破裂，更换换后报警消除除。例5南通通铣配990M，手动移移动Z轴时，，套筒不能上上下移动。分析套套筒不能移动动，有可能是是机械卡死，，也有可能是是皮带松动打打滑，拆下保保护电机钣金金和Z轴箱盖盖发现皮带已已裂开，更换换皮带后工作作正常。3听听是根据声音音来判断故障障原因，在维维修过程可以以听的声音有有：1）主轴噪音音2）进给轴移移动声。3）各电机机转动声4）继电器，，接触器动作作声等例6德德州6140机床，MST功能不不正常，有时时行，有时不不行。分析MST功功能不正常，，我们可以分分三层来分析析，首先是系系统的MST输出电路，，假如+24V和芯片2803不正正常。其次，，控制电路控控制电压110V不正正常。最后是是主电路中的的380V电电压不正常。。上述三种都可可以引MST功能不正常常。我们首先先检查强电柜柜，当打开电电柜箱时，听听到控制变压压器“吱吱””响，而正常常是不会发出出这种声音的的，假如真的的是电压器不不正常，就符符合第二种推推断。更换同同型号变压器器后MST功功能正常。例7武武义6132在手动移动动X轴拖板时时，拖板来回回振荡。分析X轴拖板来回回振荡有可能能是机械卡死死引起皮带打打滑，也有可可能是电机内内部卡死或缺缺相供电。为为了区别是机机械卡死还是是电气故障。。把电机拆下下，用钣手手手动移动拖板板，拖板可以以来回自由移移动。排除机机械故障。给给拆下的电机机上电使其转转动，电机在在来回振荡，，怀疑电机损损坏，更换电电机现象如旧旧。最后拆开开电机插头发发现一相接线线已脱落，重重新焊上工作作正常。4嗅和触摸摸有时机床出故故障时，通过过嗅和触摸也也可以定位出出故障点，一一般有芯片和和电线烧焦的的糊味，而手手摸电器表面面感觉温度，，机械部件的的振动和反向向间隙等。例8广广机改装6132+980T，上电电开机时出现现X，Z轴驱驱动器报警，，而驱动器并并没报警。分析系系统出现报警警而驱动器无无报警，有可可能是系统参参数设错，也也有可能是主主板出现故故障，经检查查参数并没有有设错，但更更换主板故障障并没排除，，但在更换主主板调试过程程中嗅到一股股糊味，后来来关电检查，，发现这种糊糊味是从电源源盒传出，怀怀疑电源盒已已烧坏，为了了安全把电源源盒输出全断断开，上电用用万用表测得得+12V输输出异常，为为0V，从报报警接收电路路可知（如图图2），如果果没有+12V电压，报报警信号一直直为低电平而而引起报警。。更换电源盒盒重新上电开开机报警消失失。例9云云南机床厂6140+980T在上上电加工一个个小时，换刀刀时无动作，，但停机半小小时再上电时时换刀正常。。分析由由于故障出现现后手动换刀刀时，强电柜柜的交流触接接器一直有动动作，说明系系统输出的刀刀架正转信号号是正常的，，出现上述故故障有可能是是刀架的绝缘缘性不好，当当工作一段时时间发热引起起短路跳闸。。查强电柜的的空气断路器器肯确已跳闸闸保护，后用用触摸刀架电电机明显发热热，更换刀架架电机上电工工作两小时正正常，说明推推测正确。5互换法在数控系统中中常有型号完完全相同的电电路板，模块块，集成电路路和其它零部部件。我们可可将相同部分分互相交换，，观察故障转转移情况，以以快速确定故故障部位。当当数控系统某某个轴运动不不正常，如爬爬行，抖动，，时动时不动动，一个方向向另一个方向向不动等故障障时。常采互互换法来确定定故障部位。。例10配980T+DA98系统统的LK---32型数数控车床出现现X轴进给正正常，反向不不正常。时动动时不动。采采用手轮进给给也如此。分析980T系统是是以位置，方方向脉冲两路路信号差分式式输出到DA98进行行运算放大，，以三相正弦弦波驱动伺服服电机动转。。由上述故障障说明系统输输出的位置脉脉冲正常，但但由于反向失失常，有如下下的可能：1）系数方方向脉冲不正正常。2）也也有可能是方方向脉冲传输输线路时断时时好。3）驱驱动方向接收收电路失常。。4）电机故故障。先把X轴和Z轴信号线系系统端的插头头对调。也即即是把XS30和XS31的插头对对调。上电在在手动方式下下+Z和-Z来回按住，，观察X轴的的拖板会不会会来回走动，，若来回走动动说明是第一一种可能。若若还是不正常常，即X轴和和Z轴的信号号线整根对换换，若正常，，说明是信号号线的问题，，若不正常，对换换X轴和Z轴轴驱动器输出出到电机的三三相电线和电电机反馈回来来的信号线插插头。若X轴轴正常就明是是驱动器故障障，若不正常常即说明是电电机故障。通通过上面的更更换法为驱动动器故障，更更换后工作正正常。例11配配980T+变频器的CK6132I数控切切削螺纹时，，重复切削几几次时，把牙牙全部扫平。。分析出出现上述现象象可由多方面面原因引起，，我们只能一一个个排除。。1）机床的的机械故障。。2）设置参参数不当。3）主板故障障。4）编编码器故障。。5）编编码器反馈线线接触不好。。首先通过更换换法来排除，，更换编码器器，假如正常常，说明编器器故障，否则则更换编码器器反馈线，若若正常，说明明编码器反馈馈线接触不好好，否则更换换主板，正常常可能设置参参数不当和主主板故障。否否则为机械故故障。5隔离离法在维修过程中中，有些故障障是关系到一一个很长的链链，如果一个个个部件排除除，既费时，，又烦琐。以以某一部件为为界隔离一部部分后再进行行排除，有时时起到事半功功倍的效果。。例12荆荆州荷花6125+980T+DF3A，在换换刀时出现跳跳闸。分析由由于跳闸是在在换刀时出现现的，我们可可以得知是刀刀架控制回路路某处漏电引引起跳闸保护护。但由于不不知某个部件件，假如一个个个排除不必必要，我们可可以把强电柜柜的接线排的的刀架三相电电断开，使刀刀架电机断开开，然后上电电换刀观察是是否跳闸，假假如有，即是是三相输入到到接线排的线线路有漏电现现象，否则是是接线排到刀刀架电机线路路有漏电现象象。经观察断断开上电换刀刀并没跳闸，，说明是接线线排到刀架电电机线路有漏漏电现象。由于机床的刀刀架电机是采采用内接法，，而接线排到到刀架电机的的连线点在刀刀架底下一个个槽内。由于于加工加冷却却液时，有冷冷却液渗透到到槽内引起短短路。拆下刀刀架把线取出出吹干，用热热缩重新包好好，装进槽再再用玻璃胶封封好。装好上上电换刀正常常。例13中中星数控6125+980T+DA98，在在加工过程中中X轴驱动器器出现4号报报警。关机重重新上机移动动X轴就出现现报警。分析查查驱动器说明明书4号报警警为位置超差差报警。原因因有：1）电路板故障。。2）电机U，V，W引引线接错。3）编码器电电缆引线接错错。4）编码码器故障。4）设定位置置超差检测范范围太小。5）位置比比例增益太小小。6）转矩矩不足。由于是在加工工过程出现报报警，所以2，3，4和和5的可能性性先排除，余余下的1，，4和6。1和4的可能能是电气故障障，而6的可可能是由于机机械卡死而使使转矩不足，，为了弄清是是电气故障和和机械故障，，可以把电机机和丝杠分开开，上电移动动X轴观察电电机是否转动动，若转动则则说明是机械械卡死，否则则电气故障。。拆下上电观观察电机是可可以转动，后后来拆下丝杠杠的钣金，发发现丝杠的螺螺母座有很多多铁屑。用钣钣手也转不动动丝杠，说明明是机械卡死死。后来把螺螺母座用汽油油清洗一次重重新装好上电电一切正常。。6自诊断断自诊断技术是是当今数控系系统的一项十十分重要技术术，它是评价价系统性能一一项重要技术术的主要指标标。数控系统统自诊断越来来越强，从原原来的简单的的诊断朝着多多功能化的方方向发展，其其报警种类也也越来越多。。当数控系统一一旦出现故障障，借助系统统的诊断功能能可以迅速，，准确地查明明原因并确定定故障部位。。因此，对维维修人员来说说，熟悉系统统的自诊断功功能是十分重重要。1）开机自诊诊断数控系统通电电后，系统自自诊断软件会会对系统最关关键的硬件和和控制软件检检查，如CPU，RAM，ROM等芯片，，I/O口及及监控软件，，如果正常，，将进入正常常操作界面。。如检测不通通过，即在液液晶上显示报报警信息或报报警号。指出出哪个部分发发生了故障，，将故障原因因定位在一定定的范围内，，然后通过维维修手册找出出造成故障的的真正原因，，根据书上的的说明进行排排除。例14配配980T的数控机床床每次开机会会显示“未能能保持有效型型数据”。分析在在查维修手手册该报警为为RAM对新新设置的参数数和程序存储储不了，为RAM损坏，，更换主板两两片RAM芯芯片上电开机机一切正常。。例15南南通铣铣配990M开机时出现现“科能报警警”。分析在在查维修手手册该报警为为CPU处处理出错。一一般由于工作作电压偏低或或偏高；或是是芯片的引脚脚接触不良。。先用万用表表测电源盒的的+5V是否否正常。如不不正常可以用用小螺丝刀调调节电源盒的的电位器使输输出为+5V。如正常，，可把系统的的主板拆下，，把CPU，，CLPD等等芯片拨出，，然后把IC座的触头重重新调整再把把芯片插回。。2）运行自自诊断运行自诊断是是数控系统正正常时，运行行内部诊断程程序对系统本本身，位置伺伺服单元以及及数控装置相相连的其它外外部装置进行行自动测试并并显示有关信信息和故障信信号。只要系统不断断电，这种诊诊断将会反复复进行下去，，不会停止。。诊断信息有有：CNC与与机床之间的的I/O接口口；CNC内内部各存储器器的信息；伺伺服系统的状状态信息；MDI面板操操作面板的状状态信息等。。例16数数铣980M，出现““准备未绪报报警”。分析系系数出现“准准备未绪报警警”一般是由由下面的电路路异常引起的的。在正常状状态下ESP是和+24V是导通的的，而在诊断断也有对ESP的状态进进行诊断，正正常该诊断位位是为1的，，当限位或按按下急停开关关是才为0，，并出现“准准备未绪报警警”。取消报报警假如由限限位引起的，，一直按住取取消限位开关关把限位档板板移开限位开开关即可。如如是急停开关关已搂下引起起的即弹开急急停开关即可可。经检查发发现X轴的限限位开关卡死死，使ESP一直为低电电平。例17数数控控系统统为980TA，伺伺服为为DA98，开开机运运行时时系统统显示示X轴轴驱动动器报报警，，而驱驱动器器显示示11号报报警。。分析驱驱动动器11号号报