数控设备故障诊断与维修课件

2023年9月23日1现代数控设备故障诊断与维修中航工业黎明运行保障中心王洪义2023年9月23日2一、数控机床的结构特点1.1数控机床的组成1.1.1数控机床的的整体结构信息载体辅助控制系统坐标伺服系统计算机数控装置反馈系统自适应控制系统机床本体数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、运动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括:信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统及机床本体等七部分组成,见图1-1。位置检测速度检测过程检测图1-1数控机床组成2023年9月23日3一、数控机床的结构特点1.1数控机床的组成1.1.2计算机数控系统（CNC）的概念

数控技术，简称数控（NumericalControl—NC），是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控系统都采用了计算机进行控制，因此也可以称为计算机数控系统（ComputerNumericalControl–CNC）计算机数控系统（CNC）主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成，而CNC的工作就在于硬件和软件的组合，见图1-2。外围设备控制面板显示器键盘机床机床控制装置微型计算机位置控制速度控制逻辑状态控制微处理器内部存储器I/O接口坐标电机传输接口图1–2计算机数控系统PMC,CNC与数控机床的关系内嵌式一、数控设备的基本概念2023年9月23日41.1数控机床的组成独立式一、数控设备的基本概念PMC,CNC与数控机床的关系2023年9月23日51.1数控机床的组成6一、数控设备的基本概念主机

主机即数控机床的机床部分。当主轴驱动系统和坐标伺服系统接收到计算机发出的动作信号以后，开始驱动机床的主轴、工作台和刀具去定位或按程序中所指定的轨迹进行动作，并配以必要的机械、液压、气压、冷却液、中心润滑等动作，按照要求的形状和尺寸去完成零件的切削加工。坐标轴气压系统液压系统主轴/电主轴润滑系统冷却系统自动排屑系统工作台制冷系统换刀系统2023年9月23日1.1.3数控机床主机的组成1.1数控机床的组成目前数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。

这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。对于不同的生产厂家来说，在设计思想上也可能各有千秋。有的系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而有的系统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无故障率不断提高。无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。1.2常用数控系统简介一、数控设备的基本概念2023年9月23日781.2.1西门子数控系统功能系列基本系列810D802Sbaseline802Cbaseline&

SimoDriveBaseline840D802DV2.1802DBaseline性能价格一、数控设备的基本概念1.2常用数控系统简介840Dsl802Dsl升级2023年9月23日2023年9月23日91.2常用数控系统简介SINUMERIK802S/SINUMERIK802C一、数控设备的基本概念SINUMERIK802S和SINUMERIK802C是专门为低端CNC机床市场而开发的经济犁CNC控制系统。其特性如下:

独立的操作面板OP020)及NC部分(ECU)

结构紧凑机床调试配置数据少，系统与机床匹配更快速、更容易简单而友好的编程界面，保证了生产的快速进行，优化了机床的使用。SINUMERIK802S/802C由以下部件组成2023年9月23日101.2常用数控系统简介一、数控设备的基本概念SINUMERIK802D将所有CNC、PLC、HMI和通讯任务集成于一个单一的部件。免维护的硬件集成了PROFIBUS接口用于连接伺服驱动和I/O模块，并具有速装结构的超薄操作面板。SINUMERIK802D可控制最多4个数字进给轴和1个主轴。802D配备SIMODRIVE611UE和带编码器的1FK7伺服电机做为进给驱动系统。SIMODRIVE611UE具有模块化设计和PROFIBUS接口。因而各轴驱动的功率模块独立配置。另外，主轴也可以通过模拟接口控制，这种通用的方案也适用于简易型机床。SINUMERIK802D由以下部件组成SINUMERIK802D/SINUMERIK802Dbaseline2023年9月23日111.2常用数控系统简介一、数控设备的基本概念在数字化控制领域，SINUMERIK810D将数控系统与驱动控制系统作为一个不可分割的部分集成在同一块板子上。更明确的说，就是SINUMERIK810D系统中没有驱动接口!这得益于在多层电路板上采用了最人性化和一致性集成方法。整个控制系统的硬件和软件都集成在专用门阵列集成电路芯片中。该系统可控制高达六个轴。甚至可以按照您的需要，分别控制4个进给轴和2个主轴。除了标准的电机外，产品也可以装配同步轴、线性电机和力矩电机。SINUMERIK810D由以下部件组成SINUMERIK810Dpowerline2023年9月23日12SINUMERIK840DpowerlineSINUMERIK840D由以下部件组成SINUMERIK840D数控系统是西门子公司在数控领域的创新技术与先进理念的最佳体现，通过系统的不同设定，可以在复杂的工作平台上适用于车、铣、钻、磨等各种加工工艺和控制技术。SINUMERIK840D与SIMODRIVE611数字驱动系统以及SIMATICS7PLC一起构成全数字控制系统，它适用于各种复杂加工任务和控制精度。一、数控设备的基本概念1.2常用数控系统简介2023年9月23日13SINUMERIK802Ds1是一款结构紧凑的控制系统.它将数控系统中的所有模块(CNC.PLC和HMI)都集成在同一控制单元中。创新性的系统规划与驱动设计.配以智能化接口.使得SINUMERIK802Ds1可以连接多达六轴数字驱动.为您提供更高的生产效率和更大的灵活性。SINUMERIK802Ds1强大而丰富的功能.使得它成为各种车削、铣削、钻削、磨削以及冲压应用的理想选择。SINUMERIK802Dsl1.2常用数控系统简介SINUMERIK802Dsl由以下部件组成一、数控设备的基本概念

1.2.2FANUC（日本发那科）数控系统高性能数控系统FS15-BFS15i中档性能数控系统4-24轴复合机床纳米加工机床高精密加工机床3-8轴0.0001mm加工机床一般性能数控系统2-4轴一般的加工机床0.001mm运动控制系统1-6轴直线插补传送线或滑台通用运动控制器FS16-CFS16iFS18-CFS18iFS0-CFS21-BFS21iFSOi-AFSOiB/CFSOiMatePowerMate一、数控设备的基本概念2023年9月23日141.2常用数控系统简介2023年9月23日15FANUC的CNC系统0i-B/0iMate-B是高可靠性、高性价比的系统。自2003年推出以来，获得了用户好评。其特点是结构紧凑，连接简单：使用了高速串行伺服总线（用光缆连接）和串行I/O数据口，有以太网口。用该系统的机床可以单机运行，也可以方便地入网用于柔性加工生产线。该系统使用了FANUC最新的αis伺服电动机，这种电机的加速特性好，短期过载倍数可达4倍。伺服控制软件采用了HRV3，其电流环的控制周期为125ms。伺服控制周期的缩短可以提高伺服增益，提高伺服传动的刚性和跟随性，从而可提高工件的加工形状精度。另外，CNC的控制软件中有多项提高插补速度、提高精度等先行控制功能（G05和G08），因此，0i-B非常适合于高精度模具加工机床。1.2常用数控系统简介FANUC数控系统0i-B和0iMate-B一、数控设备的基本概念2023年9月23日16SINUMERIK840Dsl的原理说明一、数控设备的基本概念FANUC数控系统0i-B和0iMate-B由以下部件组成1.2常用数控系统简介2023年9月23日170i-C系统有新版和旧版之分，2种版本的系统除了系统软件不一样，硬件结构也有了变化：（1）旧版系统的CPU卡、显卡、模拟主轴卡均为单独的模块。改版后的新版系统其CPU卡、模拟主轴卡集成在系统主板上，显卡集成在轴卡上。新版系统的标准配置主要有三块板：主板、F-ROM/SRAM卡、轴卡。对于不同的订货需要，主板型号也不一样，主要根据CPU卡、PMC、模拟主轴的选择上。（2）电源模块方面，旧版系统的电源模块位于主板上。新版系统的电源则位于侧板上，由于系统有零插槽和两插槽的区别，电源模块在容量及外形上也有区别。（3）改版后的新版系统，主板上存有CNCIDINFORMATION，在F-ROM中追加了OPRM-INF文件，该OPRM-INF文件为每台系统的特有文件，文件中包含了系统的基本功能及追加的选择功能和系统主板CPU中的CNCIDINFORMATION的信息。因此，严禁对此OPRM-INF文件进行删除、拷贝等操作。1.2常用数控系统简介一、数控设备的基本概念FANUC数控系统0i-C系列2023年9月23日181.2常用数控系统简介一、数控设备的基本概念FANUC0i-C系列由以下部件组成2023年9月23日191.2常用数控系统简介一、数控设备的基本概念FANUC数控系统16i/18i/21i-MB系统构成16i/18i/21i系统根据系统主板安装的位置分为2种：一种是图中的一体型的结构（系统主板安装在显示器后面），另一种是分离型的结构（系统主板安装在机床的电气柜里面）FANUC16i/18i/21i-MB系统由以下部件组成2023年9月23日20海德汉数控系统发展过程一、数控设备的基本概念1.2常用数控系统简介

1.2.3海德汉数控系统数控系统2023年9月23日21一、数控设备的基本概念海德汉iTNC530数控系统iTNC530是海德汉公司久经市场验证的高端数控系统，主要具有如下特点：友好的界面、面向车间的编程方法，对话式编程和SmarT.NC编程。更短的程序段处理时间(0.5ms)和优异的轮廓加工精度。优异的五轴加工特性—刀具中心点管理和倾斜加工面功能，使加工速度、精度、表面光洁度达到良好的统一。DCM动态碰撞监控功能—解决了多轴加工复杂的干涉碰撞实时检查问题iTNC530最新功能AFC自适应进给控制功能—减少加工时间、监控刀具、减少机床故障率。DXF转换—导入DXF文件，直接生成加工程序，使CAD/CAM与数控加工无缝集成。对话格式编程—无需记忆G代码，清晰的提问和提示可帮助用户输入加工程序，SmarT.NC使编程前所未有的简易。TNCGuide—在控制系统中提供在线帮助，方便在机编程查询全局程序参数设置—特别适合于大型模具再加工过程中进行设置变换iTNC的34049x-04版NC数控软件为机床制造商和用户提供了一系列新增功能。这些新功能使数控系统操作更简单，机床工作更安全。1.2常用数控系统简介2023年9月23日22一、数控设备的基本概念1.2常用数控系统简介1.3数控机床进给驱动系统的基本形式

数控机床所采用的伺服进给系统按控制系统的结构可以分为开环控制、半闭环控制、闭环控制。

1)开环数控机床其数控装置发出的指令信号是单向的，没有检测反馈装置对运动部件的实际位移量进行检测，不能进行运动误差的校正，因此步进电机的步距角误差、齿轮和丝杠组成的传动链误差都将直接影响加工零件的精度。

2)半闭环数控机床这类机床的检测元件装在驱动电机或传动丝杠的端部，可间接测量执行部件的实际位置或位移。这种系统的闭环环路内不包括机械传动环节，控制系统的调试十分方便，因此可以获得稳定的控制特性。

3）全闭环数控机床

这类机床的位置检测装置安装在进给系统末段端的执行部件上，该位置检测装置可实测进给系统的位移量或位置。数控装置将位移指令与工作台端测得的实际位置反馈信号进行比较，根据其差值不断控制运动，使运动部件严格按照实际需要的位移量运动；还可利用测速元器件随时测得驱动电机的转速，将速度反馈信号与速度指令信号相比较，对驱动电机的转速随时进行修正。这类机床的运动精度主要取决于检测装置的精度，与机械传动链的误差无关，因此可以消除由于传动部件制造过程中存在的精度误差给工件加工带来的影响。2023年9月23日23一、数控设备的基本概念开环数控系统电机机械执行部件A相、B相C相、…f、nCNC插补指令脉冲频率f脉冲个数n换算脉冲环形分配变换功率放大无位置反馈（测量），信号流是单向的（数控装置→进给系统），故系统稳定性好。但精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。开环系统通常使用步进电动机。在开环系统中，插补脉冲经功率放大后直接控制步进电动机，由输出脉冲的频率来控制步进电动机的速度，由输出脉冲的数量来控制工作台的位置。其定位精度一般为0.01～0.005mm。这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。2023年9月23日24一、数控设备的基本概念1.3数控机床进给驱动系统的基本形式2023年9月23日25-半闭环数控系统位置控制调节器速度控制调节与驱动检测与反馈单元位置控制单元速度控制单元++--电机机械执行部件CNC插补指令实际位置反馈实际速度反馈半闭环数控系统的位置采样点是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置，而是由位置检测元件间接测量工作台的位置。由位置反馈信号来调节伺服电动机的速度。由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。一、数控设备的基本概念1.3数控机床进给驱动系统的基本形式2023年9月23日26

全闭环数控系统位置控制调节器速度控制调节与驱动检测与反馈单元位置控制单元速度控制单元++--电机机械执行部件CNC插补指令实际位置反馈实际速度反馈闭环系统通常使用直流伺服电动机或交流伺服电动机。全闭环数控系统的位置采样点如图的虚线所示，直接对运动部件的实际位置进行检测。在闭环伺服系统中，由速度检测元件来测量电动机的速度，由位置检测元件来测量工作台的位置，由速度和位置反馈信号来调节伺服电动机的速度和工作台的位置。因此从理论上讲，可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量。具有很高的位置控制精度。其定位精度一般为0.001～0.003mm。由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，故很容易造成系统的不稳定，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。该系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等。在闭环伺服系统中，由速度检测元件来测量电动机的速度，由位置检测元件来测量工作台的位置，由速度和位置反馈信号来调节伺服电动机的速度和工作台的位置。因此从理论上讲，可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量。具有很高的位置控制精度。其定位精度一般为0.001～0.003mm。一、数控设备的基本概念1.3数控机床进给驱动系统的基本形式2023年9月23日27二、数控系统故障分析与维修

2.1数控系统常用维修方法当发生故障时，为了更快的恢复机床，首先应详细了解故障的情况，然后进行妥善处理。2.1.1发生故障时的处理方法何时发生故障？进行了什么操作？故障内容？掌握的故障情况妥善的处理恢复1）系统上电后，系统没有反应，电源不能接通：原因：

1）外部电源没有提供，缺相或外部形成了短路

2）电源的保护装置跳闸形成了电源开路

3）PLC的地址错误或者互锁装置使电源不能正常接通

4）系统上电按钮接触不良或脱落

5）元气件的损坏引起的故障（熔断器熔断、浪涌吸收器的短路等）2）电源模块故障分析原因：1）整流桥损坏引起电源短路2）续流二极管损坏引起的短路3）电源模块外部电源短路4）滤波电容损坏引起的故障5）供电电源功率不足使电源模块不能正常工作二、数控系统故障分析与维修

282023年9月23日2.1数控系统常用维修方法2.1.2电源引起的故障2023年9月23日29

3）强电部分接通后，马上跳闸原因1：机床设计时选择的空气开关容量过小，或空气开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流。原因2：机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动，并且在变频器或伺服驱动的电源进线前没有使用隔离变压器或电感器，变频器或伺服驱动在上强电时电流有较大的波动，超过了空气开关的限定电流，引起跳闸。2.1数控系统常用维修方法二、数控系统故障分析与维修

1）系统上电后无显示或黑屏原因：1）显示模块损坏，

2）显示模块电源不良或没有接通

3）显示屏由于电压过高被烧坏

4）系统显示屏亮度调节调节过暗2）系统上电后花屏或乱码原因：1）系统文件被破坏

2）系统内存不足

3）外部干扰3）系统上电后，NC电源指示灯亮但是屏幕无显示或黑屏原因：1）显示模块损坏

2）显示模块电源不良或没有接通

3）显示屏由于电压过高被烧坏

4）系统显示屏亮度调节调节过暗二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日302.1.3系统显示故障2.1数控系统常用维修方法2023年9月23日314）运行或操作中出现死机或重新启动原因：

1）参数设置错误或参数设置不当所引起

2）同时运行了系统以外的其他内存驻留程序；

3）系统文件受到破坏或者感染了病毒

4）电源功率不够5）系统上电后，屏幕显示高亮但没有内容原因：

1）

系统显示屏亮度调节调节过亮

2）系统文件被破坏或者感染了病毒

3）显示控制板出现故障6）系统上电后，屏幕显示暗淡但是可以正常操作，系统运行正常原因：

1）系统显示屏亮度调节调节过暗

2）显示器或显示器的灯管损坏

3）显示控制板出现故障

5）系统元器件受到损害2.1数控系统常用维修方法二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日327）主轴有转速但CRT速度无显示原因：

1）主轴编码器损坏

2）主轴编码器电缆脱落或断线

3）系统参数设置不对，编码器反馈的接口不对或者没有选择主轴控制的有关功能

8）主轴实际转速与所发指令不符原因：

1）主轴编码器每转脉冲数设置错误确认主轴编码器每转脉冲数是否设置正确。

2）PLC程序错误。 检查PLC程序中主轴速度和D/A输出部分的程序；

3）速度控制信号电缆连接错误2.1数控系统常用维修方法二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日331）典型CNC软件装置的结构：

CNC系统软件有管理软件和控制软件组成。管理软件包括输入、I/O处理、显示、诊断等。控制软件包括译码、刀具补偿、速度处理、插补计算、位置控制等。数控系统的软件结构和数控系统的硬件结构两者相互配合，共同完成数控系统的具体功能。早期的CNC装置，数控功能全部由硬件实现，而现在的数控功能则由软件和硬件共同完成。目前数控系统的软件一般有两种结构：前后台结构和中断型结构：所谓前后台型是指在一个定时采样周期中，前台任务开销一部分时间，后台任务开销剩余部分的时间，共同完成数控加工任务。前台任务一般设计成中断服务程序。2.1数控系统常用维修方法二、数控系统故障分析与维修

2.1.4CNC常见故障分析2）不能进入系统，运行系统时，系统界面出不出来原因：1）可能是系统文件被病毒破坏或丢失，可能是计算机被病毒破坏，也可能是系统软件中文件损坏了或丢失了。 重新安装数控系统，将计算机的CMOS设为A盘启动；插入干净的软盘启动系统后，重新安装数控系统。2）电子盘或硬盘物理损坏电子盘或硬盘在频繁的读写中有可能损坏，这时应该修复或更换电子盘或硬盘；3）系统CMOS设置不对二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日342.1数控系统常用维修方法二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日352.1数控系统常用维修方法2）运行或操作中出现死机或重新启动原因：

1）参数设置不当； 2）同时运行了系统以外的其他内存驻留程序； 3）正从软盘或网络调用较大的程序； 4）从已损坏的软盘上调用程序； 5）系统文件被破坏。系统在通讯时或用磁盘进行考贝文件时，有可能感染病毒，用杀毒软件检查软件系统清除病毒或者重新安装系统软件进行修复。3）系统出现乱码原因：1）参数设置不合理2）系统内存不足3）操作不当4）参数设置不当5）系统发生溢出

4）操作键盘不能输入或部分不能输入原因：1）控制键盘芯片出现问题2）系统文件被破坏，3）主板电路出现问题4）CPU出现故障，

5）输入输出不正常原因：1）I/O单元出现故障2）外部干扰3）I/O控制板电源没有接通或电压不稳6）系统网络连接不正常

原因：1）系统参数设置或文件配置不正确 2）通讯电缆出现问题，通讯电缆不能够过长，以免引起信号的衰减引起故障。 3）硬件故障通讯网口出现故障或网卡出现故障，可以用置换法判断出现问题的部位。

二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日362.1数控系统常用维修方法二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日372.1数控系统常用维修方法7）数据输入输出接口（RS-232）不能够正常工作原因：

1）系统的外部输入输出设备的设定错误或硬件出现了故障在进行通讯时，操作者首先确认外部的通讯设备是否完好，电源是否正常，2）参数设置的错误 通讯时需要将外部设备的参数与数控系统的参数相匹配，如波特率、停止位必须设成一致才能够正常通讯。外部通讯端口必须于硬件相对应。3）通讯电缆出现问题 不同的数控系统，通讯电缆的管角定义可能不一致，如果管角焊接错误或者是虚焊等，通讯将不能正常完成。另外通讯电缆不能够过长，以免引起信号的衰减引起故障。8）系统参数设定、调整错误引起的故障

系统参数的设定很重要，如果系统参数设置错误，就会引发各种各样的故障现象如：系统不能正常启动；不能正常运行；螺纹加工不能够进行；系统显示不正常；死机等。2023年9月23日382.2.1对伺服进给系统的要求1.调速范围宽2.定位精度高3.有足够的传动刚性和高的速度稳定性4.快速响应，无超调为了保证生产率和加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差5.低速大转矩，过载能力强一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4～6倍而不损坏。6.可靠性高要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。

2.2伺服驱动的故障诊断与维修二、数控系统故障分析与维修

7.对电机的要求1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4～6倍而不损坏。3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。4）电机应能承受频繁启、制动和反转。2023年9月23日392.2伺服驱动的故障诊断与维修二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日402.3伺服系统故障分析的一般思路

故障分析的正确思路，首先是来自于对系统组成及其工作原理的认识。前述各种类型伺服系统框图示意目的，是突出它们各自系统的组成特点——即它们的“个性”。在修前技术准备时，快速查阅技术资料，就应该找出设备的特殊性，以便具体分析时注意这些“个性”——即“注重个性”。面对众多的类型，又需要掌握它们的共同特性，即“归纳共性”。因为，在故障大定位阶段，关心的是共同的、大的独立环节——共性的东西。下面从典型的全闭环伺服系统框图出发，来确立一般伺服系统故障的分析思路。二、数控系统故障分析与维修

图

普通全闭环伺服系统的组成框图

2023年9月23日41二、数控系统故障分析与维修

2.3伺服系统故障分析的一般思路2023年9月23日42

由图可见，闭环伺服系统是由三条链路构成的：

主链，是图中由粗箭头连接的系统。包括了：从面板控制键、主板、伺服控制与驱动单元、伺服电机、传动装置与制动装置，直到工作台或驱动轴等环节。它包括了机械装置与电气装置。如果是数字式伺服单元，电气结构就包括硬件与软件(主要是参数设置)。因此，伺服系统的可能故障，除了机械故障(包括液/气压系统故障)外，其电气结构还可能存在硬件故障与软件故障。2.3伺服系统故障分析的一般思路二、数控系统故障分析与维修

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反馈链，三个(闭环的)反馈回路分别具有各自的传感器、反馈信号处理装置以及传感器电源与信号复合电缆。其中，各处理装置，一般都在对应的控制器上。检测传感器的电源供给输入与检测信号的反馈输出，都是经过电缆与控制器上处理器的I/O接口连接的。所以，一般讲反馈回路的硬件包括了检测传感器、连接电缆(包括屏蔽与接地)与控制器反馈接口电路。它们都可能成为伺服系统控制类故障的成因。2.3伺服系统故障分析的一般思路二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日44

控制器容易受各种电磁干扰。由此可以引起控制类故障现象：

机床不动作、误动作、失控(伺服电机暴走、超程与各种超差、伺服停止时的轴振动)、程序中断、突然停机(多种报警或者无报警停机、过流/过压/欠压/伺服没有准备好等报警)，以及加工误差大等故障现象。2.3伺服系统故障分析的一般思路二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日452.4伺服控制系统软件报警的处理2.4.1可将伺服控制系统的软件报警分成两大类。第一类：关于操作出错(例如未初始化)、程序中移位过大、伺服板堆栈溢流/出、内存出错、等待超时等报警。①这些报警，一般是可以用复位法来消除的报警。但是，有的系统就不能用复位法消除此类报警。例如，FADAL加工中心出现#19轴伺服卡上堆栈溢出是指：存储CPU指令直到执行为止的期间内发生的溢流。所以成因就涉及伺服轴卡或CPU卡等故障。需要运行诊断程序来判断定位。②如果此类报警反复出现，则需要根据报警内容查看与修改程序或修改参数设置。③出现等待超时，不仅与参数设置范围是否合适(在调试阶段)有关，还可能与造成反馈信号传递的阻塞、信道接触不良、污染、阻抗过大或者电机过载或过热保护电器动作将反馈输入信号短接等硬件故障有关。二、数控系统故障分析与维修

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2.4.2CRT显示“进给保持”

CRT显示“进给保持”时，控制面板上进给保持灯必定点亮，“进给保持”键必定压合，所有的进给轴都不可启动。对于CRT上显示“进给保持”的软件报警信息，涉及的故障成因可以是软性也可以是硬性故障。因此，首先应该进行故障类型判别。——先检查该键能否释放？如可，释放之，按JOG键，手动将轴移开现位将轴返回，以保证无危险后，才可重新启动轴。如果该键不可释放，可利用调用参数设置画面了解相关参数设置(主链中：急停、进给保持与制动释放等)是否有误。调用自诊断实时状态画面，应该先检查有关信号实时状态是否正常。采用接口信号分析法进行故障大定位。如果实时状态参数不正常，检查相关开关或器件是否良好。如果器件良好，则应该检查信号反馈回路以及接口电路。2.4伺服控制系统软件报警的处理二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日472.5直流主轴控制系统常见的故障2.5.1主轴电动机不转

造成这类故障的原因有：1）印制线路板表面太脏或内部电路接触不良。2）触发脉冲电路故障，晶闸管无触发脉冲产生3）机床未给出主轴旋转信号、电动机动力线电线或主轴控制单元与电动机连线不良。4）机械连接脱落，如高/低档齿轮切换用的力和齿啮合不良。5）机床负载太大。6）控制信号为满足主轴旋转的条件，如转向信号、速度给定电压为输入。二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日48

2.5.2主轴电动机振动或噪声过大

造成这类故障的原因有：1）系统电源或相序不对（缺相、相序不正确或电压不正常）。2）电流反馈回路调整不当。3）驱动器上的增益调整电路或颤动调整电路的调整不当。4）驱动器上的电源开关设定错误（如50/60HZ切换开关设定错误等）。5）电动机轴承故障、主轴电动机和主轴之间离合器故障。6）主轴负荷过大等；2.5直流主轴控制系统常见的故障二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日49

2.5.3发生过流报警造成这类故障的原因有：1）驱动器电流极限设定错误。2）触发电路的同步触发脉冲不正确。3）主轴电动机的点数线圈内部存在局部短路。4）驱动器的控制电源（+/-15v或0～15v电压）存在故障。

2.5.4速度偏差过大

引起速度偏差的原因有：1）机床切削负荷太重。2）速度调节器或测速反馈回路的设定调节不当。3）主轴负载过大、机械传动系统不良或制动器为松开。4）电流调节器或电流反馈回路的设定调节不当。2.5直流主轴控制系统常见的故障二、数控系统故障分析与维修

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2.5.5熔断器熔丝熔断产生此故障的原因可能有：1）驱动器控制印刷电路板不良2）电动机不良，如：电枢线短路、电枢绕组短路或局部短路，电枢线对地短路等等。3）测速发电机不良4）输入电源相序不正确5）输入电源存在缺相。

2.5直流主轴控制系统常见的故障二、数控系统故障分析与维修

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2.5.6速度达不到最高转速引起这类故障的原因主要有：1）电动机励磁电流调整过大。2）励磁控制回路存在不良。3）晶闸管整流部分太脏，造成直流母线电压过低或绝缘性能降低。2.5.7主轴在加/减速时工作不正常引起此故障的原因可能有：1）电动机加/减速电流计先设定、调整不当。2）电流反馈回路设定、调整不当。3）加/减速回路时间常数设定不当或电动机/负载间的惯量不匹配。4）机械传动系统不良。2.5直流主轴控制系统常见的故障二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日52维修实例故障现象：配套某系统的数控车床，配套SIEMENS6RA26**系列直流主轴驱动器，开机后显示主轴报警。分析与处理过程：检查SIEMENS6RA26**系列直流主轴驱动器，发现报警的含义与提示是“电源故障”，其可能的原因有：1）电源相序接反。2）电源缺相，相位不正确。3）电源电压低于额定值的80%。测量驱动器输入电压正常，相序正确，但主驱动仍有报警，因此可能的原因是电源板存在故障。检查确认故障原因为印制电路板存在虚焊，导致了同步电源的电压降低，引起了电源报警。重新焊接后电压恢复正常，报警消失，机床恢复正常。2.5直流主轴控制系统常见的故障二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日532.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断当主轴伺服系统发生故障时，通常有三种表现形式：1.CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息2.是在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示主轴驱动装置的故障；3.主轴工作不正常，但无任何报警信息。主轴伺服系统常见故障有：1.过载原因：切削用量过大，频繁正、反转等均可引起过载报警具体表现为：主轴电动机过热主轴驱动装置显示过电流报警等。二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日542.主轴不能转动电气系统原因：1）检查CNC系统是否有速度控制信号输出2）检查使能信号是否接通:通过CNC显示器观察I/O状态;分析机床PLC梯形图（或流程图），以确定主轴的启动条件，如润滑、冷却等是否满足。3）主轴电动机动力线断裂或主轴控制单元连接不良。4）机床负载过大。5）主轴驱动装置故障。6）主轴电机故障。

2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

四、主轴驱动系统的故障诊断与维修2023年9月23日553.主轴转速异常或转速不稳定当主轴转速超过技术要求所规定的范围，原因：1）CNC系统输出的主轴转速模拟量(通常为0～±10v)没有达到与转速指令对应的值，或速度指令错误。2）CNC系统中D/A变换器故障。3）主轴转速模拟量中有干扰噪声。4）测速装置有故障或速度反馈信号断线。5）电动机过载。6）电动机不良（包括励磁丧失）。7）主轴驱动装置故障。2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断4.电气方面的原因：1）电源缺相或电源电压不正常。2）控制单元上的电源开关设定（50/60Hz切换）错误。3）伺服单元上的增益电路和颤抖电路调整不好（或设置不当）4）电流反馈回路未调整好。5）三相输入的相序不对。

2023年9月23日562.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日575.机械方面的原因：1）主轴箱与床身的连接螺钉松动。2）轴承预紧力不够或预紧螺钉松动，间隙过大，使之产生轴向窜动，应重新调查。3）轴承损坏，应更换轴承。4）主轴部件上动平衡不好，应重新调整动平衡。5）齿轮有严重损伤，或此轮啮合间隙过大，应更换此轮或调整啮合间隙。6）润滑不良，因油不足，应改善润滑条件，使润滑油充足。

2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

7）主轴与主轴电机的连接皮带过紧，应移动电机座调整皮带使松紧度合适。8）连接主轴与电机的连轴器故障。9）主轴负荷太大。例：配套某系统的数控车床，在加工过程中，发现在端面加工时，表面出现周期性波纹。分析与处理过程：数控车床端面加工时，表面出现皱纹的原因很多，在机械方面如：刀具、丝杠、主轴等部件的安装不良、机床的精度不足等等都可能产生以上问题。2023年9月23日582.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

但该机床为周期性出现，且有一定规律，根据通常的情况，应于主轴的位置监测系统有关，但仔细检查机床主轴各部分，却未发现任何不良。检查该机床的机械传动装置，其结构是伺服电动机与滚珠丝杠间通过齿形带进行联接，位置反馈编码器采用的是分离型布置。检查发现X轴的分离是编码器安装位置与丝杠不同心，存在偏心，即：编码器轴心线与丝杠中心不在同一直线上，从而造成了X轴移动过程中的编码器的旋转不均匀，反映到加工中，则出现周期性波纹。重新安装、调整编码器后，机床恢复正常。

4.2交流伺服主轴驱动系统故障诊断2023年9月23日59二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日60

6.主轴加/减速时工作不正常1）减速极限电路调整不良。2）电流反馈回路不良。3）加/减速回路时间常数设定和负载贯量不匹配。4）驱动器再生制动电路故障。5）传动带连接不良。7.外界干扰屏蔽或接地措施不良，主轴转速指令信号或反馈信号受到干扰，使主轴驱动出现随机和无规律性的波动。判别有无干扰的方法是：当主轴转速指令为零时，主轴仍往复摆动，调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障。2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

1）CNC参数设置不当或编程错误造成主轴转速控制信号输出为某一固定值。2）D/A转换电路故障。3）主轴驱动器速度模拟量输入电路故障。

例：一台配套某系统的立式加工中心，主轴在低速时（低于120r/min）时，S指令无效，主轴固定以120r/min转速运转。分析与处理过程：由于主轴在低速时固定以120r/min转速运转，可能的原因是主轴驱动器有120r/min的转速模拟量输入，或是主轴驱动器控制电路存在不良。8.主轴不能进行变速2023年9月23日612.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

为了判定故障原因，检查CNC内部S代码信号状态，发现它与S指令值一一对应；但测量主轴驱动器的数模转换输出（测两端CH2），发现即使是在S为0时，D/A转换器虽然无数字输入信号，但其输出仍然为0.5V左右的电压。由于本机床的最高转速为2250r/min，对照下表看出，当D/A转换器输出0.5V左右时，电动机转速应为120r/min左右，因此可以判定故障原因是D/A转换器（型号：DAC80）损坏引起的。更换同型号的集成电路后，机床恢复正常。2023年9月23日622.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

数控车床加工螺纹，其实质是主轴的角位移与Z轴进给之间进行插补，主轴的角位移是通过主轴编码器进行测量的，一般螺纹加工时，系统进行的是主轴每转进给动作，要执行每转进给的指令，主轴必须有每转一个脉冲的反馈信号，“乱牙”往往是由于主轴与Z轴进给不能实现同步引起的，此外，还有以下原因：1）主轴编码器或Z轴“零位脉冲”不良或受到干扰。2）主轴编码器或连轴器松动（断裂）。3）主轴编码器信号线接地或屏蔽不良，被干扰。4）主轴转速不稳，有抖动。8.螺纹加工出现“乱牙”故障2023年9月23日632.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日645）主轴转速尚未稳定，就执行了螺纹加工指令（G32），导致了主轴与Z轴进给不能实现同步，造成“乱牙”。

例：配套某系统的数控车床，在G32车螺纹时，出现起始段螺纹“乱牙”的故障。分析与处理过程：数控车床加工螺纹，其实质是主轴的角位移与Z轴进给之间进行的插补，“乱牙”是由于主轴与Z轴进给不能实现同步引起的。2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日65由于该机床使用的是变频器作为主轴调速装置，主轴速度为开环控制，在不同的负载下，主轴的起动时间不同，且起动时的主轴速度不稳，转速亦有相应的变化，导致了主轴与Z轴进给不能实现同步。

解决以上故障的方法有如下两种：1）通过在主轴旋转指令（M03）后、螺纹加工指令（G32）前增加G04延时指令，保证在主轴速度稳定后，再开始螺纹加工。2）更改螺纹加工程序的起始点，使其离开工件一段距离，保证在主轴速度稳定后，再真正接触工件，开始螺纹的加工。通过采用以上方法的任何一种都可以解决该例故障，实现正常的螺纹加工。2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

9.主轴定位点不稳定或主轴不能定位2023年9月23日66主轴准停用于刀具交换、精镗进、退刀及齿轮换档等场合，有三种实现方式：1）机械准停控制由带V型槽的定位盘和定位用的液压缸配合动作。2）磁性传感器的电器准停控制发磁体安装在主轴后端，磁传感器安装在主轴箱上，其安装位置决定了主轴的准停点，发磁体和磁传感器之间的间隙为（1.5±0.5）mm。3）编码器性的准停控制通过主轴电动机内置安装或在机床主轴上直接安装一个光电编码器来实现准停控制，准停角度可任意设定。二、数控系统故障分析与维修

2.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断机床关机后，再次开机执行主轴定位，定位位置与关机前不同，在完成定位后，只要不开机以后每次定位总是保持在该位置不变。每次关机后，重新定位，其定位点都不同，主轴可以在任意位置定位。因为主轴定位的过程，事实上是将主轴停止在编码器“零位脉冲”不固定引起的。分析可能引起以上故障的原因有：1）编码器固定不良，在旋转过程中编码器于主轴的相对位置在不断变化。2）编码器不良，无“零位脉冲”输出或“零位脉冲”受到干扰。

2023年9月23日672.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

3）编码器连接错误。根据以上可能的原因，逐一检查，排除了编码器固定不良、编码器不良的原因。进一步检查编码器的连接，发现该编码器内部的“零位脉冲”Ua0与-Ua0引出线接反，重新连接后，故障排除。例2DM4600加工中心，在更换了主轴编码器后，出现主轴定位时不断振荡，无法完成定位的故障。

分析：由于该机床更换了主轴位置编码器，机床在执行主轴定位时减速动作正确，分析故障原因应与主轴位置反馈极性有关，当位置反馈极性设定错误时，必然引起以上现象。

2023年9月23日682.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

更换主轴编码器极性可以通过交换编码器的输出信号Ua1/Ua2，Ua1’/Ua2’进行，当编码器定位由CNC控制时，也可以通过修改CNC机床参数进行，在本机床上通过修改主轴位置反馈极性参数（硬件配置参数中主轴编码器的部件号），主轴定位恢复正常。2023年9月23日692.6交流伺服主轴驱动系统故障诊断二、数控系统故障分析与维修

2023年9月23日703.1.1SINUMERIK802D常见问题

3.1西门子数控系统常用维修方法三、典型数控系统故障分析与维修

1）MDI方式下再启动,主轴不转动

问题:802DPLCVersion01.03在MDI方式下,输入"M03S1000",启动后主轴转动,然后换到JOG方式下,按"主轴停止"键主轴停止转动,再按主轴方向键移动工作台,最后转回MDI方式下时,程序仍保留原来的"M03S1000",按"启动"键时，主轴不转动,而工作台移动,回到点动前的位置。

解决:一种是先用“复位”键，将主轴停止后，再换到JOG方式移动工作台。另一种方法是修改PLC，增加如下：

在手动V31000000.2转到MDI或自动方式时，复位信号V30000000.0置位，延时100ms后，复位信号V30000000.0复位。2）802Dbaseline系统主轴无速度显示

现象:802Dbaseline系统主轴无速度显示。

解决:将参数MD13070[0]改成8000后，重新启动系统。2023年9月23日713）机床出现报警,X轴出现飞车现象

问题:机床X轴伺服电机的编码器(增量的)坏了,更换了一个同型号的编码器.将电机装到机床上,DRMEON后,机床出现如下报警27024/27013/27001/300911,X轴出现飞车现象.

解决:按照编码器说明书安装后,正常.

1FK6/1FT6电机编码器除了作为速度反馈和位置反馈外,还有转子位置识别信号.

下图是编码器反馈信号

因此,在更换编码器时,要严格按照编码器所带说明书按步骤安装.如果是绝对值编码器,需要用示波器确认编码器的安装位置.编码器反馈信号3.1西门子数控系统常用维修方法三、典型数控系统故障分析与维修

2023年9月23日723.1.2SINUMERIK802D常见系统报警1）ALM3000——急停急停报警是数控机床使用过程中最常见的一般报警。在系统准备未就绪、机床碰到急停挡块或者按下了急停开关等情况下，均有可能产生急停报警，出现此报警后通常可进行以下检查和维修。(1)检查机床上所有急停旋钮，是否急停旋钮没有打开。(2)如果机床采用超程链没计，检查机床的行程开关是否被压下，是否复位。(3)检查伺服驱动、主轴驱动、液压电机等主要工作电动机及主回路，是否因过载保护而产生急停报警。(4)检查输入电压、24V电压是否正常，可能因为电压过低造成继电器不能动作，使能信号无法给出。3.1西门子数控系统常用维修方法三、典型数控系统故障分析与维修

2023年9月23日732）ALM10621——软限位超程802D数控机床通过参数MD36100和MD36110限定了工作台在机床坐标系的移动范围，如果当前机床坐标等于MD36100或MD36110中所设的数值，就会发出此报警，将工作台向相反方向移动，移动出超程区后报警会自动消除。3）ALM10753——指令格式错误在非直线插补程序段中(如G02/G03)，同时编程了刀具半径补偿G41/G42指令，即出现了以下格式的指令:“G02G42X200Y50F80;”或“G03G41X100Y200F100;”只有在G00(快速移动)或者GO1(线性进给)的程序段中才可以使用G41/G42指令进行刀具半径补偿。4）ALM10754——指令格式错误在非直线插补程序段中，G02/G03与G40指令同时使用，即出现了以下格式的指令:“G03G40X100Y200F100;”或“G02G40X100Y200F100;”取消刀具半径补偿也只可以在直线移动程序段中进行。3.1西门子数控系统常用维修方法三、典型数控系统故障分析与维修

2023年9月23日745）ALM25050——轮廓监控报警

坐标轴在运行过程中计算坐标轴每个插补点的位置值，该值与机床实际值的差值应在轮廓监控区间(MD36400)的设定范围内，否则就会出现25050号报警。出现该报警通常是伺服系统故障或机床机械传动系统故障。因此，可以将电机与机械部分脱开来区分故障原因。重新启动程序，如果没有报警即表示电机工作正常，说明故障原因可能在机床机械传动系统。此时应检查丝杠、轴承安装连接是否安全可靠，运行是否平滑冲击，飞轮质量是否合适，是否存在较大的冲击，检查切削力、机械负载是否过大。如果重启后依然出现该报警，那就说明该报警可能是由于伺服故障引起的，可从以下几个方面检查、调整:(1)改善转速调节的优化曲线，如减小速度环比例增益(MD32200)。(2)检查轴最大加速度(MD32300)，如果轴加速度设定不正确，驱动器、电机无法提供合适的加、减速电流。(3)检查输入电压是否在允许范围内，检查伺服变压器的连接是否正确、可靠。3.1西门子数控系统常用维修方法三、典型数控系统故障分析与维修

2023年9月23日756）700016:驱动器未就绪驱动器未就绪是指伺服驱动器没有将就绪信号传入PLC，伺服没有正常启动，一般首先检查操作面板上“伺服使能”按键是否按下，如果伺服使能不能加载，则需要打开电气柜检查电源模块、控制模块上有无其他报警。3.1西门子数控系统常用维修方法三、典型数控系统故障分析与维修

2023年9月23日763.1.3Sinumerik810D/840DHMI问题

1）840DOEM显示故障

问题:

一台德国进口的磨床，做NCU和PLC总清之后，MMC画面怎么也显示不出"STARTUP"功能软键，无法进一步做数据恢复！NCU版本为571.2。

解决:机床制造厂家在HMI安装使用PROGRAMPACKAGE等软件编制的画面，修改了HMI原有的菜单系统，所以请参考机床生产厂家的使用说明书，完成数据恢复操作。2）840D密码问题

问题:立式加工中心840D数控系统，由于操作者更改系统密码，而且把现在密码忘记(制造商密码)，请问有什么办法知道现在密码？

解决:

如果条件允许，可按下面的方法试试：

备份好NC,PLC数据

清NC数据

读回备份的NC数据

此时，制造商的密码又是SUNRISE了三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日773）840D取消屏保的方法

问题:840D系统，在调机过程中过10多分钟840D就会出现屏幕保护，但我又不想让他出现。请问怎么改变才不能让它出现呀？

解决:

开F盘的mmc2.ini可以改变时间。

在系统上，按如下步骤操作：

Startup->MMC->Editor

编辑F:\MMC2\MMC.INI文件中MMCScreenOffTimeInMinutes=5;latencyforscreensaver将设定值改为0，即可。4）MMC103系统软件恢复

问题:MMC103系统软件恢复

解决:MMC103系统软件(版本V05.03以后)恢复，依次如下操作：

系统启动显示startingwindows95时，按键6进入服务画面后，选择7：Backup/Restore，

输密码，(SUNRISEorEVENING）

选4：PartitionsBack/restorewithGhost（Locally）

选3：PartitionsRestore

用光标键选择正确版本，提示reallyinstall?输入Y，自动恢复开始三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日785）对机床轴进行零点调整，利用34100[0]和34210[0]进行调整与直接在34090参数里输入偏置值，有什么区别？

问题:在对机床轴进行零点调整的时候，有时候利用34100[0]和34210[0]进行调整，但有时直接在34090参数里输入偏置值，不知道这两种方法有什么区别？

解决:

MD34100：REFP_SET_POS设定系统找到参考点后，屏幕上显示的数值，即参考点数值。

MD34210：ENC_REFP_STATE用于绝对值编码器的调整，调整时设为"1"，调整后系统自动改为"2"

MD34090：REFP_MOVE_DIST_CORR是将参考点偏移，即系统找到电机上或光栅尺上零标记后，额外移动的量。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日79

3.1.4.使用ghost软件修复MMC102板的硬盘逻辑坏道一台装有西门子840D数控系统的加工中心，其系统配置为NCU572.0软件版本为V03.06.05、MMC102软件版本为V03.06.10。开机启动时显示：按回车键确认后显示：ApplicationErrorABNORMALPROGRAMTERMINATIONCLOSERegieWARNING:Application‘mbdde’didn’tpostInitcomplete！Press<enter>andcontinue…按回车键确认后，能进入加工区界面，但在通道状态栏中显示6个“？”，报警和信息行无任何显示，进入诊断界面后无任何显示、死机。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日80经过分析上述故障现象，MMC102板的硬盘上有逻辑坏道，造成报警文本文件丢失。一般可更换备份硬盘排除此故障，现介绍一种若没有备份硬盘，使用ghost系统备份软件修复此硬盘逻辑坏道的方法（ghost软件具有修复硬盘逻辑坏道的功能）。机床关机断电，将笔记本电脑硬盘从机床MMC102板上拆下。关闭一台安装有Windows操作系统的台式计算机。切断电源，打开机箱，将机床上硬盘通过插接式转换电路板连接到第二主硬盘位置。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日81使用Ghost7.5软件进行硬盘分区数据备份计算机开机以后，运行Ghost7.5软件，进入Ghost7.5软件后，在Local中选择“Partition”磁盘分区选项中的“ToImage”进行机床硬盘的C盘分区复制备份，按照屏幕提示依次选择源盘即机床硬盘，要备份的硬盘分区，再选择备份文件存放的路径与文件名（起名创建），保存后台式计算机的硬盘中。回车确定后，出现提示框点击“Fast”少量压缩，确认选择“Yes”，即开始执行复制。在复制时又出现提示“有坏语句是否继续”，必须选择“Yes”，又出现提示“忽视后面的坏语句”，必须选择“No”，然后计算机自动完成硬盘分区数据复制，在计算机硬盘中生成一个扩展名为gho的镜像文件。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日82使用Ghost7.5软件进行硬盘分区数据恢复。计算机中运行Ghost7.5软件后，在Local中选择“Partition”磁盘分区选项中的“FormImage”进行机床硬盘的C盘分区恢复还原，按照屏幕提示依次选择扩展名为gho的镜像恢复还原文件，要恢复还原文件的机床硬盘及C盘分区，选择“Yes”执行完成机床硬盘的C盘分区恢复还原工作。退出Ghost7.5软件，关闭计算机，将机床硬盘从台式计算机上拆下。将刚修复的硬盘装到机床MMC102板上，加电试机，机床能正常引导启动，进入机床工作界面，试运行若干个加工程序，一切正常，证明硬盘修复成功。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日833.1.5Sinumerik840D轴的屏蔽处理数控系统在启动时，要对硬件进行检测，若电机或电缆损坏，将不能通过硬件检测，有报警机床不能正常工作。为不停止生产，此时可将该轴进行屏蔽处理，转换为虚拟轴，使机床可以继续工作。例如屏蔽卧式加工中心机械手TC1轴，步骤如下：启动界面中，输入制造商级口令“SUNRISE”。改机械手TC1轴专用机床数据：30130CTRLOUT_TYPE=0，将控制输出禁止输出到端口；30200NUM_ENCS=0，将位置和速度反馈设为无编码器；30240ENC_TYPE=0，将位置和速度反馈设为模拟反馈；三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日84修改完上述机床数据后，需做NCKRESET操作，西门子840D数控机床关机重启，使修改后的机床数据生效。动配置中，屏蔽机械手TC1轴控制模块：在驱动配置界面中，将TC1轴控制激活状态改为“No”。这时，改轴就为虚拟轴，其相应的模块和电机就可以拆除进行检查维修，此时机床可以在没有机械手的情况下，运行其他轴工作。但改轴还有显示，如果不想显示改轴，就需要修改通道机床数据。如果机械手TC1轴修复后要恢复，将上面的机床数据改回原来的值即可。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日853.1.6将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴在维修时会遇到位置检测反馈元件如光栅尺损坏，此时可将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴，拆除光栅尺，使用电机编码器作为位置检测反馈元件，步骤如下：在启动界面中，输入制造商级口令“SUNRISE”修改此轴的轴专用机床数据30230ENC_INPUT_NR[0]=1，将编码器按住在模块的第一个上（电机测量口），若是光栅尺接在模块的第二个口上（外部测量口），此值为2；31000ENC_IS_LINEAR[0]=0，测量单元元件不是光栅尺，若是光栅尺此值为1；31020ENC_RESOL[0]=2048，电机编码器的线数，此值对光栅尺无意义；31040ENC_IS_DIRECT[0]=0，编码器没直接安装在机床上；修改完上述机床数据后，需做NCKRESET操作，SIN840D数控系统关机重启，使修改后的机床数据生效。这时，改轴就变为半闭环控制轴，可临时使用机床，待光栅尺修复后，将上面的机床数据改回原来的值即可。三、典型数控系统故障分析与维修

3.1西门子数控系统常用维修方法2023年9月23日863.1.7使用计算机键盘代替损坏的操作面板