数控机床故障诊断与维修 课件全套 石秀敏 项目1-8 概述、数控系统无法启动- 机床检测技术在维修中的应用

数控机床故障诊断与维修概述一数控系统介绍二故障诊断与维修技术数控机床是装备制造业智能制造的工作母机，是衡量一个国家装备制造业发展水平和产品质量的重要标志。近年来，国家高度重视数控机床产业发展，出台了一系列政策措施，使我们在数控机床主机研发生产方面有了很大进步，但随着全球制造业竞争日益激烈，各国纷纷加大对高端数控机床的研发和生产投入。根据中国产业研究院统计，我国低端数控系统及零部件已基本实现国产化，但高端数控机床的核心部件，如数控系统、主轴、导轨丝杠、轴承等，很大程度上依赖进口。高档数控机床是实现工业现代化的基石，发展高档数控机床，既是工业和信息化领域深化供给侧结构性改革、加快推进制造强国建设的客观需要，也是实施军民融合深度发展战略、确保国家安全的紧迫要求。未来机床行业的发展正要靠我们这些专业技术人才的刻苦、努力、勇于向科技高峰攀登的勇气和毅力。机械知识小百科

-中国数控机床现状一

数控系统介绍一、华中数控系统华中数控系统的功能和特点包括：高精度：采用先进的插补算法和伺服控制技术，实现了高精度的加工和测量。高效率：支持高速切削和加工，提高了生产效率。高可靠性：系统具有强大的故障诊断和容错功能，保证了长时间稳定运行。开放式体系结构：支持多种标准工业总线和工业以太网协议，可与其他设备进行无缝集成。人机界面友好：采用图形化界面，易于操作和维护。一

数控系统介绍一、华中数控系统华中818BM型数控系统在数控铣床中的应用,其主要零件包括UPS开关电源、华中818BM数控系统、MCP数控机床操作面板、机床可编程控制器（PLC）、3个华中HSV-180UD数控机床伺服控制机构分别控制机床X/Y/Z进给轴GK8073伺服电机直线运动，1个HSV-180US数控机床伺服控制机构控制GM7105主轴电机的转动速度和位置。一

数控系统介绍一、发那科数控系统该系统具有高可靠性、高精度和高效能等特点，适用于各种复杂加工应用。其采用200V的电压使相关的电子元件寿命加长，在车间的生产加工中故障率低，增加了生产效率。此外，FANUC数控系统还支持多种语言和国际化标准，方便跨国合作和交流。在维护方面，FANUC数控系统提供了完善的故障诊断和预警机制，方便用户快速定位和处理问题。同时，该系统的模块化设计也使得维护和升级更加方便快捷一

数控系统介绍一、发那科数控系统FANUC数控系统的衍生型号主要有，FANUC16/18/21系列：该系列数控系统于1990-1993年间开发，是FANUC早期的重要产品；FANUC16I/18I/22I系列：该系列于1996年开发，是FANUC系统技术精华的体现，广泛应用于各类机床；FANUC0I-A系列：该系列于2001年推出，具有高可靠性和高性能性价比；FANUC0I-B系列和FANUC0I-MATE-MB系列：随后的几年中推出的新系列，这些系列的数控系统性能更强大；ANUC0I-C0I-MATE-MC系列：2004年开发的这一系列数控系统采用了液晶演示器，便于设定与调试；FANUC0I-D系列系统：该系列系统代表了目前国内常用CNC。FANUC0I-F系列：通过U盘或内嵌以太网向CF卡中传输程序，增加系统加工的稳定性，同时为客户节约资源。同时，0I-F已内置伺服调试软件，具有数据自动备份功能一

数控系统介绍一、西门子数控系统西门子推出了最新一代高性能数控系统SINUMERIKONE。SINUMERIKONE作为“数字原生”数控系统，是西门子推动机床行业数字化转型的关键产品，具有创建相应数字孪生的多功能软件，可实现虚拟与现实的无缝交互。凭借其全新硬件平台和丰富的创新性功能，SINUMERIKONE进一步提高了加工速度、精度和质量，树立了生产力方面的新标准。一

数控系统介绍一、西门子数控系统SINUMERIK840Dsl数控系统硬件主要由NCU(包含NX)、MMC、PLC、驱动系统、测量系统组成，它融合了驱动技术、自动化技术、测量技术和计算机技术。SINUMERIK840Dsl数控系统中主要有3种通信网络：PROFINET工业以太网、PROFIBUS-DP(RS485)现场总线、DRIVE-CLiQ驱动与测量系统总线。如图是一套完整的840Dsl数控系统连接示意图，可以看出PROFINET工业以太网主要负责MMC、NCU、PG/PC之间连接，PROFIBUS-DP现场总线主要负责PLCI/O系统的连接，DRIVE-CLiQ总线主要负责驱动测量系统的连接。另外，840Dsl数控系统也支持通过工业以太网接入上位机与工厂网络。二、数控机床的基本组成二、故障诊断与维修技术输出装置输入装置PLCCNC速度控制单元位置检测反馈装置伺服电机主轴控制单元主轴机床工作台输入输出单元信号处理单元执行单元数控机床的组成包含输入输出单元，信号处理单元以及执行单元等组成，每个单元内还有不同的控制不符，内部机构十分复杂，为了更加精准地进行重点监测和日常保养，以最小的成本获得最大的收益，基本用故障发生的部位进行分类。二、数控机床的基本组成二、故障诊断与维修技术常见故障类型有以下几种：1.机械故障。机械故障主要涉及工作台、换刀机构、润滑装置、冷却装置、排屑装置、液压装置以及启动、防护装置等，主要是由于操作不当或者长时间未进行机床的维护保养从而引起的机械部分出现卡机不转等现象，机械故障如果不尽快排除在工作，就有可能造成电气系统电流过大将电气元件烧坏。在加工过程中，操作人员一定要注意机床的工作状态，如有不同立刻停机排查，同时在平时启动或关机后注意对机床的保养。2.电气系统故障。电气系统故障主要分为强电故障和弱电故障两部分，其中弱电故障发生频率要高于强电部分，弱电部分主要包括控制系统中的控制电路、电源、回路以及各类元件等，极其容易受到不稳定电压或者外部环境的影响而发生故障；强电故障危险程度高于弱电部分，如出现强电故障一定要尽快切断电源，保证人生安全和设备安全。二、数控设备的故障诊断方法二、故障诊断与维修技术数控设备的故障诊断与维修的过程基本上分为故障原因的调查和分析、故障的排除、维修总结三个阶段。一、故障的调查与分析1.询问调查2.现场检查3.故障分析4.确定原因5.排故准备二、数控设备的故障诊断方法二、故障诊断与维修技术二、故障排除这是排故的第二阶段，是实施阶段。如上所述，完成了故障分析，也就基本上完成了故障的排除，剩下的工作就是按照相关操作规程具体实施，在进行故障排除时，需要注意安全。在未确定故障原因之前，不要随意拆卸或更换元件。同时，需要使用合适的工具和仪器进行检测和测量，以确保测量结果的准确性和可靠性。二、数控设备的故障诊断方法二、故障诊断与维修技术三、维修排故后的总结提高工作对数控机床电气故障进行维修和分析排除后的总结与提高工作是排故的第三阶段，也是十分重要的阶段，是全面反映维修过程、测试结果和经验教训等方面，以便为今后的维修工作提供参考和借鉴。同时，需要注重安全操作和规范操作，确保设备能够正常工作。因此，应引起足够重视。二、数控设备的故障诊断方法二、故障诊断与维修技术三、维修排故后的总结提高工作对数控机床电气故障进行维修和分析排除后的总结与提高工作是排故的第三阶段，也是十分重要的阶段，是全面反映维修过程、测试结果和经验教训等方面，以便为今后的维修工作提供参考和借鉴。同时，需要注重安全操作和规范操作，确保设备能够正常工作。因此，应引起足够重视。二、检测与维修常用仪器仪表二、故障诊断与维修技术笔式测振仪便携式测振仪袖珍式测振仪二、检测与维修常用仪器仪表二、故障诊断与维修技术红外测温仪外形二、检测与维修常用仪器仪表二、故障诊断与维修技术激光干涉仪二、检测与维修常用仪器仪表二、故障诊断与维修技术短路追踪仪外形

波器外形二、检测与维修常用仪器仪表二、故障诊断与维修技术短路追踪仪外形

波器外形二、检测与维修常用仪器仪表二、故障诊断与维修技术逻辑分析仪外形

IC在线测试仪外形谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修某车间进行FANUC0iMD加工中心的机床装调，当完成数控系统电器柜的接线后，进行数控系统的开机测试，数控系统无法正常启动，数控面板的显示器无反应。2.1项目引入故障现象项目一、数控系统无法启动观察到数控系统无法正常启动，即数控面板显示器无反应，观察开关电源指示灯亮，按下系统开按钮，继电器指示灯亮，伺服驱动单元无法上电。故障调查2.1项目引入项目一、数控系统无法启动1、技术手册：电气原理图、PMC梯形图、操作手册等；2、测量工具：万用表，示波器等；3、螺丝刀等；任务准备2.1项目引入项目一、数控系统无法启动2.2项目分析在本项目数控系统无法启动故障，是由于数控系统未得到24V电造成的。从总电源引入380V后，系统电路经过了大量的电气元器件，如低压断路器、变压器、开关电源、按钮、接线端子等，任何一个元器件的接线松动或元器件失效，均会引起上述故障现象的产生。项目一、数控系统无法启动2025/1/22025/1/22025/1/22025/1/22025/1/22025/1/22025/1/2数控系统正常上电的过程为：(1)按下图2-4第7列数控系统启动键SB1，其下方串联的继电器KA1的线圈得电，使得第7列与SB1并联的继电器KA1常开触点闭合，系统自锁。(2)由于继电器KA1线圈得电，图2-4第2列继电器KA1常开触点闭合，其下方串联的接触器KM1的线圈得电，图2-1第6列KM1主触点闭合，图2-2第6列和第8列的主轴和进给电机风扇旋转，图2-5第2列的CX3接口（伺服驱动控制电源MCC）上电。(3)图2-5第2列的CX3接口上电形成的回路中，接触器KM2线圈得电，进而带动其下方的KM2主触点闭合，380V动力电源接入伺服驱动单元。实现了伺服驱动控制电源和动力电源的输入。2.2项目分析项目一、数控系统无法启动2025/1/2(4)伺服驱动器输入3类电源，即动力电源、控制电源和逻辑电源。其中，逻辑电源24V直流电接入图2-5第2列的CXA2C接口。(5)分析24V直流电是否能够输入伺服驱动器，可从CXA2C接口向380V交流输入倒推，其上方为图2-3第三列的的开关电源，经过机床电源钥匙SA1，图2-1第7列的低压断路器QF1，接入控制变压器TC2。其中，控制变压器可实现从电源总开关SA1输入的380V交流电向220V和24V交流电的转换。(6)图2-6所示的数控系统接线图表面，数控系统接入24直流电进行供电。2.2项目分析项目一、数控系统无法启动2025/1/2分析知，数控系统出现不上电故障的主要原因为：(1)24V直流电未接入数控系统（元器件损坏和接线松动）；(2)数控系统与显示屏间接线松动或损坏；(3)CNC主控板损坏；(4)显示屏损坏。通常来说，由于数控系统主控板和显示屏的可靠性相对元器件及其接线要稳定的多，故应重点考虑前两种故障。这就需要结合上述控制回路的分析，掌握外部380V交流电转换为24V直流电并接入数控系统的流程及其经过的元器件：2.2项目分析项目一、数控系统无法启动2025/1/2(1)24V数控系统上电回路：图2-1外部380V交流电——总开关——低压断路器QF3——控制变压器TC2——低压断路器QF4——图2-3钥匙开关——开关电源VC1——接触器KM1常开触点——图2-6数控系统24V接入。(2)数控系统启停控制回路：图2-1外部380V交流电——总开关——低压断路器QF3——控制变压器TC2——低压断路器QF4——图2-3钥匙开关——开关电源VC1——图2-4机床开SB1——机床关SB2——继电器KA1线圈——开关电源VC1的0V端。项目一、数控系统无法启动故障排除2.3项目实施通常先进行易查的元器件的故障排查，如若继电器指示灯亮，则表示从三相电输入至继电器的元器件及接线均无问题，若开关电源指示灯亮，则表示开关电源及其前端电路无故障。项目一、数控系统无法启动2025/1/2此外，上节分析表明，若数控系统以下元器件经过的回路无故障，则伺服驱动器可以正常上电，即：图2-1外部380V交流电——总开关SA1——低压断路器QF3——控制变压器TC2——低压断路器QF4——图2-3钥匙开关SA2——开关电源VC1——图2-4机床开SB1——机床关SB2——继电器KA1线圈——继电器KA1常开触点——接触器KM1线圈——图2-1接触器KM1主触点。图2-1低压断路器QF1——变压器TC1——低压断路器QF2——接触器KM1主触点——图2-5接触器KM2线圈——接触器KM2主触点——伺服驱动三相电流入。项目一、数控系统无法启动故障排除2.3项目实施由于本故障机床为刚完成装调的新机床，故元器件损坏的可能性不大，重点考虑接线错误的问题。（1）将机床总开关及电控柜内的所有低压断路器均接通，万用表打到直流电压档，测试图2-6所示的数控系统24V输入接口X1的电缆是否输入24V，测试结果表明未有24V输出，即数控系统无法启动的原因为X1接口无24V直流电输入。接下来将对24V直流电回路进行排查。项目一、数控系统无法启动2025/1/2（2）观察开关电源VC1，发现开关电源指示灯亮。开关电源的状态指示及接线如所示。将万用表打到直流电压档，测试24V电压输出端及公共端，电压分别为24V及0V。表明从总开关SA1到开关电源VC1（SA1——低压断路器QF3——控制变压器TC2——低压断路器QF4——图2-3钥匙开关——开关电源VC1），电路无故障。（3）按下数控机床操作面板上的启动按钮SB1并松开，观察继电器KA1指示灯，发现继电器指示灯常亮，表明如图2-4所示的自锁电路正常工作。需要注意的是，如果按下SB1继电器KA1指示灯亮，松开SB1后又断电，说明KA1常开触点由于损坏或未接入控制回路，无法形成自锁回路，这也是数控系统无法启动的常见原因。项目一、数控系统无法启动2025/1/2（4）继续检查继电器KA1至数控系统24V接入间经过的元器件，即继电器KA1常开触点——接触器KM1线圈——接触器KM1常开触点——数控系统24V接入。观察机床开SB1按下和系统关闭按钮SB2按下后，继电器发出由于线圈通电使主触点闭合和线圈断电主触点抬起的声响，表明继电器KM1线圈可正常通断电。故将故障问题集中在了接触器KM1常开触点上。项目一、数控系统无法启动2025/1/2（5）本项目装调的数控系统接触器KM1及接口如图2-9所示。其中L1、L2、L3为主触点入，T1、T2、T3为主触点出，A1、A2为继电器线圈入和出。其辅助触点的常开和常闭是通过辅助触点下方的拨钮决定的，在图2-9中，拨钮位于左侧时，辅助触点为常开，若拨钮位于右侧，辅助触点情况相反。检查发现，电控柜中的接触器KM1由于拨钮位置错误使图2-3中的KM1常开触点接成了常闭，故无法将开关电源VC1的24V直流电通过KM1辅助触点接入数控系统X1接口。（6）将拨钮置于正确方向，按下按钮SB1，数控系统启动，至此，故障解决。项目一、数控系统无法启动四、任务扩展

由于该数控系统为根据电气原理图进行接线装调的新机床，由于系统参数和PMC梯形图及参数未导入，无法进入到操作系统界面。准备CF适配器及存储卡，并将存储卡插入接口。可进行如下步骤：项目一、数控系统无法启动2025/1/2（1）系统参数的备份（2）系统参数的回装（3）PMC的备份（3）PMC的回装项目一、数控系统无法启动2025/1/2系统参数的备份项目一、数控系统无法启动

图2-12备份引导界面

图2-13SRAMDATAUTILITY界面

图2-15备份成功界面

图2-14确认是否开始备份界面2025/1/2系统参数的回装项目一、数控系统无法启动

图2-18恢复参数成功界面

图2-19回装完成界面

图2-16准备恢复数据界面

图2-17确认恢复数据界面2025/1/2PMC的备份项目一、数控系统无法启动

图1-20准备PMC备份界面

图1-21PMC备份成功界面2025/1/2PMC的回装项目一、数控系统无法启动

图2-22参数备份界面

图2-23选择回装参数界面

图2-24确认是否备份PMC图2-25PMC备份成功界面思政小课堂——数控技能大师“徐国胜”在实现中国梦伟大进程中拼搏奋斗，我国广大劳动群众用智慧和汗水营造了劳动光荣、知识崇高、人才宝贵、创造伟大的社会风尚。劳模精神、劳动精神、工匠精神是以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神的生动体现。在天津职业技术师范大学，就有这么一位技能大师徐国胜。他凭着对现代制造业的钻研和高度责任感，攻克了大量技术难题，同时培养了大批优秀的数控专业人才。先后荣获全国首届数控技能大赛数控车项目职工组冠军、全国技术能手、全国五一劳动奖章、天津市技能大师、“津门工匠”、国家级技能大师等荣誉，成为一名响当当的技能大师。身为新时代大学生的我们，更应该传承工匠精神，为祖国的繁荣昌盛而不懈努力。2025/1/2谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修项目二、主轴无法旋转

某FANUC0iMD三轴加工中心，主轴为数字串行主轴，指令发出后，主轴不能旋转。一、任务引入故障现象观察到系统显示报警信息：SP0031：（S）SSPA：31电机锁住或检测器断线EX1000：SPINDLEALARM主轴有小幅度移动，然后停止不动了。故障调查项目二、主轴无法旋转一、任务引入技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；测量工具：万用表，示波器等；螺丝刀等；任务准备项目二、主轴无法旋转一、任务引入串行主轴工作过程项目二、主轴无法旋转二、任务分析串行主轴工作条件项目二、主轴无法旋转二、任务分析主轴旋转的条件有两个：1、内部条件，包含CNC准备就绪和主轴无报警；2、外部条件，包括主轴上刀具夹紧，主轴外部不急停，主轴与驱动器的连接、主轴电源连接正确，机械传动故障等。主轴故障示意图项目二、主轴无法旋转二、任务分析串行主轴主要故障项目二、主轴无法旋转二、任务分析1、CNC和PMC部分故障；2、主轴驱动系统电气部分故障；3、机械传动部分及主轴组件本身故障。CNC与PMC方面-系统接口项目二、主轴无法旋转二、任务分析CNC与PMC方面-系统与主轴连接项目二、主轴无法旋转二、任务分析CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析1、3701#1（ISI）：设定路径内的主轴数#4（SS2）CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析2、3716#0（A/Ss）：设定主轴电机的种类0：模拟主轴；1：串行主轴CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析3、3717：各主轴的主轴放大器号0：放大器尚未设定；1：使用连接于1号放大器号的主轴电机；2：使用连接于2号放大器号的主轴电机；3：使用连接于3号放大器号的主轴电机；CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析4、3736：主轴电机的最高钳制速度。设定值=（主轴电机的最高钳制速度/主轴电机的最大速度）*4095CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析5、3741：与齿轮1对应的各主轴的最大转速CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析6、3741：与齿轮1对应的各主轴的最大转速CNC与PMC方面-与主轴相关参数项目二、主轴无法旋转二、任务分析6、

8133#5(SSN):主轴的构成设定参数SSN是否使用主轴串行输出0：使用1：不使用CNC与PMC方面-故障排除方法项目二、主轴无法旋转二、任务分析1、观察放大器主轴状态显示编号ALMERRSTATUS1内容故障排除方法1——闪烁（CNC通信报警时）通信电缆未连通查看确认参数3701#1是否为1？2——点亮参数加载结束。电机没有被激活。确认控制主轴的输入信号是否输入？检查主轴励磁信号G70.4/G70.5是否为13点亮显示01~错误状态顺序不合适或参数设定有误400电机没有被激活，说明尚未输入主轴速度指令1、G29.6若为1；2、G33.7=1？32~G33.4=？；3、参数3741=0？参数3736=0？1）无报警时CNC与PMC方面-故障排除方法项目二、主轴无法旋转二、任务分析2、观察PMC状态CNC与PMC方面-故障排除方法项目二、主轴无法旋转二、任务分析2、观察PMC状态CNC与PMC方面-故障排除方法项目二、主轴无法旋转二、任务分析3、PMC的状态跟踪项目二、主轴无法旋转三、任务实施若有报警号，查阅B-65325CM/01维修说明书，查看相应报警号提示，排查故障。2）有故障报警信息时：CNC与PMC方面-故障排除方法电气部分故障-连接项目二、主轴无法旋转三、任务实施电气部分故障-故障排除方法项目二、主轴无法旋转主轴驱动放大器的LED状态显示。有报警时，先排除报警。根据主轴驱动器的测量、检测端的信号状态。检查主轴急停G29.6若为1，则检查：（1）主轴外部是否存在急停？（2）主轴与驱动器的连接是否松动或错误？（3）主轴电源连接是否正确？（4）主轴上刀具是否夹紧？伺服放大器本身故障，用替换法将同种型号的伺服驱动器换上。三、任务实施机械部分故障项目二、主轴无法旋转主轴强力切削时停转故障主轴不转时，主轴部件的故障主要是刀具不能夹紧造成。三、任务实施故障排除项目二、主轴无法旋转三、任务实施1．系统显示SP0031故障，查阅B-65325CM/01维修说明书，显示SP0031报警号表述为：电机无法按指令速度旋转，而是停止，或以极低速旋转。1）以极低速旋转时发生报警的情形（a）参数设定有误（b）电机相序错误（c）电机的反馈电缆错误（d）电机的反馈电缆故障2）完全不旋转而发生故障的情形（a）锁定主轴的顺序有误（b）动力线故障（c）SVPM故障故障排除项目二、主轴无法旋转三、任务实施2.根据故障现象描述，电机有小幅度移动，故障锁定为1）以极低速旋转时发生报警的情形。3．查看参数，设定无误。4.检查反馈线缆，没有故障5.检查TB2电机线缆，发现U相和V相接反了。6.将相序倒回来，重启系统，主轴恢复正常。故障现象项目二、主轴无法旋转四、任务拓展某FANUC0iMD三轴加工中心，主轴为模拟主轴，指令发出后，主轴不能旋转。手动点击机床操作面板上的正转正转或反转按钮，发现显示灯都亮。四、任务拓展--任务引入日立SJ100变频器面板项目二、主轴无法旋转四、任务拓展--任务分析变频器接线端子及连接项目二、主轴无法旋转四、任务拓展--任务分析数控装置与变频器的连接项目二、主轴无法旋转四、任务拓展--任务分析变频主轴不转的故障处理项目二、主轴无法旋转四、任务拓展--任务分析检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡。检查供给主轴的三相电源缺相检查数控系统的变频器控制参数未打开检查系统与变频器的线路连接错误检查模拟电压输出不正常检查强电控制部分断路或元器件损坏检查变频器参数故障排除项目二、主轴无法旋转四、任务拓展--任务实施通过观察，主轴机械部分无卡死现象。用万用表测试变频器主回路输入电压及输出电压，发现无缺相、少相情况，将输出电压任两相颠倒，发现电机仍然无法旋转；用万用表直流电压档，测试控制回路的24伏电压，发现电压正常；观察手动主轴正转或反转按钮，指示灯亮，但是主轴不动，说明PMC的正反转信号输入正常。在这两种情况下，用万用表直流电压档测试O_L端子，发现电压不为零，且在正常范围内，也是正常的。3．检查CNC与主轴设置相关的参数，发现ISI=0，SS2=0，A/Ss=0，3717=1，SSN=1说明CNC参数设置正常，模拟主轴已打开。4．检查变频器参数，发现A01和A02均恢复为02，属于面板控制模式，将这两个参数都恢复为01，重新上电启动，故障解除。故障排除项目二、主轴无法旋转四、任务拓展--任务实施检查CNC与主轴设置相关的参数，发现ISI=0，SS2=0，A/Ss=0，3717=1，SSN=1说明CNC参数设置正常，模拟主轴已打开。检查变频器参数，发现A01和A02均恢复为02，属于面板控制模式，将这两个参数都恢复为01，重新上电启动，故障解除。谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修某企业一台配备FANUC0iMD系统的机床出现故障，故障现象为正常使用加工中心加工器件时，由于突然停电，造成系统突然断电，电力恢复后，给加工中心按照规定顺序上电，数控系统正常启动，X轴无法正常运行，驱动X轴运行的伺服电机不转，屏幕出现“SV0401：X轴伺服没有准备好”报警。一、任务引入故障现象项目三、进给轴无动作报警状态下机床无法动作，根据报警信息“SV0401：X轴伺服没有准备好”，初步诊断结果：机床的X轴伺服进给系统出现故障。故障调查一、任务引入项目三、进给轴无动作报警状态下机床无法动作，根据报警信息“SV0401：X轴伺服没有准备好”，初步诊断结果：机床的X轴伺服进给系统出现故障。故障调查一、任务引入项目三、进给轴无动作1、技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；2、测量工具：万用表，示波器等；3、拆装工具：螺丝刀等；任务准备一、任务引入项目三、进给轴无动作二、任务分析4.2.1数控机床伺服驱动系统的组成4.2.2进给传动机构引起的故障分析4.2.3数控系统(CNC控制单元)引起的故障分析4.2.4伺服驱动器引起的故障分析4.2.5电动机故障引起的故障分析4.2.6反馈检测环节引起的故障分析项目三、进给轴无动作1/2/2025数控机床的进给驱动系统的一般结构图

进给驱动系统由数控系统、伺服驱动器、伺服电动机、进给传动机构和检测反馈装置等组成。CNC控制单元通过FSSB(FANUCSerialServoBus，FANUC串行伺服总线)总线发出控制信号给伺服驱动器，驱动器对该指令信号进行运动控制解析、驱动信号功率放大等将驱动信号输送至伺服电机。伺服电机在驱动信号驱动下励磁产生磁场旋转运动。加工时由于受到加工力等的干扰，会导致进给传动机构的输出位移以及电机的转速与给定值不同，通过反馈检测环节测量电机的转速或者X轴滑板的位移，反馈回伺服驱动器或者CNC控制单元，形成半闭环或者全闭环的反馈。项目三、进给轴无动作1/2/2025伺服驱动系统的组成αi驱动器βi驱动器滚珠丝杠螺母副测量直线位移的光栅测量角度的旋转编码器反馈检测装置电机伺服驱动器项目三、进给轴无动作1/2/2025进给传动机构联轴器滑动导轨及滚动导轨滚珠丝杠螺母副数控机床进给传动系统实物项目三、进给轴无动作1/2/2025数控系统项目三、进给轴无动作1/2/2025内装式CNC单元分离式CNC单元CNC控制单元的主板CNC控制单元的接口伺服驱动器项目三、进给轴无动作1/2/2025伺服驱动器项目三、进给轴无动作1/2/2025电动机项目三、进给轴无动作1/2/2025反馈检测环节1.串行数据输出光栅尺和编码器2.正弦波模拟输出光栅尺项目三、进给轴无动作故障排除四、任务实施1.机床显示报警信号为“SV0401”，查询该故障为驱动器未准备好的报警信号。伺服报警“SV0401”为驱动器未准备好的报警，当CNC位置控制系统正常，但驱动器输出到CNC的驱动器准备好信号VRDY为0时，CNC将显示该报警。项目三、进给轴无动作故障排除四、任务实施2.通过CNC诊断参数DGN0200检查原因，DGN0200第6位此时状态为1，说明此时对应位表示的位置出现故障，通过查询DGN0200对应的位信息表，此时对应的故障是驱动器输入电压过低。这样可以判断出故障位置在伺服驱动器上。项目三、进给轴无动作故障排除四、任务实施3.检查伺服驱动器的报警状态指示灯以及其模块状态指示灯：（1）首先观察模块指示灯，此时模块指示灯的电源(PIL)灯亮，因此，电源模块正常工作。但是此时报警(ALM)灯也亮起，因此可以判断，此时驱动器内部的模块出现了故障。（2）观察模块状态指示灯，此时模块状态指示灯显示为4，查询其所对应原因为：输入电压过低或主回路断相；输入电压瞬间中断或断路器断开、急停输入动作。结合故障发生前，系统发生突然断电，可以判断出如果由于电机继续旋转造成逆变器的直流母线电压升高击穿整流电路的二极管(晶闸管)，会造成电机驱动器的输入主回路断相。项目三、进给轴无动作故障排除四、任务实施4.确定故障位置：驱动器的整流环节（1）测试伺服驱动器中的晶闸管：首先利用下述方法判断晶闸管是否发生损坏：用万用表R*1档，黑表笔接阳极A、红表笔接阴极K。用黑表笔在保持和A极相接的情况下和G极接触，这样就给G极加上一触发电压。这时由万用表可以看到阻值明显变小，表明晶闸管可能由于触发而处于导通状态。接着，在保持黑表笔和A极相接、红表笔和K极相接的情况下，断开和G极的接触，如果晶闸管仍保持低阻导通状态，则说明晶闸管是好的，否则，一般是晶闸管已坏。通过测试，判断出此时与电机A相相连的晶闸管发生损坏。（2）根据报警信息逐步分析，X轴伺服驱动系统的伺服驱动器中与A相相连的晶闸管发生损坏，确定故障位置。项目三、进给轴无动作1/2/2025一、给系统断电，更换交流熔断器的保险丝。分析：根据伺服驱动器的工作原理分析，由于故障是在加工中心正常工作时突然停电造成的，而在突然停电时，主轴电动机的电感能量必然要立即释放，而能量释放产生的反向电动势太高，可能会造成能量回收回路损坏。根据原理图可以判断出如果交流熔断器的保险丝损坏，势必是由于晶闸管发生反向击穿，进而导致电流过大烧毁熔断器，因此判断伺服驱动器中的晶闸管发生损坏。二、测试伺服驱动器中的晶闸管，并对损坏的晶闸管进行更换。具体操作：首先利用下述方法判断晶闸管是否发生损坏：用万用表R*1档，黑表笔接阳极A、红表笔接阴极K。用黑表笔在保持和A极相接的情况下和G极接触，这样就给G极加上一触发电压。这时由万用表可以看到阻值明显变小，表明晶闸管可能由于触发而处于导通状态。接着，在保持黑表笔和A极相接、红表笔和K极相接的情况下，断开和G极的接触，如果晶闸管仍保持低阻导通状态，则说明晶闸管是好的，否则，一般是晶闸管已坏。对损坏的晶闸管进行解焊，找到同样的晶闸管型号，更换晶闸管，重新焊入相应的位置中。项目三、进给轴无动作国之重器-机床中国机床行业“大而不强”，迎来产业升级和结构调整。2019年中国机床消费223亿美元，生产194.2亿美元，是世界第一机床生产和消费大国。国产品牌占据中低端市场，高端依赖进口，进口量占消费量的32.69%。尤其是高端机床，我国每年的进口数量均在1万台以上。机床特别是高端机床是决定我国工业是否能够实现真正知识产权和供能自主化的关键技术。国家下发众多政策推动机床行业发展。2015年工信部出台的《中国制造2025》规划中明确提出“到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%。高档数控机床与基础制造备总体进入世界强国行列”。以哈尔滨工业大学、华中科技大学等科研机构领衔的科研工作者们正在向这个目标奋进。1/2/2025大而不强的中国机床-扬帆起航1/2/2025天时通用设备行业景气度提升，高端数控机床下游固定资产投资回升。由于机床设备属于固定资产，其周期逻辑是“下游工业企业盈利改善—产能投资扩张—设备需求好转”。宏观上，制造业PMI和工业企业利润总额等数据，自疫情之后，保持回暖走强趋势。中观上，机床、工业机器人等通用设备产量增速逐月加快，侧面印证行业复苏逻辑。下游汽车行业在新能源车轻量化、3C行业5G替换等需求下，固定资产投资额逐步回升。1/2/2025地利10年以上使用年限的机床占存量机床的30%，这部分存在潜在的更新需求。金属切削机床数控化率为37.75%，金属成形机床数控化率更低，整体数控化率在30%左右，而日本（超过90%）、德国（超过75%）、美国（超过80%）的数控化率遥遥领先中国。另外，整体的国产化率不足70%，中高端机床国产化率约为20%，高端机床国产化率不足10%。因此国产中高端数控机床拥有广阔的提升空间。1/2/2025人和国家重视，众多政策推动行业发展。中国从不同方向和角度提出了众多促进发展精密数控机床、高档数控机床及其技术研发的政策。在2015年工信部出台的《中国制造2025》规划中明确提出“到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%。高档数控机床与基础制造备总体进入世界强国行列”。1/2/2025机床产业链1/2/2025机床分类1/2/2025谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修项目四、进给轴无法完成自动回零

一台配备FANUC0iMD系统的机床出现故障，故障现象为开机状态下，Y轴方向回零时候，无法回到准确位置，且屏幕出现超程报警。一、任务引入故障现象电气专业选手（安装）电气专业选手（排故）电气安装技能现场环境互相配合比赛中，合理的分工和合作，相互帮助，克服难题，互助互进，团队协作精神和服务意识是很重要的。在生活学习过程中，严以律己、互助互进，对困难无畏无惧，勇往直前，对技术精益求精。观察机床工作台存在有减速开关，属于增量式回零方式。手动状态下回参考点，发现在接近零点位置时，Y轴有减速过程，但减速后轴运动不停止，并出现90#报警。故障调查项目四、进给轴无法完成自动回零一、任务引入技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；测量工具：万用表，示波器等；螺丝刀等；任务准备项目四、进给轴无法完成自动回零一、任务引入故障相关系统框图项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析负向超程开关减速开关正向超程开关

增量方式建立参考点就是增量方式回零，采用增量式编码器，工作台快速接近减速开关，压下减速开关减速，减速开关抬起后低速寻找机床零点。快速接近减速开关减速开关抬起压下减速开关回零结束回零过程分析项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析回零时序图项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析回零相关系统框图项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析硬件故障，包含减速开关、编码器、伺服放大器等故障。PMC故障，包含PMC程序，PMC输入输出点等故障。参数设置故障。故障原因分解项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析故障定位项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析步骤1：90号报警处理--位置偏差量未超过128个脉冲时故障定位项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析步骤1：90号报警处理--位置偏差量超过128个脉冲时故障定位项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析步骤2：查看DGN300故障定位项目四、进给轴无法完成自动回零二、任务分析步骤3：DGN300>128的故障原因编码器或光栅尺被污染，如进水进油。反馈信号线或光栅适配器受外部信号干扰。反馈电缆信号衰减。编码器或光栅尺接口电路故障、器件老化。伺服放大器接口电路故障。故障排除项目四、进给轴无法完成自动回零三、任务实施1、用万用表测电缆两端通断；2、查看编码器电源信号3、更换脉冲编码器4、更换伺服放大器5、故障解除--伺服放大器接口故障故障现象项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展

一台配备FANUC0iMD系统的机床出现故障，故障现象为开机状态下，Y轴方向回零时候，无法回到准确位置，且屏幕出现“SV0410：停止时误差太大”报警。四、任务拓展--任务引入故障调查项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务引入观察机床，无减速挡块；分别在高速和慢速状态下回参考点，发现在接近零点位置时，Y轴无减速过程，且有较大的撞击声音，并出现300号报警；无挡块回零原理项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务分析“SV410”报警分析项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务分析“SV410”报警分析项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务分析误差寄存器里的绝对数值＞参数1829里设定的数值，机床就会出现410报警。⑴编码器损坏；⑵光栅尺脏或损坏；⑶光栅尺放大器故障；⑷反馈电缆损坏，断线、破皮等；⑸伺服放大器故障，包括驱动晶体管击穿、驱动电路故障、动力电缆断线虚接等；⑹伺服电机损坏，包括电机进油、进水，电机匝间短路等；⑺机械过载，包括导轨严重缺油，导轨损伤、丝杠损坏、丝杠两端轴承损坏，连轴节松动或损坏。SV410的故障原因300#报警分析项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务分析绝对位置编码器电池反馈电缆绝对位置编码器此插头脱开后300#报警300#报警故障原因项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务分析绝对位置编码器后备电池掉电。更换了编码器或伺服电机。更换了伺服放大器。反馈电缆脱离伺服放大器或伺服电机。故障定位项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务分析SV410和DS300并存，根据测试及分析，可以初步得到可能是绝对位置丢失造成的。故障排除项目四、进给轴无法完成自动回零四、任务拓展--任务实施1、首先在手动状态下，使用手轮慢慢的将Y轴移动至距离机床0点靠近20mm的位置，即机床坐标系显示为“Y-20”处。2、将Y轴“1815”号参数对应的APCx数值更改为0。3、再次启动系统后，将Y轴1815号参数对应的APCx和APZx分别设置为1。谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修项目五、伺服移动误差过大维修

在某企业一台配备FANUC0iMD系统（全闭环系统）的机床出现故障，故障现象为加工零件过程中X轴伺服进给轴突然出现伺服移动误差过大报警。X轴停止运行，屏幕出现“SV0411：运动时误差太大”报警。一、任务引入故障现象机床低速时可以正常运行，高速时出现伺服移动误差过大报警。观察位置偏差，发现低速时随机床运动而变化，高速时来不及变化即发生SV411报警。故障调查项目五、伺服移动误差过大维修一、任务引入技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；测量工具：万用表，示波器等；螺丝刀等；任务准备项目五、伺服移动误差过大维修一、任务引入故障相关系统框图项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析机械结构精度下降；机床的伺服放大器或电机等不良；CNC控制单元伺服驱动系统的参数设定不当；反馈环节出现故障。故障原因分解项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析1.滚珠丝杠螺母副-滚珠丝杠副噪声过大机械故障分析项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析

故障原因

故障现象

故障排除方法丝杠支承轴承的压盖压合情况不好

窜动

调整轴承压盖，使其压紧轴承端面

丝杠支承轴承可能破裂

窜动

如轴承破损，更换新轴承

电动机与丝杠联轴器松动

爬行

拧紧联轴器锁紧螺钉丝杠润滑不良过载、窜动、爬行改善润滑条件，使润滑油量充足

滚珠丝杠副滚珠有破损

窜动

更换新滚珠1.滚珠丝杠螺母副-滚珠丝杠运动不灵活机械故障分析项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析故障原因引起误差

排除方法轴向预加载荷太大过载调整轴向间隙和预加载荷

丝杠与导轨不平行过载调整丝杠支座位置，使丝杠与导轨平行螺母轴线与导轨不平行过载调整螺母座位置，使丝杠与导轨平行丝杠弯曲变形过载

调整丝杠2.导轨滑块副机械故障分析项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析故障内容故障原因解决措施导轨磨损机床经过长期使用，地基与床身水平度有变化，使得导轨局部单位面积负荷过大定期进行床身导轨的水平度调整或者修复导轨精度长期加工短工件或者承受过分集中的负载，使得导轨局部磨损严重注意合理的分布短工件的安装位置，避免负荷过度集中导轨润滑不良调整导轨润滑油量，保证润滑油压力导轨材质不良用电镀加热自冷淬火对导轨进行处理，导轨上增加锌铝铜合金板，以改善摩擦情况刮研质量不符合要求提高刮研修复的质量机床维护不当，导轨里落入赃物加强机床保养，保护好导轨防护装置导轨上移动部件运动不良或者不能移动导轨面研伤用砂布修磨机床与导轨面上的研伤导轨压板研伤卸下压板，调整压板和导轨之间的间隙导轨镶条与导轨间隙太小，调节得过紧松开镶条止退螺钉，调整镶条螺栓，使运动部件运动灵活，保证0.03mm塞尺塞不入，然后锁紧止退螺钉加工平面在接刀处不平导轨直线度超差调整或者修刮导轨，公差为0.015/500工作台塞铁松动或者塞铁弯度太大调整塞铁间隙，塞铁弯度在自然状态下应该小于0.05mm机床水平度差，使得导轨发生弯曲调整机床安装水平度，保证平行度、垂直度误差在0.02/1000以内伺服参数故障分析项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析机床某轴发生谐振丝杠噪音位置跟随误差过大反馈环节故障分析项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析通讯故障：主要是编码器与分离型检测单元，分离型检测单元与FSSB总线之间连线连接不良造成的。分离型检测单元故障光栅尺或外置编码器被污染或损坏，需要清洁光栅尺、编码器如果损坏需要进行更换。故障定位项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析SV411故障号分析-位置偏差故障定位项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析SV411故障号分析-误差计数器411#报警：伺服轴在运动过程中，误差计数器读出的实际误差值大于1828中的极限值故障定位项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析SV411故障原因编码器损坏光栅尺脏或损坏光栅尺放大器故障反馈电缆损坏，断线、破皮等伺服放大器故障，包括驱动晶体管击穿、驱动电路故障、动力电缆断线虚接等。伺服电机损坏，包括电机进油、进水，电机匝间短路等机械过载，包括导轨严重缺油，导轨损伤、丝杠损坏、丝杠两端轴承损坏，连轴节松动或损坏。故障定位项目五、伺服移动误差过大维修二、任务分析机械传动机构或者反馈检测环节的某一位置段内出现损坏造成的。故障排除项目五、伺服移动误差过大维修三、任务实施全闭环变半闭环，步骤如下：1．将参数No.1815#1设置为0，即不使用分离式脉冲编码器。2．本例机床为10mm螺距的直连丝杠，则N/M=1/100。设定参数2084为1，参数2085为100。3.设定位置脉冲数。将参数2024改为12500（对于最小检测单位=0.001）。4.10mm直连丝杠，将参考计数器容量参数1821设定为10000。上电后，发现故障现象仍然存在，故可确定不是全闭环测量系统的问题。故障排除项目五、伺服移动误差过大维修三、任务实施采用互换法，将X轴与Y轴电机互换。上电运行，发现故障仍然存在，故不是旋转编码器的问题。用万用表查线、测量，确认电机、驱动器及编码器反馈线也无问题，故障仍然存在。断电情况下，用手搫丝杠，发现丝杠很沉，明显超过正常值，说明进给轴传动链机械故障。通过钳工检修，修复Z轴机械问题，重新安装Z轴电机，机床工作正常。出具故障报告。如何保证正确、准确的测量？作为一个工程师，在日常的工作中，我们会碰到各种各样测量相关任务。工程师会利用各种各样的工具(传感器为核心的仪器)完成测量测量过程中以及测量结束后，我们应该遵循测量的基本步骤以及相应的国家标准注：对不同的测量仪器和测量量，测量时有不同的国家标准需要遵循。课程思政部分工程师使用工具时的基本素养1.正确使用测量工具并读数2.减少测量误差3.维护仪器，减少测量仪器的损耗测量长度常见的一些测量仪器谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修某加工中心采用斗笠式刀库进行换刀，执行换刀指令后，刀库移到主轴下方，主轴向上运动将刀具及刀柄卸下后，刀库不转，无法进行接下来的动作。6.1项目引入故障现象项目六、刀库无法换刀2025/1/2补充知识--换刀过程点击打开视频项目六、刀库无法换刀用螺钉旋具打开刀库伸缩电磁阀手动钮让刀库回到换刀前原位，重复10次换刀动作，其中，8次无法成功换刀，故障现象如任务现象描述。2次换刀成功，但换刀时伴随换刀异响。故障调查6.1项目引入项目六、刀库无法换刀1、技术手册：机床结构手册、电气原理图、PLC程序、机床操作手册等；2、测量检具：万用表、试电笔、磁性表座、百分表等；3、装调工具：螺丝刀、开口扳手、内六角扳手、工具箱、专用扳手、剥线钳、斜口钳、压线钳、剪刀、十字螺丝刀、一字螺丝刀、微型手电筒等；任务准备6.1项目引入项目六、刀库无法换刀换刀过程分析6.2项目分析换刀相关机械结构故障分析（卡死，松动）换刀相关气液压系统故障分析（泄漏）换刀相关电气电路故障分析（松动）PLC程序编制问题（正常使用难出现）导致换刀故障的原因：结合上述视频分析换刀过程项目六、刀库无法换刀6.2项目分析换刀相关机械结构故障分析：换刀相关的结构有什么？项目六、刀库无法换刀2025/1/2由刀库结构引起的故障现象及原因分析

(a)徒手安装刀库座(b)徒手安装刀库固定板6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(c)徒手安装限位开关(d)徒手安装限位挡块由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2

(e)徒手安装气缸

(f)木榔头安装轴由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(g)徒手安装防尘盖(h)勾头扳手安装轴圆螺母由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(i)徒手安装刀库电机(j)徒手安装拐盘由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(k)徒手安装刀库基位传感器(l)徒手安装刀库计数器由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(m)徒手安装刀盘

(n)内六角扳手安装刀盘紧固螺栓由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2

(o)徒手安装压头(p)内六角扳手安装压头紧固螺栓由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(q)徒手安装弹簧片(r)徒手安装弹簧片紧固螺帽由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2

(s)内六角扳手安装弹簧片紧固螺栓

(t)徒手安装刀盘罩由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2(d)徒手安装限位挡块(u)徒手安装刀库罩

(v)安装完毕图由刀库结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2从上述分析，可将刀库的故障分为三类：控制刀库水平移动的机械部件故障控制刀库旋转运动的机械部件故障控制刀库装夹刀柄的机械部件故障6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2T刀库故障B6刀盘轴承润滑不良A1水平运动部件故障B6刀盘轴承损坏A2旋转部件故障B8基位传感器及计数器有异物阻碍A3刀柄装夹部件故障B9传感器接线松动B1圆柱导轨有异物堵塞B10传感器位置松动B2气压系统故障B11传感器损坏B3圆柱导轨磨损B12电机故障B4限位开关、限位挡块松动B13弹簧片紧固螺栓松动B5刀盘轴承异物堵塞B14弹簧片老化弹力不足刀库可能出现的故障及影响因素分析2025/1/2由主轴结构引起的故障现象及原因分析回顾之前学习的知识：主轴拉刀结构6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2由主轴结构引起的故障现象及原因分析6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2由主轴结构引起的故障现象及原因分析主轴结构剖视图卡爪及刀柄装夹示意图卡爪实物图6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2由主轴结构引起的故障现象及原因分析液压缸和拉杆的装配实物图6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2符号内容符号内容T主轴拉刀部件故障B7限位开关接线松动A1主轴与刀库定位同轴度误差B8限位开关损坏A2拉刀缸液压系统故障B9打刀缸与拉杆间位置调整不当A3主轴换刀相关机械结构故障B10主轴准停位置误差B1刀库位置未到达B11碟簧与拉刀杆部位损坏B2刀库固定板松动B12卡爪损坏（不常发生）B3刀库或主轴刚度不够引起变形C1主轴准停编码器位置松动B4拉刀爪无法松刀C2主轴准停编码器信号不良B5液压系统泄漏C3主轴准停编码器损坏主轴可能出现的故障及影响因素分析2025/1/2换刀相关气液压系统故障分析符号内容符号内容T气液系统故障B3气泵损坏A1刀库气缸系统故障C1气缸拉毛或研损A2主轴液压缸系统故障C2密封圈损坏B1气缸漏气导致气压不足C3阀类零件漏气B2节流阀卡死C4管类零件漏气6.2项目分析项目六、刀库无法换刀2025/1/2换刀相关电气电路故障分析6.2项目分析分析电气原理图项目六、刀库无法换刀2025/1/22025/1/22025/1/22025/1/22025/1/22025/1/22025/1/2刀库系统强电相关电路分析：电源总开关SA1——空气开关QF7——接触器KM3、KM4的主触点——刀库强电输入端

项目六、刀库无法换刀2025/1/2刀库系统相关控制电路分析：电气元件控制过程：按下按钮SB1（SB1为数控系统启动键，SB2为急停按键），继电器KA1线圈得电——KA1常开触点闭合——按钮SB1形成自锁电路——接触器KM1线圈得电——KM1主触点闭合——KM1常开辅助触点闭合

——KM3线圈得电（电气互锁）——KM3主触点得电——电机正转

——KM4线圈得电（电气互锁）——KM4主触点得电——电机反转项目六、刀库无法换刀2025/1/2刀库系统PLC相关电路分析：PLC相关：数控系统—I/O模块—I/O模块分线器—分线器PLC出：CE56将PLC输出的刀盘正转、刀盘反转、打刀缸松刀、刀盘推出信号接入KA2、KA3、KA4、KA5线圈。PLC入：将刀盘计数、刀盘基位、刀盘前限位、刀盘后限位、打刀缸夹紧和打刀缸松开的接近开关信号通过分线器CE56接入数控系统PLC。项目六、刀库无法换刀2025/1/2符号内容符号内容T刀库不转C5刀库电机损坏A1刀库不转电机转C6KM3、KM4电气互锁电路故障A2刀库、电机均不转C7KA1、SB1故障（自锁电路故障）B1刀库异物堵塞卡死C8KM1故障B2电机刀库间轴承、联轴器损坏C9PLC无正反转输出信号输出B3强电回路故障D1无基位传感器PLC输入信号故障B4控制回路故障D2无计数器PLC输入信号故障C1SA1D3无刀库前限位PLC输入信号故障C2QF4D4无刀库后限位PLC输入信号故障C3KM3、KM4主触点故障D5无气缸电磁阀PLC输入信号故障C4刀库强电输入端故障D6无打刀缸电磁阀PLC输入信号故障故障排除6.3项目实施强电回路故障排查：电源总开关SA1——空气开关QF——接触器KM3、KM4。

蜂鸣档测空气开关故障排查方法电压档测空气开关故障排查方法项目六、刀库无法换刀故障排除6.3项目实施强电回路故障排查：电源总开关SA1——空气开关QF——接触器KM3、KM4。

电压档测接触器主触点方法欧姆档测接触器线圈方法

项目六、刀库无法换刀故障排除6.3项目实施控制回路故障排查：数控系统启动键按钮SB1——继电器KA1——接触器KM1——继电器KA2，KA3——接触器KM3、KM4的得电情况。从SB1开始测试至常开触点KM1能正常工作，到继电器KA2，KA3后发现继电器常开触点无法闭合。故查看PLC输出点。

项目六、刀库无法换刀故障排除6.3项目实施

按“SYSTEM”功能键后系统界面按两次扩展键后系统界面项目六、刀库无法换刀故障排除6.3项目实施

按“PMCMNT”软键后I/O点查看界面Y001.2输出点状态项目六、刀库无法换刀故障排除6.3项目实施

PMC梯形图查看首页面PMC换刀梯形图项目六、刀库无法换刀故障后续排除6.3项目实施

在故障排除正常使用后不久，相同故障再次出现，经调查发现，操作者在机床使用中常伴随换刀异响。故对斗笠式刀库换刀故障进行后续的排查。初步将故障定位为由于机械冲击导致接近开关松动。故本任务的故障后续排查定位为查找换刀异响的产生原因。项目六、刀库无法换刀2025/1/2符号内容符号内容T换刀冲击异响B8打刀缸与拉杆距离过远A1刀库气缸活塞运动冲击过大B9刀库到换刀点到位精度差A2主轴拉刀缸（液压缸）活塞运动冲击过大B10主轴到换刀点到位精度差A3换刀时主轴抬起和下降高度定位精度差D1刀库圆柱导轨上有异物A4换刀时刀库与主轴同轴度误差大D2刀库圆柱导轨摩擦大B1缓冲节流阀调整不当D3刀库导轨冲击变形B2气缸冲击过大D4固定板松动B3缓冲节流阀调整不当D5接近开关、挡块松动B4打刀缸冲击过大D6接近开关电源线松动B5打刀缸与拉杆距离过近D6接近开关反馈线松动B6主轴回换刀点定位精度差D8刀库夹刀柄处调整弹簧松动B7主轴准停定位精度差D9气缸漏气未将刀库推到位2025/1/2经过故障排查得出结论：固定板松动，即由于固定板松动，导致刀库刚度变差，刀库不能准确定位于换刀主轴轴线位置下。因此，当换刀时产生较大的振动。由于此时刀库限位挡板和前限位开关接触，故换刀冲击直接作用在前限位开关处，引起前限位开关位置的变形和固定螺母松动，进而产生接线松动，刀库换刀到位信号无法送入PLC进行逻辑处理，最终导致执行换刀指令后，刀库不转的换刀故障。项目六、刀库无法换刀思政小课堂—3d打印一体化数控机床西方发达国家在数控机床的核心技术和研发方面具有较高水平，面对西方对数控机床技术的垄断局面，中国科研人员不畏艰难，经过15年的努力，成功研发出铸锻铣一体化3D打印数控机床。这项尖端技术的研发由华中科技大学的张海鸥教授领衔研发团队完成。他们巧妙地将铸造、锻造、铣削和3D打印等多种工艺融合在一起，设计出一台集成了多种加工技术的先进制造设备。相比传统的数控机床，这台铸锻铣一体化3D打印数控机床不仅大幅节约了加工时间和劳动力成本，还提供了更高的制造效率和精度。“铸锻铣一体化金属3D打印”技术所特有的组织通体细晶和基体高强韧等优势，可为未来超高速、长寿命地面交通装备制造提供全新方案，是关系到基础制造产业安全与国家战略安全，因此商务部、科技部调整发布《中国禁止出口限制出口技术目录》，铸锻铣一体化金属3D打印技术被列入限制出口目录。2025/1/2谢谢观赏!数控机床故障诊断与维修项目七、辅助装置故障诊断与维修任务一气动系统的故障及维修任务二液压系统的故障及维修任务三润滑系统的故障及装调任务四其它辅助装置的故障及装调在故障诊断与维修过程中，需要具备严谨、细致、认真的工作态度。例如，对于故障分析，需要充分了解设备的工作原理和常见故障类型，对故障进行全面的分析和判断，避免盲目操作和随意拆卸设备。同时，对于维修过程中的安全风险，需要充分评估和采取预防措施，确保工作人员的人身安全和设备安全。培养职业素养在故障诊断与维修过程中，需要严格遵守安全操作规程，确保工作过程的安全性。例如，对于带电设备，需要先切断电源，避免带电操作；对于高空作业，需要采取相应的安全措施，如佩戴安全带、检查工作平台等。此外，还需要注意环境卫生和工具使用安全，避免因工具不当或操作失误导致的意外事故。树立安全意识在故障诊断与维修过程中，需要注重维修的质量和效果。例如，对于设备的拆卸和安装，需要按照维修规程进行，避免因操作不当导致的设备损坏或安全隐患。同时，在维修完成后，需要进行设备测试和验收，确保设备的各项功能恢复正常，符合质量要求。强化质量意识在故障诊断与维修过程中，需要鼓励工作人员进行技术研究和创新。例如，针对一些复杂的故障问题，可以组织技术团队进行集中研究和讨论，提出新的解决方案和改进措施。同时，可以鼓励工作人员积极参与技术交流和培训活动，提高自身的技术水平和创新能力。激发创新意识在机械维修中，“三严三实”是维修工作的重要指导原则，它确保了维修工作的质量和安全。机械知识小百科

-机修保障车间检修四大制度

严格执行维修规范、严格管理维修过程、严格把控维修质量。维修人员需要遵循既定的维修流程和标准，确保每一步操作都准确无误；同时，要对维修过程进行全面监控，防止出现任何疏漏；最后，要对维修结果进行严格检查，确保维修质量达到要求。

实事求是、注重实效、务求实际。维修人员需要深入实际，了解机械设备的真实情况，根据实际情况制定维修方案；同时，要注重维修的实际效果，确保维修后设备能够正常运行；最后，要追求实际效益，避免浪费资源和时间。三严三实任务一气动系统的故障及维修

FANUC0iMD数控系统的加工中心，刀具不能夹紧的故障，在连续加工过程中降低了该数控机床生产效率。。一、任务引入故障现象任务一气动系统的故障及维修

FANUC0iMD数控系统的加工中心，刀具不能夹紧的故障，在连续加工过程中降低了该数控机床生产效率。。一、任务引入故障现象1）刀具不能夹紧。2）夹紧刀具时常常掉刀。故障调查任务一气动系统的故障及维修一、任务引入1.技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；2.测量工具：万用表，示波器等；3.螺丝刀、六角扳手等；任务准备一、任务引入任务一气动系统的故障及维修故障分析二、任务分析1.由CNC程序执行主轴刀具夹紧M71/松开M72指令。CNC对M71、M72二进制