数控故障

数控故障（共11篇）

数控故障 篇1

0 引言

光栅尺常用于数控机床的闭环伺服系统[1]中, 用于直线位移或角位移的检测, 以提高机床的定位和重复定位精度, 其检测精度高。如果数控机床的使用环境不好或光栅尺使用不当, 光栅尺的故障率会比较高, 一旦光栅尺出了故障, 数控机床就会瘫痪。更换光栅尺, 特别是大型数控机床配的进口光栅尺, 其价格昂贵, 维修成本高, 而且需要订货, 维修周期长, 严重影响生产。在不影响机床功能而精度达到要求的情况下, 通过屏蔽光栅尺, 将全闭环系统改成半闭环系统的改造维修方法, 能缩短维修周期和节约维修成本, 保证生产进度。

1 维修改造方案的提出

笔者单位的校办企业一台840D数控系统[2]TK42200立式龙门镗铣床, 全闭环控制, X轴一运行就报警, 经诊断是由于冷却液和铁屑进入光栅头导致光栅尺损坏。该机床使用海德汉光栅尺, X轴的光栅尺长4m, 平行X轴导轨安装。更换光栅尺, 订货周期长, 价格昂贵, 该机床负责某产品的关键工序加工, 如果停产将导致整个生产线瘫痪。更换光栅尺生产上不允许, 只能另辟蹊径, 屏蔽光栅尺把X轴改成半闭环控制, 使机床恢复正常。

2 维修改造方案的论证

屏蔽X轴的光栅尺, 将机床改成半闭环控制, 在电气上只需修改相应的参数和编制PLC逻辑控制程序[3]即可, 因此是可行的。光栅尺主要用来补偿半闭环控制系统进给传动机构所产生的传动误差以及加工过程中进给传动系统磨损而产生的误差。要保证改造后的机床精度接近或达到改造前精度 (行业标准) , X轴的进给机械传动链的传动精度[4]要高, 并且要保证导轨、丝杆螺母润滑良好, 减少磨损。X轴的机械传动链是伺服电机通过齿轮减速传动到滚珠丝杆螺母, 由螺母带动工作台运行, 对传动链中的齿轮、滚珠丝杆螺母、支撑轴承等部件重新消除间隙和预紧后再检查其传动精度, X轴丝杆的轴向窜动为0.005mm, 全行程内反向间隙均匀, 其值为0.02mm。只要反向间隙均匀且在0.04mm内, 系统的反向间隙补偿功能[5]将实现间隙补偿, 因此, X轴的进给传动链传动精度能够保证改造后的精度达到要求。对机床的润滑油管、油路进行清理、疏通, 确保了机床润滑良好可靠。改造方案在机械上也是可行的, 所以X轴维修改造方案是可行的。

3 改造方案的实施

3.1 屏蔽光栅尺

屏蔽光栅尺就是把全闭环系统改成半闭环系统, 如果是半闭环系统, 840D激活第一测量系统, 全闭环激活第二测量系统。激活哪个测量系统由PLC控制程序来实现的。屏蔽X轴的光栅尺是关闭X轴第二测量系统, 激活第一测量系统, 即进给轴/主轴驱动内部数据接口信号[6]DB31.DBX 1.5置位和DB31.DBX1.6复位。X轴的MD30200由2改为1, 测量元件由2个变成1个。

3.2 X轴回参考点的设计

屏蔽光栅尺之前, 840D系统是采用海德汉光栅尺带位移标记[7]来回参考点, 不需要参考点减速挡块, 利用光栅尺上相邻的参考标记来确定参考点的位置。屏蔽后, 需要安装回零减速挡块和回零减速开关才能回参考点, 并要设置X轴回参考点的相关参数。

3.2.1 回零挡块和回零开关的安装

X轴的正负硬限位由一个三触头行程开关的其中两个触头的常闭触点来检测, 不需要另外安装行程开关, 将另外一触头的常开触点用作回零减速检测。在挡块槽中安装一个回零减速挡块, 回零挡块的长度应根据X轴MD34020定义的速度确定, 即要求在该速度下碰到挡块后减速到“0”速时, 坐标轴能停在挡块上 (不能冲过挡块) , 否则回零不会成功。查看机床电气原理图, 选择I38.1为X轴回零减速信号的输入地址。

3.2.2 设置X轴回参考点参数

X轴回参考点需要设置以下参数:

(1) MD34000:设置回零是否使用减速挡块, “0”回零不使用减速挡块, “1”回零使用回零减速挡块, 设定值为1。

(2) MD34200:设置回零使用的信号, “1”使用编码器零脉冲, “3”使用光栅尺位移编码参考标记, 设定值为1。

(3) MD34010:设置回参考点的方向, “0”正方向, “1”负方向, 设定值为0。

(4) MD34050:设置寻找零脉冲的方向, 如果是“1”, 则减速到零后继续沿回参考点的方向找零脉冲, 即零脉冲信号在减速开关之后 (如图1所示, 其中, Vc为寻找减速开关速度, Vm为寻找零脉冲速度, Vp为参考点定位速度, Rv为参考点移动距离) ;如果是“0”, 则减速到零后沿回参考点的相反方向找零脉冲, 即零脉冲在减速开关之前 (如图2所示) , 设定值为0。

(5) MD34040:设置寻找零脉冲的速度, 设定值为500mm/min。

(6) MD34070:设置返回参考点的定位速度, 设定值为300mm/min。

(7) MD34020:设置检测参考点开关的速度, 设置值为1 000mm/min。

3.3 设计PLC控制程序

PLC控制程序设计步骤如下:

(1) 在电脑上运行S7软件[7], 通过适配器 (PC Adapter) 和NCU单元的X122接口相连, 上载机床的PLC程序到电脑上。

(2) 修改激活测量系统的PLC程序, 如图3所示。可以通过设置DB10.DBX1.0的值来切换测量系统, DB10.DBX 1.0=0, 激活第一测量系统;DB10.DBX1.0=1, 激活第二测量系统。

(3) 编制返回参考点的PLC控制程序, 如图4所示。DB31.DBX12.7 X轴挡块回零内部接口信号, 在轴手动回零的工作方式下, 坐标轴自动地向参考点方向移动, 寻找参考点减速挡块, 压下参考点挡块后, 回零减速检测开关闭合 (I38.1=1) , 接口信号DB31.DBX12.7置位, 向系统发出指令, 自动完成返回参考点过程。

(4) 经编译无误后, 把程序下载到数控系统中, 重新开机。

3.4 调试

调试的步骤如下:

(1) 在系统诊断功能画面确认X轴的第一测量系统生效, 如果没有, 修改测量系统激活的PLC程序。

(2) 手动方式下, 全行程内由慢到快移动X轴运动应平稳。如果有爬行和振动现象, 修改速度控制环的比例增益和积分时间[8], 有爬行现象时应增大比例增益, 减少积分时间;有振动现象时, 应减少比例增益, 增大积分时间, 直到运行平稳。

(3) X轴反向间隙的补偿, 测量X轴反向间隙轴补偿到MD32450中。

(4) 压下X轴的回零减速检测开关, 在系统PLC接口状态画面检查I38.1的状态是否发生变化, (压下由0变成1, 松开由1变成0) , 若没有, 检查X轴的回零减速检测信号是否输到I38.1地址。

(5) 移动机床使回零挡块压下回零减速检测开关, 检查I38.1信号是否发生变化。如果没有, 调整回零挡块和回零减速检测开关的相对位置, 直到信号正常。

(6) 在手动回零方式下, 调整回参考点相关参数直到X轴回参考点正常。

零点是机床的基准点, 零点的漂移会引起工作坐标系原点的漂移, 导致加工产品的尺寸不准。回零正常后, 用千分表检查回零的一致性, 每次零点位置漂移量要小于0.005mm。

4 结论

调试后, 机床运行正常, 检测X轴的定位精度和重复定位精度分别是0.02 mm/2 000 mm和0.01mm/2 000mm, 达到了GB/T 19362 1-2003标准。机床每天几乎满负荷工作, 未出现任何故障, 运行稳定, 加工产品精度达到了要求, 质量稳定。改造只用2天, 大大缩短了维修周期, 保证了生产进度, 完成了生产任务, 改造的成本不到更换光栅尺的1/20, 大大节约了维修成本。在数控机床维修中, 利用改造维修方法, 往往可以达到事半功倍的效果。

参考文献

[1]王爱玲.现代数控机床伺服及检测技术[M].北京:国防工业出版社, 2009.

[2]张德江, 门延会, 毛羽.SIEMENS 840D系统在GS30型数控机床改造中应用[J].组合机床与自动化加工技术, 2011 (2) :56-59.

[3]卫道柱, 杨沁, 桂贵生, 等.双面二工位铣钻组合机床控制系统设计[J].组合机床与自动化加工技术, 2012 (11) :57-60.

[4]周炳文.实用数控机床故障诊断及维修技术500例[M].北京:中国知识出版社, 2006.

[5]王建平.数控机床定位精度与补偿[J].机床与液压, 2011 (4) :143-145.

[6]朱自勤.数控机床电气控制技术[M].北京:中国林业出版社, 2006.

[7]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[8]王志明, 龚振邦, 袁晶, 等.基于模糊PID位置控制的气伺服系统[J].机电工程, 2009 (10) :93-95.

关于数控机床的故障诊断 篇2

【关键词】数控机床；故障诊断；维修

随着当今控制理论与自动化技术的高速发展， 尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异， 使得数控技术也在同步飞速发展， 数控系统结构形式上的多样化、复杂化、高智能化， 使数控机床的故障诊断与排除更需专业的技术和知识。

1.数控机床系统的组成和特点

当前世界上的数控机床系统种类多样，并且各自具备自己的特点，不同数控机床生产厂家的产品，设计理念和设计思想也存在很大的不同。但是不管是哪一种系统，它的基本构造都是大致相同的。一般来说，数控机床系统主要由控制系统.伺服系统以及位置检测系统组成。一般的运转过程是由控制系统来对工件的相应程序进行运算，并向伺服系统发出相应的控制指令，然后伺服系统会对控制指令进行分析，并由相应的电机来控制机械的运转，最后由位置监测系统对机械的运动位置和速度进行监测，并将相关信息传递给控制系统，并由控制系统进行进一步的指令修正。这就完成了整个数控机床系统的正常运转。

由于数控机床的特殊性以及使用重要性，相应的系统应该具备以下的特点：整个系统的运转应该可靠性较强；对环境的适应能力一定要强，因为数控机床常常处在高温.潮湿.振动等环境下工作；系统适应频繁启动关闭的运行状态。

2.数控机床故障诊断的基本步骤

当使用的数控机床出现故障时，相关人员应该保持冷静，然后对故障的产生原因进行细致的分析，进而找到相应的.适当的故障诊断方法，最后再进行仔细认真的故障诊断。一般可以采用下面的步骤来进行故障的诊断。

2.1了解

在数控机床出现故障时，首先要做的就是对故障发生的情况进行全面的了解，然后对数控机床进行初步的故障诊断，仔细观察指示屏上显示的内容.各种故障指示灯等，然后利用观察.触摸.气味等方法对数控机床的常见故障进行判断，如热继电器.空气断路器有没有脱扣现象，熔丝有没有出现损坏.断裂现象，有关插接件有没有出现松动现象。虽然这些故障类型比较简单易见，但是对数控机床故障诊断有着重要的作用。

2.2分析

当数控机床出现故障时，首先对机床进行断电，然后进行故障分析，在确认通电后不会产生更大故障时，进行运转状态下的故障诊断和观察，从而获得可能导致故障产生的各种因素，为接下来的故障排除确定大的方向和手段。

2.3查找

在进行故障原因查找时，应该遵循由表及里.由易到难的原则，也就是说，首先对容易拆卸和触及的位置进行检查，然后再进行那些拆除量较大和不易触及的部位检查。

3.数控机床故障诊断的常用方法

3.1直接观察法

通过直接的感官来进行数控机床的故障查找，是一种最为简便的故障诊断方法，而且在实际操作中也有着非常实用的效果。

（1）利用视觉来对数控机床的故障原因进行查找，最为常见的观察就是：检查数控机床中是否出现机械性的损伤；线路是否出现烧焦变形现象；各类电阻有没有发现变色或烧毁现象；机床内部运转部件是否出现掉落物或流出物；一些保护性的部件是否出现跳闸；熔断器是否出现熔断现象；机床内部部件有没有出现松动或脱落的现象；操作者编写的控制程序是否正确等等。

（2）对数控机床的内外部进行气味检查，当数控机床运转时发生摩擦现象时，会出现相应的烧焦气味；线路灼烧或漏电时也会出现一定的焦糊气味，同时还可能伴随着放电的声音。

（3）利用手来进行数控机床相关部位的振动检查，可以判断出设备是否出现故障。此外，还可以通过接触来感知设备的运转温度是否处于正常的状态下。

3.2报警信息诊断法

随着自动化技术的不断发展，现代数控机床设备的自诊断功能不断强大，很多的简单故障，数控机床都可以自动诊断出来，并能根据故障原因进行简单的处理。当故障发生时，相应的故障警报会自动进行报警，并指出故障原因。

3.3机床参数检测法

对于数控机床而言，系统内部的参数丢失或设置不恰当都可能引起相应的故障发生。因此当数控机床出现故障时，应该对系统的参数设置进行核对。比方说在测量机床的往返精度时发现，X轴在从正向向反向转换时，让其走0.01mm，而从千分表上没有变化，X轴在从反向到正向转换时，也是如此。因此怀疑滚珠丝杆的反向间隙有问题，从系统说明书上可以得知，数控系统本身对滚珠丝杆的反向间隙具有补偿功能.根据说明书调整机床数据反向间隙的补偿数值，使机床恢复了正常工作。

3.4测量法

测量法在诊断数控机床故障时是一种较为常见的方法，它主要是利用相序表.示波器等仪器对机床的各种线路进行检测。比方说，在对数控机床的三相电进行检查时，可以利用相序表，如果三相电的相序正确的话，那么相序表会按照顺时针的方向进行旋转。另外，还可以使用双通道示波器进行检查，当三相电相序正确时，不同两厢电之间的波形相位的差值为120°。

3.5备件置换法

对于一些涉及控制系统的故障.有时不容易确认是哪一部分有问题，在确保没有进一步损坏的情况下。对怀疑有故障的部件或元.器件用相同的备件或同型号机床j：或本机床上其他部分的相同部件或元.器件来替换，以确定是否发生故障。一台采用FANUC OTC系统的数控车床启动后，数控系统屏幕没有显示，检查数控装置，发现所有的指示灯都不亮，检查其卜所有的熔断器，都没有损坏。检查其输入电源也正常没问题，可以肯定是电源模块出现了问题，更换系统电源后机床恢复了正常使用。

3.6原理分析法

原理分析法是根据数控机床的组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，从各部件的工作原理着手进行分析和判断，以确定故障部位的诊断方法。这种方法的运用，要求检修人员对整个数控系统和每个部件的工作原理都有清楚的.较深的了解，才能对故障部位进行定位。

总之，现实的数控机床设备越来越复杂，功能越来越多样，同时出现的故障类型也是越来越多样。但是只要相关的人员不断进行学习，从实际中吸收相关的经验，结合多样化的诊断方法，相信数控机床的故障维修问题也会得到一个合理的解决。 [科]

【参考文献】

[1]郑伟.浅谈数控机床常见故障诊断与维修，科技信息（学术版），2008（2）.

[2]杨金荣.浅谈数控机床的故障诊断与维修，中国科技博览，2010（21）.

[3]高白川.浅谈数控机床诊断与维修的方法，科技信息，2010，02（23）.

数控钻铣床故障分析 篇3

经检查, 机床系统的强电回路正常, 系统输入电压直流24 V正常, 且风机工作正常, 因此判断故障原因在系统本身。考虑到机床使用较久且操作面板部分按键已失效, 附近一台曲轴加工中心闲置, 系统也是西门子810M, 因此, 将曲轴加工中心的数控系统换到该机床上, 通过RS232通信接口将程序和数据传入存储器内, 重新启动, 系统显示4号报警, 即测量系统的单位与输入系统的单位之间匹配不合理。检查机床数据的设定, NC MD 5002=00100010, 根据该机床的配置, 进给轴控制分辨率与输入分辨率均在精度范围内, 且满足控制分辨率小于输入分辨率, 匹配合理。因此, 该报警指示与实际情况并不相符。

起初, 以为数据在传输过程中出现丢失, 于是降低波特率重新传输, 试验多次后, 报警依然未解除。

经过仔细对比校正, 原来两台机床虽然同为西门子810M系统, 但版本号不相同。重新启动进入系统初始化菜单, 找到软件版本号, 将NC MD 157=1223更改为NC MD 157=1237, 再次启动, 报警解除。

数控雕刻机主轴常见故障解析 篇4

数控雕刻机主轴是数控雕刻机的重要组成部分,如果雕刻机主轴出现故障将直接影响雕刻机正常工作,造成经济损失,小编总结了数控雕刻机常见的故障及处理方法，供广大用户朋友参考。

1.主轴电机发烫。解决办法：检查水泵是否工作，循环水是否低处液面。

2.主轴电机声音异常。解决办法：

1、电机是否超负荷运转；

2、电机内部存在故障，送修或更换。

3.主轴电机无力。解决方法：检查电机线是否缺相，电缆线是否短路

数控机床故障分析研究 篇5

关键词:数控机床故障分析分类

中图分类号:TP2文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0060-01

1 数控机床故障分析的基本方法

故障分析是进行数控机床维修的第一步,通过故障分析,一方面可以迅速查明故障原因排除故障:同时也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说,数控机床的故障分析主要方法有以下几种。

1.1 常规分析方法

对数控机床进行常规检查,主要是对机、电、液部分用这样的方法,通过检查可以得出故障的原因。通常状况下,这种检查方法用于CNC伺服驱动、电动机和主轴驱动部分。检查输入輸出信号是否正确连接。检查电源是否达到要求。伺服驱动的印刷电路板的安装是否牢固,电位器调整是否正确,检查接插部位有无松动现象,检查机械部件和电器元件是否损坏等情况。

1.2 动作分析方法

采用液压和气动控制的数控机床部位,可以通过诊断动作判断故障原因,包括自动换刀装置,夹具,传输装置等。观察数控机床的实际动作,可以判断哪些部位动作不良,就可以得到故障的原因。通过这样的分析,可以很轻松的查出故障点。

1.3 状态分析方法

在目前的数控系统的伺服给进系统和主轴驱动系统,都可以用动态和静态两类检测方法来检测执行元件的工作状态得出故障的原因,这事目前应用于数控机床最普遍的方法。一般情况下,参数包括:输入输出电流,输入输出电压和给定实际转速等情况,来判定位置实际负载情况。

1.4 操作、编程分析方法

一般情况下,手动单步来执行自动换刀工作和自动交换工作台的动作可以检测加工指令。通过操作和编制测试程序,可以得出故障的原因。并且可以得出故障的部件,同时还可以检查编制的程序是否正确。

1.5 系统自诊断方法

这种方法是利用系统内部自带诊断程序和专用的系统诊断软件,通过检测系统内部关键硬件和系统控制软件来进行自我诊断和测试,主要包括数控机床开机自诊断和在线监控与数控机床停机测试。

2 数控机床常见故障分类

2.1 按故障发生的部位分类

(1)主机故障:数控机床的主机一般是指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有:机械部件安装、调试、操作使用不当等原因导致的机械传动故障。导轨、主轴等运动部件的干涉和摩擦过大等原因导致的故障。机械零件损坏和联结不良等原因导致的故障,等等。

主机故障主要表现为传动噪声大、加工准确度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良,是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养，控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。

(2)电气控制系统故障:从所使用的元器件类型上,根据通常习惯,电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类,“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分．硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障,常见的有加工程序出错,系统程序和参数的改变或丢失,计算机运算出错等。“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修、诊断较为方便,但由于它处于高压、大电流工作状态,发生故障的几率要高于“弱电”部分，必须引起维修人员的足够的重视。

2.2 按故障的性质分类

(1)确定性故障

确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件,数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数控机床上最为常见,但由于它具有一定的规律,因此也给维修带来了方便。确定性故障具有不可恢复,故障一旦发生,如不对其进行维修处理,机床不会自动恢复正常．但只要找出发生故障的根本原因,维修完成后机床立即可以恢复正常。

(2)随机性故障

随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽,很难找出其规律性,故常称之为“软故障”,随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难,一般而言,故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。随机性故障有可恢复性,故障发生后,通过重新开机等措施,机床通常可恢复正常,但在运行过程中,又可能发生同样的故障。

2.3 按故障的指示形式分类

(1)有报带显示的故障:数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况:指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯(一般由LED发光管或小型指示灯组成)显示的报警．根据数控系统的状态指示灯,即使在显示器故障时,仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质。因此，在维修、排除故障过程中应认真检杳这些状态指示灯的状态。显示器显示报警是指可以通过CNC显示器显示出报警号和报警信息的报警。由于数控系统一般都具有较强的自诊断功能,如果系统的诊断软件以及显示电路工作正常,一旦系统出现故障,可以在显示器上以报警号及文本的形式显示故障信息。数控系统能进行显示的报警少则几十种,多则上千种,它是故障诊断的重要信息。

(2)无报警显示的故障:机床与系统均无报警显示,其分析诊断难度通常较大．需要通过仔细、认真的分析判断才能予以确认。特别是对于一些早期的数控系统,由于系统本身的诊断功能不强,或无 PLC 报警信息文本,出现无报警显示的故障情况则更多。

2.4 按故障产生的原因分类

(1)数控机床自身故障:是由于数控机床自身的原因所引起的,与外部使用环境条件无关。数控机床所发生的极大多数故障均属此类故障。

(2)数控机床外部故障:是由于外部原因所造成的。供电电压过低、过高,波动过大:电源相序不正确或三相输入电压的不平衡;外来振动和干扰等都是引起故障的原因。

综上所述,通过研究数控机床故障的分析方法和类型,可以更好的维护数控机床,提高数控机床使用效率,增加企业效益。

参考文献

[1]张凯主编.可编程控制器教程.东南大学出版社,2005.

数控机床参数引起的故障 篇6

检查数控机床参数, 发现许多参数与原来数值不同, 变化较大, 因此可以肯定机床参数变化, 是引起机床故障的原因所在。要修改GSK980T系统数控机床的参数, 首先要打开参数开关。操作顺序为:“选择录入方式 (MDI) , 按设置键, 显示参数, 按翻页键, 显示参数开关, 再按D/L键, 即可打开参数开关 (按W键关参数开关) 。”上述操作完后, 发现参数开关不能打开, 因此, 数控机床参数无法修改。

考虑到机床出厂时, 参数应存放在GSK980T系统电子盘上备用, 可进行读盘操作来恢复参数:同时按住“1”键和“输入”键后, 再接通系统电源, 待屏幕中央出现提示后同时松开“1”和“输入”键, 再按复位键 (RESET) 即可 (恢复数控机床配置步进电机型标准数据, 要同时按“3”键和“输入”键再接通系统电源, 其他操作相同) 。参数恢复后, 机床正常。经比较第9号参数, 有报警时为“00000010”, 正常时为“00000011”, 查参数说明书, 9号参数个位 (ALMX) 是X轴驱动器报警电平选择, “0”为高电平, “1”为低电平, 由于原来9号参数个位是0, 驱动器状态为‘1’ (低电平) , 故会误认X轴驱动器有故障而报警。

例2一台GSK928T系统的数控机床, 屏幕未出现报警, 但X和Z轴手动及自动状态下运行时都只能慢速移动, 不能快速移动。该数控机床配置驱动器为步进电机型, 经查, 驱动器上无报警显示, 驱动器输入电源也正常。为了排除驱动器和步进电机故障的可能性, 在机床手动状态下, 使Z或X轴慢速运行, 人为阻碍其丝杆转动, 检查Z或X轴慢速运行力矩, 发现Z或X轴慢速运行时力矩很大, 因此可排除驱动器及步进电机有故障的可能性。

检查数控机床参数, 发现1号参数150 (手动快速使用的速度数值) 太小, 改为4000后, 数控机床即正常了。

例3一台西门子802S系统的数控机床, 由于机床某个部件有故障, 因此较长时间未通电。待机床部件重新装上后通电发现, NC上电后屏幕出现一片英文符号 (原机为中文操作版) , 且屏幕下方无操作软件菜单出现。估计机床参数丢失所致。

数控设备故障维修实例 篇7

一台数控铣镗床的Y轴在快速移动时出现振动。在确认导轨润滑没有问题的情况下, 将电机后盖拆下, 检查坐标轴的速度调节器 (测速发电机) , 露出测速发电机的换向器。发现碳刷磨下来的碳粉积存在换向器上片与片间的槽内, 导致测速发电机片间, 被短路的元件一会在上面支路, 一会在下面支路, 一会又正好处于换向状态, 因此, 出现三种不同的测速反馈电压, 导致不可避免的振动现象。用一个较尖锐的镊子, 将每个槽里的碳粉清理干净, 用金相砂纸轻轻地打磨后用乙醇擦干净, 再放上碳刷即可。清理时别弄破绕组, 不可用掺水的酒精擦换向器, 否则容易引起绝缘电阻下降。

一台TND360数控车床X轴方向有时出现过载报警。操作者反映:该机床为精加工或半精加工, 切削量不大, 切削时产生的力不致于导致过载;空载移动X轴时也会产生报警。手盘滚珠丝杠, 排除了机床导轨摩擦力过大 (镶条过紧) 及滚珠丝杠副由于滚珠或滚道损伤造成的负载过大。伺服电机的输出端与滚珠丝杠是采用机械式的过载离合装置连接方式。在过载离合的同时, 产生约10mm轴向位移, 位移通过磁感应开关检测, 在过载离合的同时向NC报告过载。经观察, 该保护装置并未真的动作产生位移, 而是伺服电机输出端同步齿形带由于长时间磨损, 其中的一段钢丝已经绞出, 随着同步带的运动, 有时使磁感应开关感应, 导致所谓的过载报警, 更换新的同步齿形带后故障现象消失。这样的"假过载"报警在后来维修的数控设备中也曾出现过, 不同的是由于磁感应开关的锁紧螺母松动后, 因安装孔是长孔, 感应开关在长孔上产生位移, 与金属件感应后发生报警。

一台数控磨齿机在磨削时工件架移动速度不均匀。检查液压系统的压力值符合使用标准, 现场调节该控制支路的节流阀, 故障现象依旧。拆解节流阀, 发现该节流阀的节流口处有一层附着物, 经分析, 由于液压系统工作后油液温度升高, 致使油液氧化生成的胶状物和油液中原有的杂质一块在节流口表面形成了附着层, 并不断堆积又不断被高速通过的油液冲掉一部分, 导致流量不断地出现波动, 从而在没有调节节流阀的情况下发生执行元件运动速度变化的现象。采取在清洗节流阀的同时, 提高油液过滤器的过滤精度, 选用5～10μm过滤精度的过滤器, 彻底清洗液压系统及油箱并更换新的液压油后故障消失。选用合适的过滤器, 尽量避免液压油的污染和定期更换油液对提高液压系统工作的可靠性有着重要的意义。

数控机床故障维修4例 篇8

查看主轴伺服驱动单元显示“AL-09”报警, 表明主轴模块晶体管回路过载, 这与负载、主轴伺服驱动单元及电机有关。该故障只在钻孔和使用切刀时出现, 当钻孔和使用切刀加工时, 主轴只抖动而不转动, 随后出现报警。调出伺服诊断画面, 发现主轴在钻孔和使用切刀时负载表显示负载达到200%。怀疑负载过重, 但从卡盘处用手旋转卡盘, 很轻巧。屏幕显示转速正常, 排除编码器故障。使用万用表和摇表检查电机三相平衡和绝缘, 均正常。互换故障机床和其他机床的主轴伺服驱动单元, 故障转移, 最终确认是主轴伺服驱动单元损坏。

例2美国哈挺COBRA 42型数控机床, 采用FANUC 21T系统, 机床出现446#报警 (硬件检测到X轴的内置编码器断线) 。

根据提示判断是X轴编码器问题, 更换编码器、电缆及X轴伺服驱动单元, 故障依旧。该报警只在转速变换和刀台换刀时出现。检查程序发现报警出现时光标都是停留在M03 S1600;M06 TXX处 (转速为1600r/min, 然后换刀TXX) 。判断故障和转速有关, 该机床主轴为变频器控制, 检查变频器主回路模块, 发现其中1个模块的参数已经变化, 更换变频器模块, 故障消失。由于变频器模块损坏, 带负载能力变低, 当转速由某个低转速向高转速变换时 (程序M03 S1600处) , 负载加大, 引起故障, 而此时刀台正开始换刀 (程序M06 TXX处) , 这时变频器故障出现的时间滞后就引起刀台通信错误, 出现446#报警。

例3台湾侨福HMC-500型卧式加工中心, 采用FANUC0M系统, 加工中心换刀时经常出现换刀臂与主轴卡住。

故障原因是主轴定向不准, 主轴定向与编码器、主轴伺服驱动单元有关。该主轴的定向方式采用编码器型主轴准停装置。定向的动作过程为当执行定向指令M19时, 主轴即以参数设定的方向与速度旋转。当旋转到主轴编码器内的一转信号即参考点时, 主轴即减速运行到参数设定的偏移值处停止, 到达定向点。修改主轴定向偏移参数, 定向位置仍不准, 将主轴伺服驱动单元与其他机床交换, 故障依旧。拆下编码器解体, 发现编码器轴晃动。由于编码器里轴承磨损, 轴与编码器在旋转时不能做到同步, 导致编码器信号不稳定, 引起定向不准。更换编码器里轴承, 重新组装好编码器, 安装、试车, 一切正常。

例4宝鸡SK50P型数控车床, 采用FANUC 0i T系统, 车床工作时经常出现急停报警, 隔一会儿急停又自动解除。

数控系统报警类故障浅析 篇9

数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度以及动作顺序等实现自动控制的控制系统, 是数控机床最关键的核心组成部分, 类似人的大脑。在数控机床自动运行加工过程中, 要求数控系统对数控机床的伺服控制部分与辅助控制部分在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。

2. 数控系统故障报警形式

系统故障产生的报警分为:系统硬件故障报警、操作类报警、NC报警、PLC报警等多种类别。当数控系统一旦发生故障, 借助系统的自诊断功能, 往往可以快速、准确地查明原因并确定故障部位, 并以报警指示灯、报警号、PLC状态梯形图的形式显示给用户。

FAUNC数控系统有高端型、中端型、经济型多系列产品应用于数控机床控制中。下面仅以FAUNC 0i以及0Mate系列数控系统为载体, 对其在使用中产生的常见的9XX报警类故障进行故障机理分析及故障诊断排除。

3. FAUNC数控系统故障处理思路

FAUNC 0i以及0i Mate系列的系统主模块由主板、CPU卡、显卡、伺服轴控制卡、FROM/SRAM存储卡和电源单元组成。

在FANUC 0i以及0i Mate系列数控系统中常见报警现象有: (1) 以9XX的数字形式显示在数控系统显示屏上提供给用户; (2) 在主板上LED状态指示灯显示非0或有红色二极管指示灯亮。

就以上报警信息而言, 一般排除方法要从外围故障与硬件故障入手分析。外围故障处理方法: (1) 重启系统多次; (2) 检测24V电源是否在允许的正常范围之内; (3) 重装系统相关参数。硬件故障处理方法: (1) 存储卡故障; (2) 母版故障。

4. 常见故障案例分析

下面具体对以9XX的数字形式显示在数控系统显示屏上的常见故障进行分析处理:

(1) 900故障。系统ROM奇偶校延错误报警。系统开机时, FROM/SRAM以及DRAM工作过程, 出现900报警号, 大多数是FROM故障, 主要故障原因:存储卡坏了;FROM存储内容丢失或是破坏;主板故障。一般是存储卡故障, 若更换存储卡, 故障未解除则为主板故障。此类报警故障不易产生。

(2) 912—919故障。系统动态存储器DROM故障。系统开机启动时, 存储在FROM中的内容登录到动态存储器DROM过程中产生错误发出该类报警号。属于硬件故障, 处理方法是更换CPU卡或母版 (主板) 。

(3) 910、911、935故障。SRAM故障, 在静态存储器SRAM中存有系统参数、加工程序、螺距补偿等参数, 当出现以上报警时, 说明SRAM存储的参数存在故障。常见故障原因:电池电压不足;系统参数不全;或有干扰。系统存储用电池为3V锂电池, 主要是作为SRAM参数存储备份之用。当3V锂电池电压低于2.6V时显示“BAT”给用户, 表示该类故障是电池电压不足报警, 用户应该及时正确地在系统通电状态下更换系统电池, 以免参数丢失。若故障原因是系统参数不全引起则重新安装SRAM参数即可。

(4) 920故障。该故障与轴卡有关, 用于监控轴卡与CPU卡。常见处理方法:检查伺服模块连接处光缆是否接触不良;重装与轴控制有关的系统参数。

(5) 926故障。系统FSSB报警, 该故障常常发生。故障原因:光缆故障或某个放大器坏了。一般处理方法:检查放大器与放大器之间的连接光缆是否接触不良。

(6) 930故障。该故障属于数控系统外围故障, 一般是CPU死机现象, 处理方法:重启系统多次。

(7) 950故障。PMC系统报警, 属于外部故障。故障原因:I/O Link总线通讯不畅;信号短路;保险烧坏。

(8) 951故障。系统的主CPU工作时随时监控PMC的运行状况, 当检测PMC控制有问题时产生该报警。主要故障原因是PMC控制回路有问题, 需要更换母版。

综上所述, 常见的9XX报警可概述为四种:系统存储卡有关的报警故障900、910、911、935、912—919;轴卡相关的报警故障:920、926;CPU相关的报警故障:930;PMC相关的报警故障:950、951。快速准确地根据系统报警号进行系统故障诊断, 是数控系统正常启动稳定运行的保证, 也是数控机床完成实时化准确控制的有力保障。

参考文献

刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京:机械工业出版社, 2009.

数控加工中心故障排除的探讨 篇10

【关键词】 加工中心 数控系统 自诊断功能

【中图分类号】 G718.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）04-020-01

JCS-018立式加工中心，其系统采用日本FANUC-BESK7M系统全功能数控机床，7M系统采用16位微处理器控制，伺服驱动单元为大惯量直流伺服电机，主电机由三相全波可控硅无环流电路驱动，旋转变压器作为位置检测元件，测速发电机构成速度反馈，该机床在运行中曾发生多次异常报警和异常现象，我们根据CRT显示的报警答号将故障迅速排除，保证了机床的正常运行。

例1. 故障现象，CRT显示05#07#报警

故障检查与分析：查FANUC- BESK7M系统维修手册，05#为紧急停车信号接通，07#系速度控制单元报警，从维修手册中看，05#报警是由紧急停车造成的，排除故障较容易，如急停开关是否压上，X、Y、Z各轴超程限位是否压合，检查均正常，按清除键，05#消失，07#报警仍存在，抬起手05#又现。经过分析，认为07#报警是关键，由它异常后，而采用紧急停车来加以保护，从而同时出现05#、07#报警。对于07#报警，维修手册中指出：任意一轴的速度控制单位处于报警条件，或电机电源线的接触器断路。产生该报警，可考虑以下原因：①电机过载。②速度控制的电源变压器过热。③速度控制电源变压器的电源保险丝断。④速度控制单元的保险丝断。⑤在控制部分电源输入支架上，接线座的ZMGIN和2点间的触点开路。⑥在控制部分电源输入支架上，交流100V保险丝（F5）断。⑦连接速度控制单元与控制部分之间的信号电缆断开，或者从插头中脱落。⑧由于某种其它伺服机构报警，电机电源线上的接触器（MCC）断开。

分析：逐一检查，先易后难。A项：用表查热元件是否异常，并且是在开NC后，X轴、Y轴、Z轴，刀库各轴未移动而产生05#、07#报警，故A项否。B项：用手摸变压器，不过热，用万用表查OH1、OH2正常，检查C、D、F中的保险，未断。E项：用万用表查接线调的ZMGIN和2之间的触点，结果通，正常。故矛盾集中在G、H上，用万用表电阻挡检查，发现Y轴速度控制单元板有异常。因为电机有一过热保护，在此电气接线中是各轴相互串在一起的，并且应有24V电压。其过程为24V→X轴过热保护常闭→速度控制单元→Y轴过热保护常闭→速度控制单元→Z轴过热保护常闭→Z轴速度控制控制单元→刀架过热保护常闭→刀库速度控制单元→NC为正常，当检查到Y轴过热保护常闭→Y轴速度控制单元→Z轴过热保护常闭时不通，断路，故检查Y轴速度控制板，由线查找，发现一短路棒断路，油腻太脏造成，清洗后插上，开机正常。

例2. 故障现象，主轴不能定向，负载表达红区08#报警

故障检查与分析：查机床维修手册，08#报警为主轴定位故障，根据手册要求，我们打开机床电源柜，在交流主轴控制线路板上，找到7个发光二极管（6绿1红），这7个指示灯（从左到右）分别表示①定向指令②低速档③磁道峰值检测④减速指令⑤精定位③定位完成⑤试验方式（①一③为绿，①红）在机床定向时，观察这7个指令灯的情况如下，1#灯亮，3#、5#灯烁，这表明定位指令已经发出，磁道峰值已检测到，定位信号检测到，但是系统不能完成定位，主轴仍在低速运行，故3#、5#灯不断闪烁，从以上情况分析，我们怀疑是主轴箱上的放大器问题，打开主轴防护罩，检查放大器同时，发现主轴上的刀具夹紧油缸软管绕成绞形，缠绕在主轴上，分析这个不正常现象，我们判断就是该软管盘绕，致使主轴定位偏移而不能准确定位，造成D8#报警，将该较管卸下回直后装好，又将主轴控制器中的调节电位器RV11（定位点偏移）进行了重新调节，故障排除，报警消失，机就恢复正常运行。

例3. 故障现象：开电源，开NC电源各轴回零后，当轴主执行M03起动时，产生01#报警

故障检查与分析：查维修手册。01#报警为主轴系统内的故障，可由主轴伺服装置内的指示灯指示内容。检查交流主轴伺服装置内的指示灯为8421中的4号灯亮，4号灯亮指示内容为交流耦合电路的F1、F2、F3熔断，而4号故障又分为以下四种情况①交流电源阻抗过高；②功率晶体管烧毁；③二极管或可控硅组件烧坏；④浪涌吸收器和电容损坏。

据此分析依次检查各项，只有保险断两相，其它无问题，故更换保险，开机床电源开关，测交流电压正常，开NC电源，正常操作，当程序执行到M03时，主轴刚一起动，又产生01#报警，检F1、F2、F3又断原先两相，故综合分析，抛开维修手册提示的内容，检测外围，当检测到母线排分线盒时，发现其中一相线断，因此故障现象为断其它两相，修复分线盒，开机就要电源，执行M03时正常，故障解决。

例4. 故障现象：正常加工执行程序，当执行换刀动作M06时，刀套下，主轴不定向，不换刀，主轴又按下把刀的程序继续加工，无报警

故障检查与分析：执行换刀指令M06动作顺序为，主轴定向，刀套下，75度转出，手臂下，180度回转换刀，手臂上，75度转回，刀套上，180度油缸复位，而后发出FIN指令，再执行下段程序。结合故障分析，检查PC输出板，执行换刀动作的元器件，当检查到G3时，发现异常。正常时，G3在换刀时，其管角2为高电平，3为高电平，24V送不出，而执行换刀动作，当换刀完毕后，管角2变为低电平，而使24V电压送出，发出FIN，即MT信号执行完毕，管角2现在无论为高电平或低电平，FN信号发出，均有24V输出，MT信号执行完毕送出，从而NC执行下段程序。其刀具尚未交换，易发生撞件的可能。据此，我们拆下G3芯片，其为干簧电器，去市场买此芯片，没有买到。我们根据其性能而采用松下DSZY-S-DC5C代替，故障解决，从换至今一年多没在发生类似故障。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 关雄飞.数控加工技术综合实训.北京.机械工业出版社，2006.

[2] 林宋，田建君.现代数控机床.北京.化工出版社，2003.

[3] 新编数控机床加工工艺与编程操作及故障诊断维修技术实

数控机床常见故障维修简介 篇11

数控机床是现代加工制造业的关键设备, 在设备的使用过程中, 难免会发生故障, 做好对于故障数控机床的维修与保养, 提高数控机床的使用效率, 保障生产的正常进行有着十分重要的意义。

1数控机床故障维修诊断的必要性

数控机床的维修最主要的就是需要做好对于故障点的排查与诊断, 摸清脉门, 从而实现对症下药。做好对于数控机床的维修就是需要根据数控机床所报警的种类、特点等表象出发找出造成故障的根本原因。随着电子技术与控制技术的快速发展, 数控机床在故障诊断方面发展迅速, 通过对机床运行过程中的各项数据指标进行检测, 可以对数控机床的运行状态等有着深入的了解, 并对异常信号进行对比分析, 以报警的形式在屏幕中显示出来。

做好对于数控机床的维修关键是要做好对于数控机床故障的诊断, 现代的数控机床的故障诊断主要包含:实时监测技术、故障分析诊断技术和故障修复等几个方面的内容。其中在数控机床的故障诊断中较常采用的方法有:直观法、CNC系统自诊断方法、功能程序设计、模块交换法、原理分析以及PLC程序判断等多种方法。其中直观法主要是指通过维修人员对于数控机床运行过程中所发出的声、光、味等多种现象进行分析, 找出可能的故障发生方向, 从而找出可能的故障发生点。直观法是一种应用较为广泛的方法。CNC系统自诊断法依靠的数控机床所具有的数控系统对数控机床的工作状态进行监控, 并在异常情况发生时将其显示在控制屏幕中为维修人员指明维修方向。功能程序测试法则是依靠编制一些功能性的测试程序, 运行这些程序从而检测数控机床的功能是否准确, 并对异常点进行检测。模块交换法则是在对数控机床故障检测的过程中, 利用好的电路板、模块等对数控机床故障怀疑点进行替换从而确定故障发生点的方法。原理分析法则是从数控机床控制系统的运行工作原理出发, 从各部分的逻辑关系入手对数控机床的故障点进行逐一排查, 从而确定故障发生的实际位置。PLC程序法则是通过使用数控机床系统对数控机床中的I/O信号进行查看, 检查PLC程序从而实现对于数控机床故障的判断。除了以上方法外, 数控机床维修过程中还有参数检查法、测量比较法等多种方法, 在数控机床维修过程中通常采用的是几种方法结合使用的方式来加快对于故障点的判断, 在分析的基础上不断缩小故障怀疑范围, 直至找到故障点。

随着电子、自动控制技术的不断发展, 现代数控机床的集成化、数字化的程度也越来越高, 且数控机床中所采用的各类传感器能够实现对于数控机床运行状态的不断监控, 可以将故障点及时地显示在控制屏幕上, 极大地方便了数控机床对于故障点的定位, 数控机床维修的过程中应当加强对于数控机床系统的了解, 以及在线监控、诊断技术的学习以满足数控机床对于维修的需要。

2常见数控机床电气故障的诊断与维修

2.1数控机床电源故障分析

电源是数控机床电气系统中的重要组成部分, 供给整个数控机床的能源需求, 其供给电压是否正常、稳定将会对数控机床的正常运行产生非常重要的影响。由于我国的电网运行过程中具有较大的波动和高次谐波影响, 因此在数控机床维修的过程中需要考虑到电源对于数控机床正常运行的影响。

2.2数控机床的位置检测报警

对于数控机床报位置检测故障具有以下几种原因: (1) 可能是位置测量系统出现问题造成的报警。 (2) 机床没有给定信号使其坐标轴发生移动或是漂移, 从而显示报警。在维修此类报警的过程中首先打表检测机床是否有位置移动, 如未移动则需要检测其测量回路的线路是否正常, 最后检查电机编码器、光栅尺以及机床位置测量模块等硬件。

2.3数控机床无法找到机床零点

机床在回零的过程中无法找到机床零点, 造成这一故障的原因有:机床的回零检测开关故障、编码器损坏或是接线开路, 光栅尺受污染或是线路损坏都有可能造成数控机床的回零失败。

2.4数控机床伺服系统的故障诊断

在自动控制系统中将输出能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为伺服系统, 在数控机床系统中伺服系统主要被用于数控机床进给轴的移动和主轴转速的控制, 在其工作的过程中, 通过对指令脉冲输入给定值, 并与数控机床的输出量进行对比, 将两者之间的差值应用于对系统运行状态的调节, 实现对于数控机床的自动控制。在伺服系统运行过程中的故障主要有以下几种: (1) 超程, 在数控机床运行过程中主要有软、硬两种限位实现对于数控机床运行的保护, 当发生超程报警时只需要将轴反向摇出限位区并消除报警即可, 如报警无法消除应当检查限位开关是否正常。 (2) 过载, 在数控机床运行的过程中, 负载过大等都会造成伺服电机的电流增大, 从而产生报警, 有时数控机床运行过程中驱动控制单元、驱动元件或是电机本身故障等也会引起数控机床的系统报警, 当过载报警发生时需要对数控机床的运行状态进行检测, 看是否是由机械故障所引起的, 如不是则检查系统的模块是否正常。 (3) 数控机床的伺服电机无法转动, 数控机床的数控系统传送至进给驱动单元的数据除了速度控制信号外, 还有使能信号, 其通常为DC+24V, 当伺服电机无法转动时通常采用的是检查控制系统是否有输出信号, 检查使能信号是否接通, 对于与进给系统相关的机场外部I/O信号进行检测, 看是否有条件不满足点, 分析数控机床的PLC梯形图以确定数控机床进给轴的启动条件逐步排除干扰。 (4) 机械传动间隙, 在数控机床的进给传动链中, 常常会由于传动元件的键槽与键之间的间隙造成数控机床的传动存在一定的偏差, 因此在数控机床维修过程中应当对进给轴的轴承进行锁死, 防止进给轴出现攒动, 同时对于数控机床的反向间隙进行补偿以提高数控机床运行的准确性。

3做好对于数控机床的维护与保养

良好的数控机床维护与保养对于提高数控机床的可靠运行时间、延长机床的使用寿命有着十分重要的意义。在数控机床的日常维保过中应当做好对于数控机床定期维保, 对于发现磨损较为严重的零部件需要及时予以更换, 做好对于电气柜的日常清理, 避免因灰尘过多而造成短路, 同时还需要做好对于机床电池的定期更换, 做好对于检测反馈元件的定期维护。数控机床的保养主要集中在: 电压是否正常、各线路的连接是否牢固、触点是否良好、各继电器接触器工作是否正常以及机床的风扇、过滤网的定期清理等。

4结束语

数控机床是在工业加工制造领域应用较多的设备, 其一旦发生故障将会严重影响生产任务的完成, 做好对于数控机床的及时维修对于确保数控机床的运行效率保障生产的高速有效的进行有着十分重要的意义。文章在总结分析数控机床维修要点的基础上对数控机床维修的主要方法与常见的一些数控机床故障进行了分析阐述。

参考文献

[1]龚仲华.数控机床维修技术与典型实例—SIEMENS 810/820系统[M].人民邮电出版社, 2006.

[2]赵中敏.数控机床可维修性设计及其关键技术研究[J].四川工程职业技术学院学报, 2008, 2.