數控機床故障檢修幾例

1、數控機床故障檢修幾例CNC數控機床檢修實例 1 CNC數控機床不能起動 11故障現象 一臺沈陽第三車床廠sl一296A型數控車床，工作臺加工過程中出現CNC數控機床檢修實例   1 CNC數控機床不能起動 11故障現象 一臺沈陽第三車床廠sl一296A型數控車床，工作臺加工過程中出現CRT無顯示(俗稱黑屏)，當重新按車床NC起動按鈕，數控機床也不能恢復正常，各項加工功能均無。據操作者講，幾天前偶而出現同樣故障，但能重新啟動且工作如常。 1  2故障檢測與分析處理 根據圖1電氣原理，首先檢測數控系統(tǒng)的FANUC-0TMATEE2電源單元，控制單元的MTEE2ADC一

2、與CRTMDI部件，采用先易后難方法： a先查看-SB1，-SB2啟動與停止按鈕無損壞，觸點良好。 b再查看J37，J27，J38，等多頭線電纜與叉頭無松動等異?，F象。 c當檢測到CRTMDI單元時發(fā)現+24 V供電沒有到位。而電源單元的LED綠燈已亮，證明AC輸入正常，并實測出該輸出電壓勻在正常范圍之內這說明電源單元本身良好。 d經檢測后分析：可能電源與CNC系統(tǒng)啟動電路有故障，按此思路，仔細檢查NC電路，懷疑是0N、0FF、COM三條信號線在機床中經多節(jié)插頭插座串聯(lián)導致的故障，為快速證明判斷證確與否，采用“信號短路法”，將電路圖中CP3處的ON、0FF、COM信號在插座XPS54(1)、X

3、PS54(2)、XPS54(3)的三個插孔內，進行短路處理后，合上機床總電源，這時NC立即啟動。CRTMDI面板顯示正常,經試車機床的各項加工功能運轉正常；也無其他異常報警。隨后進一步處理；實測經校線(俗稱叫線)，發(fā)現故障點是在XPS62(2)的插頭處，電信號線脫焊所造成CNC程序啟動后數控系統(tǒng)不能復位，經焊接處理后故障徹底排除；故障檢修完畢。  2主軸電機過熱故障 21故障現象 一臺s1-296A數控車床在加工運轉時發(fā)生“啃刀”現象并造成刀具損壞。 22故障檢測與分析處理 a用手動JVC慢跑模式將車床X，Z軸調至原點，重新啟動加工程序，進行試車，當工作臺快速進給到加工位置時主軸仍不

4、轉，至此確診為交流變頻主軸電機調速系統(tǒng)存在故障。 b根據圖2分析主軸電機是由FR-SF-2-15K交流變頻器控制轉速的(因機床廠家不提供交流變頻器內部圖紙)故采用“數學模糊檢修法”，視交流變頻器內部為黑匣子”只需檢查其外部各功能接口狀態(tài)即可判斷。 c首先察看交流變頻器控制系統(tǒng)的LED報警顯示內容。 d為區(qū)分是過熱(指電動機本身過熱)還是過載(指電動機所帶負載過重，轉動過沉)保護，當時憑經驗手摸電動機外殼已經很燙，用大風扇進行強制冷卻一段時間后，電動機熱度下降。重新試車，主軸電機轉動正常；至此判斷該例為典型的電動機過熱故障。拆卸該主軸電機，仔細檢查后發(fā)現是獨立散熱風扇電機軸承損壞，散熱不良，引起

5、主軸電機過熱報警，導致數控車床主軸在加工運轉時突然停止轉動，發(fā)生“啃刀”故障。 e更換獨立散熱風扇電機后，S1296A數控車床加工運轉正常，故障排除。  3主軸電機不轉故障 3.1 故障現象     一臺S1-296A數控機床，早班生產一開機，出現主軸電機不轉，主軸變頻系統(tǒng)LED也顯示報警，但主軸電機外殼不熱，數控系統(tǒng)的其它功能正常。 3.2故障檢測與分析處理      a用手動及JVC慢跑模式將工作臺調至原位，重新啟動車床使其故障再現，以便來確認其故障的真實性，結果證實故障如初。 &

6、#160;   b用手摸主軸電機外殼溫度不高，根據主軸電機沒有溫升，從而排除是機械負載過重引起故障。     c檢測變頻器與數控系統(tǒng)內置PLC的有關控制接口如圖2所示；先測得+24，ALM一組控制信號已到位沒問題，懷疑主軸電機內置過載控制信號沒有送至變頻器接口，當檢測到已拆下的OHS1，OHS2一組控制信號線沒問題，而檢測過熱器件那側OHS1，OHS2信號時，該器件的閉點沒有閉合，證明內置的過熱器件已經損壞。因沒有備件，小心拆下過熱器件，精心地修磨觸點，試車生產加工正常，故障排除。  4   &

7、#160;   U軸加工動作突然停止 4.1故障現象     一臺日本三菱MD4800C加工中心機床，該機床在加工中突然停止加工。  42故障檢測與分析處理     a現場查看:MD4800C機床在加工中CRT出現停止T01診斷碼。經查該機床的MITSUBISHI三菱CNC控制器MELIS 520AM系列操作說明書：該停止TOI(內容為不得進行自動啟動操作，因數控系統(tǒng)的CNC從停止狀態(tài)要執(zhí)行自動運轉時無法執(zhí)行到自動運轉的狀態(tài))，而停止T01碼中有顯示警示號碼0101，內容為各軸均不能自

8、動起動，并指示處理方法：全軸停止后再起動(通過該例檢修證明此段翻譯不準確)。經分析是PLC的控制部分有問題，根據CRT/MDI面板上LED指示中(READ)燈窗不亮，手動模式下X、Z、Y、U的各軸均不能動作懷疑可能是U軸加工動作超程故障。     b檢測與處理：在CRTMDI面板調出CNC系統(tǒng)的內置PLC程序梯形圖，按動U軸上原位行程開關，觀察相關的程序梯形圖中X1B沒有改變；檢測行程開關和連線，發(fā)現此行程開關已損壞。     c更換同型號行程開關，再按RESET鍵，解除報警后試車正常，故障排除。  43

9、小結      檢修故障時要靈活分析，不能完全依賴數控系統(tǒng)的自診斷功能與資料，數控系統(tǒng)的自診斷功能有它本身局限性，資料也存在翻譯的錯誤，此例檢修故障憑借日常檢修經驗，而順利排除故障。  5  刀號與程序刀號不符故障  51故障現象     一臺韓國PUMA 230數控車床在刀位自動模式下加工時刀位突然不動。  52故障檢測與分析處理     a現場查看：CRT上報警號為2023，資料所示故障，為刀庫換刀方面有故障。  

10、0;  b經試車觀察實際故障現象，用手動模式調整該刀位時，刀塔亂動；不定位或刀號與CRT上顯程序刀號不符。     c按維修手冊改動相應參數由“0”改為“1”后報警解除，故障排除。 6刀庫左右擺動找不到刀位 61故障現象     一臺日本三菱MD 4800 c加工中心機床z軸在自動加工模式下進行加工時，刀庫執(zhí)行換刀程序，當換至第6把刀位時刀庫左右擺動，找不到刀位，停止加工并報警。CRT報警顯示為PLC控制側電路有故障。調查操縱者得知：幾天前偶爾出現過類似故障，但故障較輕，解除報警后，返回原點還能照常加工。

11、什么時間故障再現，沒有規(guī)律。  6，2故障檢測與分析與處理   根據報警信息所指引檢修方向與故障范圍，應先從電氣故障入手。   a驗證故障屬性。用手動模式指令將刀庫換刀，從第一把刀換至第6把刀位時故障馬上再現，刀庫左右擺動找不到刀位。   b調閱相關CNC內置PLc程序與系統(tǒng)參數勻無問題。     c檢測強電控制網路行程開關與弱電CNC接口均無問題，故障如初不見好轉。經冷靜分析檢修前后思路，一般檢修數控機床采用先修電氣，后修機械液壓及其它。可能受此思路的局限和拆卸機械很費事的慣例影響，

12、走了檢修彎路。     d拆卸相關機械傳動部件，發(fā)現(REV TOOL CUP MOTOR)換刀電機轉子軸上齒輪有輕微松動，經拆開檢查是方形鍵已磨損成橢圓(俗稱滾鍵)致使刀庫左右擺動找不到刀位，經更換同型號鍵，仔細調整相關齒輪后，試車用手動模式刀庫換刀和自動模式加工均正常，故障檢修完畢。 63小結   此檢修經驗實例證明數控機床是機電一體化的技術密集型設備，檢修機電故障需檢修技術人員具備相應的機械傳動、液壓控制、氣動控制等相關維修知識與經驗。此例檢修經驗關鍵在于掌握如何及時變通檢修思路，少走彎路，檢修技術才能得以提高。  7伺服系統(tǒng)-

13、z軸超程 71故障現象   一臺南京N-084型數控車床(30系列)，該數控車床采用FANUC 0-TD系統(tǒng)。在自動加工模式中工作臺突然停止工作。  72故障檢測與分析處理   a現場查看CRT顯示52l報警號，為-Z軸負方向限位超程報警。(超程報警，分硬件超程即限位行程開關被壓動作時，給數控系統(tǒng)發(fā)超程報警信號，使數控車床停止運行，以確保人機安全；及軟件超程即指在CNC數控系統(tǒng)內設置相應參數用來防止工作臺上刀具超出有效工作區(qū)域，避免機床夾具被刀具撞壞)。     b根據-z軸超程故障報警，在手動JOG模式下，用手輪(脈沖發(fā)生

14、器)配合進給倍率，將工作臺向報警的反方向移動，即+Z軸方向移動，切記不可弄錯。(注：如遇手動不能向報警的反方向移動時，可能是電源脫開，按CRTMDI操作面板上的P鍵及CAN鍵同時接通電源，這時特別注意在按RESET復位鍵及DELETE刪除鍵時不可接通電源，一直等到工作臺退出機床超程禁區(qū)，返回機床參考點后，方可操作按RESET復位鍵及DELETE刪除鍵。)     c處理該超程故障時，只將數控車床工作臺退出機床禁區(qū)后，更換損壞的x18限位開關，按RESET復位鍵解除報警，把工作臺返回數控機床參考點，重新試車正常，至此故障得以排除。 73小結  此

15、例屬硬件超程故障，如是軟件超程故障。只需修改對應參數即可。        8 AC伺服電機一側過電流 81故障現象     一臺日本三菱MD DM4500加工中心機床。早班生產一開機立即報警。  82故障檢測與處理 a  在三菱系統(tǒng)CRTMDI操作面板上調閱報警診斷信息，CRT顯示為(PR32,X)。   報警信息為X軸的AC伺服電機一側存在過電流問題，使系統(tǒng)進入保護狀態(tài)。     b為快速區(qū)別是X軸伺服單元IPM晶體問題還是

16、負載X軸AC伺服電機有故障，用已知完好的Y軸AC伺服電機與AC X軸伺服電機電纜插頭互換后，這時故障改到Y軸伺服單元IPM晶體(指電路板上功放模塊等元件)及負載AC伺服電機等有過電流故障；由此確認是AC X軸伺服電機和電纜插頭的問題。     c經對AC伺服電機進行部件替換法檢測,證明該AC伺服電機良好。     d檢查該AC伺服電機電纜插頭插座，發(fā)現該插座內側接線柱之間存有污垢與放電后氧化的積碳電阻，因此確認這就是故障點。     e用小刀尖刮凈該處污垢與放電后積碳，隨后再

17、用工業(yè)酒精刷洗、烘干處理。     f重新試車報警消除，故障順利排除。  83小結     AC伺服單元的故障檢修也很關鍵，這類故障發(fā)生頻率較高，具有普遍性，此例故障原因是由于DM4500加工中心機床所在環(huán)境惡劣，受附近清洗機潮濕氣影響，屢犯同類故障，改善環(huán)境后，所有各類故障發(fā)生頻率大為下降。  9  Z軸自行鎖定故障 91故障現象      一臺DM4500加工中心機床采用FANUC Oi系統(tǒng)，Z軸自行鎖定不能運行加工并報警。  92故障檢測與

18、分析處理     a詢問操縱者得知，該機床在自動模式加工換刀程序中動作突然中斷，Z出現自行鎖定故障。     b在系統(tǒng)CRTMDI操作面板上調閱診斷信息，CRT顯示為2027的報警號，內容為英文縮寫(RESORE MAG STEP B YSTER PEARFFUL)指示了此項操作慎重的事項。     c要小心操作，逐步恢復刀庫各項功能，特別注意此時Z軸已進入自動鎖定狀態(tài)，在各種(包括AUTO自動模式，HANDLE手動模式， EDIT編程模式，JOG慢跑模式，TEACH教導模式，HOME

19、歸原模式)模式下都不準移動Z軸，才能避免刀臂撞壞主軸刀具，造成設備事故。     d此時要檢查如果刀臂沒在主軸刀具位置卡住，可執(zhí)行主軸定位。選擇HANDLE手動模式，按下主軸定位按鈕即可。如果此時刀臂在主軸刀具位置卡住，不能執(zhí)行主軸定位，直接進行下一步操作。     e將MODE SELEECT模式選擇開關轉換到HANDLE手動模式位置，打開刀庫盤操作盒鑰匙開關。此時操作盒上RELEASE的LED黃燈亮。     f打開PM開關使其閉合(RSETMAG)（ON）操作步驟為按以

20、下鍵(OFFSET SETTIN G)()(操作PN)(PAGE)()(RETVA G)(ON)(0N)按下操作面板的刀庫正轉()按鍵，從發(fā)生故障程序中斷處，一步一步的執(zhí)行換刀動作，直至完成一個循環(huán)。     g當恢復完換刀功能后，這時CRT顯示提示信息(TURN OFF SOFFSW8)，斷開PM開關(RSETMAG OFF)。   hz軸出現自行鎖定故障，經修正FANUC Oi系統(tǒng)相應參數KO“1”清零，再全部置“0”后，該機床FANUC Oi系統(tǒng)的刀庫選刀正常，故障排除。  10手輪故障(手動脈沖發(fā)生器) 101故障現

21、象 一臺MJ460型數控機床，該數控車床采用FANU C O-TD系統(tǒng)。 開班生產調整z軸與x軸加工精度時，搖動手輪(即脈沖發(fā)生器)，兩軸均出現誤差過大并報警。從操作者處得知，該機床經別人檢修手輪后，當時已好。這次重出手輪故障，出現報警號為410，420。 102故障檢測與分析處理      a現場試車證明手輪故障屬實，但用力關防護門時，再現410，420報警號。     b按操作說明書查閱出現故障報警號信息：-(4n0為停止時位置偏差量的值大于編程設定值)。沒有明確故障方向。   &

22、#160; c分析后懷疑手輪性能不良，拆開手輪盒檢查用放大鏡仔細觀察，發(fā)現手輪脈沖發(fā)生器電路板上的一芯片管腳虛焊。     d焊接后安裝好，凋整在適當位置后，重新試車，MJ460型數控機床，運行正常，故障排除。 11  Z軸伺服單元過負荷  1 11  故障現象      一臺DM4500C加工中心機床，一開機自動加工就停止工作并報警。從操作者處得知該機床經別人檢修過后，就出現這種情況。  112故障檢測與分析處理      a查閱報警

23、的診斷信息為S03伺服異常：NR號碼：50略稱：OL1內容：Z軸伺服電機電流超過三菱系統(tǒng)設定SV022參數值，確認Z軸伺服單元存在過負荷故障。     b經部件替換法驗證Z軸伺服單元及負載AC伺服電機等均無問題，那么問題出在哪?重新整理檢修思路。     c分析為什么該機床經別人檢修后就有此故障?再重新檢查別人檢修過的電源電路，發(fā)現該機床電源線號與電力網來的電源端子相序線號不附。(特別注意：三菱系統(tǒng)的DM4500C加工中心機床的電源相序，有嚴格要求，不允許接錯。)     d

24、經過更正機床電源相序，報警消除，機床一切恢復正常，故障排除。  12 401報警  12.1 故障現象 一臺沈陽第一機床廠產S1-406車床，更換伺服電源模塊與伺服驅動模塊通訊線后，產生401報警。 12.2故障檢測與分析處理 a.S1-406車床系統(tǒng)為FANUC 0TD ，驅動部分為模塊化結構。 伺服驅動電源型號為：A06B-6087-H126  INPUT 200V230V 106A; OUTPUT DC283325V DC29.8A; 主軸驅動模塊型號為：A06B-6102-H222#520 INPUT DC283325V OUTPUT 25.2kW 95A

25、; 伺服驅動模塊型號為：A06B-6079-H205  Pe=3.9KW OUTPUT AC230V L:5.9A M:12.5A; 電機為系列交流伺服電機。 查閱報警401號的診斷信息為：速度控制單元VRDY信號斷開。它表示當NC將MCC接通信號送給伺服放大器時，伺服放大器卻不返回已準備好信號。 b.檢查控制電源模塊的輸入電源的主接觸器MCC,發(fā)現MCC沒有閉合。 C.屏蔽掉X、Z軸驅動后，開機正常，主軸及其它部件運轉正常，說明伺服驅動模塊有故障。用同型號驅動模塊替換，故障排除。   13. 故障兩例 一臺沈陽數控機床廠CK3263 數控車床。床身為斜床身 , 配日本 F

26、ANUC OT 系統(tǒng) , 轉塔選用的是意大利 BARFFADI TOE320(12 工位 ) 。使用過程中 , 有時也出現一些故障 , 多半是外圍電路如接觸器、電磁閥、 限位開關等。故障現象一CRT 顯示 414# 報警。報警信息為 : SERVO ALARM AXIS DETECTION SYSTEM ERROR 同時 , 伺服驅動單元的LED報警顯示碼為 8 點亮。 故障分析與處理通過查看 FANUC O 系統(tǒng)維修說明書可知 :414# 報警為“X 軸的伺服系統(tǒng)異常 , 當錯誤的信息輸出至 DGN0720 時 , 伺服系統(tǒng)報警”。根據報警顯示內容 , 用機床自我診斷功能檢查機床參數 DGN

27、072 上的信息 , 發(fā)現第 4 位為 “1”，而正常情況下該位應為“0”?，F該位由“0” 變?yōu)?“1”則為異常電流報警 , 同時伺服驅動單元LED 報警顯示碼為8點亮 , 也表示該伺服軸過電流報警。檢查伺服驅動器模塊 , 用萬用表測得電源輸入端阻抗只有6, 低于正常值 , 因而可判斷該軸伺服驅動單元模塊損壞。更換后正常。 故障現象二轉塔刀架在換刀過程時出現 2011# 、 2014# 報警。 故障分析與處理查看電氣使用說明書可知 :2011# 報警表示轉塔有故障 ,2014# 報警指轉塔未卡緊?？赡苁怯捎诰ㄎ粫r接近開關未發(fā)出信號 , 電磁鐵不能鎖緊。利用 FANUC 系統(tǒng)具有的 PLC 梯

28、形圖動態(tài)顯示功能 , 發(fā)現精定位接近開關 X0021.2 未亮 ( 沒有接通 ) 。拆下此開關并檢查 , 通斷正常。估計是接近開關與感應塊的距離不當造成的。調整兩者的距離使它們保持適當的距離 0.8mm, 再查看 X0021.2 信號通斷正常 , 轉塔刀架能正常 使用。 14. 故障兩例 一般情況下 ,FANUC 系統(tǒng)運行穩(wěn)定、故障率低 , 故障的發(fā)生往往與外圍電路和操作使用有很大關系。這里有兩個維修事例可以說明問題。 例 1: 伺服報警 414# 、 410# 臺灣產FTC-30 數控車床在加工過程中出現 414# 、 410# 報警 , 動力停止。關閉電源再開機 ,X 軸移動時機床振顫 , 后又出現報警并動力停止。查系統(tǒng)維修手冊 , 報警信息為伺服報警、檢測到 X 軸位置偏差大。根據現象分析 , 認為可能有以下原因 1) 伺服驅動器壞 ;(2)X 軸滾珠