數(shù)控機床常見故障分析

1、數(shù)控機床常見故障分析摘要：本文針對數(shù)控車床在生產(chǎn)使用中產(chǎn)生的常見故障，分別從機械系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)方面進行科學(xué)、合理的分析、判斷故障產(chǎn)生的原因及其處理措施并進行綜合總結(jié)。關(guān)鍵詞：機床、故障、分析隨著數(shù)控加工技術(shù)在機械制造中的廣泛應(yīng)用，給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來革命性的變化、不論它在加工效率上還是加工范圍上都是普通機床的數(shù)十倍。由于數(shù)控機床是機電一體化的設(shè)備，因此作為一名維修技術(shù)人員應(yīng)具備機械方面知識、電工、計算機知識和數(shù)控等方面的知識，才能勝任數(shù)控機床的維修。在此本人經(jīng)過多年實踐針對數(shù)控車床的常見故障產(chǎn)生原因進行分析。數(shù)控車床常見故障產(chǎn)生原因及其分析FANUCoi數(shù)控車床為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動，具有

2、屏幕顯示，信號反饋及自診斷程序。其常見的故障按其發(fā)生部位分為機械部分、電器控制部分。數(shù)控機床的報警現(xiàn)象有三種：第一是利用軟件診斷程序在屏幕上的顯示報警信息；第二是利用伺服系統(tǒng)硬件，顯示報警：（如發(fā)光二極管、保險絲熔斷等）；第三是沒有任何報警顯示（但可通過加工零件及機床的運行現(xiàn)象了解）。針對機床故障的檢查方法多種多樣，但是最好是從數(shù)控機床的軟件查起，因為多數(shù)故障是由軟件出錯引起的，在確定軟件無故障后才可以在不拆機床機械部分的條件下省去很多麻煩，提高維修效率。（一）機械系統(tǒng)故障：1. 切削加工時，加工表面有波紋。說明是主軸松動潤滑不良造成軸承磨損。調(diào)整主軸前、后螺母、并對主軸徑向跳動和軸向竄動值調(diào)

3、整在范圍內(nèi)。2. 機床不按程序工作，尺寸存在脈沖丟步現(xiàn)象，引起復(fù)位、定位不準(zhǔn)、加工件不合格。原因為：刀架與中滑板連接松動，導(dǎo)軌與中滑板連接松動，導(dǎo)軌與中滑板連接松動；導(dǎo)軌與溜板配合處磨損間隙增大，絲桿與減速齒輪箱內(nèi)從動齒輪連接鍵配合間隙大。必須對導(dǎo)軌進行刮研、并對從動齒輪連接鍵進行更換。（若間隙不太大、可通過調(diào)整主機控制間隙補償數(shù)據(jù)解決）3. 機床長期運行，絲桿磨損不均勻，有的部位過松、有的部位過緊，造成卡滯或振動。更換以磨損的絲桿或更換成滾珠絲桿螺母副，有利于機床定位精度的提高和延長步進電機的使用壽命。4. 加工時，重復(fù)定位精度差。首先檢查步進電機后蓋內(nèi)阻尼器是否過松，再查找與步進電機與絲桿

4、連接是否松動、或絲桿是否存在軸向竄動。5. 機床進給出現(xiàn)運行不平穩(wěn)，尺寸偏差過大及換向后有丟步現(xiàn)象。檢查步進電機與主動齒輪的接合處的錐銷是否有松動或扭斷。6. 刀架裝置故障：數(shù)控機床的機械故障百分之五十與其有關(guān)，針對普通數(shù)控車床而言主要是定位誤差過大，換刀過程有卡滯現(xiàn)象或不動作現(xiàn)象，使整機停止工作。首先檢查刀架定位機構(gòu)及其鎖緊機構(gòu)，確認其傳動是否靈活。7. 進給傳動機構(gòu)故障：由于進給傳動機構(gòu)采用的是滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)在運動精度下降。如定位精度差、反向間隙過大、機械溜板產(chǎn)生爬行現(xiàn)象、伺服電機與絲桿連接松動。8. 主軸傳動機構(gòu)故障：主軸傳動機構(gòu)是由主軸電機驅(qū)動并進行調(diào)速，故障多為運動精度

5、及軸承的損壞造成徑向跳動和軸向竄動。（二）電器系統(tǒng)的故障:1. 刀架不能準(zhǔn)確換刀，換位過沖或旋轉(zhuǎn)不停。拆卸刀架測量霍爾元件是否燒壞及間距是否合適。2. 刀架換刀發(fā)生故障的檢查方法：先用手動換刀操作，如果正常，但不能自動換刀，說明數(shù)控系統(tǒng)受外界干擾。如供電線路的干擾，主要是由超壓、欠壓、頻率和相位漂移、諧波失真、共模噪聲等原因。如果手動換刀不正常，則說明換刀控制部分已損壞。3. 程序有換刀指令、但刀架沒有換位動作。先查看電動刀架的電機是否通電。如果通電再測量三相電壓是否正常。如正常而且電機發(fā)燙，說明故障由機械卡住所致。若刀架電機沒通電，再進一步查找電器箱內(nèi)控制刀架的正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器是否正常

6、，有無控制信號。如果沒有可更換相同功能型號，的新控制板，來判斷控制板是否有問題。4. 程序中不顯示換刀指令。說明控制板出現(xiàn)故障，也可采用更換控制板進行故障的排查。5. 屏幕顯示急停信號。應(yīng)查看電器箱內(nèi)繼電器是否正常，有無缺相以及因過載導(dǎo)致熱繼電器動作停機。6. 主軸停轉(zhuǎn)。在排除機械故障前提下，根據(jù)電路圖查看控制電路中繼電器接觸是否正常。7. 不規(guī)則顫抖、高速運行時，聲音不清脆、刀架重復(fù)定位不準(zhǔn)以致尺寸不合格。在排除機械故障的同時，先看電路板是否有燒焦電阻，用萬用表測量驅(qū)動板處電壓是否正常。如查不出原因，可取下功放板，檢查功率管和其他元件。如果大功率管集電極與發(fā)射極、基極之間反向電阻減少，漏電嚴(yán)

7、重、停電后，用于觸摸發(fā)燙，外觀發(fā)黑。表明故障點原于此處，經(jīng)更換后重新啟動正常。8. 機床停轉(zhuǎn)后，重新啟動、程序丟失。先用萬用表測量程序保護電池電壓是否正常，如果正常再根據(jù)電路原理測量元器件性能及工作狀態(tài)中的電位，再測量RAM626處的二極管及電阻有無燒壞，若上述方法無法查明原因，可將同型號的車床電源板互換，查看故障是否發(fā)生在電源板上。9. 數(shù)控機床的各進給超程報警故障。首先檢查進給方向的X軸，Z軸的行程限位開關(guān)，了解行程限位開關(guān)是否人為因素造成的如：限位開關(guān)接線端是否短路；限位開關(guān)是否被鐵屑壓??；是否由于切削液進入造成限位開關(guān)損壞?？傊?，有些故障也會出現(xiàn)在極其簡單的部分發(fā)生。如可能在信號輸入和

8、輸出之間的插接件接口處松動或接觸不良，不能盲目的維修，應(yīng)在確認出故障發(fā)生的具體原因后再行修理。（三）伺服系統(tǒng)常見故障分析：伺服驅(qū)動系統(tǒng)也就是執(zhí)行系統(tǒng)，它能準(zhǔn)確的執(zhí)行由CNC（統(tǒng)發(fā)來的運動命令，是連接數(shù)控系統(tǒng)與機床的樞紐，其性能直接影響數(shù)控機床的精度、穩(wěn)定性、可靠性、加工效率等方面的重要因素。具體的常見故障有以下幾點：1 .伺服系統(tǒng)過電流故障：顯示SV003EXCESSCURRENTTNSERVO司月艮單元過電流，弓I起該報警主要原因有：可參見圖框進行分析：晶體管模塊不好。用萬用表檢查集電極和發(fā)射極之間阻值。如果只有數(shù)歐姆，則表示該模塊已被擊穿短路。電動機線圈內(nèi)部短路。電動機動力線連接錯誤。印刷

9、電路板有故障。2、伺服系統(tǒng)過電壓故障：顯示SV004EXCESSVOLAGEINSERVOfe示伺月艮系統(tǒng)過壓。其原因是：交流輸入電源電壓過高。伺服電機線圈有故障。印刷線路板有故障。3 .顯示SV001MOTOROVERLOAD示電機過載。其原因為：機床負荷導(dǎo)至，引起電機電流超過額定值。這可以用檢查電機電流來判斷?？尚薷那邢鳁l件，減輕機床負荷。印刷線路板不良。對于交流伺服系統(tǒng)來說，沒有脈沖編碼器反饋信號也會引起電機過載報警。永磁電動機上磁體脫落引起過載報警。4 .顯示SV006VELOCTTYUNTTPOWETOQLOW速度單元的電源電壓太低。主要原因是：輸入的交流電壓過低。伺服變壓器和印刷電

10、路板連接不良。如果電路中有+5V電源的熔絲熔斷也引起報警。5 .機床振動故障原因：有關(guān)位置檢測參數(shù)設(shè)定錯誤。機床、電動機、檢測不良或系統(tǒng)插補精度差、檢測增益太高。速度控制單元印刷線路不好。裝在交流主軸電動機尾部的脈沖發(fā)生器是否不良。數(shù)控機床的常見故障分析推理判斷總結(jié)數(shù)控機床是一種自動化程度較高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進加工設(shè)備。其故障分析判斷是一項綜合性很強的課題，除了要掌握各門專業(yè)知識、技術(shù)外還必須了解數(shù)控機床的工作原理及使用操作方法。在分析、判斷故障時要擴大思維，從多方面考慮。通過工作實踐本人總結(jié)出下列的魚刺圖，并依照順序，有助于分析、判斷的科學(xué)性和合理性。分析時應(yīng)依據(jù)機床報警顯示，從中了解故障的范圍。分出是屬于機構(gòu)部分的故障，還是伺服系統(tǒng)的故障。如果無報警顯示，工件出現(xiàn)一些問鱉螂傳動機軌部限例構(gòu)輔助裝置 和機八,分軟彈系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)A題則可想逼、驅(qū)動元菰5執(zhí)行詢能輔助元件樣有利于故m第揄姍蹄為腳腳 伺服耗微縈