數控機床常見報警故障及其維護保養(yǎng)

1、第七章 數控機床常見報警故障及維護保養(yǎng)第一節(jié) 數控機床常見故障及處理一 故障與可靠性故障：故障是指設備或系統(tǒng)因自身的原因而喪失規(guī)定功能的現象。故障的形式是多種多樣的，但是故障具有相同的規(guī)律即故障規(guī)律曲線。由圖可知，改曲線分為三個區(qū)域，即初期運行區(qū)，系統(tǒng)的故障呈負指數曲線函數，故障率較高，故障原因大多數是設計、制造和裝配缺陷所造成的；區(qū)為系統(tǒng)的正常運行區(qū)，此時故障率趨近一條水平線，故障率低，故障原因一般是由操作和維護不良而造成的偶發(fā)故障；區(qū)為系統(tǒng)的衰老區(qū)，此時故障率最大，主要原因是年久失修及磨損過渡造成的。若加強維護，可以延長系統(tǒng)的正常運行區(qū)。二 可靠性可靠性是指在規(guī)定的條件下，數控機床維持無故

2、障工作的能力。衡量可靠性的指標如下：1. 平均無故障時間（MTBF）是指一臺數控機床在使用中兩次故障間隔的平均時間。一般用總工作時間除以總故障次數來計算 。2. 平均修復時間（MTTR）是指數控機床從出現故障直至正常使用所用修復時間的平均值。3. 有效度（A）是指一臺可維修的數控機床，在某一段時間內，維持其性能的概率。用平均無故障時間除以平均無故障時間與平均修復時間的和來計算。對于普通的數控機床，要求MTBF1000h, A0.95三 故障分類數控機床的常見故障按故障性質、產生原因分為一下幾類。1 系統(tǒng)性故障和隨機性故障以故障出現的必然性和偶然性，將故障分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。系統(tǒng)性故障是

3、指機床或數控系統(tǒng)部分在一定的條件下必然出現的故障。隨機性故障是指偶然出現的故障。一般隨機性故障往往是由于機械結構的局部松動、錯位、控制系統(tǒng)中的元器件出現工作特性飄移，機床電氣元件可靠性下降等原因造成。這類故障在同樣的條件下只偶然出現一兩次，需要反復試驗和綜合判斷才能排除。2 有診斷顯示故障和無診斷顯示故障以故障出現時有無自診斷顯示，將故障分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障。目前數控機床配置的數控系統(tǒng)都有自診斷功能，日本FANUC公司和德國SIEMENS公司的數控系統(tǒng)都具有幾百條報警信號。有診斷顯示的故障一般都與控制部分有關，根據報警內容，較容易找到故障原因。有時一些故障雖有診斷顯示，但卻是由其

4、他原因引起的。例如由刀庫運動誤差造成的換刀位置不到位，機械手取刀時中途卡死，故障報警顯示卻是機械手換刀位置開關未壓合，這時應對刀庫的定位誤差進行調整而不是調整機械手的位置開關。這類報警顯示提供了分析造成故障原因的線索。無診斷顯示的故障，往往機床停在某一位置不能動，甚至手柄操作也失靈，維修人員只能根據出現故障前后的現象來分析判斷，排除故障的難度較大。3 破壞性故障和非破壞性故障以故障有無破壞性將故障分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障如伺服系統(tǒng)失控造成撞車、短路等，維修難度大、有一定的危險，修后不允許重演這類現象。非破壞性故障可經多次反復試驗直至排除，不會對機床造成損害。4機床運動特性故

5、障這類故障發(fā)生后，機床照常運行，也沒有任何報警顯示，但加工出的工件不合格。針對這些故障，必須在檢測儀器配合下，對機械、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等采取綜合措施。5硬件故障和軟件故障以發(fā)生故障的部位分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過更換某些元器件即可排除。而軟件故障時因程序編制錯誤造成，通過修改程序內容或修訂機床參數就可排除。四 故障診斷及處理的基本原則數控機床的大部分故障都以綜合故障形式出現，判斷與處理原則如下：1調查故障現場機床故障發(fā)生后，維修人員首先向操作者了解機床在什么情況下出現故障，故障現象如何，操作者采取了什么措施。仔細觀察數控裝置的工作寄存器和緩沖工作寄存器中尚存的工作內容，了解已執(zhí)

6、行的程序內容及自診斷顯示的報警內容，然后按數控系統(tǒng)的復位鍵，觀察系統(tǒng)經清除復位后故障報警是否消失，如果消失多屬于軟件故障，否則是硬件故障。對于非破壞性故障，有條件時可重演故障，觀察現象，以驗證分析是否正確。2可能造成的故障的因素數控機床出現的同一故障現象，其原因可能是多種多樣的，有機械、電氣及控制系統(tǒng)等造成。要準確地判斷出現的環(huán)節(jié)和造成故障的原因，必須羅列有關因素。例如行程開關工作不正常時，影響因素可能有一下幾個方面：A) 機械運動不到位，開關未壓下B) 機械設計結構不合理，開關松動或擋塊太短等C) 開關自身質量有問題D) 開關選型不當E) 防護措施不好，開關內進入了雜物，使松動失常3確定產生

7、故障的原因由于造成故障的因素很多，因此維修人員必須利用改機床的技術檔案、現場經驗和判斷能力、維修人員的機、電、液等綜合技術知識及必要的測試手段和儀器，最后確定可能的因素，然后通過必要的試驗逐一尋找，確定故障源。4排除故障當確定產生故障的原因之后就可以修理、調整有關的元件，使故障得以排除。五 常見故障的診斷和處理1故障診斷一般原則（1）直觀法 這是一種最基本的方法，但要求維修人員有豐富的經驗。維修者利用問、看、聽、觸、嗅的感觀功能，注意發(fā)生故障時的各種光、聲、味等異常現象，觀察可能發(fā)生故障的每塊印刷線路板的表面狀況，以進一步縮小檢查范圍。（2）自診斷功能法現代的數控系統(tǒng)都具有較強的自診斷功能，能

8、將檢測到的故障以報警信號在CRT上顯示，或點亮操作面板上各種報警指示燈。根據指示燈的提示，就可以迅速找出故障源。（3）參數檢查法受外界的干擾或操作不慎而使個別參數丟失或變化，造成機床無法正常工作時，通過核對、修正參數的方法可能將故障排除。（4）備件置換法通過分析發(fā)現可能產生故障的是印刷線路板時，可用備用的線路板替換。這種方法可逐步縮小故障因素范圍，迅速找出存在故障的線路板。但需注意置換板后要對系統(tǒng)進行必要的調整，否則會使系統(tǒng)處于非最佳狀態(tài)，甚至出現報警。（5）測量比較法利用印刷線路板的檢測端子來測量電路的電壓和波形，以檢查有關電器的工作狀態(tài)是否正常。也可利用相同的兩塊板相互進行比較測量，來找出

9、故障。以上各種方法各有特點，實際應用時可按照不同的故障現象，同時選擇幾種方法靈活運用，這樣才能產生較好的效果。六 數控機床機械部分常見故障處理數控機床機械結構部分的維修與普通機床有很多共同之處，可以參照機械修理手冊進行處理。由于數控機床的電氣控制功能增強，使得機械結構大為簡化，因此機械故障大大減少?，F介紹一些常見的機械故障。（1）進給傳動鏈故障數控機床普遍采用滾珠絲桿，所以進給傳動鏈故障大部分是由于運動質量下降造成的。如機械部件定位精度下降，反向間隙過大，機械爬行及軸承噪音過大等，這些故障多與運動部件預緊力調整、機械松動以及補償環(huán)調整有關。（2）主軸部件故障由于主軸采用了調速電動機，數控機床主

10、軸箱內部結構比較簡單。主軸箱可能出現故障的部位有自動拉緊刀柄裝置、自動變檔裝置及主軸運動精度保持狀況等。（3）自動換刀裝置故障主要故障現象有：刀庫運動故障、定位誤差過大、機械手夾持刀柄不穩(wěn)定及機械手運動誤差過大等，造成換刀動作卡住。（4）位置檢查行程開關壓合故障為了保證數控機床的工作可靠性，大量采用了限制運動位置的行程開關。在機床長期工作中，運動部件特性的變化，壓合開關的機械裝置可靠性及行程開關本身的品質特性都影響機床的故障率。（5）配套附件的可靠性故障與數控機床配套的附件，如冷卻裝置、排屑器、導軌反護罩、冷卻液反護罩、主軸冷卻恒溫油箱等的可靠性故障。七 數控機床常見故障的現象及處理方法故障現

11、象檢查項目故障處理方法機床導軌潤滑不良檢查供油器加油到油標位置檢查機床導軌的潤滑油管清除油管內管路阻塞物，更換壓扁、破裂的油管，擰緊油管接頭檢查供油器的供油量情況使供油器供油充分機床滾珠絲桿副潤滑狀況不良檢查工作臺、滑座、主軸箱及滾珠絲桿副移動工作臺、滑座、主軸箱，取下罩套，涂抹潤滑脂工作臺X軸、滑座Y軸、主軸箱Z軸不能移動檢查機床各坐標軸與絲桿聯軸器是否松動擰緊聯軸器上的螺釘檢查工作臺、滑座、主軸箱鑲條卸下壓板，調整壓板與導軌間隙檢查工作臺導軌面、滑座導軌面及主軸箱導軌面是否研傷松開鑲條止推螺釘用扳手順時針旋轉鑲條螺栓，使三各坐標軸能靈活轉動，然后鎖緊止推螺釘檢查工作臺、滑座、主軸箱的潤滑狀

12、況用180號紗布修磨機床導軌面上的傷痕噪音檢查工作臺、滑座、主軸箱的潤滑狀況改善潤滑條件，使其潤滑油量充分工作臺、滑座、主軸箱移動時有噪音檢查工作臺、滑座、主軸箱絲桿軸承的壓合情況調整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面，擰緊鎖緊螺母檢查工作臺、滑座、主軸箱的絲桿軸承如軸承破損更換新軸承檢查電動機軸與絲桿聯軸器是否有松動現象如有松動，擰緊聯軸器鎖緊螺釘主軸發(fā)熱檢查主軸軸承是否損傷或軸承不清潔更換壞軸承或清除沾物主軸前端蓋與主軸箱壓蓋研傷修磨主軸前端蓋，使其壓緊主軸前軸承，軸承與后端蓋有一定的間隙潤滑不良涂抹潤滑脂主軸在強力切削時丟轉或停轉電動機與主軸連接的帶松動移動電機座，張緊帶，然后將電動機座鎖緊帶表

13、面有油用汽油清洗后擦干凈，再裝上帶使用時間太久而失效更換新帶主軸噪聲缺少潤滑脂涂抹潤滑脂小帶輪與大帶輪轉動平衡情況不佳帶輪上的平衡塊脫落，重新進行動平衡主軸與電動機連接的帶過緊移動電機座，使帶松緊合適刀具不能夾緊或夾緊后不能松開刀具不能夾緊:檢查風泵氣壓，增壓器是否漏氣，刀具夾緊液壓缸，刀具松夾彈簧上的螺母是否松動調整氣壓在規(guī)定的范圍內往增壓器中加油，修理增壓器使其不漏油更換刀具夾緊液壓缸的密封環(huán)使其不漏油順時針旋轉刀具松夾彈簧上的螺母，使其最大工作負荷不超過設定值刀具夾緊后不能松開：檢查松鎖刀彈簧是否壓合過緊逆時針選裝刀具松夾彈簧上的螺母，使其最大工作負荷不超過設定值刀庫中的刀套不能夾緊刀具

14、檢查刀套的調整螺母順時針旋轉刀套兩邊的調整螺母，壓緊彈簧，頂緊卡緊銷刀具不能旋轉連接伺服電動機軸與蝸桿軸的聯軸器松動緊固聯軸器上的螺釘刀套不能拆卸或停留一段時間后才能拆卸刀套不能拆卸，要檢查操縱刀套90度拆卸氣閥，看它是否動作檢查氣體是否清潔，修理氣閥氣壓不足提高氣壓刀套上的裝動軸銹蝕卸下，更換軸套刀具從機械手中脫落檢查刀具質量刀具最大質量不能超過40KG刀具從機械手中脫落機械手卡緊銷損壞或沒有彈出來更換彈簧刀具交換時掉刀換刀時主軸箱沒有回到換刀點位置或換刀點漂移重新操作主軸箱運動，使其回到換刀點位置，重新設定換刀點八 數控系統(tǒng)常見故障及處理故障部位故障現象故障原因數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)不能接通電源

15、電源指示燈不亮：輸入單元熔斷器燒斷輸入單元報警燈亮：支流工作電壓、電路的負載有斷路數控系統(tǒng)電源接通后CRT無輝度或無任何畫面與CRT單元有關的電纜連接不良；CRT單元輸入電壓不正常；CRT單元本身故障；CRT接口印刷線路板或主控制線路板故障無視頻輸入信號顯示器無顯示，機床不能動作主控制印刷線路板或存儲系統(tǒng)控制軟件的ROM板不良顯示器無顯示，機床仍能正常工作顯示部分或顯示器控制部分有故障數控系統(tǒng)機床不能正常返回基準點脈沖編碼器連接電纜斷線返回基準點時的機床位置距離距基準點太近機床返回基準點時，停止位置與基準點位置不一致產生隨及偏差：屏蔽地接觸不良或脈沖編碼器的信號電纜與電源電纜靠的太近；脈沖編碼

16、器不良產生微小誤差：電纜或連接器接觸不良返回機床基準點時，數控系統(tǒng)顯示器出現“NOT READY”但CRT畫面卻無報警顯示返回基準點用的減速開關失靈運行中，電源突然切斷，顯示器出現“NOT READY”可編程控制器有故障手搖脈沖發(fā)生器不能工作顯示器顯示變化：機床處于鎖住狀態(tài)或伺服系統(tǒng)有故障；顯示器顯示無變化：手搖脈沖發(fā)生器接口不良數控系統(tǒng)的MDI方式，MEMORY方式無效，但CRT畫面卻無報警顯示操作面板和數控柜的連接發(fā)生故障直流主軸控制系統(tǒng)主軸不轉印刷線路板太臟；觸發(fā)脈沖電路故障；機床未給出主軸旋轉信號；連接線路故障主軸轉速不正常印刷線路板中的誤差放大器電路故障；印刷線路D/A變換器或測速發(fā)

17、電機故障速度指令給定錯誤主軸電動機振動或噪聲太大系統(tǒng)電源缺相或相序不對；主軸控制單元的電源頻率設定開關錯誤；控制單元的增益電路或電流反饋回路調整不當的；電動機軸承故障；主軸電動機和主軸間聯軸器調整不當；主軸齒輪嚙合不好；主軸負荷太大發(fā)生過流報警電流極限設定錯誤；同步脈沖紊亂；主軸電機電樞線圈層間短路速度偏差過大負荷太大；電流零信號沒有輸出；主軸被制動交流伺服電動機電動機過熱負荷太大；電動機冷卻系統(tǒng)故障；電動機與控制單元之間連接不良交流伺服電動機交流輸入電路保險燒斷交流電源側的阻抗太高；電源整流橋損壞；控制單元的印刷線路板故障；逆變器用的晶體管模塊損壞；交流電源輸入處的浪涌吸收器損壞再生回路用的

18、保險燒斷主軸電機的加速或減速頻率太高主軸電動機異常振動和噪聲減速時可能時再生回路故障；恒速時產生檢查反饋電壓根據情況進一步處理電動機速度超過額定值設定錯誤；所用軟件不對；印刷線路板故障主軸電動機不轉或達不到正常速度速度指令不正常；如有報警按報警內容處理；主軸定向控制用的傳感器安裝不良進給驅動系統(tǒng)機床失控（飛車）檢測器發(fā)生故障；電機和檢測器連接不良；主控制線路板或伺服單元線路板不良機床振動振動周期與進給速度成正比例；電機、檢測器不良或系統(tǒng)插補精度差，檢測增益太高；振動周期大致固定：位置控制系統(tǒng)參數設定錯誤或速度控制單元的印刷線路板不良進給驅動系統(tǒng)機床過沖快速移動時間常數設定太小或速度控制單元上的

19、速度環(huán)增益設定太低機床快速移動時有振動和沖擊伺服電機內測速發(fā)電機電刷接觸不良電壓報警輸入電源電壓過高或過低大電流報警速度控制單元上的功率驅動元件內部短路過載報警機械負荷不正常；速度控制單元上電機電流限制設定太小；伺服電機的永久磁鐵脫落速度反饋斷線報警伺服電機的速度或位置反饋不良或連接器不良；伺服單元的印刷線路板設定錯誤，將脈沖編碼器設定為測速發(fā)電機進給驅動系統(tǒng)伺服單元斷路切斷報警速度控制單元的環(huán)路增益設定過高；位置控制或速度控制部分的電壓過高或過低引起振蕩；速度控制單元加速或減速頻率太高；電機去磁引起過大的激磁電流第二節(jié) NBH170常見故障分析及處理1. 700249: Achieved t

20、he default lot values for the pallet at load station.情況：在正常加工過程中，上下料區(qū)托盤夾緊工件后，【ENABLE】鍵無效，加工區(qū)工件加工完后處于等待狀態(tài)，且黃色報警燈一直亮著。處理：主菜單MenueWork counter將Lot ready欄改為0。2 701503：Load station 1 pressure switch check the locating face will not open=DS-S8.情況：當工件加工完后轉到上下料區(qū)時，夾具上的壓板松開，但定位銷不縮回去，操作面板上的夾緊、松開燈均不亮，且夾緊、松開無效，工

21、件被定位銷固定著拿不出來。處理：先改動夾具的98、99程序，讓夾緊、松開有效，但也不起作用，再試托盤交換，工件還是拿不出來。最后用平衡吊夾住工件，左右輕輕擺動，工件就拿出來了。經檢測工件，是OP20定位銷孔做偏了引起的。3 701503：Load station 1 pressure switch check the locating face will not open=DS-S8.情況：當工件加工完后轉到上下料區(qū)時，操作面板上的松開燈亮，但夾具上的工件仍處于夾緊狀態(tài)。當按夾緊按鈕時，失敗；再按松開按鈕時，松開燈亮，但夾具上的工件仍不松開。處理：【Reset】【Auto】【Home】【Jog

22、】【Manual】【Pallet changer】將托盤升、降或者再托盤交換。（原因是托盤未落到位。）4 700511：Limit switch HG raised/horizontal will not switch=DG-ES2情況：程序運行中，換刀出現故障，抓刀器處于斜著的狀態(tài)，【Home】燈閃。處理：直接運行【Home】無效，進入【Handling device 】菜單，按住修理鍵（需要鑰匙），將抓刀器變?yōu)閔orizontal狀態(tài)，之后，再【Home】。5 700208: Spindle will not position.情況： 當工件加工完成，準備換另一把刀具時會出現此報警。處理：

23、 按alarm delete鍵，可消除此報警。6 700100: Circuit breaker oil cooling unit=HB-20,21,22情況：當工件加工完后，準備加工下一件時，托盤松開、刀具準備交換，抓刀器水平、刀具交換門開，Y軸不在換刀位置，報警也不能取消。處理：打開電器柜門，發(fā)現【HB-Q21】開關跳斷，合上【HB-Q21】開關，取消報警。7 27090 ：error in cross check NCK-PLC，$A_OUTSE11，NCK:1；27021 ：Axis Y stop D trigged；：X1 Axis not ready。情況：當程序正在運行中，換刀時

24、出現故障，門開，抓刀器水平，機械手斜著，程序停止燈亮，【Home】燈不閃。處理：報警取消不了，【Reset】，程序停止燈也不熄滅，【Home】無效，其它手動均無效。最后，NCK復位，上電，（手動將換刀系統(tǒng)還原），回參考點，【Home】。8 700525：pressure switch pallet is seated in the machine will not switch=DS-S4托盤位置壓力開關沒有開啟情況： 當程序加工結束，交換托盤后，準備加工下一個零件時出現此報警。處理： 此報警提示托盤沒有落到位，進入【manual】【pallet change】按托盤升起或下落對應的菜單，將托

25、盤落到正確位置。9 700104：oil cooling unit flow monitor = HB-S4冷卻油單元溢出監(jiān)測情況： 當程序加工過程中出現此報警。處理： 打開冷卻系統(tǒng)電柜，將【HB-S4】按倒【1】的位置，報警消除。10 700120 I/R Module not ready = DA-A1I/R模塊沒有準備情況： 程序加工過程中，托盤交換和刀具交換同時進行時出現此報警。處理： 此報警產生的原因比較多1 可能是機床系統(tǒng)模塊（硬件）出現故障2 可能是機床系統(tǒng)同步性（軟件）出現故障3 可能是機床系統(tǒng)參數設置不合理4 可能是機床機械部分出故障需要由系統(tǒng)管理員或電氣負責人來處理此報警。

26、11 25201: Axis B drive fault 300608:Axis B drive 4 speed control output limited21612: channel 1 axis B vdi signal drive enable reset during traverse motion 情況： B軸旋轉到一定位置停止，B軸未能轉到位報警。處理： 此報警提示B軸未轉到位，進入【Parameter】里面修改B軸加速度參數，報警可以消除，如不能消除還需再找其他可能產生報警的原因。12 66014:Bring handling device to a valid area ma

27、nually66008: Handling device is not in vertical position 抓刀器沒有在垂直位置 情況： 當刀具交換完成后，抓刀器沒有回到正確位置時出現此報警。處理： 檢查抓刀器是否處在安全位置，將按鈕選擇【AUTO】方式，執(zhí)行【HOME】程序，報警消除。13 27022：Axis Y stop c triggeredY軸停止器觸發(fā)情況： 當機床出現超行程，系統(tǒng)出現紊亂時，出現此報警。處理： 選擇【START-UP 】/ 輸入【PASSWORD】/按【NCK RESET】NCK復位，系統(tǒng)重新自檢，報警消除。14 700404 ：limit switch W

28、ZW DOOR X open not made = ES8-1 換刀交換門沒有退到極限位置 情況： 當刀具交換過程中經常出現此報警。處理： 按【ALARM DELETE】消除報警，經常出現需請機床調試維護人員檢查刀具交換門位置傳感器是否工作正常，交換門運行軌道是否干凈，清除門周圍的鐵屑，報警可以消除。15 700509：limit switch HG lowered/vertical will not switch =DG ES1抓刀器降低或垂直開關沒有開啟情況： 當刀具交換完成后，抓刀器沒有回到正確位置時出現此報警。處理： 檢查抓刀器是否處在安全位置，將按鈕選擇【AUTO】方式，執(zhí)行【HOME】程序，報警消除。16 25201: Axis cs drive fault700152: production mode is active-please deselect sys-cha1 program產品模式激活請取消系統(tǒng)通道1程序 情況： 當機床系統(tǒng)出現紊亂時，報警顯示。處理： 按【ALARM DELETE】鍵看能否消除報警，不能消除報警，選擇【START-UP 】/ 輸入【PASSWORD】/按【NCK RESET