數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修

數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修第1頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六本章內(nèi)容：

6.1概述6.2數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)6.3數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修6.4數(shù)控機(jī)床故障分析與維修實(shí)例

6.5小結(jié)6.6思考題與習(xí)題

第2頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六本章教學(xué)要求：

本章讓學(xué)生了解關(guān)于數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)、維護(hù)與故障修理的基本內(nèi)容，以及數(shù)控機(jī)床使用中的注意事項(xiàng)。重點(diǎn)掌握數(shù)控車床與加工中心的維護(hù)保養(yǎng)與故障診斷方法，熟悉機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)常見故障的處理方法，并通過對(duì)實(shí)際例子的學(xué)習(xí)掌握數(shù)控機(jī)床常見故障的診斷步驟與基本思路。

第3頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.1概述

數(shù)控機(jī)床的維護(hù)工作應(yīng)該包括

1.設(shè)備管理

2.維護(hù)保養(yǎng)

3.故障修理第4頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六1.數(shù)控機(jī)床的設(shè)備管理

設(shè)備管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展及經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，通過一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織措施及科學(xué)方法來進(jìn)行。

主要包括設(shè)備選購、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收、使用、維修以及改造更新，直至設(shè)備報(bào)廢等一系列管理工作。

第5頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六具體包括：

（1）為正確使用數(shù)控機(jī)床建立了必要的各項(xiàng)規(guī)章制度

（2）根據(jù)數(shù)控機(jī)床的設(shè)備特點(diǎn)，制定各項(xiàng)操作、維修安全規(guī)程

（3）在設(shè)備保養(yǎng)上要求嚴(yán)格進(jìn)行記錄工作，對(duì)故障修復(fù)要認(rèn)真做好有關(guān)故障記錄與說明

（4）做好為設(shè)備保養(yǎng)和維修用的各類備品配件的采購、管理工作

（5）對(duì)電氣備用板要定期通電檢驗(yàn)，為維修添置必要的技術(shù)手冊(cè)、工作器具及測(cè)試儀器

第6頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六2.數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)精心維護(hù)可使設(shè)備始終保持良好狀態(tài)，延緩劣化進(jìn)程，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消滅隱患于未然，從而確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，機(jī)床的正確使用與維護(hù)，是貫徹設(shè)備管理以防為主的重要環(huán)節(jié)。第7頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六3.數(shù)控機(jī)床的故障修理

做好數(shù)控機(jī)床的故障修理工作，使其發(fā)揮應(yīng)有的效率，不僅創(chuàng)造了實(shí)際價(jià)值，而且具有廣泛的社會(huì)效益。維修工作開展得好壞，首先取決于維修人員的素質(zhì)。維修人員在設(shè)備出現(xiàn)故障后，要能迅速找出故障并排除，其難度是相當(dāng)大的。此能力并非一日之功就能達(dá)到的，需要維修人員做長(zhǎng)期的技術(shù)儲(chǔ)備。

第8頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六4.數(shù)控機(jī)床維修安全規(guī)程維修前的準(zhǔn)備工作2)維修工作中的注意事項(xiàng)3)維修工作結(jié)束后的注意事項(xiàng)第9頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.2數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)主要包括以下幾個(gè)方面：使機(jī)床保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)(2)定期檢查液壓、氣壓系統(tǒng)(3)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)定期進(jìn)行電刷和換向器檢查、清洗和更換(4)適時(shí)對(duì)各坐標(biāo)軸進(jìn)行超程限位試驗(yàn)(5)定期檢查電氣部件。檢查各插頭、插座、電纜、各繼電器的觸點(diǎn)是否接觸良好，檢查各印制電路板是否干凈

第10頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六(6)數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)(7)定期更換存儲(chǔ)器用電池(8)備用印制電路板的維護(hù)(9)經(jīng)常監(jiān)視CNC裝置用的電網(wǎng)電壓(10)定期進(jìn)行機(jī)床水平和機(jī)械精度檢查并校正

第11頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控車床的維護(hù)保養(yǎng)數(shù)控車床的維護(hù)保養(yǎng)見教材表6-1（1）每天檢查內(nèi)容：

切削液、液壓油、潤(rùn)滑油；切屑槽；操作盤；CRT顯示屏；液壓裝置的壓力表；冷卻風(fēng)扇；刀具；主軸、滑板等。（2）每月檢查內(nèi)容：

主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；滾珠絲杠；超程限位開關(guān)；刀架；導(dǎo)套內(nèi)孔；切削液槽；液壓裝置；潤(rùn)滑油裝置。第12頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六（3）每半年檢查內(nèi)容：

主軸；導(dǎo)套裝置；加工裝置；潤(rùn)滑泵裝置浮子開關(guān)；直流電動(dòng)機(jī)以及其他部位。加工中心的維護(hù)保養(yǎng)

加工中心的維護(hù)保養(yǎng)見教材表6-1（1）每天檢查內(nèi)容：

工作臺(tái)、機(jī)床表面；開關(guān)；導(dǎo)軌潤(rùn)滑油箱；主軸潤(rùn)滑恒溫油箱；刀具；機(jī)床液壓系統(tǒng)；壓縮空氣氣源壓力；氣源自動(dòng)分水濾氣器，自動(dòng)空氣干燥器；氣液轉(zhuǎn)換器和增壓器油面；導(dǎo)軌面；切削液；CNC輸入/輸出單元；各防護(hù)裝置；電氣柜各散熱通風(fēng)裝置。第13頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六（2）不定期檢查內(nèi)容：

冷卻油箱、水箱；廢油池；排屑器

（3）每月檢查內(nèi)容：

電氣控制箱；工作臺(tái)及床身基準(zhǔn)；空氣濾網(wǎng)；液壓裝置、管路及接頭；各電磁閥及開關(guān)；過濾器；電纜及接線端子；連鎖裝置、時(shí)間繼電器、繼電器；數(shù)控裝置。

（4）每半年檢查內(nèi)容：

各電動(dòng)機(jī)軸承；各進(jìn)給軸；所有電氣部件及繼電器；各伺服電動(dòng)機(jī)；主軸驅(qū)動(dòng)皮帶；各軸導(dǎo)軌上的鑲條、壓緊滾輪。

（5）每年檢查內(nèi)容：

檢查或更換電動(dòng)機(jī)電刷；液壓油路；主軸潤(rùn)滑恒溫油箱；潤(rùn)滑油泵、過濾器；滾珠絲杠。第14頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控系統(tǒng)的使用與維護(hù)（1）數(shù)控系統(tǒng)的正確使用各種數(shù)控系統(tǒng)在組成與結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)，操作人員在使用數(shù)控系統(tǒng)之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀說明書中的有關(guān)內(nèi)容，熟悉數(shù)控系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu)，了解所用數(shù)控系統(tǒng)的性能，熟練地掌握數(shù)控系統(tǒng)和操作面板上各個(gè)開關(guān)的作用，從而可避免一些因操作不當(dāng)引起的故障。具體包括通電前檢查與通電后檢查。第15頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六（2）數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)

為了在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)排除，應(yīng)在平時(shí)

做好維修前的一系列準(zhǔn)備工作，主要包括如下幾個(gè)

方面：

a、技術(shù)文件的準(zhǔn)備

b、制定有關(guān)的規(guī)章制度防止無關(guān)人員操作數(shù)控系統(tǒng)，以避免造成事故

c、準(zhǔn)備好維修用器具

d、必要的備件

第16頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.3數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修6.3.1數(shù)控機(jī)床故障診斷概述

數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的原因大致包括：機(jī)械銹蝕、磨損和失效；元器件老化、損壞和失效；電氣元件、接插件接觸不良；環(huán)境變化，如電流或電壓波動(dòng)、溫度變化、液壓壓力和流量的波動(dòng)以及油污等；隨機(jī)干擾和噪聲；軟件程序丟失或被破壞等。此外，錯(cuò)誤的操作也會(huì)引起數(shù)控機(jī)床不能正常工作。

第17頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機(jī)床維修的基本概念系統(tǒng)可靠性與故障

系統(tǒng)可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。故障是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)喪失了規(guī)定的功能。2)平均故障間隔時(shí)間MTBF它是指數(shù)控機(jī)床在使用中兩次故障間隔的平均時(shí)間，即數(shù)控機(jī)床在壽命范圍內(nèi)總工作時(shí)間和總故障次數(shù)之比，即第18頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六3)平均修復(fù)時(shí)間MTTR它是指數(shù)控機(jī)床從出現(xiàn)故障開始直至能正常使用所用的平均修復(fù)時(shí)間。4)有效度A這是從可靠度和可維修度方面對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常工作概率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的尺度，是一臺(tái)可維修的機(jī)床，在某一段時(shí)間內(nèi)，維持其性能的概率。第19頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機(jī)床的故障規(guī)律

1)初始運(yùn)行期初始運(yùn)行期的特點(diǎn)是故障發(fā)生的頻率高，系統(tǒng)的故障率為負(fù)指數(shù)曲線函數(shù)。

2)有效壽命期數(shù)控機(jī)床在經(jīng)歷了初期的各種老化、磨合和調(diào)整后，開始進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的正常運(yùn)行期。在這個(gè)階段，故障率低而且相對(duì)穩(wěn)定，近似常數(shù)。3)衰老期衰老期出現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床使用的后期，其特點(diǎn)是故障率隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而升高。圖6.1數(shù)控機(jī)床的故障曲線

第20頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般步驟

故障診斷是指在系統(tǒng)運(yùn)行或基本不拆卸的情況下，即可掌握系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的信息，查明產(chǎn)生故障的部位和原因，或預(yù)知系統(tǒng)的異常和劣化的動(dòng)向并采取必要對(duì)策的一門技術(shù)。（1）詳細(xì)了解故障情況。

（2）根據(jù)故障情況進(jìn)行分析，縮小范圍，確定故障源查找的方向和手段。（3）由表及里進(jìn)行故障源查找。第21頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.3.2

數(shù)控機(jī)床常用的故障診斷方法

數(shù)控機(jī)床常見故障分類數(shù)控機(jī)床的故障包括機(jī)械部分的故障、數(shù)控系統(tǒng)的故障、伺服與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障以及輔助裝置的故障等。故障按其表現(xiàn)形式、性質(zhì)、起因等可作多種分類。常見的故障類型有以下幾種。(1)按與故障的相互關(guān)系可分為關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)聯(lián)性故障。(2)按診斷方式可分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障。(3)按故障破壞性可分為破壞性故障和非破壞性故障。(4)按故障起因可分為硬故障和軟故障。第22頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機(jī)床常用故障診斷方法現(xiàn)場(chǎng)故障處理

對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好如下記錄：故障的種類(2)故障出現(xiàn)情況(3)數(shù)控機(jī)床操作及運(yùn)轉(zhuǎn)情況(4)環(huán)境狀況(5)數(shù)控機(jī)床和系統(tǒng)之間的接線情況(6)有關(guān)穿孔紙帶的檢查(7)程序檢查第23頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六故障診斷的原則

(1)仔細(xì)調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，掌握第一手材料。(2)認(rèn)真查找各種故障因素。(3)綜合分析，查清故障。故障診斷的一般方法(1)直觀檢查法(2)自診斷功能法(3)功能程序測(cè)試法(4)故障現(xiàn)象分析法(5)報(bào)警顯示分析法(6)換件診斷法(7)測(cè)量比較法(8)參數(shù)檢查法(9)敲擊法。(10)局部升溫法(11)原理分析法(12)接口信號(hào)法第24頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六1)啟動(dòng)診斷指CNC系統(tǒng)每次從通電開始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序自動(dòng)執(zhí)行的診斷。2)在線診斷指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身及與CNC裝置相連的各個(gè)伺服單元、伺服電動(dòng)機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動(dòng)機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)診斷、檢查。6.3.3數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)第25頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控系統(tǒng)常見故障和處理3)離線診斷指CNC系統(tǒng)制造廠家或?qū)I(yè)維修中心，利用專用的診斷軟件和測(cè)試裝置在CNC系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，進(jìn)行停機(jī)(或脫機(jī))檢查，力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi)。

(1)鍵盤故障。(2)數(shù)控系統(tǒng)電源接通后CRT無輝度或無任何畫面。(3)CRT無顯示。(4)CRT顯示器顯示無規(guī)律的亮斑、線條或不正確的符號(hào)。第26頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六(5)數(shù)控系統(tǒng)一接通電源，CRT顯示器就出現(xiàn)“NOTREADY”顯示，過幾秒自動(dòng)切斷電源，有時(shí)數(shù)控系統(tǒng)接通電源后顯示正常，但在運(yùn)行程序的中途突然在CRT顯示器上顯示“NOTREADY”，隨之電源被切斷。(6)當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入用戶宏程序時(shí)出現(xiàn)超程報(bào)警或顯示“PROGRAMSTOP”，但數(shù)控系統(tǒng)一旦退出用戶宏程序運(yùn)行就恢復(fù)正常。(7)數(shù)控系統(tǒng)的MDI方式、MEMORY方式無效，但在CRT畫面上卻無報(bào)警。(8)數(shù)控機(jī)床不能正常地返回基準(zhǔn)點(diǎn)，且有報(bào)警產(chǎn)生。(9)手搖脈沖發(fā)生器(電手輪)不能工作。第27頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六(10)一臺(tái)加工中心在攻螺紋或主軸電動(dòng)機(jī)作高低速切換時(shí)，引起附近另一臺(tái)加工中心自動(dòng)斷電。(11)加工中心的存儲(chǔ)器方式、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式均無效，但CRT顯示器卻無報(bào)警發(fā)生。(12)SIEMENS公司SINUMERIK810系統(tǒng)常見故障如下：①CPU監(jiān)控報(bào)警。

②EPROM的自診斷報(bào)警。

③數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器子模塊電池用盡報(bào)警。

④輪廓監(jiān)控報(bào)警。

⑤位置反饋回路硬件故障。第28頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.3.4伺服系統(tǒng)故障診斷與維修進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障約占整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)故障的三分之一。故障報(bào)警現(xiàn)象有三種：一是利用軟件診斷程序在CRT上顯示報(bào)警信息；二是利用伺服系統(tǒng)上的硬件(如發(fā)光二極管、熔絲熔斷等)顯示報(bào)警；三是沒有任何報(bào)警指示。進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障診斷與維修第29頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六軟件報(bào)警形式(1)伺服進(jìn)給系統(tǒng)出錯(cuò)報(bào)警(2)檢測(cè)出錯(cuò)報(bào)警(3)過熱報(bào)警硬件報(bào)警形式(1)大電流報(bào)警(2)高電壓報(bào)警(3)電壓過低報(bào)警(4)速度反饋斷線報(bào)警(5)保護(hù)開關(guān)動(dòng)作(6)過載報(bào)警(7)速度控制單元上的熔絲熔斷或斷路器跳閘第30頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六無報(bào)警顯示的故障(1)直流伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)(2)數(shù)控機(jī)床失控(飛車現(xiàn)象)(3)數(shù)控機(jī)床振動(dòng)(4)伺服超差(5)數(shù)控機(jī)床停止時(shí)，有關(guān)進(jìn)給軸振動(dòng)(6)數(shù)控機(jī)床過沖(7)數(shù)控機(jī)床移動(dòng)時(shí)噪聲過大(8)快速移動(dòng)坐標(biāo)軸時(shí)數(shù)控時(shí)機(jī)床出現(xiàn)振動(dòng)，有時(shí)還伴有大的沖擊(9)圓柱度超差第31頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六主軸伺服系統(tǒng)常見故障的處理直流主軸伺服系統(tǒng)(1)主軸電動(dòng)機(jī)振動(dòng)或噪聲太大(2)主軸不轉(zhuǎn)(3)主軸速度不正常(4)發(fā)生過流報(bào)警(5)速度偏差過大(6)主軸定位時(shí)抖動(dòng)(7)主軸停位不準(zhǔn)，換刀時(shí)甚至有掉刀現(xiàn)象第32頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六交流主軸伺服系統(tǒng)(1)電動(dòng)機(jī)過熱(2)主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)或達(dá)不到正常轉(zhuǎn)速(3)輸入電路的熔斷器熔斷(4)再生回路用的熔斷器熔斷(5)主軸電動(dòng)機(jī)有異常噪聲和振動(dòng)(6)主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏離指令值第33頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.4數(shù)控機(jī)床故障分析與維修實(shí)例6.4.1數(shù)控車床故障分析與維修【例6.1】

一臺(tái)由德國(guó)引進(jìn)的專用數(shù)控磨床，由于電壓波動(dòng)過大，波形幅值變化劇烈引起故障，無法啟動(dòng)。使用動(dòng)力線路限壓器使電壓穩(wěn)定，排除故障，啟動(dòng)機(jī)床?！纠?.2】

數(shù)控系統(tǒng)有顯示，有背光，無報(bào)警，主軸高低速、正反轉(zhuǎn)、刀庫(刀架)功能無輸出。如圖6.2所示，沒有輸出的原因有：8155內(nèi)部異常；2803和2003短路燒壞；無+24V工作電壓。系統(tǒng)內(nèi)部+24V供電電路有問題。為了防止通電瞬間S、M、T功能誤輸出，設(shè)計(jì)了一個(gè)保護(hù)電路，如圖6.3所示。第34頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.2S、M、T功能輸出電路第35頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.3保護(hù)電路第36頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.3】一數(shù)控滾齒機(jī)，初始故障為一檢測(cè)元件的供電變壓器斷線。更換變壓器后，伺服系統(tǒng)的供電模塊被損壞。再進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)兩個(gè)軸向光電編碼器已損壞。更換后全部手動(dòng)正常。再自動(dòng)運(yùn)行，全部正常。本例說明，維修人員除能夠依照原印制電路板作測(cè)繪外，還要具有較廣泛的線路知識(shí)，能夠推導(dǎo)電路中元器件的參數(shù)值。

【例6.4】某加工中心在自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)下，換04號(hào)刀具時(shí)刀庫(刀架)旋轉(zhuǎn)不停，系統(tǒng)出現(xiàn)E37報(bào)警。系統(tǒng)E37報(bào)警解釋為：執(zhí)行T功能時(shí)無相應(yīng)的刀位信號(hào)返回。由于換刀是收發(fā)式控制，重點(diǎn)查找系統(tǒng)有無接收到刀具到位的反饋信號(hào)。該機(jī)床的刀庫(刀架)主要通過霍爾元件和磁鋼進(jìn)行反饋。當(dāng)磁鋼和霍爾元件靠近時(shí)，霍爾元件發(fā)出低電平反饋至系統(tǒng)。由此，可初步判斷應(yīng)該是以下原因造成該故障：霍爾元件失效，無到位信號(hào)輸出；反饋線斷路；系統(tǒng)接收電路有問題。

第37頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.4換刀流程圖圖6.5磁鋼和霍爾元件布置圖

第38頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)刀庫(刀架)，使04號(hào)刀霍爾元件與磁鋼對(duì)應(yīng)，發(fā)現(xiàn)04號(hào)刀輸入顯示位置無變化，系統(tǒng)內(nèi)部接收電路異常。系統(tǒng)刀位反饋電路如圖6.6所示。測(cè)量光耦合器521發(fā)現(xiàn)1、2腳正反相無窮大，由此可判定521失效，更換后工作正常。

圖6.6系統(tǒng)刀位反饋電路

第39頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.5】一臺(tái)數(shù)控轉(zhuǎn)子銑床。機(jī)床X軸無指令而高速運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)分析后，認(rèn)為是正反饋造成此種故障。因?yàn)橄到y(tǒng)零點(diǎn)漂移，在反饋情況下，就會(huì)迅速累加，使電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。將反饋線反接，機(jī)床X軸運(yùn)行恢復(fù)正常?！纠?.6】機(jī)床在自動(dòng)加工時(shí)，突然主軸停，進(jìn)給停止，系統(tǒng)出現(xiàn)E74報(bào)警。E74報(bào)警，解釋為：系統(tǒng)檢測(cè)正向或負(fù)向限位輸入信號(hào)斷開。系統(tǒng)內(nèi)部超程接收電路和外部輸入電路如圖6.7所示。據(jù)原理圖分析，造成以上故障有以下幾點(diǎn)原因：行程超；撞塊壓住行程開關(guān)；線斷；系統(tǒng)內(nèi)部接收電路有問題；行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開。第40頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.7系統(tǒng)內(nèi)部超程接收電路和外部輸入電路

壓住取消限位按鈕，系統(tǒng)復(fù)位后報(bào)警消除。由此可斷定，系統(tǒng)內(nèi)部接收電路正常，應(yīng)該是外部異常。用萬用表測(cè)量X正向行程開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電阻無窮大，且開關(guān)常開，更換后，報(bào)警消除。

第41頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.7】一臺(tái)數(shù)控鏜銑床，機(jī)床X軸有時(shí)不到位，一般需要幾分鐘，甚至長(zhǎng)達(dá)幾小時(shí)才能到達(dá)給定位置，然后繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程序段。檢查數(shù)控系統(tǒng)后卻發(fā)現(xiàn)有信號(hào)輸出。故障顯然發(fā)生在數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)之間的連接線上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)是連接不良造成上述故障現(xiàn)象。【例6.8】系統(tǒng)無顯示，無背光，但機(jī)床強(qiáng)電通電正常。系統(tǒng)輸入電源是通過外部輸入380V經(jīng)隔離變壓器降為220V，供電電路如圖6.8所示。引起系統(tǒng)無顯示、無背光的很大可能是開關(guān)電源沒有電壓輸出。用萬用表交流電壓擋測(cè)量隔離變壓器次級(jí)，發(fā)現(xiàn)有交流220V輸出，開關(guān)電源盒也有交流220V輸入，但沒有直流電壓輸出，所以可以斷定故障原因有以下兩個(gè)方面：一是開關(guān)電源盒內(nèi)開關(guān)電路停止工作；二是開關(guān)電源盒的負(fù)載，即系統(tǒng)內(nèi)部電路有短路。第42頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六

斷開開關(guān)電源盒的負(fù)載后上電，開關(guān)電源盒即時(shí)有直流電壓輸出，開關(guān)電路正常工作。打開系統(tǒng)的機(jī)箱，聞到里面有燒焦氣味，發(fā)現(xiàn)功率輸出器件2803明顯有擊穿的痕跡。

圖6.8供電電路第43頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.9】一臺(tái)CK6430數(shù)控機(jī)床配置GSK980T或GSK990M系統(tǒng)，運(yùn)行過程中突然停止工作，并且液晶顯示只有背光，沒有字符，而畫面沒有抖動(dòng)現(xiàn)象。GSK980T或GSK990M系統(tǒng)液晶顯示器的背光電路如圖6.9所示。故障原因有以下兩方面：一是復(fù)位電路出問題，使系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)；二是時(shí)鐘電路停止工作，使系統(tǒng)處于休息狀態(tài)。復(fù)位電路如圖6.10所示，時(shí)鐘電路如圖6.11所示。圖6.9背光電路

第44頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.10復(fù)位電路

第45頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.11時(shí)鐘電路

第46頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.10】某數(shù)控機(jī)床Z軸回機(jī)床原點(diǎn)時(shí)，行程到減速位置后系統(tǒng)并未減速，并超出行程限位，出現(xiàn)準(zhǔn)備未緒報(bào)警。

將系統(tǒng)輸出XS40減速輸入信號(hào)DECZ焊接線脫開，使之與外部分離，重新上電，手動(dòng)使系統(tǒng)Z軸回機(jī)床原點(diǎn)，用短接線將DECZ與COM短接，進(jìn)給立即減速，并回原點(diǎn)正常。圖6.12回機(jī)床原點(diǎn)波形圖

第47頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.13回機(jī)床原點(diǎn)電路圖第48頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.11】某機(jī)床配置GSK928TA或GSK928M，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)常出現(xiàn)E34報(bào)警。系統(tǒng)出現(xiàn)E34報(bào)警解釋為刀庫(刀架)不到位。說明此故障與刀庫(刀架)的刀位信號(hào)有關(guān)，可判定是計(jì)算機(jī)收不到工位信號(hào)。此類故障的原因有：刀庫(刀架)故障，一般是發(fā)信盤的霍爾元件燒壞；刀庫(刀架)控制器內(nèi)部故障或其接口損壞；CNC系統(tǒng)內(nèi)部故障，接口電路部分的光耦合器較易損壞。復(fù)位后拆開刀庫(刀架)端蓋，檢查發(fā)現(xiàn)磁鋼離霍爾元件較遠(yuǎn)，懷疑霍爾元件因此感應(yīng)不到信號(hào)，將磁鋼位置調(diào)整，使之靠近霍爾元件到合理位置。第49頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.14刀庫(刀架)控制器信號(hào)接口

用萬用表檢測(cè)Jl的1、2、3、4、10、11腳，11腳電壓為+24V，10腳電壓為0V，刀庫(刀架)控制器供電正常。同時(shí)不管刀庫(刀架)轉(zhuǎn)到何處，1、2、3、4腳一直為高電平(刀位信號(hào)為低電平有效)。再檢測(cè)J2，情況一樣。第50頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六刀庫(刀架)反轉(zhuǎn)和刀具補(bǔ)償同時(shí)進(jìn)行，而執(zhí)行刀具補(bǔ)償時(shí)系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)刀位信號(hào)

。

圖6.15系統(tǒng)檢測(cè)刀位信號(hào)第51頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.12】

一臺(tái)采用FANUCIIM系統(tǒng)的數(shù)控插齒機(jī)，在自動(dòng)循環(huán)工作中突然停止工作，CRT顯示器無顯示，主板上的七段顯示器顯示報(bào)警A。表明MDI/CRT單元的連接異常。一般處理辦法是檢查MDI/CRT的光纖電纜或連接器，否則問題出在主板上。但經(jīng)上述檢查，發(fā)現(xiàn)都不存在問題。再從CRT顯示器無顯示的角度來分析，認(rèn)為問題出在MDI/CRT的電源上。對(duì)MDI/CRT的電源板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)+24V電源有短路現(xiàn)象。經(jīng)進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)電容1000F/35V短路，兩個(gè)晶體管Q15擊穿，熔絲F21、F22熔斷。更換上述三項(xiàng)之后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。本例說明，排除故障時(shí)應(yīng)以提示作參考，再結(jié)合實(shí)際故障現(xiàn)象來分析，切不可受到提示的限制。第52頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例

6.13】某臺(tái)日本生產(chǎn)的數(shù)控銑床有爬行現(xiàn)象。由于編程時(shí)采用了G61指令，即每加工一段就要進(jìn)行一次到位停止檢查，結(jié)果使機(jī)床出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。用G64(連續(xù)切削方式)指令代替G61之后，上述故障現(xiàn)象消失。

【例6.14】

某數(shù)控機(jī)床，配置GSK928TA或GSK928M＋DF3A系統(tǒng)，在加工工件時(shí)X軸有失步現(xiàn)象。用戶有兩臺(tái)相同配置的機(jī)床，更換另一臺(tái)CNC系統(tǒng)以后，故障排除，由此可以判定是CNC系統(tǒng)故障。CNC系統(tǒng)引起加工尺寸變化，失步問題無非是脈沖有丟失或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，甚至有可能是有外部干擾，從而引起輸出脈沖波形失真。第53頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六GSK928系統(tǒng)脈沖輸出方式是：脈沖+符號(hào)，它是標(biāo)準(zhǔn)的矩形波，占空比是1∶1，如圖6.16所示。

當(dāng)有干擾輸入或有脈沖丟失時(shí)，波形呈現(xiàn)不規(guī)則失真，如圖6.17所示。

圖6.16矩形波

圖6.17不規(guī)則波

第54頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六

DF3A驅(qū)動(dòng)器上有三個(gè)相序指示燈，如圖6.18所示。通?？瓷厦娴南嘈蛑甘緹?，可以判斷有沒有脈沖丟失。程序自動(dòng)運(yùn)行前，記下驅(qū)動(dòng)器上的相序指示燈的狀態(tài)。程序運(yùn)行結(jié)束后，相序指示燈的狀態(tài)和運(yùn)行前不同，證明確實(shí)有脈沖丟失。

圖6.18相序指示燈第55頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.15】

美國(guó)一家公司生產(chǎn)的數(shù)控磨床不能運(yùn)行，但CRT顯示器無任何報(bào)警顯示。這類故障產(chǎn)生的原因是多方面的。從大的方面來說，首先應(yīng)該區(qū)分故障是發(fā)生在機(jī)床側(cè)還是在數(shù)控系統(tǒng)側(cè)。利用自診斷功能檢查PLC和CNC系統(tǒng)之間的接口信號(hào)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)診斷號(hào)No4.7(MLK)=1，說明機(jī)床鎖住信號(hào)已經(jīng)送入CNC系統(tǒng)內(nèi)，從而造成機(jī)床不能運(yùn)動(dòng)。但實(shí)際上沒有機(jī)床鎖住信號(hào)送入。于是再查CNC裝置內(nèi)的連接單元，也未發(fā)現(xiàn)問題。最后查出是由于外界干擾引起磁泡存儲(chǔ)器內(nèi)的參數(shù)丟失或混亂而造成的。因此，將磁泡存儲(chǔ)器內(nèi)容全部清除，重新輸入數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)后，數(shù)控機(jī)床即恢復(fù)正常運(yùn)行。從本例可看出系統(tǒng)參數(shù)的重要性，用戶一定要把有關(guān)數(shù)控機(jī)床的各種文件包括數(shù)控參數(shù)、PLC參數(shù)、用戶宏程序等妥善保存。第56頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六6.4.2伺服系統(tǒng)故障分析與維修【例6.16】

一臺(tái)配置有FANUC7CM系統(tǒng)的數(shù)控銑床，Y軸移動(dòng)時(shí)機(jī)床發(fā)生振動(dòng)，在快速移動(dòng)時(shí)甚至伴有大的沖擊。用示波器測(cè)量故障軸Y軸和正常軸X軸的測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓波形，進(jìn)行比較，兩軸波形不一致，Y軸有明顯的波動(dòng)。拆開Y軸測(cè)速發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)其電樞被電刷粉末污染。將其清理后，波形正常，故障排除?！纠?.17】

某數(shù)控機(jī)床配有GSK980T或GSK990M＋DF3A驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)21號(hào)報(bào)警，有時(shí)候又正常。21號(hào)報(bào)警解釋為：X軸驅(qū)動(dòng)器報(bào)警。系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)連接是通過X軸和Z軸驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)X軸和Z軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)給實(shí)現(xiàn)的。引起驅(qū)動(dòng)器報(bào)警的原因如圖6.19所示。第57頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六圖6.19引起驅(qū)動(dòng)器報(bào)警原因框圖

驅(qū)動(dòng)器報(bào)警超溫過流通風(fēng)條件不好引起風(fēng)扇壞步進(jìn)電動(dòng)機(jī)外部接插件驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電動(dòng)機(jī)進(jìn)水輸出插座壞線圈短路外部接插件電路有短路報(bào)警電路有問題,管子被擊穿第58頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.18】

一臺(tái)CJK0630機(jī)床，配有GSK980T或GSK990M＋DF3A系統(tǒng)，當(dāng)Z軸進(jìn)給時(shí)，低速振動(dòng)非常大，高速時(shí)按Z正方向進(jìn)給，有時(shí)向負(fù)方向運(yùn)行。造成低速振動(dòng)一般是由以下兩個(gè)原因造成：一是驅(qū)動(dòng)器缺相；二是機(jī)械傳動(dòng)阻力大。Z軸高速進(jìn)給時(shí)，有時(shí)向負(fù)方向運(yùn)行，從這一點(diǎn)可以說明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相序亂，極有可能是缺相。將X軸驅(qū)動(dòng)器與Z軸驅(qū)動(dòng)器互換。上電后，試機(jī)，發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給時(shí)正常，按X軸進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，證明是Z軸驅(qū)動(dòng)器有故障。驅(qū)動(dòng)器伴有報(bào)警現(xiàn)象，證明很有可能有功放管短路，引起驅(qū)動(dòng)器過流報(bào)警。斷電后，用萬用表的電阻擋(大于100k擋)，測(cè)量驅(qū)動(dòng)器電動(dòng)機(jī)接口的插頭上的A+與A－、B+與B－、C+與C－之間的電阻值。然后，用萬用表正極對(duì)被測(cè)點(diǎn)的負(fù)極，萬用表負(fù)極對(duì)被測(cè)點(diǎn)的正極測(cè)量，發(fā)現(xiàn)A相阻值比B相、C相電阻小，證明A相功放管有損壞。第59頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.19】

某機(jī)床配置交流伺服DA98驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行中，X軸驅(qū)動(dòng)器偶爾出現(xiàn)Err9報(bào)警。全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)半閉環(huán)控制系統(tǒng)，原理框圖如圖6.19所示。Err9報(bào)警解釋為：編碼器故障。造成Err9報(bào)警是由于以下幾個(gè)原因：編碼器接線錯(cuò)誤；編碼器損壞；編碼器電纜不良；編碼器電纜過長(zhǎng)，造成編碼器供電電壓偏低。用萬用表電阻擋檢查編碼器連線，沒有錯(cuò)誤。反饋線長(zhǎng)3m也屬于正常范圍。將伺服電動(dòng)機(jī)上的電動(dòng)機(jī)插頭和編碼器線插頭拔去。在電動(dòng)機(jī)編碼器插頭上加直流5V，用示波器測(cè)量A相、B相、C相、U相、V相、W相，波形均正常，說明電動(dòng)機(jī)無故障。用萬用表電阻擋檢查反饋線，發(fā)現(xiàn)抖動(dòng)線時(shí)，其中有一根線有時(shí)通有時(shí)斷。于是更換編碼器反饋線，上電后正常運(yùn)行。第60頁，共66頁，2023年，2月20日，星期六【例6.20】

數(shù)控龍門銑床，當(dāng)X軸正常運(yùn)行時(shí)，因液壓泵突然關(guān)閉，使臺(tái)面運(yùn)行中斷，并顯示報(bào)警。按復(fù)位鍵之后可清除該故障，但重新啟動(dòng)液壓泵，X軸仍不運(yùn)行，且持續(xù)十幾秒后液壓泵又自動(dòng)關(guān)閉，熒光屏上再次顯示同樣的報(bào)警信息。發(fā)現(xiàn)晶閘管控制部分有輸入信號(hào)，但無輸出信號(hào)，從而判斷輸出接線端子松動(dòng)引起上述故障。【例6.21】

某數(shù)控機(jī)床配置DA98伺服系統(tǒng)，運(yùn)行中X軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)Err12報(bào)警，偶爾出現(xiàn)X軸驅(qū)動(dòng)器無現(xiàn)象。Err12報(bào)警解釋為：過電流。Err12報(bào)警由以下原因造成：驅(qū)動(dòng)器U、V、W相線之間短路，接地不良，電動(dòng)機(jī)絕緣損壞，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電路損壞。將X軸伺服電動(dòng)機(jī)從驅(qū)動(dòng)器上拆下來，檢查插頭和插座均沒有打火