數(shù)控機床故障診斷與維修報告實習文檔

控機床故障診斷與維修--

文字系統(tǒng)可靠性的基本概念

系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)失去了規(guī)

定的功能。

數(shù)控機床是復雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機、電、液等很多技術(shù)，發(fā)生故障是難免的。機械銹蝕、機械磨損、機械失效，電子元器件老化、

插件接觸不良、電流電壓波動、溫度變化、干擾、噪聲，軟件丟失或本身有隱患、灰塵，操作失誤等都可導致數(shù)控機床出故障。

數(shù)控機床故障診斷

一．故障診斷內(nèi)容

1）動作診斷：監(jiān)視機床各動作部分，判定動作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和機床主軸。

2）狀態(tài)診斷：當機床電機帶動負載時，觀察運行狀態(tài)。

3）點檢診斷：定期點檢液壓元件、氣動元件和強電柜。

4）操作診斷：監(jiān)視操作錯誤和程序錯誤。

5）數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷：

二．CNC系統(tǒng)診斷技術(shù)

當前使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷方法歸納起來大致可分為三大類。

（1）啟動診斷（StarupDiagnostics）

把CNC系統(tǒng)每次從通電開始到進入正常的運行準備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序自動執(zhí)行的診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬

件和系統(tǒng)控制軟件，如CPU、存儲器、I/O單元等模塊以及CRT/MDI單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。

（2）在線診斷（OnLineDiagnostics）

指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，對CNC系統(tǒng)本身以及與CNC裝置相連的各個伺服單元，伺服電機，主

軸伺服單元和主軸電機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。一般來說，包括自診斷功能的狀態(tài)顯示和故障信息顯示兩部分。．接口顯示：為了區(qū)分出故障發(fā)生在數(shù)控內(nèi)部，還是發(fā)生在PLC或機床側(cè)，有必要了解CNC和PLC或CNC和機床之間的接狀態(tài)以

及CNC內(nèi)部狀態(tài)。．內(nèi)部狀態(tài)顯示：

（a）由于外因造成不執(zhí)行指令的狀態(tài)顯示。

（b）復位狀態(tài)顯示。

（c）TH報警狀態(tài)顯示，即紙帶水平和垂直校驗，顯示出報警時的紙帶錯誤孔的位置。

（d）磁泡存儲器異常狀態(tài)顯示。

（e）位置偏差量的顯示。

（f）旋轉(zhuǎn)變壓器或感應同步器的頻率檢測結(jié)果顯示。

（g）伺服控制信息顯示。（h）存儲器內(nèi)容顯示等。

故障信息顯示的內(nèi)容一般有上百條，最多可達600條。這許多信息大都以報警號和適當注釋的形式出現(xiàn)。一般可分成下述幾大類：

（a）過熱報警類；（b）系統(tǒng)報警類；（c）存儲器報警類；

（d）編程/設定類，這類故障均為操作、編程錯誤引起的軟故障；

（e）伺服類：即與伺服單元和伺服電機有關(guān)的故障報警；

（f）行程開關(guān)報警類；

（g）印刷線路板間的連接故障類。

（3）離線診斷（OffLineDiagnostics）

離線診斷的主要目的是故障導通知故障定位，力求把故障定位在盡可能小的范圍內(nèi)�，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)的離線診斷用軟件，一般多已與

CNC系統(tǒng)控制軟件一起存在CNC系統(tǒng)中，這樣維修診斷時更為方便。

（a）通訊診斷：用戶只需反CNC系統(tǒng)中專用"通信接口"連接到普通電話線上，而在西門子公司維修中心的專用通信診斷計算機的"數(shù)據(jù)

電話"也連接到電話線路上，然后由計算機向CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序，并將測試數(shù)據(jù)輸回到計算機進行分析關(guān)得出結(jié)論。（b）自修復系統(tǒng)：備用模塊則系統(tǒng)能自動使故障模塊脫機而接通備用模塊，從而使系統(tǒng)較快地進入正常工作狀態(tài)。

（c）具有AI（人工智能）功能的專家故障診斷系統(tǒng)：

①在處理實際問題時，通過具有某個領(lǐng)域的專門知識的專家分析和解釋數(shù)據(jù)并作出決定。②專家系統(tǒng)利用專家推理方法的計算機模型來解決問題，并且得到的結(jié)論和專家相同。

三．伺服系統(tǒng)的診斷方法

采用發(fā)光二級管來批示故障可能產(chǎn)生的原因，例如過熱報警，過流報警，過壓報警，欠壓報警，I2t值監(jiān)控（用于電源電路）等。

數(shù)控機床維修

一．概述

數(shù)控機床的維修概念，不能單純局限于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，如何排除故障和及時修復，使數(shù)控系統(tǒng)盡早投入使用，還應包括正確

使用和日常保養(yǎng)等。

二．正確操作和使用數(shù)控系統(tǒng)的步驟

（1）數(shù)控系統(tǒng)通電前的檢查

1）檢查CNC裝置內(nèi)的各個印刷線路板是否緊固，各個插頭有無松動。

2）認真檢查CNC裝置與外界之間的全部連接電纜是否按隨機提供的連接手冊的規(guī)定，正確而可靠地連接。

3）交流輸入電源的連接是否符合CNC裝置規(guī)定的要求。

文字

文字4）確認CNC裝置內(nèi)的各種硬件設定是否符合CNC裝置的要求。

只有經(jīng)過上述檢查，CNC裝置才能投入通電運行。

（2）數(shù)控系統(tǒng)通電后的檢查

1）首先要檢查數(shù)控裝置中各個風扇是否正常運轉(zhuǎn)。

2）確認各個印刷線路或模塊上的直流電源是否正常，是否在允許的波動范圍之內(nèi)。

3）進一步確認CNC裝置的各種參數(shù)。

4）當數(shù)控裝置與機床聯(lián)機通電時，應在接通電源的同時，作為按壓緊急停止按鈕的準備，以備出現(xiàn)緊急情況時隨時切斷電源。

5）用手動以低速給移動各個軸，觀察機床移動方向的顯示是否正確。

6）進行幾次返回機床基準點的動作，用來檢查數(shù)控機床是否有返回基準點功能，以及每次返回基準點的位置是否完全一致。

7）CNC裝置的功能測試。

三．CNC系統(tǒng)的日常維護

1）制訂CNC系統(tǒng)的日常維護的規(guī)章制度。2）應盡量少開數(shù)控柜和強電柜的門。3）定時清理數(shù)控裝置的散熱通風系統(tǒng)。4）CNC系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護。

5）定期檢查和更換直流電機電刷。6）經(jīng)常監(jiān)視CNC裝置用的電網(wǎng)電壓。

7）存儲器用電池的定期更換。8）CNC系統(tǒng)長期不用時的維護。

9）備用印刷線路板的維護。對于已購置的備用印刷線路板應定期裝到CNC裝置上通電運行一段時間，以防損壞。

10）做好維修前期的準備工作：

①技術(shù)準備：維修人員應在平時充分了解系統(tǒng)的性能。

②工具準備：作為最終用戶，維修工具只需準備一些常規(guī)的儀器設備，如交流電壓表，直流電壓表，可能用指針式的也可以是數(shù)字式的，

測量誤差在±2%范圍內(nèi)即可。萬用表也是一種常用的儀表。

③備件準備：一旦由于CNC系統(tǒng)的部件或元器件損壞，使系統(tǒng)發(fā)生故障。為能及時排除故障，用戶應準備一些常用的備件。

四．故障處置

一旦CNC系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)操作人員應采取急停措施，停止系統(tǒng)運行，保護好現(xiàn)場。

（1）故障的表現(xiàn)①系統(tǒng)發(fā)生故障的工作方式

工作方式有：Tape（紙帶方式）、MDI（手動數(shù)據(jù)輸入方式）、MEMORY（存儲器方式）、EDIT（編輯）、HANDLE（手輪）、JOG（點

動）方式。

②MDI/DPL（手動數(shù)據(jù)輸入/顯示）。

③系統(tǒng)狀態(tài)顯示有時系統(tǒng)發(fā)生故障時卻沒有報警，此時需要通過診斷畫面觀察系統(tǒng)所處的狀態(tài)。

④定位誤差超差情況。⑤在CRT上的報警及報警號。⑥刀具軌跡出現(xiàn)誤差時的速度。

（2）故障的頻繁程度①故障發(fā)生的時間及頻率。②加工同類工件時，發(fā)生故障的概率。

③故障發(fā)生的方式，判別是否與進給速度、換刀方式或是與螺紋切削有關(guān)。

④出現(xiàn)故障的程序段。

（3）故障的重復性

①將引起故障的程序段重復執(zhí)行多次進行觀察，來考察故障的重復性。②將該程序段的編程值與系統(tǒng)內(nèi)的實際數(shù)值進行比較，確認兩者是否有差異。

③本系統(tǒng)以前是否發(fā)生過同樣故障？

（4）外界狀況①環(huán)境溫度。②周圍的振動源。

③系統(tǒng)的安裝位置檢查，出故障時是否受到陽光的直射等。

④切削液、潤滑油是否飛濺到了系統(tǒng)柜、系統(tǒng)柜里是否進水，受到水的浸漬（如暖氣漏水）等。

⑤輸入電壓調(diào)查，輸入電源是否有波動、電壓值等。

⑥工廠內(nèi)是否有使用大電流的裝置。

⑦近處是否存在干擾源。

⑧附近是否正在修理或調(diào)試機床、安裝了新機床等。

⑨重復出現(xiàn)的故障是否與外界因素有關(guān)？

（5）有關(guān)操作情況

①經(jīng)過什么操作之后才發(fā)生的故障？

②機床的操作方式對嗎？③程序內(nèi)是否包含有增量指令？

（6）機床情況①機床調(diào)整狀況。

②機床在運輸過程中是否發(fā)生振動？

③所用刀具的刀尖是否正常？④換刀時是否設置了偏移量？⑤間隙補償給的是否恰當？⑥機械另件是否隨溫度變化而變形？

⑦工件測量是否正確？

（7）運轉(zhuǎn)情況

①在運轉(zhuǎn)過程中是否改變過或調(diào)整過運轉(zhuǎn)方式？②機床側(cè)是否處于報警狀態(tài)？是否已作好運轉(zhuǎn)準備？③機床操作面板上的售率開關(guān)是否設定為"0"？

④機床是否處于鎖住狀態(tài)？⑤系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài)？⑥系統(tǒng)的保險絲是否燒斷？

⑦機床操作面板上的方式選擇開關(guān)設定是否正確？

（8）機床和系統(tǒng)之間接線情況

①電纜是否完整無損？

②交流電源線和系統(tǒng)內(nèi)部電線是否分開安裝？

③電源線和信號線是否分開走線？④信號屏蔽線接地是否正確？

⑤繼電器、電磁鐵以及電動機等電磁部件是否裝有噪聲抑制器？

（9）CNC裝置的外觀檢查

①機柜。檢查破損情況和是否是在打開柜門的狀態(tài)下操作。②機柜內(nèi)部。風扇電機工作是否正常？控制部分污染程序。

③紙帶閱讀機。紙帶閱讀機是否有污物？

④電源單元。保險絲是否正常？

⑤電纜。電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？⑥印刷線路板。印刷線路板數(shù)量有無缺損？

⑦MDI/CRT單元。

（10）有關(guān)穿孔紙帶的檢查①紙帶閱讀機天關(guān)是否正常？②有關(guān)紙帶操作的設定是否正確？③紙帶是否折、皺和存有污物？

④紙帶的連接處正常否？⑤紙帶上的孔有無破損？⑥這條紙帶是否用過？

⑦使用的是黑色紙帶還是其它顏色的紙帶？

五．故障檢查方法

１．直觀法

這是一種最基本的方法。維修人員通過對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異常現(xiàn)象的觀察以及認真察看系統(tǒng)的每一處，往往可將故

障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。這要求維修人員具有豐富的實際經(jīng)驗，要有多學科的較寬的知識和綜合判斷的能力。

２．自診斷功能法

現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)雖然尚未達到智能化很高的程度，但已經(jīng)具備了較強的自診斷功能。能隨時監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即在CRT上報警信息或用發(fā)光二極管批示出故障的大致起因。利用自診斷功能，也能顯示出系統(tǒng)與主機之間接口信號的狀態(tài)，從而判斷出故障發(fā)生在機械部分還是數(shù)控系統(tǒng)部分，并批示出故障的大致部位。這個方法是當前維修時最有效的一種方法。

３．功能程序測試法

所謂功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能，如直線定位、圓弧插補、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等用手工編程或自動編程方法，編制成一個功能程序測試紙帶，通過紙帶閱讀機送入數(shù)控系統(tǒng)中，然后啟動數(shù)控系統(tǒng)使之進行運行，藉以檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發(fā)生的可能起因。本方法對于長期閑置的數(shù)控機床第一次開機時的檢查以及機床加

工造成廢品但又無報警的情況下，一時難以確定是編程錯誤或是操作錯誤，還是機床故障時的判斷是一較好的方法。

４．交換法

這是一種簡單易行的方法，也是現(xiàn)場判斷時最常用的方法之一。所謂交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷線路板、模板，集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。它實際上也是

在驗證分析的正確性。

在備板交換之前，應仔細檢查備板是否完好，并應檢查備板的狀態(tài)應與原板狀態(tài)完全一致。這包括檢查板上的選擇開關(guān)，短路棒的設定位置以及電位器的位置。在置換CNC裝置的存儲器板時，往往還需要對系統(tǒng)作存儲器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS6系統(tǒng)用的磁泡存儲器就需要進行這項工作），重新設定各種數(shù)控數(shù)據(jù)，否則系統(tǒng)仍將不能正常地工作。又如更換FANUC公司的7系統(tǒng)的存儲器板之后，需重新輸入?yún)��?shù)，并對存儲器區(qū)進行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序輸入，將產(chǎn)生60號報警（存儲器容量不夠）。有的CNC系統(tǒng)在更換了主板之后，帶需進行一些特定的操作。如FNUC公司在FS10系統(tǒng)，必須按一定的操作步驟，先輸入9000～9031號選擇參數(shù)，然后才能輸入0000號至8010號的系統(tǒng)參數(shù)和PC參數(shù)�？傊�，一定要嚴格地按照有關(guān)系統(tǒng)的操作、維修說明書的要求進行

操作。

５．轉(zhuǎn)移法

所謂轉(zhuǎn)移法就是將CNC系統(tǒng)中具有相同功能的二塊印刷線路板、模塊、集成電路芯片或元器件互相交換，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)

移。藉此，可迅速確定系統(tǒng)的故障部位。這個方法實際上就是交換法的一種。因此，有關(guān)注意事項同交換法所述。

６．參數(shù)檢查法

眾所周知，數(shù)控參數(shù)能直接影響數(shù)控機床的功能。參數(shù)通常是存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的CMOSRAM中，一旦電池不足或由于外界的某種干擾等因素，會使個別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使機床無法正常工作。此時，通過核對、修正參數(shù)，就能將故障排除。當機床長期閑置工作時無緣無故地出現(xiàn)不正�，F(xiàn)象或有故障而無報警時，就應根據(jù)故障特征，檢查和校對有關(guān)參數(shù)。另外，經(jīng)過長期運行的數(shù)控機床，由于其機械傳動部件磨損，電氣無件性能變化等原因，也需對其有關(guān)參數(shù)進行調(diào)整。有些機床的

故障往往就是由于未及時修改某些不適應的參數(shù)所致。當然這些故障都是屬于故障的范疇。

７．測量比較法

CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設計印刷線路板時，為了調(diào)整、維修的便利，在印刷線路板上設計了多個檢測用端子。用戶也可利用這些端子比較測量正常的印刷線路板和有故障的印刷線路板之間的差異�？梢詸z測這些測量端子的電壓或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。甚至，有時還可對正常的印刷線路人為地制造"故障"，如斷開連線或短路，撥去組件等，以判斷真實故障的起因。為此，維修人員應在平時積累印刷線路板上關(guān)鍵部位或易出故障部位在正常時的正確波形和電壓值。因為CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠往往不提供有關(guān)這方面的資料。

８．敲擊法

當系統(tǒng)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為若有若無時，往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在。這是由于CNC系統(tǒng)是由多塊印刷線路板組成，每塊板上又有許多焊點，板間或模塊間又通過插接件及電纜相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當用絕緣物輕輕敲打有虛

焊及接觸不良的疑點處，故障肯定會重復再現(xiàn)。

９．局部升溫

CNC系統(tǒng)經(jīng)過長期運行后元器件均要老化，性能會變壞。當它們尚未完全損壞時，出現(xiàn)的故障變得時有時無。這時可用熱吹風機或電烙鐵等來局部升溫被懷疑的元器件，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。當然，采用此法時，一定要注意元器件的溫度參數(shù)等，不

要將原來是好的器件烤壞。

１０．原理分析法

根據(jù)CNC系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析各點的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值或波形），然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進行測量、分析和比較，從而對故障定位。運用這種方法，要求維修人員必須對整個系統(tǒng)或每個電路的原理有清楚的、較深的

了解。

除了以上常用的故障檢查測試方法外，還有拔板法，電壓拉偏法，開環(huán)檢測法以及在上章中曾提出的診斷方法等多種。這些檢查方法各有特點，按照不同的故障現(xiàn)象，可以同時選擇幾種方法靈活應用，對故障進行綜合分析，才能逐步縮小故障范圍，較快地排除故障。

六．故障排除的一般方法

當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)報警發(fā)生故障時，維修人員不要急于動手處理，而應多進行觀察和試驗。

１．充分調(diào)查故障現(xiàn)場

這是維修人員取得第一手材料的一個重要手段。一方面要向操作者調(diào)查，詳細詢問出現(xiàn)故障的全過程，查看故障記錄單，了解發(fā)生過什么現(xiàn)象，曾采取過什么措施等；另一方面，要對現(xiàn)場要做細致的勘查。從系統(tǒng)的外觀到系統(tǒng)內(nèi)部各印刷線路板都應細心地察看是否

有異常之處。在確認系統(tǒng)通電無危險有情況下，方可通電，觀察系統(tǒng)有何異常，CRT顯示的內(nèi)容等。

２．認真分析產(chǎn)生故障的起因

當前的CNC系統(tǒng)智能化程度都比較低，系統(tǒng)尚不能自動診斷出發(fā)生故障的確切原因。往往是同一報警號可以有多種起因，不可能將故障縮小到具體的某一部件。因此，在分析故障的起因時，一定要思路開闊。往往有這種情況，自診斷出系統(tǒng)的某一部分有故障，但究其起源，卻不在數(shù)控系統(tǒng)，而是在機械部分。所以，無論是CNC系統(tǒng)，機床強電，還是機械、液壓、氣路等，只要有可能引起該故障的

原因，都要盡可能全面地列出來，進行綜合判斷和篩選，然后通過必要的試驗，達到確診和最終排除故障的目的。

造成數(shù)控系統(tǒng)故障而又不易發(fā)現(xiàn)的另一個重要原因是干擾。根據(jù)經(jīng)驗，大致有下面幾種原因。

（１）機床生產(chǎn)廠的裝配工藝問題

裝配工藝不好反映在干擾方面的表現(xiàn)大致有如下幾點。①沒有采用一點接地法。有些機床生產(chǎn)為了圖省事，到處就近接地，結(jié)果造成多點接地，形成地環(huán)流。②由于接地點選擇不當或接觸不良，甚至虛焊造成接地電阻變大而引起噪聲干擾。③CNC系統(tǒng)與主機的信號通訊，有許多是采用屏蔽線連接的，若對屏蔽地處理不當，沒有按照規(guī)定連接（如有的屏蔽地按規(guī)定只許接在系統(tǒng)側(cè)，而不能接在機床側(cè)，

如圖4.31所示）也是造成干擾的一種因素。

（２）強電干擾

數(shù)控機床的強電柜中的接觸器、繼電器等電磁部件均是CNC系統(tǒng)的干擾源。交流接觸器，交流電機的頻繁起動、停止時，其電磁感應現(xiàn)象會使CNC系統(tǒng)控制電路中產(chǎn)生尖峰或波涌等噪聲，干擾系統(tǒng)的正常工作。因此，一定要對這些電磁干擾采取措施，予以消除。通常是采用在交流接觸器線圈的兩端或交流電機的三相輸入端并聯(lián)RC網(wǎng)絡，而在直流接觸器或在直流電磁閥的線圈兩端反相并入一個續(xù)流二極管等的辦法來抑制這些電器產(chǎn)生的干擾噪聲（如圖4.32所示）。但要注意一點，這些并入的吸收網(wǎng)絡的連線不應大于20cm，

否則，其效果就不理想。

同時，查CNC系統(tǒng)的控制電路的輸入電源部分，也要采取措施。一般多用浪涌吸收器并聯(lián)在電源線間，如圖4.33所示，從而可有

效地吸收電網(wǎng)中的尖峰電壓，起到一定的保護作用。

（３）供電線路的干擾

由于我國局部地區(qū)電力不足和供電頻率不穩(wěn)和用戶廠電網(wǎng)分配不合理等因素造成供電線路的干擾�，F(xiàn)象可歸納為超壓、欠壓、頻率

和相位漂移、諧波失真、共模噪聲及常模噪聲等原因。為養(yǎng)活供電電線路干擾可采取下列措施。

①在電網(wǎng)電壓變化較大的地區(qū)，應在CNC系統(tǒng)的輸入電源前增加電子穩(wěn)壓器，以養(yǎng)活電網(wǎng)電壓波動。如果能加入電源調(diào)節(jié)器，則效果更

好，但切不可串入自耦變壓器。

②用戶廠的供電線路的容量應能滿足數(shù)控機床電器容量的要求。

③數(shù)控機床避免與電火花設備以及大功率的起、停頻繁的設備共用一干線，以免這些設備的干擾通過供電線串入到CNC系統(tǒng)中。

④數(shù)控機床設備安置時應遠離中頻爐、高頻感應爐等變頻設備。

３．動手修復

一旦故障部位已找到，但手頭卻無可更換的備件時，可用移植借用辦法，作為應急措施來解決。例如某一組件壞了（如與非門或觸發(fā)器等），但損壞的往往只是組件中的某一路，其它幾部分還是好的。而在印刷線路板的設計中，又往往只是用了組件中的一部分，沒有全部用滿。此時，可將沒有使用的富余部分取來作為應急用。具體的作法是，切斷已損壞部分的插腳（包括輸入和輸出腳），然后由區(qū)線

將信號輸入、輸出線引至富余的組件插腳上即可。

典型數(shù)控機床維修方法

一．西門子3系統(tǒng)的維修

1）電源接通后無基本畫面顯示

（a）電路板03840號板上無監(jiān)控燈顯示

（b）03840號電路板上監(jiān)控燈亮

①監(jiān)控燈閃爍。如果監(jiān)控燈閃爍頻率為1Hz，則EPROM有故障；如果閃爍頻率為2Hz，則PLC有故障；如以4Hz頻率閃爍，則保持電

池報警，表示電壓已不足。

②監(jiān)控燈左滅右亮。表示操作面板的接口板03731板有故障或CRT有故障。

③監(jiān)控燈常亮。這種故障，通常的原因有：CPU有故障；EPROM有故障；系統(tǒng)總線（即背板）有故障、電路板上設定有誤、機床數(shù)據(jù)錯

誤、以及電路板（如存儲器板、耦合板、測量板）的硬件有故障。

2）CRT上顯示混亂

（a）保持電池（鋰電池）電壓太低，這時一般能顯示出711號報警。

（b）由于電源板或存儲曾被拔出，從而造成存儲區(qū)混亂。這是一種軟故障，只要將CNC內(nèi)部程序清除并重新輸入即可排除故障。

（c）電源板或存儲器板上的硬件故障造成程序顯示混亂。（d）如CRT上顯示513號報警，表示存儲器的容量不夠。

3）在自動方式下程序不能啟動

（a）如此時產(chǎn)生351號報警，表示CNC系統(tǒng)啟動之后，未進行機床回基準點的操作。

（b）系統(tǒng)處于自動保持狀態(tài)。

（c）禁止循環(huán)啟動。檢查PLC與NC間的接口信號Q64.3。

4）進給軸運動故障

（a）進給軸不能運動。造成此故障的原因有：

①操作方式不對；

②從PLC傳至NC的信號不正常；

③位控板有故障（如03350，03325，03315板有故障）。

④發(fā)生22號報警，它表示位置環(huán)未準備好。

⑤測量系統(tǒng)有故障。如產(chǎn)生108，118，128，138號報警，這是測量傳感器太臟引起的。如產(chǎn)生104，114，124，134報警，則位置環(huán)有硬

件故障。

⑥運動軸處于軟件限位狀態(tài)。只要將機床軸往相反方向運動即可解除。⑦當發(fā)生101，111，121，131號報警時，表示機床處于機械夾緊狀態(tài)。

（b）進給軸運動不連續(xù)。

（c）進給軸顫動。

①進給驅(qū)動單元的速度環(huán)和電流環(huán)參數(shù)沒有進行最佳化或交流電機缺相或測速元件損壞，均可引起進給軸顫動。

②CNC系統(tǒng)的位控板有故障。

③機構(gòu)磨擦力太大。

④數(shù)控機床數(shù)據(jù)有誤，有關(guān)機床數(shù)據(jù)的正確設定如下。

（d）進給軸失控。

①如有101，111，121，131號報警請對夾緊進行檢查。②如有102，112，122，132號報警，則說明指令值太高。

③進給驅(qū)動單元有故障。

④數(shù)控機床數(shù)據(jù)設定錯誤，造成位置控制環(huán)路為正反饋。

⑤CNC裝置輸至驅(qū)動單元的指令線極性錯誤。

（e）103～133號報警。這是輪廓監(jiān)控報警。速度環(huán)參數(shù)沒有最佳化或者KV系數(shù)太大。

（f）105～135號報警。位置漂移太大引起的。移量超過500mv，檢查漂移補償參數(shù)N230～N233。

5）主軸故障

如果實際主軸轉(zhuǎn)速超過所選齒輪的最高轉(zhuǎn)速，則產(chǎn)生225號報警；如主軸位置環(huán)監(jiān)控發(fā)生故障，則發(fā)生224號報警。

6）V24串行接口報警

（a）20秒內(nèi)仍未發(fā)送或接收到數(shù)據(jù)時：

①外部設備故障；②電纜有誤；③03840板有故障。

（b）穿孔紙帶信息不能輸入，其原因有：

①操作面板上鑰匙開關(guān)在關(guān)的位置，從而造成紙帶程序不能輸入；②如果0384號板上的數(shù)據(jù)保護開關(guān)不在釋放位置時，不能輸入數(shù)據(jù)紙帶；

③如果不能輸入L80～L99和L900～L999號子程序，則多是由于PLC與NC接口信號Q643為"1"（循環(huán)禁止）引起的。

（c）停止位錯誤。①波特率設定錯誤；②閱讀機有故障；③機床數(shù)據(jù)錯誤。

二．FANUC公司的Ⅲ系統(tǒng)維修

可參考《數(shù)控機床使用與維修》一書[s:18]

擴展閱讀：數(shù)控機床故障診斷與維護實訓報告

專業(yè)機電一體化班級0906104學號_201*0687姓名許江波指導教師羅紹華起止日期201*.9-201*.

數(shù)控機床故障診斷和維修實訓內(nèi)容：

這是我們在校期間最后的一期數(shù)控機床故障診斷和維修實訓課，實訓時間長達18周，不僅是我們學習新的技術(shù)和技能，還是對過去所學知識的一次次檢驗。本期實訓安排如下：

時間：118周實訓地點：A01106實訓室一、數(shù)控機床使用前的知識準備（華中數(shù)控）

1、了解數(shù)控機床的主要組成：數(shù)控機床由機床本體機械系統(tǒng)與電控系統(tǒng)組成。機床本體包括：主運動部件、進給運動執(zhí)行部件（如工作臺、拖板及其傳動部件）以及床身立柱等支撐部件。此外還有冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位、夾緊等輔助裝置，液壓與氣壓傳動裝置。電控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置系統(tǒng)（CNC裝置系統(tǒng)）、位置檢測與伺服驅(qū)動系統(tǒng)、強電控制與輔助控制裝置系統(tǒng)。

2、了解數(shù)控機床的故障類型與主要故障：

故障診斷的三個環(huán)節(jié)：故障類型判斷、故障隔離與故障定位。故障類型判斷是最重要的一個環(huán)節(jié)。

數(shù)控機床的故障類型：機械故障和電氣故障。電氣故障又包括：強電故障和弱電故障，弱電故障又分為：硬件故障和軟件故障。數(shù)控機床的主要故障：

普通機床的主要故障是機械傳動副的故障，而數(shù)控機床的主要故障則為電氣故障。

3、數(shù)控機床的故障診斷與維修應遵守的原則：主要有：先靜后動、先外后內(nèi)、先軟后硬、先公后專、先一般后特殊、先機后電、先簡后繁（先易后難）、先查輸入后查負載等。4、數(shù)控機床的使用條件：

數(shù)控機床必須工作在一定的條件下，也就是說，必須滿足一定的使用要求。使用要求一般可以分成電源要求與工作地環(huán)境要求等兩個方面。電源要求：電壓相對穩(wěn)定，在允許波動范圍內(nèi)；頻率穩(wěn)定與波形畸變�。浑娫聪嘈�，應按要求正規(guī)排序；電源線與保險絲應滿足總供電容量與機床匹配；完好的電源電纜線與接頭，良好的插座，可靠的接地保護等。工作地環(huán)境要求：包括溫度、濕度要求與位置環(huán)境要求。溫度與濕度要求：環(huán)境溫度小于35度，相對濕度小于80%（不結(jié)露）。位置環(huán)境要求：具有防振溝或遠離振源、遠離高頻電感設備；無直接日照與熱輻射；潔凈的空氣無導電粉塵、鹽霧、油霧；無腐蝕性氣體；無易爆氣體；無塵埃，周圍有足夠的活動空間，堅實牢固的基礎(chǔ)。

5、對數(shù)控維修人員的要求：

（1）強烈的責任心、良好的職業(yè)道德、嚴謹?shù)目茖W工作作風與良好的工作習慣。（2）安全意思強

（3）知識面廣、具有分析與解決問題的能力。6、維修中應該特別關(guān)注的器件：

器件：易污染、易擊穿、易老化與有壽命問題的、易氧化與腐蝕的、易磨損、易疲勞失效、易松動移位的元件、易造成卡死的元器件、易升溫的、易泄漏的等等。

二、具體的實訓過程及內(nèi)容

1、熟悉和練習操作面板：

首先，我們實訓運用的是華中數(shù)控機床，練習的面板也是華中系統(tǒng)的。熟悉和練習操作面板是接觸和了解數(shù)控機床的門戶，從它的表面能直觀的看到數(shù)控機床的內(nèi)部功能，也是我們程序輸入的接口，及程序校正的可視窗口。操作面板看示簡單，其實它是熟悉數(shù)控機床的關(guān)鍵，當你熟悉和掌握如何正確快捷的使用該操作面板，你就已經(jīng)掌握了數(shù)控機床的基本操作。也就是說，你就擁有了一門了生存技術(shù)。通過兩周操作面板的熟悉和練習，起初我犯了很多的錯誤，連機床的基本操作都不會，看著他們每一個都熟練地操作面板，讓機床的各個傳動部件在他們的操作下正常的工作著，我心里很是著急。在同學和老師的幫助我克服了困難，最后我學會了機床的界面的操作。現(xiàn)在可以自信的說，數(shù)控機床已沒有那么害怕了。（操作面板如下圖所示）

2、數(shù)控機床的傳動部件拆裝：

操作面板的熟悉過后，我們進行的是傳動部件的拆裝，主要有十字工作臺、四方刀架、主軸電機等；這是對理論知識的一次實踐，讓我們親自動手去對工件的拆裝，使我們更加深刻的明白數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)。當我們在拆裝十字工作臺的時候，由于我們沒有按照維修要求來，導致工作臺面無法取下，取下后又不能正確的安裝，在我們查閱和咨詢老師后，才將構(gòu)件還原。其次數(shù)控機床上面有很多相同大小不一的螺母，所以我們必須清楚拆下來的螺母該裝在何處，這不僅是對實訓要求的負責，更是對自己的負責，讓我們以后出社會要具有強烈的責任心和安全感。其次我們還對電氣控制裝置進行了拆裝，采用的是分組形勢，一組拆另一組裝；不僅鍛煉了我們的判斷能力和解決問題的能力，更讓我們學會了團結(jié)互助，對于將來我們走向社會，能更好的適應當前局勢。（十字工作臺和四方刀架如下圖所示）

十字工作臺四方刀架

三、實訓的總結(jié)及感受：

轉(zhuǎn)眼間18次的維修實訓就這樣順利的畫上了句號，我們迎來了新的開始。通過本次實訓我們學到了很多課堂上學不到的東西，也讓我們將理論與實際進行了完美結(jié)合。在動手中我發(fā)現(xiàn)自己是那么的不足，原以為學得還可以的我，一但遇到具體事件時卻不能將問題解決。在實訓中我學會了數(shù)控機床的基本操作，并能正確的編輯程序及程序的校驗。通過對構(gòu)件的拆裝我進一步理解了數(shù)控機床的工作原理，及運動軌跡。與此同時，我學會了如何查詢機床手冊、機床相關(guān)資料，更重要的是我懂得如何團結(jié)所能團結(jié)的力量，如何求助身邊的每一個人及如何關(guān)心和幫我身邊需要幫助的每一個人。總之，通過這次實訓對于我今后出社會，從事數(shù)控機床這個行業(yè)的時候打下了堅實的基礎(chǔ)，有信心能更好融入這個行業(yè)。我深深地明白了如下幾點：1、維修中應該詳細記錄從故障的發(fā)生、分析判斷到排除全過程中出現(xiàn)的各種問題，及采取的措施、方法、各種資料、電路圖等，以便下次使用時查閱。

2、從排故過程中發(fā)現(xiàn)自己欠缺的知識，制定學習計劃，力爭盡快補課這樣能提高我們的理論水平和維修能力。

3、每次維修完成后，應該寫維修總結(jié)，找出維修中易出現(xiàn)的故障問題，無論是機械部分還是電氣部分，以便以后遇到類似的故障，能更好更快解決問題；甚至改進操作規(guī)程，提高機床壽命和利用率，從而提高我們的維修能力和技術(shù)水平。

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