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常见数控故障维修.docx
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常见数控故障维修.docx
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fanuc cnc 系统与机床的连接及调整
计算中 1 个脉冲的当量为 1μm。式中的分子实际就考虑了电动机轴与丝杠间的速比。将该
式约为真分数,其值即为 N 和 M。该式适用于经常用的伺服半闭环接法,全闭环和使用分
离型编码器的半闭环另有算法。设定电动机的转向 111 表示电动机正向转动,-111 为反向
转动。设定转速反馈脉冲数 固定设为 8129。设定位置反馈脉冲数 固定设为 12500。设定参
考计数器容量 机床回零点时要根据该值寻找编码器的一转信号以确定零点。该值等于电动
机转一转时进给轴的移动脉冲数。 按上述方法对其它各轴进行设定,设定完成后关闭系统
并重新开机,伺服初始化完成。设定伺服参数 0 系统#500~#595 的有关参数;0i 系统
#1001~#1700 的有关参数。这些是控制进给运动的参数,包括:位置增益、G00 的速度、F
的允许值、移动时允许的最大跟随误差、停止时允许的最大误差、加>减速时间常数等。参
数设定不当,会产生#4X7 报警。主轴电动机的初始化 设定初始化位和电动机的代码。只有
FANUC 主轴电动机才进行此项操作。设定主轴控制的参数 设定各换档档次的主轴最高转
速、换档方法、主轴定向或定位的参数、模拟主轴的零漂补偿参数等。上述参数设好后应关
机,重新启动。此时显示器仍显示#408 或#750 等报警,这是因为主轴控制尚未编制梯形图。
设定系统和机床的其它有关参数 参数意义见“参数说明书”。 编梯形图,调机 要想主轴电
动机转动,必须把控制指令送到主轴电动机的驱动器,*SSTP 是这一指令的控制信号,因此
在梯形图中必须把它置 1。不同的 CNC 系统使用不同型式的 PMC,不同型式的 PMC 用不
同的编程器。FANUC 近期开发的 PMC 可以方便地用软件转换。可以用编辑卡在 CNC 系统
上现场编制梯形图,也可以把编程软件装入 PC 机,编好后传送给 CNC。近期的系统中梯形
图是存储在 F-ROM 中,因此编好的或传送来的梯形图应写入 F-ROM,否则关机后梯形图
会丢失。编梯形图最重要的注意点是一个信号的持续(有效)时间和各信号的时序(信号的互锁)。
在 FANUC 系统的连接说明书(功能)中对各控制功能的信号都有详细的时序图。调机时或以
后机床运行中如发现某一功能不执行,应首先检查接线然后检查梯形图。调机实际上是把
CNC 的 I/O 控制信号与机床强电柜的继电器、开关、阀等输入/输出信号一一对应起来,实
现所需机床动作与功能。为方便调机和维修,CNC 系统中提供了 PMC 信号的诊断屏幕。在
该屏上可以看到各信号的当前状态。综上所述,调机有三个要素:接线、编梯形图和设置参
数。调试中出现问题应从这三方面着手处理,不要轻易怀疑系统。梯形图调好后应写入
ROM。0 系统用的是 EPROM,所以需要专用的写入器;0i 等其它系统用 F-ROM,只需在
系统上执行写入操作即可。FANUC 系统运行可靠,调试容易,因此在国内外得到了广泛应
用。
810M 跟随误差过大的故障维修_西门子数控伺服驱动系统
故障现象:一台采用 SIEMENS 810 系统的数控磨床,在开机回参考点时,Y 轴出现 ALMll21
报警和 ALMl681 报警。 分析与处理过程:SIEMENS 810 系统 ALMll21 报警的含义是“Y
轴的跟随误差过大(YCLAMPING MONITORING)”;ALMl681 报警的含义是“伺服使能信
号撤消(SERVO ENABLEN TRAV.AXIS)”。手动运动 Y 轴,发现 CRT 上 Y 轴的坐标值显示
发生变化,但实际 Y 轴伺服电动机没有运动,当 Y 显示到达机床参数设定的跟随误差极限
后,即出现 1121 报警。检查机床的伺服单元,当出现故障时,其相应伺服控制器上的 H1/A
报警灯亮,表示伺服电动机过载。根据以上现象分析,故障可能是由于运动部件阻力过大引
起的。为了确定故障部位,维修时将伺服电动机与机械部件脱开,检查发现机械负载很轻,
因为机床 Y 轴使用的是带有制动器的伺服电动机,初步确定故障是由于制动器不良引起的。
为了确认伺服电动机制动器的工作情况,通过加入外部电源,确认制动器工作正常。进一步
检查制动器的连接线路,发现制动器电源连接不良,造成制动器未能够完全松开;重新连接
后,故障消失。
FANUC 0 系统主板的状态显示与故障诊断——FANUC 法那科 法拉克数控系统
(1)FANUC PM0 主板报警 在 FANUC PM0 中,系统主板有 4 只发光二极管,可以在 CRT 不
能正常显示时,指示系统的报警,各发光二极管的报警内容如下: S0(绿):系统工作正常
指示。在系统自动运行时,指示灯闪烁;未自动运行时,灯亮或灭; S1(红):系统存在报
警,在系统发生任何报警时,此灯均亮: EN(绿):电源单元正常(详见电源单元说明): WD(红):
系统监控报警。以上报警灯中,EN 为电源指示灯,当指示灯不亮时,代表电源模块或电源
连接存在故障,其报警原因,可以参见电源故障维修部分的说明。S1 为系统存在报警指示
灯,当系统出现任何报警时都亮,因此它与系统本身故障的诊断关系不大。WD 为系统监控
报警指示灯,它直接检测了系统的故障。 当系统监控报警指示灯(WD)亮时,可能的原因有:
①轴控制板脱落、损坏或连接不良; ②主板脱落、损坏或连接不良; ③轴控制板与 ROM
配置错误,等等。 (2) FANUC 0 主板报警 L1(绿):系统无报警: L2(红):系统存在报警,
在发生任何报警时,此灯均亮 L3(红):系统存储器板不良; L4(红):系统监控报警;
L5(红):未使用; L6(红):未使用。以上系统报警状态指示灯的意义与 PM0 相同 FANUC0
系统 CRT 显示的报警详见附录。
FANUC 0MC 系统自动换刀刀库故障诊断与维修
例 468.刀库不停转的故障维修 故障现象:一台配套 FANUC 0MC 系统,型号为 XH754 的
数控机床,刀库在换刀过程中不停转动。分析及处理过程:拿螺钉旋具将刀库伸缩电磁阀手
动钮拧到刀库伸出位置,保证刀库一直处于伸出状态,复位,手动将刀库当前刀取下,停机
断电,用扳手拧刀库齿轮箱方头轴,让空刀爪转到主轴位置,对正后再用螺钉旋具将电磁阀
手动钮关掉,让刀库回位。再查刀库回零开关和刀库电动机电缆正常,重新开机回零正常,
MDI 方式下换刀正常。怀疑系干扰所致,将接地线处理后,故障再未出现过。 例 469.刀
库位置偏移的故障维修 故障现象:一台配套 FANUC 0MC 系统,型号为 XH754 的数控机
床,在换刀过程中,主轴上移至刀爪时,刀库刀爪有错动,拔插刀时,有明显声响,似乎卡
滞: 分析及处理过程:主轴上移至刀爪时,刀库刀爪有错动,说明刀库零点可能偏移,或
是由于刀库传动存在间隙,或者刀库上刀具重量不平衡而偏向一边。因为插拔刀别劲,估计
是刀库零点偏移;将刀库刀具全部卸下将主轴手摇至 Y 轴第二参考点附近,用塞尺测刀库
刀爪与主轴传动键之间间隙,证实偏移;用手推拉刀库,也不能利用间隙使其回正;调整参
数 7508 直至刀库刀爪与主轴传动键之间间隙基本相等。开机后执行换刀正常。 例 470.刀
库转动中突然停电的故障维修 故障现象:一台配套 FANUC 0MC 系统,型号为 XH754 的
数控机床,换刀过程中刀库旋转时突遇停电,刀库停在随机位置。分析及处理过程:刀库停
在随机位置,会影响开机刀库回零。故障发生后尽快用螺钉旋具打开刀库伸缩电磁阀手动钮
让刀库伸出,用扳手拧刀库齿轮箱方头轴,将刀库转到与主轴正对,同时手动取下当前刀爪
上的刀具,再将刀库电磁阀手动钮关掉,让刀库退回。经以上处理,来电后,正常回零可恢
复正常。 例 471.换刀过程有卡滞的故障维修 故障现象:一台配套 FANUC 0MC 系统,型
号为 XH754 的数控机床,换刀过程中,刀时有卡滞,同时声响大。分析及处理过程:观察
刀库无偏移错动,故怀疑主轴定向有问题,主轴定向偏移会影响换刀。将磁性表吸在工作台
上,将百分表头压在主轴传动键上平面,用手摇脉冲发生器,移动 X 轴,看两键是否等高。
通过调整参数 6531,将两键调平;再换刀,故障排除。 例 472.换刀不能拔刀的故障维修
故障现象:一台配套 FANUC 0MC 系统,型号为 XH754 的数控机床,换刀时,手爪未将主
轴中刀具拔出,报警。分析及处理过程:手爪不能将主轴中刀具拔出的可能原因有: ①刀库不
能伸出;②主轴松刀液压缸未动作;③松刀机构卡死。复位,消除报警:如不能消除,则停
电、再送电开机。用手摇脉冲发生器将主轴摇下,用手动换刀换主轴刀具,不能拔刀,故怀
疑松刀液压缸有问题。在主轴后部观察,发现松刀时,松刀缸未动作,而气液转换缸油位指
示无油,检查发现其供油管脱落。,重新安装好供油管,加油后,打开液压缸放气塞放气两
次,松刀恢复正常。 例 473.换刀卡住的故障维修 故障现象:一台配套 FANUC 0MC 系统,
型号为 XH754 的数控机床,换刀过程快结束,主轴换刀后从换刀位置下移时,机床显示 1001
“spindle alarm 408 servo alarm(serialerr)”报警。分析及处理过程:现场观察,主轴处于非定
向状态,可以断定换刀过程中,定向偏移,卡住;而根据报警号分析,说明主轴试图恢复到
定向位置,但因卡住而报警关机。手动操作电磁阀分别将主轴刀具松开,刀库伸出,手工将
刀爪上的刀卸下,再手动将主轴夹紧,刀库退回;开机,报警消除。为查找原因,检查刀库
刀爪与主轴相对位置,发现刀库刀爪偏左,主轴换刀后下移时刀爪右指刮擦刀柄,造成主轴
顺时针转动偏离定向,而主轴默认定向为 M19,恢复定向旋转方向与偏离方向一致,更加
大了这一偏离,因而偏离很多造成卡死;而主轴上移时,刀爪右指刮擦使刀柄逆转,而 M19
定向为正转正好将其消除,不存在这一问题。调整刀库回零位置参数 7508,使刀爪与主轴
对齐后,故障消除。
数控维修工作中的“三到位”原则——数控维修之我见 仅供参考
为使数控维修工作适应现代化企业发展的需要,提高数控设备维修质量,应做到以下三个到
位: 1、分析故障原因到位。在以往的维修工作中,人们习惯于把查找故障和排除故障作为
维修工作的内容。然而,这仅仅是完成了维修工作的一部分,更重要的是分析确定故障产生
的原因,以便采取对策防止类似故障的重复发生。例如我单位有一台德国公司制造的数控高
精度无心外圆磨床,所使用的 PLC 为西门子公司的产品。该机床投入使用后不到一年的时
间,出现 PLC 的 I/O 单元上一输出驱动晶体管烧毁。由于设备还未出保修期,德国厂家来
人修理。他们仅仅更换了 PLC 输出板,机床运转正常了便收工回国。结果又使用大约半年
时间,同样的故障再一次出现。经过我们分析,这一输出点所控制的负载是砂轮自动修整进
给控制电磁阀,电磁阀线圈为 DC24V 电流大约 1.1A,而 PLC 输出驱动晶体管额定连续输
出电流为 0.5A,明显,负载超过了额定值。是机床的设计疏漏造成的缺陷。如果我们只更
换或修理 PLC 板,同样的故障还会再次出现。因此,必须对机床电路进行改进。 2、采取
措施到位。所谓措施就是彻底消除产生故障的原因,使类似的故障不再发生。措施到位,是
指措施的有效和可靠。要按照根据现有条件使用成熟技术或结构的原则,注意符合国家有关
安全标准,不要出现新的不可靠环节,产生新的故障源。在上述例子中比较经济可行的措施
很多,采取哪一种比较好?要考虑的因素有:信号的最高工作频率、负载形式是阻性还是感
性、电柜内安装空间、敷线空间、现有备件情况等。综合上述各因素,采用增加继电器驱动
的方法。继电器线圈为 DC24V/40mA 触点额定电流容量 5A,PLC 一 I/O 输出额定电流
500mA 驱动继电器线圈负载 40mA 及继电器触点额定电流 5A 驱动电磁阀线圈负载 1.1A,
能力绰绰有余。由于感性负载,设置继电器线圈续流二极管和电磁阀线圈续流二极管。经过
一年多的运行,从未再发生故障。 3、维修记录要到位。我们规定了维修记录具体内容应包
括以下几个方面:1)故障现象,2)故障原因,3)解决的办法,4)遗留的问题,5)日期
和停工时间,6)维修人员情况。另外,对于改进、改造的机床,完整准确的补充图纸及相
关资料是必不可少的。这样,再加上改造维修中按国家标准施工,线号、器件标识一应俱全,
为今后机床的维修工作打下良好的基础。例如在上面所举例子中,我们将改动的电路部分在
机床电气原理图上做了说明,补充了图纸,无论将来谁来维修这台机床,都会非常方便。能
否做到“三到位“,直接反映维修人员的工作责任心,同时也是技术素质的体现。是维修工
作规范化的基础,让我们大家行动起来,把数控设备维修工作做得更好。
数控设备的管理与维修技术经验与实践
一、数控设备的管理 1、数控设备的管理模式 数控设备的使用情况直接影响着企业的生产
效率和经济 效益,而管理方式又直接决定着数控设备的使用,可见数控设备的管理是十分
重要 的。在数控设备使用初期,由于数控设备少,类型单一,并且集中在一、两个单位,
因此,各有关单位自身形成数控设备管理、使用、维修三位一体的封闭形管理模式。 随着
生产发展,越来越多的设备使用了数控技术,使得数控设备难以集中在一个单 位,许多生
产车间,都有了数控设备。因此,上述的管理模式就难以适用了。如若 采用上述模式,每
个单位均要建立维修机构及人员,必然造成人力、物力和财力的 极大浪费,现实的条件也
是不允许的。所以,我们目前采用了数控设备使用及数控 工艺归车间负责,管理和维修归
机动部门负责的现代化管理模式。 2、数控设备的基础管理和技术管理 对于企业来说,数
控机床的拥有是企业的实力体现,最 大限度地利用数控设备,对企业效益是十分有益的。
企业不能只注意设备的利用率 和最佳功能,还必须重视设备的保养与维修,它是企业生产
的“先行官”,直接影 响数控设备能否长期正常运转的关键。为保持数设备完好技术状态,
使其充分发挥 效用,在设备基础管理和技术管理工作上我们着重抓了以下几个方面: ①健
全维修机构 机动部门设数控设备维修室,承担全厂数控设备的管理 和维修工作。他们是由
具有丰富经验的老技师和具有很强专业化知识、责任心并有 一定实际工作能力的机械、电
气工程师组成。设备使用单位设数控设备维修员,专 门负责本单位数控设备日常维护工作。
②制定和健全规章制度 针对数控机床的特点,逐步制定相应的管理制度,例如 数控设备管
理制度、数控设备的安全操作规程、数控设备的操作使用规程、数控设 备的维修制度、数
控设备的技术管理办法、数控设备的维修保养规程、数控设备的 电器、机械维修技术人员
的职责范围、数控设备电气和机械维修工人的职责范围等, 这样使设备管理更加规范化和
系统化。 ③建立完善的维修档案 建立数控设备维护档案及交接班记录,将数控设备的运
行情况及故障情况详细记录,特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方 法和解
决过程予以详细的记录和存档,以便在今后的操作、维修工作中参考、借 鉴。 ④建立基础管
理信息库 建立数控设备信息库,详细描述数控设备基本特征,提 供设备能力的基础数据,
以作为今后数控设备的管理、应用、产品加工、设备调整 和维修的参考依据。 ⑤加强数控设
备的验收 为确保新设备的质量,我们加强了设备安装调试和验收工作,尤其是设备验收这
一环节,制定了严格的把关措施,对照合同、技术协议、 国际和国内有关标准及验收大纲
规定的项目逐项检查。验收内容包括:出厂时的预收(在制造厂组装质量监检),设备开箱
前包装检查、开箱后零部件外观、数量的 检查,对配套的各种资料、使用手册、维修手册、
附件说明书、系统软件及说明书等仔细核对妥善保管,特别对系统软件要予以备份。这样,
对今后设备附加功能的 开发和机床的保养和维修带来方便。机床调试完成后,利用 RS232
接口对机床参数进行数据传输做为备用。以防机床文件(参数)丢失。安装调试后要进行以
下项目 检查:几何精度、定位精度和重复定位精度、数控功能,安全和噪声,加工标准件,
买方指定产品舞蹈工件,机床切削功率,机床可靠性等。在验收中,对质量的 索赔,要以
事实力依据,对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关,认真检查。例如我厂购进一台德
国加工中心,在检查精度时发现五个坐标定位精度全部超差, 打开机床 NC 系统程序后,
发现该机床出厂时没有做过定位精度误差补偿,在事实面前,厂家无可否认,后来他们曾先
后两次来人,才将座标精度调整并补偿到规定指标。 ⑥加强维修队伍建设 数控设备集机、
电、液(气)、光于一身的高技术产品, 技术含量高,操作和维修难度大。所以,必须建立
一支高素质的维修队伍以适应设 备维修的需要。我们采取多种形式进行培训,一是利用设
备安装调试,让生产厂家 对操作、维修、编程、管理人员进行现场培训:二是走出去、请
进来,学习、参观、 实践;三是采用内部办学习班的方法进行培训,以便尽快掌握设备操
作技术和维修 保养技术。 ⑦建立数控设备协作网 由于数控设备千差万别,它们的硬件、
软件配套不尽相 同,这样给维修工作带来了很多困难。为此,我们与使用同类型数控设备
的单位建 立了友好联系,经常就管理和维修方面的经验进行交流,互通信息,这样对数控
机 床的使用起到了一定的推动作用。 二、数控设备的预防性维修 顾名思义,所谓预防性
维修,就是要注意把有可能造成 设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之
前。一般来说应包含:设 备的选型、设备的正确使用和运行中的巡回检查。 ①从维修角度看
数控设备的选型 在设备的选型调研中,除了设备的可用性参数外,其可 维修生参数应包含:
设备的先进性、可靠性、可维修性技术指标。先进性是指设备 必须具备时代发展水平的技
术含量;可靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障 率,尤其是控制系统是否通过国家
权威机构的质检考核等;可维修性是指其是否便 于维修,是否有较好的备件市场购买空间,
各种维修的技术资料是否齐全,是否有 良好的售后服务、维修技术能力是否具备和设备性
能价格比是否合理等。这里特别 要注意图纸资料的完整性、备份系统盘、PLC 程序软件、
系统传输软件、传送手段、 操作口令等,缺一不可。对使用方的技术培训不能走过场,这
些都必须在定货合同 中加以注明和认真实施,否则将对以后的工作带来后患。另外,如果
不是特殊情况, 尽量选用同一家的同一系列的数控系统,这样,对备件、图纸、资料。编
程、操作 都有好处,同时也有利于设备的管理和维修。 ②坚持设备的正确使用 数控设备
的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的 关键,它在预防性维修中占有很重要的地位。
据统计,有三分之一的故障是人为造 成的,而且一般性维护(如注油、清洗、检查等)是
由操作者进行的,解决的方法 是:强调设备管理、使用和维护意识,加强业务、技术培训,
提高操作人员素质, 使他们尽快掌握机床性能,严格执行设备操作规程和维护保养规程,
保证设备运行 在合理的工作状态之中。 ③坚持设备运行中的巡回检查 根据数控设备的先
进性、复杂性和智能化高的特点,使 得它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。
维修人员应通过经常性的巡 回检查,如 CNC 系统的排风扇运行情况,机柜、电机是否发
热,是否有异常声音或有 异味,压力表指示是否正常,各管路及接头有无泄漏、润滑状况
是否良好等,积极 做好故障和事故预防,若发现异常应及时解决,这样做才有可能把故障
消灭在萌牙 状态之中,从而可以减少一切可避免的损失。 三、数控设备维修实例 1.数控
系统的故障诊断 ①系统自诊断 一般 CNC 系统都有较为完备的自诊断系统,无论是发那科
系统还是西门子系统,上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出有限的自诊断。 维修
人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围。 定位故障元
器件,对于进口的数控系统一般只能定位到板级。 ②数控系统的软故障 数控系统的软故障
是指控制系统的系统软件和 PLC 程序。 有的系统把它们写在 EPROM 中插在主机板上,有
的驻留在硬盘上。一旦这些软件出现 问题,系统将造成全部或局部混乱,当分析到确定是
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