数控加工中心ATC装置的控制分析与故障排除

海科特加工中心自动刀具交换（ATC）故障分析及解决方案作者:庄晨单位: 扬州柴油机有限公司金加工分厂职务:电器工艺师职称:工程师导言:通过时自动刀具交换（ATC）动作步骤分折,来对进行故障析, 提出解决方案.本厂于2004年度引进具有世界先进水平的德国CWK（海科特）卧式加工中心五台，德国CWK（海科特）是属于瑞士一家公司的德国分厂，位于美丽的德国乡镇开米利斯，其前身为东欧集团专门生产加工中心的工厂，全盛时期，仅工人就有7000多人，她的生产水平在世界处于中上水平。

本厂引进CWK-500加工中心适合于加工所有复杂箱体形状的工件，我厂以五台CWK（海科特）卧式加工中心为主组成了一条箱体类柔性生产线,按工艺节拍分为OP40,OP50,OP60A,OP60B,OP90.它们有工件交换装置 (托盘交换装置) ，采用链式刀库，可装刀60把。

OP90采用 HSK 100刀具.其余采用SK 50刀具.其中OP50,OP60A,OP60B,有激光刀具折断检测装置, OP60A,OP60B是数控回转工作台(B轴)分度精度为0．001°,其余为分度工作台, 分度精度为1°. 主轴中心内冷压力由编程控制可调.OP90.是精加工机库采用液压保持夹具,,配有雷利速探头,可动态加工补偿.本人有幸参加了到德培训、验收的全过程。

在德国Training engineer们的理论与实践互相交替、高效率、强节奏的培训下，我们在开米利斯，度过了紧张而充实的28天。

设备从安装、调试、试生产、生产至今有两年许，其由也发生了不少故障。

根据我的维修记录，故障主要出在自动刀具交换（ATC）部分，请看下图：（图1）注:1故障统计不包括操作故障.2:下面所提元件皆为设备号,不是PLC输入编号.3: 正反转是人正对设备而言.4：由于种种原因S7程序一直未能跟机床相互通信,没有获得梯形图,海科特提供资料是语句表,德文的.所以未能附上图,对此深表遗憾。

数控加工中心常见故障诊断与维修探析数控加工中心在工业生产中起着至关重要的作用，它能够高效地完成各种复杂的加工任务，提高生产效率和质量。

随着使用时间的延长，数控加工中心难免会出现各种故障，给生产带来一定的影响。

针对数控加工中心常见的故障进行诊断和维修是非常重要的。

本文将探讨数控加工中心常见故障的诊断与维修方法，以帮助工程师和操作人员更好地理解和处理这些问题。

一、数控加工中心常见故障类型1. 电气故障电气故障是数控加工中心中比较常见的一种故障类型，主要表现为设备无法启动、异常停机、电路打火等现象。

这些故障往往是由于电气元器件损坏、接触不良、线路短路等原因引起的。

诊断电气故障的关键在于检查各个电气元件的连接状态和电路的供电情况，通过测量电压、电流等参数来找出故障点，并及时更换或修复损坏的元件。

2. 机械故障机械故障是指数控加工中心在加工过程中出现的设备运行异常、加工精度下降等问题。

常见的机械故障包括主轴轴承损坏、导轨严重磨损、传动系统松动等。

对于这些故障，需要对设备进行详细的检查，发现问题后进行修复或更换受损部件，以保证设备的正常运行。

3. 液压气动故障液压气动系统是数控加工中心中的重要部件，它们主要用于夹紧工件、刀具换位、送料等工序。

当液压气动系统出现故障时，会导致设备无法正常工作，严重影响生产。

常见的液压气动故障包括液压泄漏、气动元件损坏、压力不稳定等。

检修液压气动故障需要对系统进行排查，找到漏点并及时补漏、更换受损部件。

4. 程序故障数控加工中心的程序故障是由程序编写错误、参数设置不当等原因引起的设备运行异常。

这类故障一般不会引起设备损坏，但会导致加工质量下降、生产效率降低等问题。

解决程序故障需要检查程序代码、参数设置等内容，确保其正确性和合理性。

二、故障诊断与维修探析1. 故障诊断对于数控加工中心的故障诊断，首先需要对设备进行详细的检查，了解故障的具体表现和发生的条件。

其次需要通过仪器设备对设备的各项性能指标进行测量，确定设备各个部件的工作状态。

数控加工中心常见故障诊断与维修探析数控加工中心是一种高级的数控机床，用于进行零件的精密加工，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而，在数控加工中心的使用过程中，常常会遇到各种故障，影响机床的正常使用。

本文将以常见故障为例，探析数控加工中心的诊断与维修方法。

一、加工误差过大加工误差过大是数控加工中心常见的故障之一。

导致这种故障的原因可能是刀具角度出现偏差，机床本身的精度存在问题，或者是材料的硬度过大等。

对于这种故障，可采用以下方法进行排查：1.检查刀具刀具是影响加工精度的关键因素之一，如果刀具头部磨损过度，也会导致加工误差过大。

因此，检查刀具的形状和质量是排查加工误差的有效方法。

2.检查机床精度和稳定性对于机床自身的精度问题，可使用激光干涉仪等工具来检查机床的硬度和稳定性。

同时，需要检查机床的导轨、丝杠、传动装置等部件，确认它们是否有松动或磨损的情况。

3.检查材料硬度材料硬度过大会导致切削刀具磨损加快，并可能导致加工误差过大。

因此，在加工过程中，需要根据材料的硬度选择合适的切削参数，以确保加工精度。

二、机床运行不稳定另一个常见的故障是机床运行不稳定，表现为加工过程时机床震动或切削声音过大等。

这种故障可能有很多原因，如机床调整不当、刀具使用不当、机床安装不稳等。

以下是排查机床运行不稳定的方法：1.检查机床调整是否正确机床调整不当可能会导致机床运行不稳定，例如机床各部件未紧固好、刀具压力设置不对等。

因此，需要对机床进行全面检查，包括各部件是否紧固、刀具是否正确插入等。

切削刀具的使用不当也会导致机床运行不稳定，例如刀具头部磨损过度、切削刃角度不正确等。

在使用刀具时，需要根据加工工件选择合适的刀具，否则会导致机床运行不稳定。

3.检查机床安装是否稳定机床的安装是否稳定也会影响机床的运行稳定性，例如机床是否在水平面上、地面是否承受得住机床的重量等。

在机床运行不稳定时，需要检查机床的安装状态以及支撑构造是否在正确的位置。

数控机床常见故障分析与排除数控机床作为一种高精度、高自动化的加工设备，在现代制造业中得到了广泛应用。

但是，由于设备的复杂性和使用环境的不可控因素，故障在数控机床中是难以避免的。

下面将介绍一些常见的数控机床故障及排除方法。

1.电路故障电路故障是数控机床常见的故障类型，它包括电源故障、控制器故障和电机故障等。

当出现电路故障时，应先检查电源供电是否正常，然后检查各个电控器电路的连接是否松动或断开。

如果确定电路连接正常，可以用万用表对电路进行测量，找到故障点后及时修复或更换故障部件。

2.传感器故障传感器在数控机床中起着非常重要的作用，其功能是感受和反馈加工过程中的各项参数。

常见的传感器故障包括信号传输异常、测量值不准确以及传感器损坏等。

当出现传感器故障时，可以先检查传感器连接是否正常，然后根据故障现象判断是传感器本身问题还是测量系统的问题。

如果是传感器本身的问题，应及时更换故障传感器。

3.伺服系统故障伺服系统是数控机床实现精确控制的关键部件，如果伺服系统有故障，会导致机床运动不稳定、位置偏差等问题。

常见的伺服系统故障包括伺服驱动器故障、编码器故障以及馈电电源故障等。

当出现伺服系统故障时，可以先检查伺服驱动器的供电电源是否正常，然后检查编码器的连接是否正常。

如果问题仍然存在，可以调试伺服参数或更换故障部件。

4.机械部件故障机械部件故障是数控机床常见的故障类型，它包括导轨故障、丝杠故障、轴承故障等。

当出现机械部件故障时，可以先检查机床的润滑系统是否正常工作，然后检查机床各个部件的连接是否松动或断裂。

如果问题仍然存在，可以对机床进行清洁和维护，或更换故障部件。

5.编程错误编程错误是操作人员在使用数控机床时常犯的错误之一、编程错误包括程序错误、参数设置错误以及操作命令错误等。

当出现编程错误时，可以先检查编程程序中是否存在语法错误或逻辑错误，然后检查参数设置是否符合要求。

如果问题仍然存在，可以对编程进行修改或重新编写。

数控加工中心常见故障诊断与维修探析数控加工中心是现代制造业中常见的一种机床设备，它通过计算机程序控制机床运动，能够高效地完成各种工件加工任务。

由于数控加工中心具有复杂的结构和高精度的要求，故障的发生是不可避免的。

本文将探讨数控加工中心常见的故障诊断与维修方法，希望能够帮助读者更好地解决数控加工中心故障问题。

一、数控加工中心常见故障及诊断方法1. 主轴故障主轴是数控加工中心的核心部件，它承担着工件加工的主要任务。

主轴故障可能会导致加工精度下降、工件表面质量不佳等问题。

一旦出现主轴故障，首先需要检查主轴轴承是否磨损、润滑是否充足，是否存在过载等情况。

利用振动分析仪和温度检测仪可以对主轴进行全面检测，找出故障原因。

2. 伺服电机故障伺服电机是数控加工中心的重要部件，它负责控制机床各个轴的运动。

伺服电机故障会导致机床运动不准确、加工速度变慢等问题。

诊断伺服电机故障时，可以通过观察电机运行状态和使用示波器等仪器进行电流和速度测试，找出故障原因。

3. 控制系统故障数控加工中心采用计算机控制系统，控制系统故障会导致机床无法正常工作。

在诊断控制系统故障时，可以通过故障代码和故障现象进行初步判断，然后使用数控设备调试仪器进行故障定位和排除。

4. 夹紧装置故障夹紧装置是数控加工中心用来夹紧工件的部件，一旦出现故障会导致工件移位、变形等问题。

在诊断夹紧装置故障时，首先需要检查夹紧力是否合适、夹具是否损坏等情况，通过测量工件的位置和几何尺寸等方法，找出故障原因。

数控加工中心在加工过程中需要大量的润滑和冷却，如果冷却系统出现故障会导致机床过热、润滑不足等问题。

诊断冷却系统故障时，可以观察冷却液的流动状态和温度，检查管路是否堵塞，及时更换滤芯和清洗冷却系统。

二、数控加工中心故障维修措施1. 预防维护数控加工中心的预防维护非常重要，可以有效地避免故障的发生。

定期对机床进行润滑、清洁、紧固件检查等工作，提前发现和排除潜在故障，可以减少故障发生的概率。

数控机床的故障分析及消除措施数控机床是一种以数控系统为核心的机械设备，广泛应用于金属加工领域。

然而，由于设备长期运行、材料老化、操作不当等原因，数控机床故障时有发生。

要确保机床的有效运行和生产效率，及时分析和消除故障是至关重要的。

本文将对数控机床常见的故障及其对应的消除措施进行分析。

一、机床加热故障1、故障表现：机床在工作时过热或温度无法达到工作要求。

2、故障原因：冷却系统故障、润滑系统故障、过载工作、电机老化等。

3、解决措施：（1）检查冷却系统是否正常工作，如水箱是否注满冷却液、冷却液管路是否堵塞等。

（2）检查润滑系统是否正常工作，例如油泵和油管是否正常工作、润滑油是否充足等。

（3）加工负荷适度，避免过载工作。

（4）如电机老化，需及时更换。

二、伺服系统故障1、故障表现：伺服系统失灵，位置误差较大。

2、故障原因：电缆连接松动、电缆损坏、编码器故障、伺服驱动器故障等。

3、解决措施：（1）检查电缆连接是否松动或损坏，如有问题，修复或更换电缆。

（2）检查编码器是否正常工作，例如检查其供电电压是否稳定、信号是否正常等。

（3）检查伺服驱动器是否正常工作，例如检查其供电电压是否稳定、参数设置是否正确等。

三、系统软件故障1、故障表现：机床不能正常启动、程序运行错误等。

2、故障原因：系统软件错误、病毒感染等。

3、解决措施：（1）检查系统软件是否正常运行，如有问题，及时更新或修复软件。

（2）定期对系统进行杀毒，确保系统安全运行。

四、进给系统故障1、故障表现：进给系统工作不稳定、进给速度异常等。

2、故障原因：进给伺服电机故障、滚珠丝杆松动、过载等。

3、解决措施：（1）检查进给伺服电机是否正常工作，例如检查电机供电电压是否稳定、转子是否正常转动等。

（2）检查滚珠丝杆是否松动，如有问题，需及时进行紧固。

（3）避免过载工作，适度调整进给速度。

五、机床报警故障1、故障表现：机床出现报警信息，无法正常工作。

2、故障原因：各个传感器故障、机床配件老化等。

数控加工中心常见故障诊断与维修探析1. 引言1.1 数控加工中心简介数控加工中心是一种高精度、高效率的数控机床，通过数控系统控制机械设备的加工动作，能够实现复杂零部件的自动加工。

数控加工中心通常由机床主体、数控系统、伺服系统、润滑系统等组成。

机床主体通常包括机床床身、主轴、工作台等部件，主要承担零件的加工任务。

数控系统是控制整台机床运行的大脑，包括存储控制程序、插补运算、位置控制等功能。

伺服系统是控制各个运动轴的动态性能的关键部分，能够实现高速、高精度的运动控制。

润滑系统则是保证机床各部件正常运转的重要保障，能够延长机床的使用寿命。

数控加工中心的出现，极大地提高了零部件加工的精度和效率，广泛应用于汽车制造、航空航天、模具制造等领域。

随着科技的不断发展，数控加工中心正朝着智能化、柔性化的方向发展，将进一步推动制造业的升级和转型。

对数控加工中心有深入了解，对提升制造行业的竞争力具有重要意义。

1.2 故障诊断的重要性故障诊断在数控加工中心中的重要性不言而喻。

一台数控加工中心的稳定运行和高效生产，离不开故障的及时诊断和处理。

因为只有及时准确地诊断出故障的原因，才能有针对性地进行修复，避免因故障造成的生产中断和损失，提高设备的可靠性和生产效率。

故障诊断的重要性体现在以下几个方面：故障诊断可以及时发现设备存在的问题。

在生产运行中，数控加工中心可能会出现各种故障，如主轴故障、伺服系统故障、电气系统故障等。

通过及时的故障诊断，可以在故障发生时快速准确地定位问题，避免故障扩大和导致更严重的后果。

故障诊断可以提高设备的可靠性和稳定性。

通过对故障进行及时诊断和处理，可以避免设备频繁出现故障和停机现象，保证设备的稳定运行，减少生产中断带来的影响。

故障诊断还可以为设备维护保养提供重要参考。

通过对故障的诊断分析，可以发现设备的潜在问题和弱点，为后续的设备维护保养提供重要的参考依据，延长设备的使用寿命和保证生产的持续性。

故障诊断在数控加工中心中的重要性不可忽视，只有重视故障诊断工作，及时发现并解决问题，才能保证设备的正常运行和生产效率的提高。

数控加工中心机床常见故障诊断与维修随着数控机床应用的普及，要保持高的使用率仅仅靠产品自身的可靠性是远远不够的，因此，具备一些简单维修知识并能解决现场存在韵技术问题并排除故障就显得越来越重要。

本文结合多年的教学和实践经验，并参阅了大量的相关资料，总结出几种常见数控加工中心故障及其维修方法。

1 数控机床常见故障类型1.1 系统故障和随机故障系统性故障通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，工作中的数控机床必然会发生的故障。

这一故障现象极为常见。

例如：在润滑、冷却或液压等系统中，由于管路泄漏引起的油标下降(低于最低刻度线)，必然会发生过载或超温报警，致使系统迅速停机。

又如：在X、Y、Z轴的移动过程中，某一轴过度朝某一方向移动，超出了它的运动极限，则机床会出现该轴超程报警。

因此正确使用与精心维护可以杜绝或避免这类系统性故障的发生。

随机性故障通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生的故障。

由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶尔发生，因此，随机性故障的原因分析与故障诊断较其他故障困难得多。

这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当，以及工作环境影响等诸因素有关。

例如：接插件与连接组件因疏忽而未加锁定，印制电路板上的元器件松动变形或焊点虚脱，继电器触点、各类开关触头因污染锈蚀或直流电动机电刷接触不良等所造成的不可靠等。

1.2 报警显示故障和无报警显示故障报警显示故障又可分为硬件报警显示与软件报警显示。

硬件报警显示通常是指系统各单元装置上的LED发光管或小型指示灯组成的显示指示。

在数控系统中，如控制操作面板，印制线路板、伺服控制单元、主轴单元等部位，以及光电阅读机、穿孔机等外设装置上都有这类指示灯。

一旦数控系统的这些部位发生故障，这些指示灯就会发光指示故障状态。

软件报警显示通常是指显示器上显示出来的报警号和报警信息。

如数控系统加i程序错误、系统程序和参数的设定不正确或丢失、计算机的运算出错等故障。

数控系统的常见故障分析及排除方法1、常见故障分析根据数控系统的构成、故障部位及故障现象、工作原理和特点，结合我们在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下：(1) 位置环这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节，具有很高的工作频度，并与外设相联接，所以容易发生故障。

常见的故障有：·位控环报警，可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏。

·不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件损坏。

·测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅测量元件内灯泡坏了，光栅或读头脏了或是光栅损坏。

(2) 伺服驱动系统关联伺服驱动系统与电源电网、机械系统等相关联，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因而这也是故障较多的部分。

主要故障有：·系统损坏一般由于网络电压波动太大，或电压冲击造成。

我国大部分地区电网质量不好，会给机床带来电压超限，尤其是瞬间超限，如无专门的电压监控仪，则很难测到，在查找故障原因时，要加以注意，还有一些是由于特殊原因造成的损坏，如华北某厂由于雷击中工厂变电站并窜入电网而造成多台机床伺服系统损坏。

·无控制指令，而电机高速运转。

这种故障的原因是速度环开环或正反馈。

如在东北某厂，引进的西德WOTAN公司转子铣床在调试中，机床X轴在无指令的情况下高速运转，经分析我们认为是正反馈造成的。

因为系统零点漂移，在正反馈情况下，就会迅速累加使电机在高速下运转，而我们按标签检查线路后完全正确，机床厂技术人员认为不可能接错，在充分分析与检测后我们将反馈线反接，结果机床运转正常。

机床厂技术人员不得不承认德方工作失误。

·还有一例子，我们在天津某厂培训讲学时，应厂方要求对他们厂一台自进厂后一直无法正常工作的精密磨床进行维修，其故障是：一启动机床其电机就运转，而且越来越快，直到最高转速，根据工作人员的讲述，我们分析认为是由于速度环开路，系统漂移无法抑制造成，经检查是速度反馈线接到了地线上造成的。