数控机床各种常见故障及分析排除方法

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数控机床主轴常见故障分析及排除方法

作者：仲兴国

来源：《数字技术与应用》2013年第01期

摘要：主轴是数控机床重要的部件之一，发生故障的几率也相对较大。讨论了变频主轴典型故障与分析，介绍了我院一台GSK980TD数控车床出现主轴故障以后，对该故障的一个排除过程。

关键词：主轴 变频器 故障

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0023-01

数控机床主轴驱动系统包括主轴驱动装置、主轴电机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。模拟量控制的主轴驱动装置采用变频器实现主轴电机控制。系统在自动加工时，通过对程序辅助功能代码M03、M04、M05的译码，利用系统的PMC实现中间继电器的通断控制，从而达到主轴的正反转及停止控制，此时的主轴速度是由系统程序中的S指令值与机床的倍率开关决定的。

1 主轴不转

变频主轴要转动，必须满足三个方面条件，一是确保数控系统到变频器再到主轴电动机之间的接线正确；二是数控系统要有正转或反转信号和0～10V的SVC模拟电压输出到变频器侧；三是变频器的参数必须调整正确。

遇到主轴不转的情况可以用逐一排除的方法，检查系统是否有上述两个信号输出，如果确认是系统五该信号输出，但不能确认是系统有故障，这时应检查数控系统和主轴控制相关的参数，例如档位控制和变频器的控制方式选择参数是否正确。如果数控系统信号输出正常，就需检查变频器，先测量变频器的输入电压是否正常，一般应为380V输入，然后检查变频器的参数，再看控制方式是否正确，接着检查参数是否设置为0～10V直流电压控制转速。一般来说，经过上述步骤可检查出所以参数和线路问题，即使不能当场修好，也能把故障锁定在某一部件或某一块电路板甚至某一个元件，为维修提供必要的条件。

第１８卷增刊　２００８年８月　安徽冶金科技职业学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕ￣Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．１８　ＡＩ玛．２００８　

数控机床常见故障及排除方法　

戴修强　

（马钢股份公司重型机械设备制造公司　安徽马鞍山　２４３０００）　

摘　要：重点介绍了数控机床的几个常见故障的处理步骤以及实际经验；如何在维修过程中寻找一定的规律和方法，如何　捕捉到症结所在以排除故障；机械部分及软件驱动伺服系统的故障处理。　

关键词：数控机床；故障渖Ｆ除方法　中图分类号：ＴＧ５１９．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—９９９４（２ｏｏ８）增一００８７一ｏ２　

数控机床是一种典型而复杂的机电一体化产　

品，种类繁多，形式多样，任何部分的故障与失效，　

都会使机床停机，从而造成生产停顿，因而对数控　

机床这样原理复杂，结构精密的装置进行维修就显　

得十分重要。　

１先调查询问再动手处理　

数控设备出现故障时，首先查看报警信息，因　

为现在大多数ＣＮＣ系统都有较完善的自诊断功　

能，通过提示信息可以马上知道故障区域，缩小检　

测范围。象一次ＸＫＡ２１４０龙门铣在运行中出现　

６００６０３”Ｗ１润滑箱油位低或润滑泵开关断路”报　

警。我们根据提示信息马上按顺序检查了主轴电　

机及其执行元件、主轴控制板，查明过流断路点后　

恢复正常，检查和维修仅用２０分钟时间。但从我　

们的经验中也有受报警信息误导的例子，因此说可　

依据它，但不能依赖它。　

有的故障出现在电磁阀、电机和经常伸缩的履　

带电缆上，故障发生后无报警信息，则需要进一步　

用感官来了解设备状态，最重要的就是向操作人员　

询问故障发生的前因后果。有一次ＸＫＡ２１￣０龙门　

铣在运行中出现系统停止，强行切断主电源，无法　

查看报警，问题一定出现电源接地，但又无从查起，　

经询问操作工在出现故障前的操作过程，即在操作　

Ｙ轴时突然断电，分析查找与Ｙ轴运动相关的电　

第３８卷第１期・学术　ＶＯ１．３８　ＮＯ．１　湖南农机　ＨＵＮＡＮ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　２０１　１年１月　Ｊａｒ１．２０１１　

数控机床常见故障诊断及排除方法　

杨晓苗　

（辽宁鞍山市台安县职业教育中心，辽宁鞍ＬＪ１　１１４１００）　

摘要：数控机床具有机、电、液集于一身的、技术密集和知识密集的特点，是一种自动化程度高、结构复杂　

且又昂贵的先进设备。在生产中，数控机床不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致不能正常工作。文　

章介绍了数控系统常见故障的诊断技术，数控系统的常见故障分析及排除方法，并列举了部分故障排除实例。　●　关键词：诊断原则；故障分析；排除方法　中图分类号：ＴＧ６５９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—８３２０（２０１１）０１—００２５—０２　

Ｆａｕｌｔ　Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　Ｔｒｏｕｂｌｅｓｈ０Ｏｔｉｎｇ　ｏｆ　ＣＮＣ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌｓ　

ｙＡⅣＧ　Ｘｉａｏ－ｍｉａｏ　

（Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｔａｉａｎ　Ｃｏｕｎｔｙ，Ａｎｓｈａｎ，ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１４１００，Ｃｈｉａｎ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣＮＣ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌｓ　ｗｉｔｈ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｒｏｌｌｅｄ　ｉｎｔｏ　ｏｎｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ—ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ　ａｎｄ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ—ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ＣＮＣ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌｓ　ｗｉｌｌ　ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ　ｏｃｃｕｒ　ｉｎ　ｖａｒｙｉｎｇ　ｄｅｇｒｅｅｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｆａｕｌｔｓ，ｌｅａｄｉｎｇ　ｔｏ　ｎｏｔ　ｗｏｒｋ　ｐｒｏｐｅｒｌｙ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｆａｕｌｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ｏｆ　ＣＮＣ　ｓｙｓｔｅｍ，ＣＮＣ　ｓｙｓｔｅｍ，ｆａｕｌｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ，ａｎｄ　ｌｉｓｔｓ　ｓｏｍｅ　ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ　ｅｘａｍｐｌｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ；ｆａｉｌｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｒｅｍｅｄｙ　

数控机床常见故障分析与排除方法

摘要：随着数控机床的广泛应用，功能越来越强大，数控机床的维护维修变得越来越复杂，了解和掌握数控机床故障诊断方法有助于延长设备的使用寿命，降低维修成本，避免事故的发生。本文针对两个例子讲解了故障排除的方法和步骤。

关键词：数控机床故障 分析 排除

一、引言

数控机床是一种高效自动化机床，它综合了计算机技术、自动化技术、伺服驱、精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果，是将现代技术和高科技知识集于一体的机、电、液、控技术设备，具有技术密集和知识密集的特点，有较高自动化水平和生产效率。在使用过程中难免会出现故障，而数控技术的综合性和复杂性使其在发生故障后维修的难度远大于普通设备，如果不能及时地定位排除故障，将制约数控机床的使用率，直接影响正常生产。资料表明，当维修数控机床时，大约80%的时间用于查找数控机床故障，而只有20%的时间用于故障的排除。

数控机床是典型的机电一体化产品，数控机床综合了机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等领域的最新技术成果。因此数控机床的故障现象种类繁多，如果仅以数控机床的故障现象去分析故障、排除故障，而不是从数控设备的制造、安装、调试角度出发，从原理上分析故障的成因，学习的效果会事半功倍。

二、数控设备的故障分析方法与判断

一般来说，当数控设备发生故障时，操作者应及时急停措施，停止系统的运行，并保护好现场。首先应充分调查故障现场，如向操作者详细询问出现故障的全过程，可以说，正像作战时分析敌情那样，分析、判断故障时需去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里，仔细分析，认真推理，并进行逻辑判断及故障归类。通常，对于综合性故障的分析，判断过程如下。

1.充分调查故障现场

出现故障之后，首先要了解现场情况和现象，仔细观察工作寄存器和缓冲寄存器中尚存的内容，了解已经执行过的程序内容。并且，要观察各个印制电路板上有无报警红灯，然后再按CNC复位键，观察故障报警是否消失。如报警消失，则故障多属于软件故障，否则，即属于硬件故障。对于非破坏性故障，有条件时可以重演故障，仔细观察故障现象。