数控机床故障维修实例

数控机床“急停”故障实例分析数控机床急停报警不能解除的故障比较常见。

当故障发生时显示器下方显示“紧急停止”（EMERGENCY STOP），这时，机床操作面板方式开关不能切换，MCC不吸合伺服，主轴放大器不能工作，系统并不发出具体的报警号，根据机床厂PMC报警编辑不同，有时会出现1000号以后的PMC报警。

出于安全考虑，机床厂将一些重要的安全信号与紧急停止信号串联，包括紧急停止开关。

但是一般维修人员往往仅以为是紧急停止开关连接不良或超程开关连接不良，排除上述两种可能后，就再也无法进行下一步的诊断工作，这说明对紧急停止信号的处理不够了解。

下面以FANUC 0i系统为例说明紧急停止的控制原理及其常见故障的处理。

一、紧急停止的控制原理紧急停止控制的目的是在紧急情况下，使机床上的所有运动部件制动，使其在最短时间内停止运行。

《FANUC 连接手册》推荐的急停电路接法如图1所示。

从图1可见，一般紧急停止回路是由“急停”开关和“各轴超程开关”串联的，在这些串联回路中还串联一个24V继电器线圈，继电器的一对触点接到CNC控制单元的急停输入上，继电器的另一对触点接到放大器PSM电源模块上（接CX4的2和3管脚）。

若按下急停按钮或机床运行时超程（行程开关断开），则急停继电器线圈断电，其常开触点1、2断开，从而导致控制单元出现急停报警，主接触器线圈断电，主电路断开，进给电机和主轴电机停止运行。

急停回路接到CNC控制单元的急停输入信号X地址是固定的，即X8.4。

数控系统直接读取该信号，当X8.4信号为“0”，系统出现紧急停止报警。

与急停报警紧密相关的信号还有G8.4信号，该信号是PMC送到CNC的紧急停止信号。

若G8.4为“0”，系统则出现紧急停止报警。

G8.4信号为PMC将X8.4和其他相关的信号进行综合处理的输出信号，如图2所示。

图2 中，梯形图在X8.4后面串接了一个Xn.m信号，比如刀库门开关等（进口机床经常这样处理）。

数控机床故障诊断案例(2)发布时间：2022-07-29T07:00:19.930Z 来源：《素质教育》2022年3月总第408期作者：王海勇[导读] 针对数控机床的故障形式来诊断与分析故障点，对检测出的故障点进行维修，总结了数控机床数控系统故障诊断和维修方法。

淄博职业学院山东淄博255314摘要：针对数控机床的故障形式来诊断与分析故障点，对检测出的故障点进行维修，总结了数控机床数控系统故障诊断和维修方法。

关键词：数机床故障点故障诊断故障案例1号报警信息为“BATTERY ALARM POWER UPPLY”(备用电池报警)，指示数控系统断电保护电池报警，提示维护人员更换电池，如果这时断电关机，很可能丢失机床数据、加工程序、PLC程序等。

更换电池时要注意，一定要让专业人员在系统带电的情况下更换备用电池，并且系统必须带电更换电池，否则数据将丢失。

换上新电池，将1号报警复位后，才允许断电关机。

如果暂时没有备用电池，只要系统不断电，系统数据就不会丢失。

下面的实例是一个由于硬件故障引起的错误报警的处理过程。

故障1：数控车床出现1号报警故障现象：这台机床长期停用后，重新通电开机，这时出现1号报警，检查机床电池，确实电压低。

更换电池后，1号报警仍然消除不掉。

故障分析和处理：根据故障现象分析，可能是报警回路有问题。

分析西门子840D系统工作原理，系统的电源模块对备用电池电压进行测试，如果电压不够把故障检测信号传输到CPU模块，系统产生电压不足报警。

所以首先对电源模块进行检查，发现连接电池电压信号的印制电路线被腐蚀断路。

故障处理：把断路部分焊接上后，机床通电开机，1号报警消失。

故障2：一台数控外圆磨床出现7号报警故障现象：这台机床在自动加工时偶尔出现7号报警，关机重开还可以恢复正常。

在出现故障时，用DIAGNOSIS菜单查看PLC报警信息，发现有时出现6178“no response from EU”报警，有时出现6179“EU transmission error”报警。

数控机床的应用越来越广泛，其加工柔性好，精度高，生产效率高，具有很多的优点。

但由于技术越来越先进、复杂，对维修人员的素质要求很高，要求他们具有较深的专业知识和丰富的维修经验，在数控机床出现故障才能及时排除。

下面结合一些典型的实例，对数控机床的故障进行系统分析，以供参考。

一、NC系统故障1.硬件故障有时由于NC系统出现硬件的损坏，使机床停机。

对于这类故障的诊断，首先必须了解该数控系统的工作原理及各线路板的功能，然后根据故障现象进行分析，在有条件的情况下利用交换法准确定位故障点。

例一、一台采用德国西门子SINUMERIK SYSTEM3的数控机床，其PLC 采用S5─130W／B，一次发生故障，通过NC系统PC功能输入的R参数，在加工中不起作用，不能更改加工程序中R参数的数值。

通过对NC系统工作原理及故障现象的分析，我们认为PLC的主板有问题，与另一台机床的主板对换后，进一步确定为PLC主板的问题。

经专业厂家维修，故障被排除。

例二、另一台机床也是采用SINUMERIK SYSTEM 3数控系统，其加工程序程序号输入不进去，自动加工无法进行。

经确认为NC系统存储器板出现问题，维修后，故障消除。

例三、一台采用德国HEIDENHAIN公司TNC 155的数控铣床，一次发生故障，工作时系统经常死机，停电时经常丢失机床参数和程序。

经检查发现NC 系统主板弯曲变形，经校直固定后，系统恢复正常，再也没有出现类似故障。

2.软故障数控机床有些故障是由于NC系统机床参数引起的，有时因设置不当，有时因意外使参数发生变化或混乱，这类故障只要调整好参数，就会自然消失。

还有些故障由于偶然原因使NC系统处于死循环状态，这类故障有时必须采取强行启动的方法恢复系统的使用。

例一、一台采用日本发那科公司FANUC-OT系统的数控车床，每次开机都发生死机现象，任何正常操作都不起作用。

后采取强制复位的方法，将系统内存全部清除后，系统恢复正常，重新输入机床参数后，机床正常使用。

数控机床常见的机械故障诊断与维修实例
1.电机故障：
故障现象：主轴电机反转或转速不能正常调节。

诊断方法：使用万用表测量主轴电机绕组的绝缘电阻，电阻值小于10兆欧时表示绕组内有短路，需更换电机或维修绕组。

维修方法：更换或维修主轴电机。

2.伺服驱动器故障：
故障现象：工作状态不稳定，起动过程中出现抖动、振动。

诊断方法：使用万用表测试伺服驱动器的主电源和控制信号电路。

若电压稳定且电流正常，则可能是驱动器内部故障。

此时可对伺服驱动器进行清洁清理，更换损坏的元件，或更换整个驱动器。

维修方法：更换损坏的元件。

3.导轨滑块故障：
故障现象：导轨滑块工作时出现异常噪声，导轨滑块滑动不畅。

诊断方法：观察导轨滑块表面是否磨损，是否存在异物卡在导轨滑块内部。

如发现表面磨损或异物卡住，可进行更换或清洁。

维修方法：更换或清洁导轨滑块。

4.传感器故障：
故障现象：传感器反应不敏感或不准确。

诊断方法：使用万用表测试传感器的电压信号和线路接触情况。

若信号弱或线路接触不良，则可以重新连接线路或更换传感器。

若传感器内部元件受损，需更换整个传感器。

维修方法：重新连接线路或更换传感器。

C系统故障：
故障现象：CNC系统启动失败或运行出现异常。

诊断方法：使用故障诊断软件对CNC系统进行诊断，或通过现象分析进行问题定位。

根据诊断结果，可尝试重新启动或重新安装CNC系统。

维修方法：重新启动或重新安装CNC系统。

系统显示故障维修25例数控系统不克不及正常显示的原因很多，当电源故障、系统CPU故障时均可能导致系统不克不及正常显示；系统的软件出错，在大都情况下可能会导致显示混乱或显示不正常或系统无显示；当然，显示系统本身的故障是造成系统显示不正常的直接原因。

因此，系统不克不及正常显示时，首先要分清造成系统不克不及正常显示故障的原因，抓住主要矛盾，不成以简单地认为只要系统无显示就是显示系统的故障。

当由于系统电源、系统出错等原因造成系统不克不及正常显示时，应首先对其他相关局部进行维修处置，具体可拜见本书有关章节内容，本节中仅介绍显示系统本身故障的维修实例。

数控系统显示不正常，可以分为完全无显示与显示不正常两种情况。

当系统电源、系统其他局部工作正常时，系统无显示的原因，在大大都情况下是由于硬件故障引起的。

而显示混乱或显示不正常，一般来说是系统的软件出错造成的。

当然，按照不同的系统，在系统软件故障时，也不排除系统完全无显示的可能性。

组成显示系统的硬件，主要包罗电源回路、显示器、显示驱动回路、显示板、连接电缆等；以上局部的硬件损坏，将导致系统画面无显示。

软件出错引起的显示不正常，主要包罗系统存储器(ROM)出错、RAM出错、软件版本出错等。

以上故障会使显示器混乱(呈现乱码)或显示不克不及正常进行(逗留在某一页面)，但在有些系统中(如：SIEMENS 810M)也可能使得系统完全无显示。

有关软件出错引起的显示不正常故障的维修，可拜见本章第4.3节“CNC单位故障维修40例〞的有关内容。

1．FANUC系统显示故障维修10例例51．3M系统显示模块不良引起的故障维修故障现象：配套FANUC 3M的数控铣床，开机后CRT无显示。

阐发与处置过程：经查抄，测量CRT工作电源、CRT的同步别离电路以及行、场同步输出电路均正常，系统除显示外的其他局部工作正常，但系统射频无输出。

按照以上阐发，判定故障在系统的显示控制PC-II模块上，更换PC-II模块后，系统显示恢复正常。

CNC的故障维修7例例401：主板的赦障维修故障现象：一台配套SIEMENS SINIJMFRIK 810系统的数控机床，其PLC采用S5 -130W/B，一次发生通过NC系统PC功能输入的R参数，在加工中不起作用，且不能更改加工程序中R参数的数值的故障。

分析及处理过程：通过对NC系统工作原理及故障现象的分析，确认PLC的主板有问题。

与另一台的主板对换后，进一步确定为PLC主板的问题。

经厂家维修后，故障被排除。

例402.NC系统存储器板的故障维修故障现象：一台配套SINUMERIK 8l0数控系统的数控机床，其加工程序编辑后无法保存。

分析及处理过程：经现场多次试验发现，机床可进行手动、手轮、MDI操作，但在编辑完程序，关机后重新起动，发现程序丢失，但系统参数仍然存在，因此可排除电池不良的原因，据初步诊断可能为存储器板损坏导致。

与另一台机床上同规格的存储器板更换后，机床恢复正常。

例403：NC系统主板弯曲变形的故障维修故障现象：一台采用德国HEIDENHALN公司TNC155的数控铣床，工作时系统经常死机，停电后经常丢失机床参数和程序。

分析及处理过程：经现场分析与诊断，出现该故障的原因一般有以下几点：1)电池不良。

2)系统存储RAM出错。

3)系统软件本身不稳定。

根据以上分析，逐条进行了如下检查：首先用万用表直接测量系统断电存储用电池，发现正常；测量主板上的电池电压，发现时有时无，进一步检查发现当用手接着主板的一侧测量时电压正常，而按住另一侧时则不正常，因此初步诊断为接触不良导致；拆下该主板，仔细检查发现主板已弯曲变形，纠正后重新试验，故障排除。

例404：控制系统主板的故障维修故障现象：一台工业控制机作为主控制、采用西班牙FAGOR系统作为数控部分的仿形键铣床，一次在加工完某一零件更换新的加工程序时，突然出现死机现象且无任何报警，强行关机后重新起动系统，此时主机无法起动，同时出现显示器黑屏现象。

分析及处理过程：检查显示器正常，加工程序无误，更换显卡和内存故障仍然存在；进一步分析判断，确认是主权出现问题。