数控机床维修技术及维修实例

数控机床维修服务（2011/08-2011/11）

维修的理论基础是能够读懂原理图，了解数控知识，熟悉电路；维修的现实基础是熟悉工艺，包括线束怎么走，器件怎么装，钣金怎么拆，以及什么样的机床有什么样的配臵。我维修的第一课就是学习原理图，了解器件，巩固电路知识。依我看，数控机床故障维修可以大致以下几大类：

第一类，上位机（计算机）与下位机连接不上，包括与变频器的连接、与伺服驱动器的连接、与刀库的连接、与温控模块的连接等。出现这样的问题时，首先应看一看软件设臵是否得当，比如没有刀库的机床却在机床中勾选了“允许刀库控制”。

第二类，控制柜无法加电（指在测试软件JDtest 中）。一方面需要检查上信号是否在传输的过程中由于线路的原因而中止，上电信号的行走路线是 “控制卡 –37芯线-I/O-急停开关-门开关-接触器”；另一方面由于电源的异常导致无法上电，比如当采用24VDC的某一线路有短路时，开关电源所有的输出关闭，从而导致所有机床信号灯亮红灯。

第三类，电磁阀类故障。公司使用的电磁阀都是常闭型电磁阀，即断电时气阀是关闭的。这类问题的处理比较简单，处理方法：在测试软件中给定该信号，看是否有24VDC，如果没有，将问题往上找（I/0、控制卡），如果有，问题往下找（线路、电磁阀）。同时，判断电磁阀时候好坏的方法也简单，可以直接给电磁阀加24VDC，正常情况下，有类似于继电器吸合的声音。

第四类，输入信号检测类故障。有些电磁阀信号的执行需要特定的输入检测信号作为前提，比如刀库的推出的前提是必须保证刀盘处于退回的状态，又比如松刀指令的执行需要检测主轴的转速是否为0。这类信号故障导致的现象一般是机床不能进行相应的操作（比如刀盘的推出），处理该现象一般需要将输入信号与输出信号综合考虑。

第五类，驱动器报警故障。判断报警故障出处最好的方法是对调法（在确保功率相等的情况下），解决驱动器报警问题首先得熟悉驱动器使用说明书，懂得如何操作驱动器前面板，包括写参数，查看参数。

4.3.3 主轴组件及故障

主轴组件是影响加工精度的主要零部件，其回转精度影响工件的加工精度，功率与回转速度影响加工效率，自动变速、准停和换刀等辅助机构影响机床的自动化程度和利用率。

1 主轴常见机械故障及实例分析

1. 主轴不能正常工作和主轴精度超标的故障原因与排除方法

实例分析：在第1章中介绍的SIMMONS480-2轴成型磨床进行RE2B型车轴轴颈、防尘板座及两根部的成型磨削中，车轴轴颈、防尘板座及两根部表面经常出现直波纹；其原因大致如图4-102所示。

2. 主轴振动或噪声过大的故障原因与排除方法

1) 应当先判定振动或噪声发生在主轴的机械部分还是电气部分，检查方法如下：

2) 实例分析

① 故障现象：VX750M立式加工中心的镗孔精度下降、圆柱度超差，主轴发热、噪声大，用手拨动主轴转动时阻力较小。

2 液压驱动自定心卡盘及故障

为减少工件装夹辅助时间、减轻劳动强度，适应自动化和半自动加工的需要，数控车床多采用动力夹盘装夹工件，目前使用较多的是液压驱动自定心卡盘、气动动力卡盘。下面就液压驱动自定心卡盘(见图4-104)进行介绍。 数控车床使用液压驱动自定心卡盘时，由于油管泄露、电磁换向阀阻滞或油泵损坏等机械故障，常导致液压卡盘动作不正常、甚至不动作。除此之外还得现场分析(在线跟踪)图4-106的PMC梯形图中有关卡盘动作的信号逻辑关系：卡盘夹紧/松开指令是否输入PMC内部继电器R、保持型继电器K是否接通定时器的接通条件是否满足电磁阀线圈是否得电液压管路是否通畅电磁阀或回转液压缸等不良(手动状态时还得考虑到位检测开关)最终以 “AL1006

CHUCK NOT OK”等报警呈现在LCD屏幕上。

3 液压尾座及故障

为装夹具有一定长度的轴类零件，保证工件的表面加工质量，卧式数控车床出厂时一般配置标准尾座(见图4-107)。

数控车床使用液压尾座时，由于油管泄露、电磁换向阀阻滞或油泵损坏等机械故障，常导致液压尾座动作不正常、甚至不动作。除此之外还得现场分析(在线跟踪)图4-109的PMC梯形图中有关尾座动作的信号逻辑关系：套筒伸出M31/退回M32指令是否输入PMC内部继电器R、保持型继电器K是否接通定时器的接通条件是否满足电磁阀线圈KA21、KA22、KA29是否得电液压管路是否通畅电磁阀不良等。

数控机床故障维修五例

摘要:本文以5个来自生产一线的实际案例,讲述了数控机床常见故障的诊断方法和维修过程,为读者提供了数控机床参故障维修的思路和方法。

关键词:数控机床 故障 维修

随着数控机床的越来越普及,数控机床的故障维修也日益受到重视。数控机床本身的特点决定了数控机床的故障维修相当比较复杂,对维修人员的要求也比较高。当数控机床发生故障后,如何在第一时间将其修复,是各个企业所面临的一个难题。在本文中,介绍了5个数控机床的典型故障维修实例,以供读者借鉴。

1 轴窜动故障

故障现象:北京第一机床厂产XHK716立式加工中心,X轴在运动到某一固定位置时出现窜动,机床不报警。

故障分析与检查:轴窜动可能是由速度环或者位置环异常引起的。首先检查速度环路、测速机、电动机、驱动器及连接电缆正常。该机床X轴采用感应同步器作为测量尺,检查励磁正弦和余弦信号、放大器、定尺和滑尺也都正常,但见随工作台移动的信号电缆有明显磨损痕迹,测量该电缆线有时断时续现象,导致机床X轴出现窜动。

故障处理:更换电缆故障排除。 2 进给轴轴机械爬行故障

故障现象:某加工中心运行时,工作台Y轴方向位移过程中产生明显的机械爬行故障,故障发生时系统不报警。

故障分析与检查:因故障发生时系统不报警,同时观察CRT显示出来的Y轴位移脉冲数字量的速率均匀(通过观察X轴与Z轴位移脉冲数字量的变化速率比较后得出),故可排除系统软件参数与硬件控制电路的故障影响。由于故障发生在Y轴方向,故可以采用交换法判断故障部位。通过交换伺服控制单元,故障没有转移,故故障部位应在Y轴伺服电动机与丝杠传动链一侧。为区别电动机故障,可折卸电动机与滚珠丝杠之间的弹性联轴器,单独通电检查电动机。检查结果表明,电动机运转时无振动现象,显然故障部位在机械传动部分。脱开弹性联轴器,用扳手转动滚珠丝杠进行手感检查。通过手感检查,感觉到这种抖动故障的存在,且丝杠的全行程范围均有这种异常现象。折下滚珠丝杠检查,发现滚珠丝杠轴承损坏。

机床维修与维护技术　

，￣Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆＮｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ　

ｊ＿麓　赫壤　ｇ　０　矗鬻　器　囊　毫尊　－。　ｌｌ０　０　｜　自动化与安全】　

（安阳钢铁集团有限公司。河南安阳４５５００４）董新录，董　浩，贾红卫　

摘要：随着数控机床在各行业生产中的应用日益广泛，数控机床的维护与维修已成为保障生产、提高　效率的关键。本文通过一些具体的故障实例，来介绍在数控机床故障处理方面的一些思路和方法。　关键词：数控机床；精度；分析法；故障　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｗｉｄｅ　ａｎｄ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，ｉｔｓ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ａ　ｋｅｙ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ａｓ　ｔａｋｉｎｇ　ｓｏｍｅ　ｆａｉｌｕｒｅｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒ　ｅｘｐｌａｉｎｓ　ｓｏｍｅｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄｉｄｅａｓｆｏｒｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｄｉｓｐｏｓａｌ　ｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍａｃｈｉｎｅ；Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ；Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ　

１　引言　

数控机床具有加工精度高、加工质　

量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵　

活性好等优点，在各行业的应用日益广　

泛。但由于它是集机、电、光、液、气于　

一身，同时又是集强、弱点于一体，数字　

控制技术以及计算机控制技术相结合的机　

电一体化设备，所以数控机床的维修与维　

护工作尤为重要，系统中一个小的故障轻　

者影响机床加工精度，重者造成停机，影　

响生产。　

数控机床的结构复杂，故障种类繁