数控系统故障分析处理
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数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理数控机床进给伺服系统是数控机床中非常关键的一个组成部分,它直接影响机床加工的精度和效率。
然而,在使用过程中,由于各种原因,进给伺服系统可能会出现故障。
本文将介绍数控机床进给伺服系统的常见故障及其诊断与处理方法。
一、数控机床进给伺服系统常见故障1. 运动不平稳:机床在加工工件时,出现运动不平稳的情况,可能是由于进给伺服系统的故障引起的。
这种情况表现为运动过程中有明显的抖动或者不稳定的现象。
2. 运动失效:机床无法正常运动,不响应操作指令。
这种情况可能是由于进给伺服系统的电源故障、控制器故障或者连接线路故障引起的。
3. 位置误差过大:机床在加工过程中,位置误差超过了允许范围,导致加工工件的尺寸不准确。
这种情况可能是由于进给伺服系统的位置反馈元件(如编码器)故障引起的。
4. 加工速度过慢:机床在加工时,进给速度远低于预设值,导致加工效率低下。
这种情况可能是由于进给伺服系统的电机故障或者速度控制回路故障引起的。
二、故障诊断与处理方法1. 运动不平稳的诊断与处理:首先,检查机床的润滑系统,确保润滑油是否充足,并且清洁。
其次,检查机床的传动系统,确保螺杆和导轨的润滑良好。
如果问题还未解决,可以通过检查进给伺服系统的控制器参数是否正确、电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。
2. 运动失效的诊断与处理:首先,检查进给伺服系统的电源供应情况,确保电源正常。
其次,检查进给伺服系统的连接线路,包括电源线、编码器连接线等,确保线路没有松动或者断裂。
如果问题还未解决,可以通过检查进给伺服系统的控制器和电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。
3. 位置误差过大的诊断与处理:首先,检查进给伺服系统的位置反馈元件,如编码器是否损坏或者松动。
如果问题还未解决,可以通过检查进给伺服系统的控制器参数是否正确、电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。
4. 加工速度过慢的诊断与处理:首先,检查进给伺服系统的电机是否正常工作,包括电机是否有异常声音或者发热等。
FANUC数控系统故障现象分析及处理1.FS6系列,第一机床厂的CK6140数控车床(系统:system-3TD31-05。
CNC主板型号:A20B-0008-0200.211。
主轴伺服控制板型号:A350-0008-T372/04。
)例1 车床主轴无论正、反转,运转约5min后,按停止按钮,主轴旋转不能立即停止(无制动),若再启动机床主轴(不论方向如何)时,机床CRT无显示报警号,主轴驱动器控制板上的LED3灯亮,机床不能运行。
分析排除:该车床为直流主轴驱动,LED3灯亮的原因是直流电机输入电源相序不正确或缺相造成,由于机床已使用过,接线未动,不可能是相序不正确,应是缺相造成。
缺相原因可能是某个晶闸管损坏或驱动器未触发其晶闸管工作转换(逆变)。
因主轴开始能运行一段时间,只要不是热稳定性差应是未触发晶闸管工作转换(逆变)所致。
速度反馈回路、电流反馈回路及其控制电路是造成未触发晶闸管工作转换(逆变)的主要原因。
故①查主轴编码器及其传动,传动无松动,编码器工作正常,说明速度反馈回路正常。
②更换主轴伺服控制板备用板,故障现象未改变(该板在另一台车床上试用正常),说明控制回路正常。
③在电流反馈回路上,因未检测到零电流,系统撤消了触发脉冲,出现逆变颠覆导致缺相报警,更换电流互感器后故障消除。
例2 用换刀指令开始找不到刀位号,经修理刀架又不能锁紧,但在所指定的刀位处刀架有停顿现象,然后刀架继续旋转。
分析排除:刀架找不到刀位号一般是接近开关无DC24V或8个接近开关中有损坏的。
刀架不能锁紧一般是刀架电机反转延时参数不对,或刀架夹紧到位限位开关不起作用,或锁紧机构有故障。
经关机后用手盘刀架电机,刀架锁紧正常,说明锁紧机构正常,用万用表查限位开关,动作和线路正常,说明不是限位开关不起作用。
故①查接近开关无DC24V,系电源线端脱焊所致。
②焊好脱线后,刀架能在指定刀位有停顿现象,但刀架未锁紧,说明刀架PLC输入输出信号正常,进一步检查系夹紧延时参数不对所致,调整后故障排除。
数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床是一种高精度的自动化加工设备,常见的故障涉及机械、电气和控制系统等方面。
下面将介绍数控机床常见的故障及分析排除方法。
一、机械故障1.传动系统故障:可能是齿轮损坏、传动链条松动等。
分析排除时需要检查传动部件的磨损程度,并及时更换磨损严重的零件。
2.导轨磨损:导轨磨损会导致机器精度下降,产生噪音。
排除方法为进行导轨的研磨或更换损坏的导轨。
3.润滑系统故障:润滑系统故障可能导致机械部件摩擦不足,引起过热和损坏。
分析排除时需要检查润滑系统的油液是否充足,是否存在堵塞等问题。
二、电气故障1.电气接触不良:电气接触不良会导致机床无法正常运转、控制信号丢失等问题。
分析排除时需要检查电气接线是否牢固,并清理接触点上的脏污。
2.电机故障:电机故障可能导致机床不能运转或运转不稳定。
排除方法为检查电机是否发热、电机线圈是否短路等问题,并及时更换损坏的电机零件。
3.电源故障:电源故障会导致机床无法正常供电。
分析排除时需要检查电源线路是否接触良好,电源开关是否正常。
三、控制系统故障1.控制卡故障:控制卡故障会导致机床无法正常运转或运行偏差。
排除方法为检查控制卡是否松动、焊点是否断开等,并及时更换故障的控制卡。
2.编程错误:编程错误可能导致机床运行轨迹错误或参数设置错误。
分析排除时需要检查程序的逻辑是否正确,并对参数进行调整。
3.传感器故障:传感器故障会导致机床无法正常感知工件位置或状态。
排除方法为检查传感器的连接是否正常,是否需要更换故障的传感器。
在分析和排除故障时,需要注意进行正确的故障现象描述和故障现场检查,充分了解机床的结构和工作原理,根据故障现象进行合理的排查。
此外,定期进行机床的维护保养工作,检查关键部件的磨损情况,及时更换损坏的零件,可以减少故障的发生。
最后,应注意安全操作,遵守机床操作规程,确保人员的人身安全和设备的安全运行。
数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床各种故障由于现代数控系统的可靠性越来越高数控系统本身的故障越来越低而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的系统外部的故障主要指由于检测开关液压元件气动元件电气执行元件机械装置等出现问题而引起的数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障软故障是指由于操作调整处理不当引起的这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期对于数控系统来说另一个易出故障的地方为伺服单元由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的用旋转编码器作速度反馈用光栅尺作位置反馈一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统例如德国西门子系统840C例1一数控车床刚投入使用的时候在系统断电后重新启动时必须要返回到参考点即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后再使各轴返回参考点否则可能发生撞车事故所以每天加工完后最好把机床的轴移到安全位置此时再操作或断电后就不会出现问题外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障一般都是由于检测开关液压系统气动系统电气执行元件机械装置出现问题引起的这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围而有些故障虽有报警信息显示但并不能反映故障的真实原因这时需根据报警信息和故障现象来分析解决例2我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统机床在工作时突然停机显示主轴温度报警经过对比检查故障出现在温度仪表上调整外围线路后报警消失随即更换新仪表后恢复正常例3同样是这台车削中心工作时CRT显示9160报警9160NOPART WITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5这是指未抓起工件报警但实际上抓工件的机械手已将工件抓起却显示机械手未抓起工件报警查阅PLC 图此故障是测量感应开关发出的经查机械手部位机械手工作行程不到位未完全压下感应开关引起的随后调整机械手的夹紧力此故障排除例4一台立式加工中心采用FANUC-OM 控制系统机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414#和410#报警此报警是速度控制OFF 和X 轴伺服驱动异常由于此故障出现后能通过重新启动消除但每执行到X 轴快速移动时就报警经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路经修整后此故障排除例5操作者操作不当也是引起故障的重要原因如我厂另一台采用 840C 系统的数控车床第一天工作时完全正常而第二天上班时却无论如何也开不了机工作方式一转到自动方式下就报警EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR加工完工件后主轴不停机械手就去抓取工件后来仔细检查各部位都无毛病而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了所以当有些故障原因不明的报警出现的话一定要检查各工作方式下的开关位置还有些故障不产生故障报警信息只是动作不能完成这时就要根据维修经验机床的工作原理和PLC 运行状况来分析判断了对于数控机床的修理重要的是发现问题特别是数控机床的外部故障有时诊断过程比较复杂但一旦发现问题所在解决起来比较简单对外部故障诊断应遵从以下两条原则首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序其次要会利用PLC 梯形图NC系统的状态显示维修的基本步骤一故障记录数控机床发生故障时操作人员应首先停止机床保护现场然后对故障进行尽可能详细的记录并及时通知维修人员故障的记录可为维修人员排除故障提供第一手材料应尽可能详细记录内容最好包括下述几个方白⑴故障发生时的情况记录1发生故障的机床型号采用的控制系统型号系统的软件版本号2故障的现象发生故障的部位以及发生故障时机床与控制系统的现象如是否有异常声音烟味等3发生故障时系统所处的操作方式如AUTO自动方式MDI手动数据输入方式EDIT编辑HANDLE手轮方式JOG手动方式等4若故障在自动方式下发生则应记录发生故障时的加工程序号出现故障的程序段号加工时采用的刀其号等5若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障应记录被加工工件号并保留不合格工件工件6在发生故障时若系统有报警显示则记录系统的报警显示情况与报警号通过诊断画面记录机床故障时所处的工作状态如系统是否在执行MST 等功能系统是否进入暂停状态或是急停状态系统坐标轴是否处于互锁状态进给倍率是否为0等等7记录发生故障时各坐标轴的位置跟随误差的值8记录发生故障时.各坐标轴的移动速度移动方向主轴转速转向.等等⑵故障发生的频繁程度记录1故障发生的时例与周期如机床是否一直存在故障若为随机故障.则一天发生几次是否频繁发生2故障发生时的环境情况如是否总是在用电高峰期发生故障发生时数控机未旁边的其他机械设备下作是否正常3若为加工零件时发生的故障则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况4检查故障是否与进给速度换刀方式或是螺纹切削等特殊动作有关⑶故障的规律性记录1在不危及人身安全和设备安全的情况下是否可以重演故障现象2检查故障是否与机床的外界因素有关3如果故障是在执行某固定程序段时出现可利用 MDI 方式单独执行该程序段检查是否还存在同样故障4若机床故障与机床动作有关在可能的情况下应检查在手动情况下执行该动作.是否也有同样的故障5机床是否发生过同样的故障周围的数控机床是否也发生同一故障等等⑷故障时的外界条件记录1发生故障时的周围环境温度是否超过允许温度是否有局部的高温存在2故障发生时周围是否有强烈的振动源存在3故障发生时系统是否受到阳光的直射4检查故障发生时电气柜内是否有切削液润滑油水的进入5故障发生时输入电压是否超过了系统允许的波动范围6故障发生时车间内或线路上是否有使用大电流的装置正在进行起制动7故障发生时机床附近是否存在吊车高频机械焊接机或电加工机床等强电磁干扰源8故障发生时附近是否正在安装成修理调试机床是否正在修理调试电气和数控装置二维修前的检查维修人员故障维修前应根据故障现象与故障记录认真对照系统机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因这些检查包括⑴机沫的工作状况检查1机床的调整状况如柯机沐工作条件是否符合要求2加工时所使用的刀具是否符合要求切削参数选择是否合理正确3自动换刀时坐标轴是否到达了换刀位置程序中是否设置了刀具偏移量4系统的刀具补偿量等参数设定是否正确5系统的坐标轴的间隙补偿量是否正确6系统的设定参数包括坐标旋转比例缩放因子镜像轴编程尺寸单位选择等是否正确7的工件坐标系位置零点偏置值的设置是否正确8安装是否合理侧量手段方法是否正确合理9零件是否存在因温度加工而产生变形的现象等等⑵机床运转清况检查1在机床自动运转过程中是否改变或调整过操作方式是否插入了手动操作2机床侧是否处于正常加工状态工作台夹具等装置是否处于正常工作位置3机床操作面板上的按扭开关位置是否正确机床是否处于钱住状态倍率开关是否设定为O4机床各操作面板上数控系统上的急停按扭是否处十急停状态5电气柜内的熔断器是否有熔断自动开关断路器是否有跳闸6机床操作面板上的方式选择开关位置是否正确进给保持按钮是否被按下⑵机床和系统之间连接清况的检查1检查电缆是否有破损电缆拐弯处是否有破裂损伤现象2电源线与信号线布置是否合理电缆连接是否正确可靠3机床电源进线是否可靠接地接地线的规格是否符合要求4信号屏蔽线的接地是否正确端子板上接线是否牢固可靠系统接地线是否连接可靠5继电器电磁铁以及电动机等电磁部件是否装有噪声抑制器等等⑷CNC 装置的外观检查1是否在电气柜门打开的状态下运行数控系统有无切削液或切削粉末进入柜内空气过沈器清洁状况是否良好2电气柜内部的风扇热交换器等部件的工作是否正常3电气柜内部系统驱动器的模块印制电路板是否有灰尘金属粉末等污染4在使用纸带阅读机的场合检查纸带阅读机是否有污物阅读机上的制动电磁铁动作是否正常5电源单元的熔断器是否熔断6电缆连接器插头是否完全插入拧紧7系统模块线路板的数量是否齐全模块线路板安装是否牢固可靠8机床操作画板 MDlCRT 单元上的按钮有无破损位置是否正确9系统的总线设置模块的设定端的位置是否正确⑸有关穿孔纸带的检查旱期的系统加工程序一般是用纸带读入的如果发现是由于穿孔纸带读入的信息不对而引起故障时需要检查并记录下述内容1纸带阅读机开关是否止常2有关纸带操作的设定是否正确操作是否有误3纸带是否有折皱现象4纸带上的孔是否有破损5纸带上的接头处连接是否平整6纸带以前是否用过7使用的是黑色纸带还是其他颜色的纸带总之.维修时应记录检查的原始数据状态较多记录越详细维修就越方便用户最好根据本厂的实际清况编制一份故障维修记录表在系统出现故障时操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料供维修时参考三故障诊断的基本方法数控机床发生故障时为了进行故障诊断找出产生故障的根本原因维修人员应遵循以下两条原则1充分调查故障现场这是维修人员取得维修第一千材料的一个重要手段调查故障现场首先要查看故障记录单同时应向操作者调查询问出现故障的全过程充分了解发生的故障现象以及采取过的措施等此外维修人员还应对现场作细致的检查观察系统的外观内部各部分是否有异常之处在确认数控系统通电无危险的清况卜方可通电通电后再观察系统有何异常 CRT 显示的报警内容是什么等2认真分析故障的原因数控系统虽有各种报警指示灯或自诊断程序但不可能诊断出发生故障的确切部位而且同一故障同一报警可以有多种起因在分析故障的起因时一定要开阔思路尽可能考虑各种因素.分析故漳时维修人员也不应局限于 CNC 部分而是要对机床强电机械液压气动等方面都作详细的检查并进行综合判断达到确珍和最终排除故障的日的对于数控机床发生的大多数故障总体上说可采用卜述几种方法来进行故障诊断⑴直观法这是一种最基本最简单的方法维修人员通过对故障发生时产生的各种光声味等异常现象的观察检查可将故障缩小到某个模块甚至一块印制电路板但是.它要求维修人员具有丰富的实践经验.以及综合判断能力⑵系统自诊断法充分利用数控系统的自诊断功能根据 CRT 上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示可判断出故瘴的大致起因进一步利用系统的自诊断功能.还能显示系统与各部分之间的接口信号状态找出故障的大致部位.它是故障诊断过程巾最常用有效的方法之一⑶参数检查法数控系统的机床参数是保证机沐正常运行的前提条件它们直接影响着数控机未的性能参数通常存放在系统存储器中一旦电池不足或受到外界的干扰可能导致部分参数的丢夫或变化使机床无法正常工作通过核对调整参数有时可以迅速排除故障特别是对于机床长期不用的清况参数丢失的现象经常发生因此检查和恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一另外数控机床经过长期运行之后由于机械运动部件磨损电气元括件性能变化等原因也需对有关参数进宁 J 重新调橄⑷功能测试法所谓功能钡 l 试法是通过功能测试程序检查机床的实际动作判别故障的一种方法功能测试可以将系统的功能如直线定位圆弧插补螺纹切靓固定循环用户宏程序等用手工编程方法编制一个功能铡试程序并通过运行测试程序来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性进而判断出故障发生的原因对于长期不用的数控机床或是机床第一次开机不论动作是否正常都应使用木方法进行一次检查以判断机床的上作状况⑸部件交换法所谓部件交换法就是在故障范围大致确认并在确认外部条件完全正确的情况下.利用同样的印制电路板模块集成电路芯片或兀器件替换有疑点的部分的方法部件交换法是一种简单易行可靠的方法也是维修过程中最常用的故障判别方法之一交换的部件可以是系统的备件也可以用机床上现有的同类型部件替换通过部件交换就可以逐一排除故障可能的原因把故障范围缩小到相应的部件上必须注意的是在备州交换之前厚仔细检查确认部件的外部工作刹长在线路中存在短路过电压等情况时切不可以轻易更换备件此外.备件或交换板应完好且与原板的各种设定状态一致在交换CNC 装置的存储器板或CPU 板时通常还要对系统进行某些特定的操作如存储器的初始化操作等并重新设定各种参数否则系统不能正常工作这些操作步骤应严格按照系统的操作说明书维修说明书进行⑹测量比较法数控系统的印制电路板制造时为了调整_维修的便利通常都设置有检测用的测量端子维修人员利用这些检测端子可以侧量比较正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的电压或波形的差异进而分析判断故障原因及故障所在位置通过测量比较法有时还可以纠正他人在印制电路板上的调整设定不当而造成的故障测量比较法使用的前提是维修人员应了解或实际测量正确的印制电路板关键部位易出故障部位的正常电压值正确的波形才能进行比较分析而且这些数据应随时做好记录并作为资料积累⑺原理分析法这是根据数控系统的组成及工作原理从原理上分析各点的电平和参数并利用万用表示波器或逻辑分析仪等仪器对其进行侧量分析和比较进而对故障进行系统检查的一种方法运用这种方法要求维修人员有较高的水平对整个系统或各部分电路有清楚深入的了解才能进行对于其体的故障也可以通过测绘部分控制线路的方法.通过绘制原理图进行维修在本书中提供了部分测绘的原理图可以供维修参考除了以上介绍的故障检测方法外.还有插拔法电压拉偏法敲击法局部升温法等等这些检查方法各有特点维修人员可以根据不同的故障现象加以灵活应用以便对故障进行综合分析逐步缩小故障范围排除故障四干扰及其预防干扰是造成数控系统软故障.且容易被忽视的一个重要的方面消除系统的干扰可以从下述几个方面着手⑴正确连接机床系统的地线数控机床必须采用点接地法参见图 13 所示切不可为了省事在机床的各部位就近接地造成多点接地环流接地线的规格定要按系统的规定导线线径必须足够大在需要屏蔽的场合必须采用屏蔽线屏蔽地必须按系统要求连接以避免千扰数控机床对接她的要求通常较高车间厂房的进线必须有符合数控机床安装要求的完整接地网络它是保证数控机床安全可靠运行的前提条件必须引起足够的重视⑵防止强电干扰数控机床强电柜内的接触器继电器等电磁部件都是干扰源交流接触器的频繁通断交流电动机的频繁起动停止主问路与控制回路的布线不合理.都可能使CNC的控制电路产生尖峰脉冲浪涌电压等干扰影响系统的正常工作因此对电磁干扰必须采取以下捕施予以消除1在交流接触器线圈的两端交流电动机的三相输出端上并联RC 吸收器2在直流接触器或直流电磁阀的线圈两端加入续流二极管3CNC 的输入电源线间加入浪涌吸收器与滤波器.4伺服电动机的三相电枢线采用屏蔽线SIEMENS 驱动常用.通过以上办法一般可有效抑制干扰但要注意的是杭千扰器件应尽可能靠近干扰源其连接线的长度原则上不应大于20cm⑶抑制或减小供电线路L的干扰在某些电力不足或频率不稳的场合电压的冲击欠压频率和相位漂移.波形的失真 1 共模噪声及常模噪声等.将影响系统的正常工作.应尽可能减小线路上的此类干扰防止供电线路干扰的具体措施一般有以下几点1对于电网电压波动较大的地区应在输入电源上加装电子稳压器.2线路的容量必须满足机床对电源容量的要求3避免数控机床和电火花设备频繁起动停止的大功率设备共用同一干线4安装数控机床时应尽可能远离中频炉高频感应炉等变频设备故障分析的方法一常见故障及其分类1按故障发生的部位分类⑴主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械润滑冷却排屑液压气动与防护等部分主机常见的故障主要有1 因机械部件安装调试操作使用不当等原因引起的机械传动故障2 因导轨主轴等运动部件的干涉摩擦过大等原因引起的故障3 因机械零件的损坏联结不良等原因引起的故障等等.主机故障主要表现为传动噪声大加工精度差运行阻力大机械部件动作不进行机械部件损坏等等润滑不良液压气动系统的管路堵塞和密封不良是主机发生故障的常见原因数控机床的定期维护保养.控制和根除三漏现象发生是减少主机部分故障的重要措施.⑵电气控制系统故障从所使用的元器件类型上.根据通常习惯电气控制系统故障通常分为弱电故障和强电故障两大类弱电部分是指控制系统中以电子元器件集成电路为主的控制部分数控机床的弱电部分包括CNCPLCMDIC RT以及伺服驱动单元输为输出单元等弱电故障又有硬件故障与软件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片分立电子元件接插件以及外部连接组件等发生的故障软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗数据丢失等故障常见的有.加工程序出错系统程序和参数的改变或丢失计算机运算出错等强电部分是指控制系统中的主回路或高压大功率回路中的继电器接触器开关熔断器电源变压器电动机电磁铁行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路这部分的故障虽然维修诊断较为方便但由于它处于高压大电流工作状态发生故障的几率要高于弱电部分.必须引起维修人员的足够的重视2.按故障的性质分类⑴确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件数控机床必然会发生的故障这一类故障现象在数控机床上最为常见但由于它具有一定的规律因此也给维修带来了方便确定性故障具有不可恢复性故障一旦发生如不对其进行维修处理机床不会自动恢复正常.但只要找出发生故障的根本原因维修完成后机床立即可以恢复正常正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施⑵随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽很难找出其规律性故常称之为软故障随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难一般而言故障的发生往往与部件的安装质量参数的设定元器件的品质软件设计不完善工作环境的影响等诸多因素有关.随机性故障有可恢复性故障发生后通过重新开机等措施机床通常可恢复正常但在运行过程中又可能发生同样的故障加强数控系统的维护检查确保电气箱的密封可靠的安装连接正确的接地和屏蔽是减少避免此类故障发生的重要措施3.按故障的指示形式分类⑴有报带显示的故障数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况1指示灯显示报警指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯一般由 LED发光管或小型指示灯组成显示的报警.根据数控系统的状态指示灯即使在显示器故障时仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质因此.在维修排除故障过程中应认真检杳这些状态指示灯的状态2显示器显示报警.显示器显示报警是指可以通过 CNC 显示器显示出报警号和报警信息。
FANUC数控系统故障现象分析及处理1.FS6系列,沈阳第一机床厂的CK6140数控车床(系统:system-3TD31-05。
CNC主板型号:A20B-0008-0200.211。
主轴伺服控制板型号:A350-0008-T372/04。
)例1 车床主轴无论正、反转,运转约5min后,按停止按钮,主轴旋转不能立即停止(无制动),若再启动机床主轴(不论方向如何)时,机床CRT无显示报警号,主轴驱动器控制板上的LED3灯亮,机床不能运行。
分析排除:该车床为直流主轴驱动,LED3灯亮的原因是直流电机输入电源相序不正确或缺相造成,由于机床已使用过,接线未动,不可能是相序不正确,应是缺相造成。
缺相原因可能是某个晶闸管损坏或驱动器未触发其晶闸管工作转换(逆变)。
因主轴开始能运行一段时间,只要不是热稳定性差应是未触发晶闸管工作转换(逆变)所致。
速度反馈回路、电流反馈回路及其控制电路是造成未触发晶闸管工作转换(逆变)的主要原因。
故①查主轴编码器及其传动,传动无松动,编码器工作正常,说明速度反馈回路正常。
②更换主轴伺服控制板备用板,故障现象未改变(该板在另一台车床上试用正常),说明控制回路正常。
③在电流反馈回路上,因未检测到零电流,系统撤消了触发脉冲,出现逆变颠覆导致缺相报警,更换电流互感器后故障消除。
例2 用换刀指令开始找不到刀位号,经修理刀架又不能锁紧,但在所指定的刀位处刀架有停顿现象,然后刀架继续旋转。
分析排除:刀架找不到刀位号一般是接近开关无DC24V或8个接近开关中有损坏的。
刀架不能锁紧一般是刀架电机反转延时参数不对,或刀架夹紧到位限位开关不起作用,或锁紧机构有故障。
经关机后用手盘刀架电机,刀架锁紧正常,说明锁紧机构正常,用万用表查限位开关,动作和线路正常,说明不是限位开关不起作用。
故①查接近开关无DC24V,系电源线端脱焊所致。
②焊好脱线后,刀架能在指定刀位有停顿现象,但刀架未锁紧,说明刀架PLC输入输出信号正常,进一步检查系夹紧延时参数不对所致,调整后故障排除。
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障:伺服电机是数控机床的主要驱动元件,如伺服电机出现故障,会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括:电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障:数控系统是数控机床的核心,一旦出现故障,会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括:程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障:传感器在数控机床中起着重要的作用,它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括:传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障:数控机床在工作过程中需要进行润滑,以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧,影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障:数控机床中包含大量的电气元件,如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障,会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析:当数控机床出现故障时,首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面,有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集:通过观察、询问、检测等方式,收集与故障相关的信息,包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测:根据故障现象和信息收集的结果,对机床进行检测,包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障,电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位:通过检测结果,确定故障发生的位置和原因,例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案:根据故障定位结果,分析可能的解决方案,并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修:伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理,首先要对电机进行检测和分析,确定故障原因,然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修:数控系统故障可能是软件问题或硬件问题,软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决,硬件问题则需要更换故障部件。
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。
数控系统故障分析一.故障诊断内容1)动作诊断:监视机床各动作部分,判定动作不良的部位。
诊断部位是ATC、APC和机床主轴。
2)状态诊断:当机床电机带动负载时,观察运行状态。
3)点检诊断:定期点检液压元件、气动元件和强电柜。
4)操作诊断:监视操作错误和程序错误。
5)数控系统故障自诊断。
二.CNC系统诊断技术当前使用的各种CNC系统的诊断方法归纳起来大致可分为三大类。
(1)启动诊断(Star up Diagnostics)把CNC系统每次从通电开始到进入正常的运行准备状态为止,系统内部诊断程序自动执行的诊断。
诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件,如CPU、存储器、I/O单元等模块以及CRT/MDI单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。
(2)在线诊断(On— Line Diagnostics)指通过CNC系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时,对CNC系统本身以及与CNC装置相连的各个伺服单元,伺服电机,主轴伺服单元和主轴电机以及外部设备等进行自动诊断、检查。
一般来说,包括自诊断功能的状态显示和故障信息显示两部分。
.接口显示:为了区分出故障发生在数控内部,还是发生在PLC或机床侧,有必要了解CNC和PLC或CNC和机床之间的接状态以及CNC内部状态。
.内部状态显示:(a)由于外因造成不执行指令的状态显示。
(b)复位状态显示。
(c)TH报警状态显示,即纸带水平和垂直校验,显示出报警时的纸带错误孔的位置。
(d)磁泡存储器异常状态显示。
(e)位置偏差量的显示。
(f)旋转变压器或感应同步器的频率检测结果显示。
(g)伺服控制信息显示。
(h)存储器内容显示等。
故障信息显示的内容一般有上百条,最多可达600条。
这许多信息大都以报警号和适当注释的形式出现。
一般可分成下述几大类:(a)过热报警类;(b)系统报警类;(c)存储器报警类;(d)编程/设定类,这类故障均为操作、编程错误引起的软故障;(e)伺服类:即与伺服单元和伺服电机有关的故障报警;(f)行程开关报警类;(g)印刷线路板间的连接故障类。
(3)离线诊断(Off—Line Diagnostics)离线诊断的主要目的是故障导通知故障定位,力求把故障定位在尽可能小的范围内。
现代CNC系统的离线诊断用软件,一般多已与CNC系统控制软件一起存在CNC系统中,这样维修诊断时更为方便。
(a)通讯诊断:用户只需反CNC系统中专用“通信接口”连接到普通电话线上,而在西门子公司维修中心的专用通信诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上,然后由计算机向CNC系统发送诊断程序,并将测试数据输回到计算机进行分析关得出结论。
(b)自修复系统:备用模块则系统能自动使故障模块脱机而接通备用模块,从而使系统较快地进入正常工作状态。
(c)具有AI(人工智能)功能的专家故障诊断系统:①在处理实际问题时,通过具有某个领域的专门知识的专家分析和解释数据并作出决定。
②专家系统利用专家推理方法的计算机模型来解决问题,并且得到的结论和专家相同。
三.伺服系统的诊断方法采用发光二级管来批示故障可能产生的原因,例如过热报警,过流报警,过压报警,欠压报警,I2t值监控(用于电源电路)等。
数控机床维修一.概述数控机床的维修概念,不能单纯局限于数控系统发生故障时,如何排除故障和及时修复,使数控系统尽早投入使用,还应包括正确使用和日常保养等。
二.正确操作和使用数控系统的步骤(1)数控系统通电前的检查1)检查CNC装置内的各个印刷线路板是否紧固,各个插头有无松动。
2)认真检查CNC装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接手册的规定,正确而可靠地连接。
3)交流输入电源的连接是否符合CNC装置规定的要求。
4)确认CNC装置内的各种硬件设定是否符合CNC装置的要求。
只有经过上述检查,CNC装置才能投入通电运行。
(2)数控系统通电后的检查1)首先要检查数控装置中各个风扇是否正常运转。
2)确认各个印刷线路或模块上的直流电源是否正常,是否在允许的波动范围之内。
3)进一步确认CNC装置的各种参数。
4)当数控装置与机床联机通电时,应在接通电源的同时,作为按压紧急停止按钮的准备,以备出现紧急情况时随时切断电源。
5)用手动以低速给移动各个轴,观察机床移动方向的显示是否正确。
6)进行几次返回机床基准点的动作,用来检查数控机床是否有返回基准点功能,以及每次返回基准点的位置是否完全一致。
7)CNC装置的功能测试。
三.CNC系统的日常维护1)制订CNC系统的日常维护的规章制度。
2)应尽量少开数控柜和强电柜的门。
3)定时清理数控装置的散热通风系统。
4)CNC系统的输入/输出装置的定期维护。
5)定期检查和更换直流电机电刷。
6)经常监视CNC装置用的电网电压。
7)存储器用电池的定期更换。
8)CNC系统长期不用时的维护。
9)备用印刷线路板的维护。
对于已购置的备用印刷线路板应定期装到CNC装置上通电运行一段时间,以防损坏。
10)做好维修前期的准备工作:①技术准备:维修人员应在平时充分了解系统的性能。
②工具准备:作为最终用户,维修工具只需准备一些常规的仪器设备,如交流电压表,直流电压表,可能用指针式的也可以是数字式的,测量误差在±2%范围内即可。
万用表也是一种常用的仪表。
③备件准备:一旦由于CNC系统的部件或元器件损坏,使系统发生故障。
为能及时排除故障,用户应准备一些常用的备件。
四.故障处置一旦CNC系统发生故障,系统操作人员应采取急停措施,停止系统运行,保护好现场。
(1)故障的表现①系统发生故障的工作方式工作方式有:Tape(纸带方式)、MDI(手动数据输入方式)、MEMORY(存储器方式)、EDIT(编辑)、HANDLE(手轮)、JOG (点动)方式。
②MDI/DPL(手动数据输入/显示)。
③系统状态显示有时系统发生故障时却没有报警,此时需要通过诊断画面观察系统所处的状态。
④定位误差超差情况。
⑤在CRT上的报警及报警号。
⑥刀具轨迹出现误差时的速度。
(2)故障的频繁程度①故障发生的时间及频率。
②加工同类工件时,发生故障的概率。
③故障发生的方式,判别是否与进给速度、换刀方式或是与螺纹切削有关。
④出现故障的程序段。
(3)故障的重复性①将引起故障的程序段重复执行多次进行观察,来考察故障的重复性。
②将该程序段的编程值与系统内的实际数值进行比较,确认两者是否有差异。
③本系统以前是否发生过同样故障?(4)外界状况①环境温度。
②周围的振动源。
③系统的安装位置检查,出故障时是否受到阳光的直射等。
④切削液、润滑油是否飞溅到了系统柜、系统柜里是否进水,受到水的浸渍(如暖气漏水)等。
⑤输入电压调查,输入电源是否有波动、电压值等。
⑥工厂内是否有使用大电流的装置。
⑦近处是否存在干扰源。
⑧附近是否正在修理或调试机床、安装了新机床等。
⑨重复出现的故障是否与外界因素有关?(5)有关操作情况①经过什么操作之后才发生的故障?②机床的操作方式对吗?③程序内是否包含有增量指令?(6)机床情况①机床调整状况。
②机床在运输过程中是否发生振动?③所用刀具的刀尖是否正常?④换刀时是否设置了偏移量?⑤间隙补偿给的是否恰当?⑥机械另件是否随温度变化而变形?⑦工件测量是否正确?(7)运转情况①在运转过程中是否改变过或调整过运转方式?②机床侧是否处于报警状态?是否已作好运转准备?③机床操作面板上的售率开关是否设定为“0”?④机床是否处于锁住状态?⑤系统是否处于急停状态?⑥系统的保险丝是否烧断?⑦机床操作面板上的方式选择开关设定是否正确?(8)机床和系统之间接线情况①电缆是否完整无损?②交流电源线和系统内部电线是否分开安装?③电源线和信号线是否分开走线?④信号屏蔽线接地是否正确?⑤继电器、电磁铁以及电动机等电磁部件是否装有噪声抑制器?(9)CNC装置的外观检查①机柜。
检查破损情况和是否是在打开柜门的状态下操作。
②机柜内部。
风扇电机工作是否正常?控制部分污染程序。
③纸带阅读机。
纸带阅读机是否有污物?④电源单元。
保险丝是否正常?⑤电缆。
电缆连接器插头是否完全插入、拧紧?⑥印刷线路板。
印刷线路板数量有无缺损?⑦MDI/CRT单元。
(10)有关穿孔纸带的检查①纸带阅读机天关是否正常?②有关纸带操作的设定是否正确?③纸带是否折、皱和存有污物?④纸带的连接处正常否?⑤纸带上的孔有无破损?⑥这条纸带是否用过?⑦使用的是黑色纸带还是其它颜色的纸带?五.故障检查方法1.直观法这是一种最基本的方法。
维修人员通过对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察以及认真察看系统的每一处,往往可将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
这要求维修人员具有丰富的实际经验,要有多学科的较宽的知识和综合判断的能力。
2.自诊断功能法现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度,但已经具备了较强的自诊断功能。
能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况。
一旦发现异常,立即在CRT上报警信息或用发光二极管批示出故障的大致起因。
利用自诊断功能,也能显示出系统与主机之间接口信号的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分,并批示出故障的大致部位。
这个方法是当前维修时最有效的一种方法。
3.功能程序测试法所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能,如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法,编制成一个功能程序测试纸带,通过纸带阅读机送入数控系统中,然后启动数控系统使之进行运行,藉以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生的可能起因。
本方法对于长期闲置的数控机床第一次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下,一时难以确定是编程错误或是操作错误,还是机床故障时的判断是一较好的方法。
4.交换法这是一种简单易行的方法,也是现场判断时最常用的方法之一。
所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷线路板、模板,集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。
它实际上也是在验证分析的正确性。
在备板交换之前,应仔细检查备板是否完好,并应检查备板的状态应与原板状态完全一致。
这包括检查板上的选择开关,短路棒的设定位置以及电位器的位置。
在置换CNC装置的存储器板时,往往还需要对系统作存储器的初始化操作(如日本FANUC公司的FS—6系统用的磁泡存储器就需要进行这项工作),重新设定各种数控数据,否则系统仍将不能正常地工作。
又如更换FAN UC公司的7系统的存储器板之后,需重新输入参数,并对存储器区进行分配操作。
缺少了后一步,一旦零件程序输入,将产生60号报警(存储器容量不够)。
有的CNC系统在更换了主板之后,带需进行一些特定的操作。
如FNUC公司在FS—10系统,必须按一定的操作步骤,先输入9000~9031号选择参数,然后才能输入0000号至8010号的系统参数和PC参数。