数控机床的维修实例

我公司一 台 Ｘ ２ １ 门镗铣 中心 ， Ｈ ３２龙 采用 ＦＤＡ ＩＩ Ｃ ２数 控 系统 ， 式 刀库 配置机 械手 。在 自动换 刀 过程 链 中容 易 出现卡 刀现 象 ， 过 反 复使 用 手 动 换 刀进 行 测 通
互换 ， 障仍然 没有 被排 除 。通过 以上 检测 ， 故 所有 与 回 零过 程相 关 的部件 都 没 有发 现 问题 ， 下 的只 有光 栅 剩
尺 的电缆 线 了。通 过 对 光栅 尺 电缆 线 的 仔 细检 查 ， 发 现其 中有 一 段 位 于机 床 防 护 内部 的 电缆 线 的表 皮 破
节。
Ｏ 故 障排 除 。因此 ， 日常机 床维 护 中 ， 悉 掌握 不 Ｎ， 在 熟 同系统 的特点 ， 活 应用 ， 以快 速简 单 地 排 除 故 障 ， 灵 可
节约 时 间 。
例 ３ 机床 刀库 故障
例 ２ 机 床 回零故 障 机床 正常启 动 后 ， 须 执 行 机床 回机 械 零 点 以确 必
用 方法是 短接 法或 利用 机床 本身 的超 程解 除功 能 。超 程 解除功 能要 求机 床 设 置 有超 程解 除开 关 ， 是 该 机 但 床 没有设 置超 程解 除开 关 ； 如果 采用 短接 法 ， 即强 制满 足 条件 ， 将机 床移 出 限 位 ， 则会 浪 费 宝 贵 的生 产 时 间 。
为 了保 障机床 的安 全 运 行 ， 床 各 轴 通 常 都设 置 机
有软 限位 和硬 限位 。软 限位 位 于 回零 开 关和 硬 限位之 间， 一般 通 过系统 参 数来设 定 ， 而硬 限位 则 由行程 限位 开关来 保证 。在 一般 的机 床 设 计 中 ， 限 位 都 是在 机 软 床 回零 成功 后才 生效 。如 果操 作不 规 范则容 易 出现硬 限位报警 。

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）。

能有误差 ， 导致运行 时发生撞机事故 ， 必须做好 相应轴位置初始
化的零位校准 。 故障排除后 ， 先手动操作检查无误后才可使机器 自动运行 。 在程序控制上 Ｓ ｕｔ Ｐ立体库 已经有完善可靠 的保护措 ｈｔｅＸ ｌ 施。 在故障处理过程 中， 一些 动作需要通过高级管理员用户权 限
Ｎ ５— ２０ ８电动刀架 。几年来 ， 针对其现场故障进 行了 自主故障诊
断与维修 。
１ 例 １ ． 实
部无机械传动卡阻等故 障。但查到其预分度 电磁铁铁心的 轴
磨损严重 ， 当其失电后芯轴已与 电磁铁下端盖凸台平齐 、 得电后 芯轴伸出长度减少 ，致使该芯轴压下 的销轴插入刀架丰轴刀 倚
（ Ｏ ６５ 状态正确 ； Ｘｌ０ ．） 因而 ， 初步排除刀架 编码器故 障原 因。 刀架 故障分析 检查各运动轴 的限位 保护开关 良好 ， 打开取料
台上 电路板安装 箱的盖板 ， 检查 安全 回路控制 板 ， 发现该 电路
度探测传感器安装好后调整接受与发送端对齐位置 ，没有遮手 当 情况下信号 发送端工 作指示绿 灯亮 。以高级 管理员用 户进入
是一体 ， 实际是 两个零件 ， 但 芯轴采用过盈配合嵌 入铁 心 ， 经检
验该磨损 的芯轴不导磁 。原想用加工该芯轴的方法修复该 电磁 铁 ，但通过 Ｇ １０ Ｓ ０ ０直读 光谱 仪对 其预分度电磁铁芯轴进行化 学成分分析 ， 得知它 与 Ｙ Ｃ ｌＮ９不锈 钢成 分相近 。凶未购买 １ ｒ８ ｉ 到该 材料 ， 故未采用加工该芯轴的方法修 复该预分度 电磁铁 ， 而 采用数控线 切割机床 对其铁 心进行改 进修复 ．即对称 开两 个 增托盘确认 ， 托盘正 常送入到料架 ， 障排除。将新 购同堑号 高 故 ！ 』

数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期。

但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。

一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。

在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。

而刀架故障在其中占有很大比例。

在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。

所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。

中国国际模具网故障现象一：电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。

中国国际模具网②系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可（新刀架反锁时间ｔ＝１.2ｓ即可）。

中国国际模具网③机械锁紧机构故障 :拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。

中国国际模具网故障现象二：电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。

中国国际模具网②此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。

中国国际模具网③系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。

重董 ２ ０ ｋ ｇ 。检 查 液 压 和 主轴 刀具 放 松 、灾 紧液 ｎ 电磁阀 Ｙ Ｖ ３ ５ 、 Ｙ Ｖ ３ ４ ，功 能 正常 。查 电路 图 ，刀具 放 松 、灾 紧位 置 的确 认 开 父 Ｓ Ｑ ３ ０和 Ｓ Ｑ ３ １对 Ｐ Ｉ Ｃ Ｉ ／ ０位 置位 为 ｉ Ｓ Ｐ Ｔ Ｉ 和 ｉ Ｓ Ｆ Ｆ Ｎ，用 系 统
３ ． 德 Ｉ ｔ ＯＦ Ｌ Ｅ Ｒ Ｈ Ｅ ｜ Ｉ Ｘ ４ ０ ０数 控 磨 齿 机 ， 数控 系统 为四 『 Ｊ
子８ ４ ０ Ｄ ． 任机床加 ｆ ， 操作顶尖 下动作有时导致接触器保 护 断开 ， 但 复位 后仍 ｉ Ｉ 动作 ， 过 段时 『 廿 Ｊ 后还会断开 ， 尤规律 ． ．
指令时 ， 小 刀可 执 行 ， 如 换 大 Ｊ 不能执ｉ ， 丰轴 小 能 旋 转 ． ． 现场 用 大 、 小 刀 反 复 交替尝 试 ， 故 障 依 旧 。榆 杏 大 刀拉 钉 ， 仃
Ｌ Ｅ Ａ Ｓ Ｅ ） 有输 故导
鹰） 时常 现 ２ ０ ８ １ Ａ Ｉ Ｒ — Ｂ Ａ Ｇ Ａ Ｉ Ａ Ｒ Ｍ报警 ， 机Ｊ 木无法正常 作 。 机床报警提 轴 的移 动负载过 大 ， 愉 机 Ｊ 术／ Ｉ 轴 导轨 和丝
母润 滑 Ｊ 常 ， 于动转 动 Ａ轴 滚珠丝札 比较轻松 ． 表 明 传 动 系统 常． ． 在 移 动 Ａ轴 时 榆 测 伺 服 电机 电 流 ， 实洲值 １ Ｏ ３ Ａ， 较 正 常 １ ． 日本 Ｏ Ｋ Ｕ ＭＡ ＭＣ Ｖ — ＡⅡ数 控 龙 门 ０ ： 式加 Ｊ 巾心 ， 数 控
值 ｊ ． ８ Ａ大许多 ， 初步怀疑是伺服电机敞障 查 ／ ４轴电机控制电
路 罔和 Ｐ Ｉ Ｃ梯 形 冈 ． 在， １轴 移 动 时 Ｙ ３ ． ３ （ Ａ — Ａ Ｘ Ｉ Ｓ Ｂ Ｒ Ａ Ｋ Ｅ Ｒ Ｅ —

机床常用维修手册出版单位:重装公司内部发行使用数控机床维修部分1、液压松夹刀问题2、三档变速问题3、主轴箱研车前端盖漏油问题i.电气晃片口漏油问题ii.主轴与前端盖之间研车漏油问题4、冷却液与液压油混合问题5、补偿调节问题6、主轴准停不准问题7、镗轴爬行问题8、镗轴反向间隙大问题9、滑枕反向间隙大问题10、镗轴爬行问题11、滑枕爬行问题12、自动抓取附件油泵关闭离缝问题13、切菱方圆精度不合格问题数控机床常见问题的解决方法液压松夹刀问题液压夹刀失灵，夹爪松不开或松开量不足分析:数控液压夹刀为蝶簧夹刀液压松刀，夹刀打不开最有可能是液压问题1、检查夹刀电磁换向阀动作是否灵活，是否阀芯卡死现象（新型数控夹刀换向阀在尾箱内部，老数控换向阀在主轴箱上第二块盖斑中，有一些机床阀组在主轴箱上侧实例:一数控铳镗床油泵打开夹爪就松开,关闭油泵夹爪就夹紧这是典型的电磁换向阀卡死现象。

2、检查油箱压力是否足够,一般夹紧润滑泵的压力为4-5Mpa （不带转台的情况下可适当调高压力看夹刀是否有动作,如果泵站压力无法在调高可适当减小滑座润滑口的压力然后查看夹刀动作,如有效果则说明压力不足，这种情况下一般是管路泄露引起的。

可查看管路情况。

3、如液压没有问题,则可能是机械的问题，首先检查镗轴后背帽是否有松动的现象，由于背帽松动导致狗头窜动引起夹刀油缸行程不足，将背帽重新锁紧即可。

液压油缸研死导夹刀失灵问题分析:油缸研死一般是由于夹刀尾部晃片失灵，油缸内活塞没有回到位置同时主轴旋转造成。

有这种现象发生时一般在主轴箱内部有很大的响声或异常现象，多数是尾箱内有烟冒出。

机械上由于油缸研死会导致主轴不能转动,所以这种情况下的夹刀不好用必须将油缸拆下来更换。

液压夹刀夹不紧问题1、一是夹爪松动导致外露部分过多,可用扳手将夹爪锁紧即可。

2、夹爪后部分调整垫过厚导致夹爪外露过多3、夹刀阀堵塞导致活塞回不到位,因而夹刀不紧4、夹刀碟簧使用时间过久造成弹性缺失或损坏而导致夹刀不紧，可更换碟簧或重新调整碟簧液压油缸研死油缸拆卸问题1、新型数控机床在拆卸油缸时首先将镗轴拖链拆下，如需要将油缸取出则尾架子也需要拆下。

经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第7章 数控机床故障分析、维护与调试实例
• 7.1数控车床故障分析实例 • 7.2数控铣床故障分析实例 • 7.3加工中心故障分析实例
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7.1.5 机械部件故障维修实例
• [例7-15]机械抖动故障维修 • 故障现象：CK6136车床在Z向移动时有明显的
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引例
数控机床在使用过程中可能的故障有机械故障、电气故障、操作故障、 编程故障。故障的原因是多样的，有的可能是电气元件的质量问题，有 的是装配问题、有的是使用问题。对故障原因进行正确、准确的分析， 并确定合理的解决方案是数控机床的使用者、设计者共同关注的问题。
其余刀位可以正常转动。
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7.1.2主轴系统故障维修实例
• [例7-3] 主轴高速飞车故障维修
• 故障现象：国产CK6140数控车床，采用FANUC 0T数控系统。机床主轴为V57直流调速装置， 当接通电源后，主轴就高速飞车。

６ ． 加工 面在接刀处不平
丝杠间隙增 大 ， 修磨滚珠丝杠螺母调整垫片 ， 重调 间隙 。反
向间隙变化 ， 重新测量反向间隙 ， 置补偿 。 设 丝杠窜动 ， 拧紧轴 向 轴承的紧固螺母 。 ４导轨研伤 ． 长时间使用 ， 床身水平度有变化 ， 导轨局部 负荷过大 ， 定期
导轨直线度超差 ， 调整或修刮导轨 。 工作 台镶条松动或镶条
常。 检查 Ｓ Ａ１０ Ａ ０整流桥 ， Ｄ ０Ａ ８ 未见异常 。 在线检测控制印刷 电
路 板 的 ７ Ｆ４ Ｓ ７ １ ５Ｓ ７ １９ ７ Ｌ ８ Ａ、４ ３ 、４ ０ Ａ、 ４ ０ 、Ｎ ５ １ 、Ｎ ５ ８ Ａ、４ Ｓ ６ ７ Ｆ ２ ７ ＨＣ ４ ７ Ｆ ６ Ａ、 Ｔ ４ Ａ、Ｍ４ 、Ｎ ５ ８ Ａ、Ｍ３ ９ ＭＤ ４ ２ 等 集 成 ４ １ １ Ｖ ２４ Ｌ ６ Ｓ ７ １９ Ｌ ３ 、 １ ２ Ｎ
阻值／ｎ ｋ
电 阻
２３ ７ ．９
Ｒ１ Ｔ
２３ ６ ．９
Ｒ２ Ｔ
２３５ ．９
Ｒ３ Ｔ
２３ ９ ． ９
ＲＴ ４
２３ ８ ．９
Ｒ５ Ｔ
２３ ７ ．９
Ｒ６ Ｔ
阻值，ｎ ｋ
２３ ５ ．９
２３６ ．９
２３ ７ ． ９
２３ ８ ．９
２３ ４ ．９
２３ ７ ．９
在开相状态 。 首先检查机床三相输入电源电压 ， 确认不缺相 ， 电源 用空气断路器也完好 。 再检查伺服 电机及 电源线 ， 确认完好 ， 故怀 疑伺服放大器本身出现故 障 ，故 障初步锁定在Ｓ Ｐ — １ Ａ伺 Ｖ Ｍ２ １ｉ ，
表 １ 与 三相 电源相连的各个贴片电阻现场 实测 阻值

数控机床维修实例分析李刚斌 225000 胜赛丝-嵘泰（扬州）精密压铸有限公司摘要：数控机床是集多门技术于一体的产品，它的故障也是千变万化。

以下通过三个故障实例分析维修思路：第一个是PLC报警，可以根据状态画面，结合梯形图进行分析，找到故障原因；第二个是CNC报警，可以利用诊断功能，结合控制原理，从硬件和软件两方面下手查找故障；第三个是伺服报警，通过伺服控制技术和回参考点工作原理进行分析，判断故障原因。

数控机床是机电一体化的产品，它包含了机械技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术，其技术先进、结构复杂、价格昂贵，因此它的维修方法与普通设备的维修方法有所不同。

数控设备的维修可以依靠设备状态监测技术，设备诊断技术，充分利用数控系统和机床厂家提供的资料，对故障现象进行综合分析，可以达到事半功倍的效果。

下面介绍几个实例，详细分析维修的思路过程；例一：一台大宇T380钻削中心，使用FANUC0i系统，机床停机几天后开机，机床启动结束出现2021报警：空气压力不足。

FANUC0i系统2000－2999报警是机床PMC报警。

在系统的梯形图编程语言中规定，要在屏幕上显示一个报警信息，必须将对应的信息显示请求位（A线图）置“1”，要清除这个报警，必须使这个信息显示请求位（A线图）置“０”。

我们可以通过PMC诊断功能查到报警请求位（A线图）地址，从│SYSTEM│→│PMC│→│PMCDGN│→│STATUS│，输入＂A0＂按│SEARCH│显示；7 6 5 4 3 2 1 02008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001A000000000002016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009A001000000002024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017A00200010000确认A2.4＝1。

大约 ３ ０ ｓ 后 ，显 示 屏 中 央 出 现 提示 ： “ ｄ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｄ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ａ ｄ ｙ ？ ” （ 是 否
控系统 ， 由于其结构简单 、 调试维护方便 、 性能可靠稳定 、 价位低
等多方优势 ， 在经济型数控机床上得 到广泛运用。但 ８ ０ ２ Ｄ数控 系统储存数据的方式较 为特殊 ， 操作 中若处理不当 ， 很容易造成
上述屏蔽信号法 ， 在确保设备安全情况下 ， 用一个恒 １ 或恒 ０ 的 信号 ， 与怀疑信号相“ 与” 或相 “ 或” ， 暂时将其屏蔽 ， 逐一排 除怀 疑信 号， 最终找 出故障点。 Ｗ１ ３ ． ０ ３ — １ ４
也 是 十 分 必要 的 。
般情况下 ， 当参数发丢失时 ， 可 以对照说明书及 相关资料
逐一 对参 数进行核对 、 修 改恢 复 ， 这种方法非常繁琐 ， 工作量大 而且极易 出错 ， 对操作 者的水平要求较 高 ， 操作难度很 大 ， 一般
实际工作 中都直接利 用机床 的备份数 据进行参 数 的下 载和恢
（ ４ ） 由８ ０ ２ Ｄ主画面选择调试界面后 ， 需要输入 口令“ ｓ ｕ ｎ ｉ ｒ ｓ ｅ ” 进入管理员模式 ， 再选择执行 “ 按存储数据启动 ” 。执行完以上操 作后 ， 系统就完全 恢复了。在操作过程 中会发现备份数据是多么 重要 ， 所 以对于所有的数控机床 ， 安装调试完毕或进行 重大调整
的判 断。 二、 ８ ０ ２ Ｄ数控 系统参数恢 复的方法及步骤
一
（ １ ） 机床长期闲置不用 ， 没有定期对机床上电。如果机床长 期停用 ，很容易 出现后备电池失效或保持数据用电容 失电的现 象。为防止此类故障发生 ， 应定期为机床通 电 ， 使机床 空运行一 段时问。这样不但有利于后备电池使用寿命的延长和及时发现 后备 电池是否失效 ， 更重要 的是对机床数控系统 、 机械系统 等整 个系统使 用寿命 的延长有很 大益处 。 （ ２ ） 参数存储 器故 障或元器件老化。 参数存储器故障或电气 元件老化都将使参数发生变化或导致参数不可用 ，遇到此类故 障， 一般需更换存储器板或损坏 的电气元件 ， 然后将备份好 的参 数重新传 回到数控 系统 中。定期检查数控 系统 的元件是否老化

间为 ３ 个月 ，以后检定合格周期 延长 ，但最长 不得超过
１ 。 年
出听觉或其它信号 ；每个检定点设置 后 ，应预扭报 响三
次 ，然后进行检定读数 ，所 用的标准装置 应具有快 速响 应和峰值 保持 功能。 （ ）检定周期 ４ 扭矩扳 手的检定周期应 主要按照扳
四、结语
总之 ，虽然在扭矩检定的实 际操 作 中，仍然存 在具
引起 的。 为 Ｆ ＵＣ 控 系统输 入 回路 的工 作原 理 如 因 ＡＮ 数
图 １ Ｆ Ｎ Ｃ系统 的输 入接 口电路工作原理 图 Ａ Ｕ
得大于在额定 值的 ２ ％处允许误差 值 的 １ ２ ０ ／ 。例 如，额
月 、最长不得超过一年 （ 一年通常 只适用 于指针式 和数
定扭矩 １０ ・ ０ Ｎ ｍ二级 数显 扳手 ，其 额定 值 的 ２ ％处 为 ０
获得的？
Ｐ Ｃ中根据 内容 被重 新 分组及 定 义后 ，除 基本 信 号经 Ｌ Ｒ Ｍ传输外 ，其余部分都是经过 Ｄ 块来进行数 据通信 Ａ Ｂ 的， 并且系统 占用 固定的 Ｄ 块 ，用 户 （ 床厂家 ）可 Ｂ 机
使用从 Ｄ Ｓ 一 Ｂ ５ Ｂ １Ｄ ２ ５的部 分。并 由 Ｐ Ｃ Ｌ ＭＤ来决定 Ｄ Ｂ中
检定周期不应超过 ３ 月。 个
大于 ０ ２ ． 个分度 ，数字式应不超过 ±１ 个字。 （ ）个案例举 ３ 报响式扳 手 （ 又称预置式 扳手 ）在
而对于新 制造 、改装或修理后 的扭矩扳手检 定仪而 言，一般需进 行两 次检定合格方 准使 用。这两 次间隔时
检定时 ，需注意 ：扭矩设定器应灵 活可靠 、并能设 定到 所需扭矩值 ；当施加扭矩值达到设定 值时 ，应能准 确发
ｎ 舭 ｄ 一 ￣－ ． ｔｓ 嘲 ！ ｍｔ

五、 绝缘漆使用中应 注意 的问题
在 电机等 电气设备 中， 绝缘材料是最为薄弱 的环节 。 材 绝缘
料尤其容易受到高温 的影响而加源自老化并损坏 。采用不同绝缘 囫 设 管 与 修 ２８ ｌ 备 理 维 ０ №１ ０
床恢复正 常 。
正常旋 转 ， 当修 改 Ｓ指令 值时 ， 的 Ｓ指 令无法 生效 。检查 但 新
数控机床 回参考点操作是建立机床坐标系 的前提 ，有很多 原因都能造成机床 回参 考点动作不正 常。如“ 回参考点减速” 信
号是否按要求 输入 、 位置检测装置“ 零脉 冲” 是否正确、 系统参数
Ｄ Ｎ ３５为 “ ” 明减 速信 号行 程 开关 的常 闭点 已经 压下 或 Ｇ ３． ０说
压上松开后均有变化 ， 明减速信号是正常 的。 说 检查参 考点搜索 速度参数设置 的是否合适。 调整参数 Ｐ Ｍ１４减速参数 ， 床回 Ｒ １ 机 参考点速度无任何变化 ， 明机床没有执行减速指令 。 说 检查 功能 漆 ，待 绝缘 漆 干透 后投 入运 行 使
覆盖漆进行处理 。处理后漆膜结构
如 图 ５所示 。 经这种处理 后 ， 可确保牵 引 电 机绝缘等级达 到 Ｈ级 ， 保证 了维修
图５
漆膜仍符 合工艺要 求 ， 仍然能 保证 金属基体 １５ 漆膜 Ｈ级 ０３ 牵引 电机的绝缘等级为 Ｈ级 。 但对 图 ２来讲 ，受损部位绝缘表面涂 Ｂ
用。
者是 信号线 断了 。经检查 ｌ轴“ ， 回零减速信 号” 行程开关 的常 闭点 压下后没 能 自动 弹起 ， 行程 开关 已经损坏 ， 使机床 在执 致 行“ 回零 ” 令 时就 以搜 索 速度进 给 ， 换新 的行 程开 关后 机 指 更
靠性大为降低。因此 ， 同等情况 下 ， 修复过的部位 由于绝缘等级降低更 容易再次发生故障。 经统计 ， 做过这 样处 理 的牵 引电机运行 时 间不 长 ，

关键词 ： 数控车床 ； 刀架 维修
国内中低端数控车床最常见 的多为 四工位 电动刀架 ， 如常州宏 情况后和我意见一样 一 更换主板后再 观察 。重新更换 主板调好参 达、 常州新 墅、 沈阳精诚 等 ， 这类 刀架结 构简单 ， 易于维修 ， 其 自身精 数后转动刀架 ， 正常无报警 。但转 主轴 时， 系统却又报警压力过低 。 度 能满足多数卧式车床 的加工件精度要求 。 但在实际生产教学过程 以前偶尔也有出现压力方面报警这情况。当时没在意 ， 现场加大液 中， 刀架故障 是常见 的问题 ， 刀架故 障一般分 为机械故 障 ， 电气故 压卡盘夹紧压力也无效 ， 还是 同样报警。 修 改参数 Ｓ Ｐ Ｂ ３把主轴 压力 障， 参数故障三个方 面， 下面结合案例实际说明。 低报警 取消后 ， 转 动刀架又报警（ 和以前一模一样） ， 当时感觉 奇怪 ， 例 １ ． 故障内容 ： 刀架无法转动 ， 无２ ４ Ｖ， 拖板无法移动 这两个问题是不是有什 么关联 ， 接着在 系统说 明书上 连接部分看 到 分析处理 ： 因机床使用时间较长 ， 保养不 当， 故使 机床 部分线路 刀架夹 紧到位信 号 Ｔ Ｃ Ｐ和压力检 测信号 Ｐ Ｒ Ｅ Ｓ是 同一 Ｆ Ｏ输 出端 短路造成烧保险丝 ， 重新整理线路和换上保 险后 ， 除不能转刀外其 子 。最后顺着这条信号线一步一步 的查到液压部分 ， 发现信号线 到 它动作正 常 ， 仔 细观察 换刀 时刀架转动 ， 刚开始换 刀 ， 刀架能转 一 液 压站处有松动情况 ， 重新压紧后 ， 再试用无论是 手动方式还是 自 圈， 但不到位又停下来 ， 取 消报警后测量 刀架 刀位 信号和 ０ Ｖ ２ ４ Ｖ检 动方式转动刀架 ， 主轴都正常 ， 故障彻底解 除。 测都正常 ， 这时再按换刀 ， 刀架毫无动作 ， 用手摸刀架电机没有感到 例３ ． 故障 ： 刀 架 有 时不 会 转 特别烫手 ， 换刀时用表测量刀架电机电压 ， 发现其 中有一相缺相 ， 检 分析处理 ： 首先检查系统的参数 和各 接线是不是存在 问题 。各 查刀架控制盒发现其中有一个保 险已经烧坏 ， 更换上去后没有立刻 个接线都没有 问题 ， 机床加工时 ， ４号刀不能换 到 １号刀 ， 停 电一会 试换刀 ， 因为之前 的现象 已表 明 ， 保 险是在第 二次进行换刀 时烧 坏 后 就可 以换到。现场用 手动方式转动刀架一点 问题 到没有 ， 发现每 的， 所 以才造成三相缺相 ， 而会烧保 险无外 两种情况 ， 一种是电压过 个 刀位信号都准确 ， 而操作人员说在加工 时出现 ， 就让操作人 员加 高， 另就是三相有短路 ， 因机床其 它动作都 正常 ， 故而 电压过高不太 工观察 ， 加工一会就 出现 了问题。 当时用手动方试运转刀架 ， 能换过 可能 ， 唯一就只有三相短路 了， 更 因机 床使 用时间较长 ， 故而三相短 来。再看看诊 断 ， 正常。自动方式运行 不能换刀 ， 自己尝试 录入方式 路 的可能性 大 ，把机床电源关掉后立 刻对 刀架 主电路进行检查 ， 断 换刀也没事 ，再运行程序 ，故障再一次 出现 当时就用万用表 测量 开三相线与刀架 电机． 刀架控制盒 的连接 ， 测量三相线之 间， 三相线 ２ ４ Ｖ有没有存 在 ， ２ ４ Ｖ正常但 是测到 ２ ４ Ｖ与 ０ Ｖ之间存 在 １ ４ ２ Ｋ电 与地线 ， 果然发现三相线其 中有一相线与地线相通 ， 故障已找出 ， 用 阻 ， 然后看下诊 断 ， 发现刀位号全部不存在 ， 判断是 ２ ４ Ｖ的线可能磨 外接线代替该线后 ， 接上后装上保险试 换刀 ， 故障消除。 破 碰到刀架 的金属。为什么会有 时候才 出现这种情况 ， 我把 ｚ轴来 例２ ． 故 障内容 ： 机床换刀时系统出现 刀架未接受 到反转信号报 回移动看着诊断 ，刀位号有时存在有时不存 在 ，而正常 的情况下 警和刀架未到位 报警 。 报警号码 １ ０ ０ １ 、 １ ０ ０ ３ ２ ４ Ｖ与 Ｏ Ｖ之间没有电阻存在 ， 这样 可以判断为刀架信号 线 ２ ４ Ｖ拖 分析处理 ： 到车间现场 ， 确定此机床在正常换刀时 ， 刀架执行完 板在移动时和刀架金属短接现象 ， 这样就可 以解释到 自动方式下刀 正转动作和刀架霍尔元件感应到位后 ， 刚反转系统就会 出现 以上报 架不能运转 的情况 ， 把线路重新换一条后再没有 出现问题。 警 （ 报警后刀架并未锁 紧） ， 且问题 出现频率越来越高 。操作人员反 结 束 语 映以前几天会出现一次 ， 到现在 只要换 刀就报警 ， 完全是不能工作 ， 通过对 以上几个案例的分析解决 情况 ， 维修 数控车床 四工位刀 修改系统参数刀架反锁时 间也无效。 架可 以概括为 ： 第一步 ， 现场询 问情况 ； 第二 步 ， 先 电气 后机械 ； 总 根据现场 的故 障现象最开始怀疑是 刀架发信盘位 置不是在最 之 ， 电动刀架 的控制涉及机 械 、 电气 、 数控 系统 等多方面知识 ， 维修 恰 当位置 。于是重新试着调好位置后手动换刀十几次都正常 、 无报 人员应熟知 刀架的机械结构与控制原理 以及 常用测量 工具的使用 警， 但在 自动运行到换刀时又出现同一故障现象。再 一次转换 到手 方法 ， 根据故 障现象 ， 剖析原 因 ， 确定合理 的诊 断与检测步骤 ， 以便 动方式换刀也是同样报警 ， 测量发信盘每个 刀位 信号线电压也是 正 迅速排除故障。 常。 这时用手按下刀架反锁接触器后 ， 刀架能锁紧 。 检查后面电路时 参 考 文 献 发现刀架反锁接触器 在刀架反锁时 刚接触就就跳起来 、 三相电源线 ［ １ １ 常州宏达 Ｌ Ｄ Ｂ ４ － ６系列刀架说 明书． Ｕ、 Ｖ、 Ｗ 也有松动现象 ， 手轻轻一拔就可 以拿掉任意一条线 ， 当时又 【 ２ 】 广 州数控 Ｇ Ｓ Ｋ ９ ８ ０ Ｔ Ｄ使 用说 明 书 ． 怀疑可能是接触器接触故 障和接线原 因影 响刀架反锁时接触不 良， 【 ３ ］ Ｆ Ａ Ｎ ￣ Ｃ ０ Ｉ 维修 手 册 ． 或是三相 电源缺相而引起报警 。 但把接触器换过后且把所有线头也 『 ４ １ 李佳． 数控机床及应 用『 Ｍ１ ． 北京 ： 清华大学 出版社 ， ２ ０ ０ １ ． 再一次拧紧 ， 确定不缺相后试用还是未能解除原来故障。我把关于 刀架动作的所有零部件（ 小继 电器 ， 刀架发信盘） 都换过一次 ， 系统参 数也再次检查 了一次 。确认后再一 次手 动换 刀正常 ， 但 自动方式运 行程序时 ， 同样故障再一次 出现 。 在没有办法 的情况下 ， 我怀疑系统 内部故障原 因。于是将系统内部 Ｐ Ｌ Ｃ梯形图 、 参数 、 程序保存好 后 ， 将 系统格式化了一下 ， 再重新把原来的 Ｐ Ｌ Ｃ梯形图等一切数据再传 回来试用 ， 当时运 行很好 ， 但在 ＭＤ Ｉ 方式 录入任 何指令数据都会死 机 。其他运行动作都正常 ， 只有断电才 能解 除。 重新开机还是一样 ， 无法正常工作。当时我打 电话到系统厂家请 求技术支持 ， 厂家 了解

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。

2013年第3期主轴是数控机床的重要零件之一，主轴旋转产生切削的主运动是形成切削的重要条件。

主轴不转故障是主轴驱动系统最常见的故障类型之一，可以分为有报警的故障和无报警的故障两大类。

本文主要论述无报警的串行主轴不转故障的维修方法。

１ＦＡＮＵＣ数控机床主轴不转故障的维修方法分析ＦＡＮＵＣ数控机床的主轴控制分两种形式：串行主轴和模拟主轴。

不管采用何种控制方式，主轴旋转必须具备三个条件：ＣＮＣ发出主轴控制信号、主轴驱动系统连接正确以及硬件和机械部分正常。

与普通机床相比，数控机床的机械部分大大简化，很大程度上降低了机械部分的故障率，所以出现故障时应将维修的重点放在数控系统和电气部分。

按照“先系统、再电气、最后机械”的思路进行维修，即出现故障时，首先考虑数控系统和ＰＭＣ部分，其次考虑电气部分，最后再考虑机械传动部分和主轴组件本身。

维修步骤如下：第一步：看。

观察有无报警，观察机床状态信息栏的显示和主轴驱动放大器的ＬＥＤ状态显示。

有报警时，先排除报警。

第二步：问。

了解故障是在什么时候、进行什么操作时出现的以及机床的负载大小、加工工艺等情况。

这两步的重点是理解故障现象。

第三步：思。

前两步已经理解了故障现象，然后根据ＦＡＮＵＣ主轴控制的原理思考故障的原因并进行确认。

２ＦＡＮＵＣ数控机床主轴不转故障的维修实例2.1某F A NU C 0I D 三轴加工中心，指令发出后，主轴不能旋转观察到系统无报警，主轴放大器ＬＥＤ状态显示［０１］，黄灯亮；了解到在“ＭＤＩ”工作方式下，输入加工指令：“Ｍ０３Ｓ５００；”，按下机床操作面板上的“循环启动”按键后，该程序段底色为黄色，松开“循环启动”按键后，“循环启动”按键指示灯点亮，状态信息栏上显示“ＦＩＮ”，机床操作面板上的主轴正转按键指示灯也点亮。

故障分析：由循环启动有效判断该程序段已经被执行，再由状态信息栏出现“ＦＩＮ”判断该程序段的执行不能结束；由主轴正转按键指示灯点亮，判断主轴正转信号已经输出到ＰＭＣ；进入信号状态显示栏观察到转速信号已经送入ＰＭＣ。

数控机床常见故障诊断及维修数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。

一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产。

所以，如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断，确定故障部位，及时排除解决，保证正常使用，是保障生产正常进行的必不可少的工作。

1 数控机床故障诊断原则1.1 先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。

维修人员应先由外向内逐一进行排查，尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。

1.2 先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。

在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。

而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。

1.3 先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。

往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。

1.4 先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。

在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。

2 数控机床常见故障分析根据数控机床的构成，工作原理和特点，将常见的故障部位及故障现象分析如下。

2.1 数控系统故障2.1.1 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。

它具有很高的工作频度，并与外部设备相联接，容易发生故障。

常见的故障有：①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。

②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。

③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的可能原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。

2.1.2 电源部分电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。

。拆下此开关并检查 , 通断正常。估计是接近开关与感应块的距离不当造成的。调整021.2
信号通断正常 , 转塔刀架能正常 使用。
因而可判断该轴伺服驱动单元模块损坏。更换后正常。
故障现象二 转塔刀架在换刀过程时出现 2011# 、 2014# 报警。
故障分析与处理查看电气使用说明书可知 :2011# 报警表示转塔有故障 ,2014# 报警指转塔未卡紧。可能是由于精定位时接近开关未发出信号 ,
电磁铁不能锁紧。利用 FANUC 系统具有的 PLC 梯形图动态显示功能 , 发现精定位接近开关 X0021.2 未亮 ( 没有接通 )
BARFFADI TOE320(12 工位 ) 。使用过程中 , 有时也出现一些故障 , 多半是外围电路如接触器、电磁阀、
限位开关等。使用情况总的来说比较好。
我厂数控设备较多 , 有加工中心、数控镜床、数控车床 , 选配有西门子的 840D 、 810D 数控系统、大森数控系统
等。我们在操作和维修上述数控系统的数控机床时 , 如查找故障时 , 只是显示 I/0 的 “ ０“ 或 “1“ 状态 , 查看某些状
故障现象一 CRT 显示 414# 报警。报警信息为 :
SERVO ALARM:X －－－AXIS
DETECTION
SYSTEM ERROR
同时 , 伺服驱动单元的LED报警显示码为 [8] 点亮。
故障分析与处理通过查看 FANUC O 系统维修说明书可知 :414# 报警为“X 轴的伺服系统异常 , 当错误的信息输出至 DGN0720 时
FANUC 法那科 法拉克数控维修实例CK3263型数控机床
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