浅谈FANUC0iD系统数控机床故障诊断与维修

数控机床故障诊断与维护措施浅述摘要：在数控机床设备实际运行过程中，机床设备故障诊断及维修属于十分重要的任务及内容，在保证机床运行稳定方面发挥着不可替代的作用。

鉴于此，本文对数控机床故障诊断与维护措施进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：数控机床；故障诊断；维护措施一、数控机床常见的故障分类1、硬件和软件的故障一般来说，数控机床的故障主要是指机械硬件和软件部位故障。

硬件设施出现故障是较为复杂的，需要检测故障产生的相应零件，防止其他零件和硬件设施存在故障，排除故障发生的可能性。

对于软件故障的修复，相对来说较为容易，只需要针对软件系统进行相应的整改和调整，对数控机床存在的问题进行反复检测，检测合格之后就可以进行正常工作。

2、按故障指示分析故障部位及原因一般分为有指示故障和无指示故障。

目前生产的数控系统多在出厂前配备自动诊断程序，运行过程中诊断程序会对数控系统的软硬件的性能和使用状态进行时实管理，一旦出现故障，程序会通过警示灯或其他警报形式提醒用户。

一些更加精密的仪器还可以通过显示屏将故障原理显示出来，用户可以根据提示自行排除故障。

还有一些故障在发生时无诊断指示，遇到这类故障时，维修人员可根据使用手册找出故障的原因与部位，并进行排除。

3、有诊断数据和无诊断数据的故障随着数控机床智能控制系统的运用，机床在使用过程中出现故障时就会自动启动报警装置和报警系统，任何类型的故障维护，可以通过观看报警系统快速地对故障进行修复。

也有一些数控机床，在使用过程中会产生一些故障但是并没有报警，机床虽然可以像以前一样运行和工作，但是会降低使用效率。

对于这类故障的判断，需要凭借自身的经验和对于故障产生的后果进行综合性的评判。

还有很多机械故障，例如无法运转，就很难判断故障发生的位置、地方以及故障的严重程度，维修者需要拆卸产生故障的部位后，逐一对于数控机床设备进行相应的排查。

二、数控机床故障维护措施研究1、需将故障预防与排除相结合应从根本上解决数控机床使用难、维修难等问题，因为诸多客观因素都会引发机床故障，如机械问题、零部件松动问题、生产环境问题、日常磨损问题等。

数控机床常见故障的诊断与排除数控机床在加工过程中常常会遇到各种故障，这些故障会影响加工质量和生产效率。

因此，及时准确地诊断和排除故障是数控机床的关键。

下面将结合常见的数控机床故障，介绍诊断与排除的方法。

一、机床无法开机或无法正常运行故障1.检查电源输入：检查电源线是否插好，电源是否正常供电。

2.检查断路器和保险丝：检查机床的断路器和保险丝，确保其正常工作。

3.检查电源板：检查电源板上的指示灯是否正常亮起，如发现异常则可能是电源板故障。

4.检查控制器：检查控制器连接线是否插好，如有需要则重新插拔控制器连接线。

5.检查电气元件：检查机床内部的电气元件，如接触器、继电器等是否正常工作。

二、机床加工精度降低故障1.检查刀具：检查刀具的磨损情况，如需要则更换或修复刀具。

2.检查导轨：检查导轨是否清洁，如有需要则清洗或润滑导轨。

3.检查轴承：检查轴承是否正常工作，如发现异常则可能是轴承损坏。

4.检查螺杆：检查螺杆是否正常工作，如发现异常则可能是螺杆松动或严重磨损。

5.检查编码器：检查编码器是否工作正常，如发现异常则可能是编码器损坏。

三、机床运行过程中发生振动故障1.检查紧固件：检查机床的各个紧固件是否松动，如需要则重新紧固。

2.检查传动装置：检查传动装置（如皮带、链条等）是否松动或磨损，如发现异常则需要更换或修复。

3.检查电机：检查电机是否正常工作，如发现异常则可能是电机轴承磨损或电机不平衡。

4.检查工件夹持装置：检查工件夹持装置是否正确安装，如发现异常则重新安装。

四、机床液压系统故障1.检查液压油：检查液压系统的液压油是否充足，如不足则需要添加。

2.检查滤芯：检查滤芯是否清洁，如发现污垢则需要更换滤芯。

3.检查液压泵：检查液压泵是否正常工作，如发现异常则可能是泵的密封件损坏。

4.检查液压阀：检查液压阀是否正常工作，如发现异常则可能是阀门堵塞或密封件损坏。

以上仅是数控机床常见故障的诊断与排除的方法的简要介绍，实际上每种故障都需要具体分析具体情况。

数控机床典型故障诊断与维修数控机床是一种智能化的加工设备，具有高精度、高效率、高自动化和高稳定性等优点，在机械加工领域得到广泛应用。

然而，由于数控机床的复杂性，其存在一些常见的故障，需要进行及时诊断和维修，以确保设备的正常运行。

本文将介绍数控机床典型故障诊断与维修的方法。

一、电气故障的诊断与维修1.数控机床开机不动，先观察数控机床中央处理器的指示灯状态，如果停留在“待机”状态，则说明控制电源跳闸，需要检查电源线路是否正常、控制箱中开关是否打开、保险丝是否烧断等。

如果指示灯没有亮，则说明电源故障，需要检查电源电压是否正常、电源模块和主板是否烧毁等。

2.数控机床急停，这种故障可能是由于急停开关故障引起的，需要检查急停开关是否正常。

如果开关正常，则可能是主轴电机故障或者控制系统故障导致的，需要进一步检查主轴电机和控制器的电路，找出故障原因进行维修。

3.数控机床运行不稳，这种故障可能是由于电动元件失效、接触不良或者控制系统故障引起的，需要分别检查电动元件、接线及接点、控制器的电路等，找出故障原因并进行维修。

1.数控机床加工精度下降，这种故障可能是由于加工刀具磨损、刀具刃口间隙过大或者机床零部件松动导致的，需要相应地更换或者调整加工刀具、减小或者调整刃口间隙、紧固机床零部件等，恢复数控机床的加工精度。

2.数控机床遇到刀具断刃故障，可能是由于刀具设计不合理、切削速度过快、进给过深或者切削液不足等引起的，需要分别调整刀具设计、减小切削速度、降低进给深度、加大切削液供给等，避免刀具断刃故障的发生。

3.数控机床有异响和振动，这种故障可能是由于机床零部件损坏、机床调试不当或者加工质量不合格等引起的，需要分别检查机床零部件、进行机床调试、改善加工质量等，找出异响和振动发生的原因并进行维修。

1.数控机床出现程序错误，可能是由于编程错误、程序运行不正常或者程序升级不成功等引起的，需要编辑正确的程序代码、调试程序运行程序、按照升级程序的规范进行升级等，解决程序错误问题。

数控机床典型故障诊断与维修数控机床是现代机械加工领域中重要的设备之一，其具有高精度、高效率和多功能等特点。

由于机床的长时间运行和复杂的工作环境，常常会出现一些故障，影响生产效率。

正确的故障诊断和维修手段对于保障数控机床的正常运行非常重要。

数控机床的典型故障主要包括控制系统故障、电气系统故障、机械系统故障和液压系统故障等。

对于这些故障，我们可以采取以下步骤进行诊断和维修。

对于控制系统故障，我们需要排除软件故障和硬件故障。

对于软件故障，可以通过检查程序代码和调试软件来解决。

对于硬件故障，则需要进行仔细的电气连接和元器件检查，以找出故障的元器件并进行更换。

电气系统故障主要包括电机故障和线路故障。

对于电机故障，我们可以通过检查电机的转子和定子来确定故障点，并进行必要的修复和更换。

对于线路故障，我们需要仔细检查电路连接，查找可能存在的短路和接触不良问题，并及时进行修复。

机械系统故障是数控机床常见的故障类型之一。

机械系统故障包括导轨故障、传动装置故障和加工工具故障等。

对于导轨故障，可以通过检查导轨的润滑情况和定位精度来判断是否存在故障，并进行相应的调整和修复。

对于传动装置故障，需要检查齿轮、皮带和联轴器等部件的磨损和松动情况，并进行必要的维护和更换。

对于加工工具故障，需要仔细检查工具刃口的磨损和断裂，以及工具夹持装置的紧固情况，并及时进行修复和更换。

正确的故障诊断和维修手段对于保障数控机床的正常运行至关重要。

在实践中，我们需要针对不同的故障类型采取相应的措施，并根据机床的具体情况来进行修复和更换。

只有这样，才能保证数控机床的稳定运行和高效生产。

任务2 数控机床处于急停状态的故障诊断【任务目标】1、了解FANUC PMC的程序结构和编程方法；2、能正确分析机床急停控制电气回路；3、掌握数控机床急停故障排除方法；4、能够排除数控机床的急停故障。

【任务描述】有一台YL559数控车床，配备FANUC 0i TD数控系统，机床上电并旋开急停按钮后，机床一直处于急停状态，如图4-2-1所示。

本次任务的工作是找出故障原因并能排除故障。

图4-2-1 故障现象【资讯计划】一、资料准备要完成本任务中的故障诊断及排除工作，需要配备以下资料：1、FANUC 0i D数控系统硬件连接说明书；2、FANUC 0i D数控系统维修说明书；3、YL559数控机床电气原理图；4、故障记录单。

二、工具、材料准备要完成本任务中的故障诊断及排除工作，需要配备以下工具和材料，具体见表4-2-1。

表4-2-1 工具和材料清单三、知识准备1、FANUC 0i 系统PMC 概述从控制对象来说，数控系统分为控制伺服电动机与主轴电机作各种进给切削动作的系统部分和控制机床外围辅助电气部分的PMC 。

PMC 与PLC 所需实现的功能是基本一样的。

PLC 用于工厂一般通用设备的自动控制装置，而PMC 专用于数控机床外围辅助电气部分的自动控制，所以称为可编程机床控制器，简称PMC 。

PMC 与控制伺服电动机和主轴电机的系统部分，以及与机床侧辅助电气部分的接口关系，如图4-2-2。

PMC图4-2-2 PMC 输入输出信号在图中，能够看到，X 是来自机床侧的输入信号（如接近开关、极限开关、压力开关、操作按钮等输入信号元件）。

PMC 接收从机床侧各装置反馈的输入信号，在控制程序中进行逻辑运算，作为机床动作的条件及对外围设备进行诊断的依据。

Y 是由PMC 输出到机床侧的信号。

在PMC 控制程序中，根据自动控制的要求，输出信号控制机床侧的电磁阀、接触器、信号灯动作，满足机床运行的需要。

F 是由控制伺服电机与主轴电机的系统部分侧输入到PMC 信号，系统部分就是将伺服电机和主轴电机的状态，以及请求相关机床动作的信号（如移动中信号、位置检测信号、系统准备完成信号等），反馈到PMC 中去进行逻辑运算，作为机床动作的条件及进行自诊断的依据，其地址从F0开始。

数控机床典型故障诊断与维修数控机床是一种通过编程控制工具运动和加工工件的自动化设备。

它具有高精度、高效率和灵活性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、模具制造、机械加工等领域。

由于数控机床装配了大量的电子元器件和机械传动部件，因此在实际运行中可能会发生各种故障。

本文将比较典型的数控机床故障进行分析，并介绍相应的诊断与维修方法。

一、典型故障1：伺服电机故障伺服电机是数控机床的关键部件之一，它主要用于操控工具的运动轨迹。

当伺服电机出现故障时，常常表现为工具位置偏差较大，运动速度不稳定或无法运动等情况。

在实际维修过程中，可以通过以下方法进行故障诊断：1. 检查电机是否发热或异响，如果有，可能是电机内部损坏或电气部分故障。

2. 通过测量电机的接线端子电压和电流，判断是否达到额定值。

3. 检查伺服控制器的报警信息，判断故障是否与控制器有关。

一旦确定了伺服电机的故障，维修过程通常包括以下步骤：1. 拆卸电机，检查电机转子、定子和绕组等部件是否损坏。

2. 测量电机的绝缘电阻和绝缘电压，判断是否存在绝缘损坏。

3. 修复或更换故障部件，并重新安装调试。

二、典型故障2：数控系统故障数控系统是数控机床的智能控制核心，它负责接收并解析程序指令，控制工具和工件的运动轨迹，实现加工操作。

当数控系统出现故障时，通常会导致机床无法正常工作。

在维修过程中，可以通过以下方法进行故障诊断：1. 检查数控系统的自诊断报警信息，了解故障发生的具体原因。

2. 检查数控系统的主板和接口电路，判断是否存在电子元件损坏或接触不良。

3. 检查数控系统的软件程序，判断是否存在程序错误或病毒感染。

4. 运用示波器、兆欧表等仪器进行信号测试，判断系统是否正常。

一旦确定了数控系统的故障，维修过程通常包括以下步骤：1. 检查和更换故障电子元件或接触件。

2. 对数控系统进行软件程序升级或恢复。

3. 对数控系统进行参数设置和校准。

三、典型故障3：传动部件故障传动部件包括机床主轴、滑台、滚珠丝杠等，它们直接影响着工具和工件的运动轨迹和速度。

FANUC0系统的疑难故障分析及排除
一、疑难故障分析
1、监控器显示异常
当出现控制器显示器异常时，可能是因为控制器及其连接线路存在问题。

首先，应检查控制器本身，看看是否有损坏情况。

其次，检查电源线、控制器连接线及机器线路，看看是否会出现断电、短路现象。

如果检查后
没有发现问题，那么可以尝试重新启动控制器，看看是否可以解决问题。

2、机器无法正常启动
如果机器无法正常启动，可能是由于控制器存在问题、电源或机器线
路有问题或软件出现故障等原因导致。

第一步是检查控制器和其相关线路，看看是否有损坏情况；其次，如果有必要，可以尝试反复启动控制器，看
看是否有问题。

第三步，检查机器上的程序，看看是否有误操作或程序错误；最后，检查软件系统是否出现问题，如果出现问题，需要重新安装软
件系统。

3、运动异常
当运动异常时，可能是因为控制器本身存在问题、电机存在问题或传
动系统存在问题等原因。

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。

中国数控机床技术培训中心数技培字[2008]第18号关于举办FANUC数控系统故障诊断及维修技术专题高级培训班通知各有关单位：数控技术是集机械制造技术、自动化技术、计算机技术、传感检测技术、信息处理技术以及光电液一体化技术于一体的现代制造技术，是现代工业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。

近年来，随着数控机床的普及应用,给机械制造业的发展创造了条件，并为企业带来了很大的效益，但同时，由于数控设备的先进性、复杂性和智能化的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了极大的变化，因此，为提高FANUC 数控系统维修人员的技术水平，不断降低维修费用，中国数控机床技术培训中心将分期举办“FANUC数控系统故障诊断及维修技术专题高级培训班”，具体事项如下：一、参加对象设备技术处（科）长，设备维修工程师及维修技术人员、高职（专）、院校从事数控技术教学工作的教师等。

二、培训内容第一天第一部分典型FANUC系统及机床通信和网络控制技术及应用1、FANUC-OC/OD系统组成、配置选型及功能连接；2、FANUC—16/18/21/OiA系统组成、配置选型及功能连接；3、FANUC-16i/18i/21i/OiB/OiC系统组成、配置选型及功能连接；4、RS-232数据通信软件的使用及控机床数据的备份及回装操作；5、数控机床RS-232数据传输过程中的常见故障及实际故障的诊断方法和处理；6、FANUC系统存储系列备份操作及操作过程中的故障处理方法；7、系统存储卡分区备份操作（包括参数备份，梯形图备份）；8、FANUC系统远程网络在线加工功能的设定、操作及常见故障处理方法；9、CF存储卡的使用方法。

第二天第一部分 FANUC系统主轴驱动单元及维修技术掌握1、数控机床主轴配置形式及实用范围；2、FANUC系统主轴电动机内部结构和实际选型；3、主轴驱动单元构成、接口功能及报警代码分析；4、数控机床主轴参数设定和初始化；5、主轴常见故障分析。