西门子/发格/三菱等数控加工中心故障排除及实例解析

发布者：宋丽影    来源：苏州吉海机电设备有限公司     发布时间：2020-10-12

数控加工中心故障排除及实例解析

   为了充分发挥数控加工中心应有的功效，数控机床的正常运行是十分关键的，在数控设备出现问题，及时排除故障就显得尤为重要。但对于接触加工中心不多的维修人员来说，当机床出现故障时，往往不知从那里下手，延误维修时间。这时如果我们能借助于数控系统本身具有的自诊断功能，将对我们的维修产生很大帮助。同时，作为维修人员当数控机床发生故障后，首先要向操作者了解故障产生症状，产生在哪道程序及时间，操作方法是否得当，才能及时发现问题，以免隐患过大，造成损失。其次，要检查按钮、熔断器，接线端子等元件，在接线时螺钉是否拧紧，航空插头和插座是否拧紧，电路板上的插头是否拧紧，各拨把开关，操作方式是否正确等。并且根据机械故障较易察觉的特点，当发生机床过载，过热报警时，应首先检查滑板的镶条是否装过紧，滑板和床身导轨之间摩擦力增大，从而使电机运转困难，还有滚珠丝杠和托架之间是否同心，如丝杠中滚珠磨损造成丝杠过紧，也可使电机过载、过热，从而引起电气故障。因此我们在数控机床的正常维修当中，认真做好以上几个方面的工作，共同配合，可以少走弯路，较快排除故障，减少数控机床的停机时间，提高数控机床的使用率，使公司生产得以顺利进行，完成生产进度。

    下面结合自己在数控机床的维修方法及经验，将几例关于客户维修的有代表性的故障例子，介绍给大家供参考。

    某公司有两台北京机床研究所生产的JCS-018立式加工中心，其系统是采用日本FANVC-BESk7M系统全功能数控机床，7M系统采用16位微处理器控制，伺服驱动单元为大惯量直流伺服电机，主电机由三相全波可控硅无环流电路驱动，旋转变压器作为位置检测元件，测速发电机构成速度反馈，该机床在运行中曾发生多次异常报警和异常现象，我们根据CRT显示的报警答号将故障迅速排除，保证了机床的正常运行。

    例1：故障现象，CRT显示05＃07＃报警

    故障检查与分析：查FANVC- BESK7M系统维修手册，05＃为紧急停车信号接通，07＃系速度控制单元报警，从维修手册中看，05＃报警是由紧急停车造成的，故排除其故障较为容易，如急停开关是否压上，X、Y、Z各轴超程限位是否压合，检查均正常，按清除键，05＃消失，07＃报警仍存在，抬起手05＃又现。经过分析，认为07＃报警是关键，由它异常后，而采用紧急停车来加以保护，从而同时出现05＃、07＃报警。对于07＃报警，维修手册中指出：任意一轴的速度控制单位处于报警条件，或电机电源线的接触器断路。产生该报警，可考虑以下原因：①电机过载。②速度控制的电源变压器过热。③速度控制电源变压器的电源保险丝断。④速度控制单元的保险丝断。⑤在控制部分电源输入支架上，接线座的ZMGIN和2点间的触点开路。⑥在控制部分电源输入支架上，交流100V保险丝（F5）断。⑦连接速度控制单元与控制部分之间的信号电缆断开，或者从插头中脱落。⑧由于某种其它伺服机构报警，电机电源线上的接触器（MCC）断开。

    分析：逐一检查，先易后难。A项：用表查热元件元异常，并且是在开NC后，X轴、Y轴、Z轴，刀库各轴未移动而产生05＃、07＃报警，故A项否。B项：用手摸变压器，不过热，用万用表查OH1、OH2正常，检查C、D、F中的保险，未断。E项：用万用表查接线调的ZMGIN和2之间的触点，结果通，正常。故矛盾集中在G、H上，用万用表电阻挡检查，发现Y轴速度控制单元板有异常。因为电机有一过热保护，在此电气接线中是各轴相互串在一起的，并且应有24V电压。其过程为24V→X轴过热保护常闭→速度控制单元→Y轴过热保护常闭→速度控制单元→Z轴过热保护常闭→Z轴速度控制控制单元→刀架过热保护常闭→刀库速度控制单元→NC为正常，当检查到Y轴过热保护常闭→Y轴速度控制单元→Z轴过热保护常闭时不通，断路，故检查Y轴速度控制板，由线查找，发现一短路棒断路，油腻太脏造成，清洗后插上，开机正常。

 

    例2、故障现象，主轴不能定向，负载表达红区08＃报警。

    故障检查与分析：查机床维修手册，08＃报警为主轴定位故障，根据手册要求，我们打开机床电源柜，在交流主轴控制线路板上，找到7个发光二极管（6绿1红），这7个指示灯（从左到右）分别表示①定向指令②低速档③磁道峰值检测④减速指令⑤精定位③定位完成⑤试验方式（①一③为绿，①红）在机床定向时，观察这7个指令灯的情况如下，1＃灯亮，3＃、5＃灯烁，这表明定位指令已经发出，磁道峰值已检测到，定位信号检测到，但是系统不能完成定位，主轴仍在低速运行，故3＃、5＃灯不断烁，从以上情况分析，我们怀疑是主轴箱上的放大器问题，打开主轴防护罩，检查放大同时，发现主轴上的刀具夹紧油缸软管绕成绞形，缠绕在主轴上，分析这个不正常现象，我们判断就是该软管盘绕，致使主轴定位偏移而不能准确定位，造成D8＃报警，将该较管卸下回直后装好，又将主轴控制器中的调节电位器RV11（定位点偏移）进行了重新调节，故障排除，报警消失，机就恢复正常运行。

 

    例3、故障现象：开电源，开NC电源各轴回零后，当轴主执行M03起动时，产生01＃报警

    故障检查与分析：查维修手册。01＃报警为主轴系统内的故障，可由主轴伺服装置内的指示灯指示内容。检查交流主轴伺服装置内的指示灯为8421中的4号灯亮，4号灯亮指示内容为交流耦合电路的F1、F2、F3熔断，而4号故障又分为以下四种情况①交流电源阻抗过高②功率晶体管烧毁③二极管或可控硅组件烧坏④浪涌吸收器和电容损坏。

    据此分析依次检查各项，只保险断两相，其它无问题，故更换保险，开机床电源开关，测交流电压正常，开NC电源，正常操作，当程序执行到M03时，主轴刚一起动，又产生01＃报警，检F1、F2、F3又断原先两相，故综合分析，抛开维修手册提示的内容，检测外围，当检测到母线排分线盒时，发现其中一相线断，因此故障现象为断其它两相，修复分线盒，开机就要电源，执行M03时正常，故障解决。

 

    例4、故障现象：正常加工执行程序，当执行换刀动作M06时，刀套下，主轴不定向，不换刀，主轴又按下把刀的程序继续加工，无报警。

    故障检查与分析：执行换刀指令M06动作顺序为，主轴定向，刀套下，75度转出，手臂下，180度回转换刀，手臂上，75度转回，刀套上，180度油缸复位，而后发出FIN指令，再执行下段程序。结合故障分析，检查PC输出板，执行换刀动作的元器件，当检查到G3时，发现异常。正常时，G3在换刀时，其管角2为高电平，3为高电平，24V送不出，而执行换刀动作，当换刀完毕后，管角2变为低电平，而使24V电压送出，发出FIN，即MT信号执行完毕，管角2现在无论为高电平或低电平，FN信号发出，均有24V输出，MT信号执行完毕送出，从而NC执行下段程序。其刀具尚未交换，易发生撞件的可能。据此，我们拆下G3芯片，其为干簧电器，去市场买此芯片，没有买到。我们根据其性能而采用松下DSZY-S-DC5C代替，故障解决，从换至今一年多没在发生类似故障，保证了车间的正常生产。

 

    上述数控机床电气故障实例，是我们在维修实例中挑选和总结出来的，它反映了数控机床电气中的一些问题，要提高数控机床电气维修技能，关键在于必须熟悉所修数控机床性能特点和工作原理，掌握正确的方法如检查数控机床的CRT报警，显示内容，查维修手册。在出现故障时，根据其故障现象，查电气手册来排除故障，在维修过程中不断实践，不断摸索和积累经验，从而达到灵活运用维修技术，排除数控机床电气故障的目的，充分发挥数控机床的利用率，多创效益。

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