數控機床故障診斷與維修實例1

1、數控機床診斷與維修實例論文系部：機電工程專業(yè)：數控技術班級：數控五班姓名：科學技術的發(fā)展，對機械產品提出了高精度、高復雜性的要求，而且產品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數控機床就是針對這種要求而產生的一種新型自動化機床。數控機床集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體，是高度機電一體化的典型產品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機床技術水平的重要標志。數控機床體現(xiàn)了當前世界機床技術進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產和計算機集成制造等先進制造技術中起著重要的基礎核心

2、作用。因此，如何更好的使用數控機床是一個很重要的問題。由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維護更是不容忽視。由于現(xiàn)代數控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數控系統(tǒng)本身的故障越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。系統(tǒng)外部的故障主要指由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。 數控設備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調整處理不當引起的，這類故障多發(fā)生在設備使用前期或設備使用人員調整時期。 對于數控機床的修理，重要的是發(fā)現(xiàn)問題。特別是數控機床的外部故障。有時診斷過程比較復雜，但一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，解決起來比較簡單。

3、對外部故障診斷應遵從以下兩條原則。首先要熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次，要會利用PLC梯形圖。NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或機外編程器監(jiān)測PLC的運行狀態(tài)，一般只要遵從以上原則，小心謹慎，一般的數控故障都會及時排除。數控機床的故障復雜，診斷排除比較難，在數控機床故障檢測排除時，應遵循一下原則1）先外部后內部。當數控機床發(fā)生故障后，維修人員應先采用望聞聽問摸等方法由外向內逐一檢查。2）先機械后電氣。數控機床的故障大部分是機械動作失靈引起的，先檢查機械部分是否正常，行程開關是否靈活等?？梢赃_到事半功倍的效果。3）先靜后動。維修人員本身應該做到先靜后動，不可盲目動手，應先了解情況。4）先公用后專用

4、。公用性問題影響全局，專用性問題只影響局部。5）先簡單后復雜。出現(xiàn)多種故障交織掩蓋，應先解決簡單的，后解決難度大的。6）先一般后特殊。出現(xiàn)故障，應先考慮最常見的可能原因，后分析很少發(fā)生故障的特殊原因。 數控機床是復雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機、電、液等很多技術，發(fā)生故障是難免的。機械銹蝕、機械磨損、機械失效，電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動、溫度變化、干擾、噪聲，軟件丟失或本身有隱患、灰塵，操作失誤等都可導致數控機床出故障。 對于數控系統(tǒng)來說，另一個易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運動是靠伺服單元控制伺服電機帶動滾珠絲杠來實現(xiàn)的。用旋轉編碼器作速度反饋，用光柵尺作位置反饋。一般易出故

5、障的地方為旋轉編碼器與伺服單元的驅動模塊。也有個別的是由于電源原因而引起的系統(tǒng)混亂。特別是對那些帶計算機硬盤保存數據的系統(tǒng)。例如，德國西門子系統(tǒng)840C。 例1：一數控車床剛投入使用的時候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動時，必須要返回到參考點。即當用手動方式將各軸移到非干涉區(qū)外后，再使各軸返回參考點。否則，可能發(fā)生撞車事故。所以，每天加工完后，最好把機床的軸移到安全位置。此時再操作或斷電后就不會出現(xiàn)問題。 外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數控系統(tǒng)來講都有故障診斷

6、功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真實原因。這時需根據報警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。 例2：我廠一車削單元采用的是SINUMERIK840C系統(tǒng)。機床在工作時突然停機。顯示主軸溫度報警。經過對比檢查，故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調整外圍線路后報警消失。隨即更換新儀表后恢復正常。 例3：同樣是這臺車削中心，工作時CRT顯示9160報警“9160NOPARTWITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5”。這是指未抓起工件報警。但實際上抓工件的機械手已將工件抓起，卻顯示機械手未抓起工件報警。查閱PLC圖，此故障是測量感應開關

7、發(fā)出的。經查機械手部位，機械手工作行程不到位，未完全壓下感應開關引起的。隨后調整機械手的夾緊力，此故障排除。 例4：一臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機床在自動方式下執(zhí)行到X軸快速移動時就出現(xiàn)414和410報警。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅動異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動消除，但每執(zhí)行到X軸快速移動時就報警。經查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經修整后此故障排除。 例5：操作者操作不當也是引起故障的重要原因。如我廠另一臺采用840C系統(tǒng)的數控車床，第一天工作時完全正常，而第二天上班時卻無論如何也開不了機，工作方式一轉到自動方式下就報警“EMPTYINGSE

8、LECTEDMOOESELECTOR”。加工完工件后，主軸不停，機械手就去抓取工件，后來仔細檢查各部位都無毛病，而是自動工作條件下的一個模式開關位置錯了。所以，當有些故障原因不明的報警出現(xiàn)的話，一定要檢查各工作方式下的開關位置。 由于現(xiàn)代數控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數控系統(tǒng)本身的故障越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。系統(tǒng)外部的故障主要指由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。 數控設備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調整處理不當引起的，這類故障多發(fā)生在設備使用前期或設備使用人員調整時期。 對于數控系統(tǒng)

9、來說，另一個易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運動是靠伺服單元控制伺服電機帶動滾珠絲杠來實現(xiàn)的。用旋轉編碼器作速度反饋，用光柵尺作位置反饋。一般易出故障的地方為旋轉編碼器與伺服單元的驅動模塊。也有個別的是由于電源原因而引起的系統(tǒng)混亂。特別是對那些帶計算機硬盤保存數據的系統(tǒng)。例如，德國西門子系統(tǒng)840C。 例1：一數控車床剛投入使用的時候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動時，必須要返回到參考點。即當用手動方式將各軸移到非干涉區(qū)外后，再使各軸返回參考點。否則，可能發(fā)生撞車事故。所以，每天加工完后，最好把機床的軸移到安全位置。此時再操作或斷電后就不會出現(xiàn)問題。 外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見故障。一

10、般都是由于檢測開關、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真實原因。這時需根據報警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。 例2：我廠一車削單元采用的是SINUMERIK840C系統(tǒng)。機床在工作時突然停機。顯示主軸溫度報警。經過對比檢查，故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調整外圍線路后報警消失。隨即更換新儀表后恢復正常。 例3：同樣是這臺車削中心，工作時CRT顯示9160報警“9160NOPARTWITHGRIPPER1CLO

11、SEDVERIFYV14-5”。這是指未抓起工件報警。但實際上抓工件的機械手已將工件抓起，卻顯示機械手未抓起工件報警。查閱PLC圖，此故障是測量感應開關發(fā)出的。經查機械手部位，機械手工作行程不到位，未完全壓下感應開關引起的。隨后調整機械手的夾緊力，此故障排除。 例4：一臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機床在自動方式下執(zhí)行到X軸快速移動時就出現(xiàn)414和410報警。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅動異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動消除，但每執(zhí)行到X軸快速移動時就報警。經查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經修整后此故障排除。 例5：操作者操作不當也是引起故障的重要原因

12、。如我廠另一臺采用840C系統(tǒng)的數控車床，第一天工作時完全正常，而第二天上班時卻無論如何也開不了機，工作方式一轉到自動方式下就報警“EMPTYINGSELECTEDMOOESELECTOR”。加工完工件后，主軸不停，機械手就去抓取工件，后來仔細檢查各部位都無毛病，而是自動工作條件下的一個模式開關位置錯了。所以，當有些故障原因不明的報警出現(xiàn)的話，一定要檢查各工作方式下的開關位置。 還有些故障不產生故障報警信息，只是動作不能完成，這時就要根據維修經驗、機床的工作原理和PLC運行狀況來分析判斷了。 故障排除的一般方法當數控系統(tǒng)出現(xiàn)報警發(fā)生故障時，維修人員不要急于動手處理，而應多進行觀察和試驗。充分調

13、查故障現(xiàn)場這是維修人員取得第一手材料的一個重要手段。一方面要向操作者調查，詳細詢問出現(xiàn)故障的全過程，查看故障記錄單，了解發(fā)生過什么現(xiàn)象，曾采取過什么措施等；另一方面，要對現(xiàn)場要做細致的勘查。從系統(tǒng)的外觀到系統(tǒng)內部各印刷線路板都應細心地察看是否有異常之處。在確認系統(tǒng)通電無危險有情況下，方可通電，觀察系統(tǒng)有何異常，CRT顯示的內容等。認真分析產生故障的起因當前的CNC系統(tǒng)智能化程度都比較低，系統(tǒng)尚不能自動診斷出發(fā)生故障的確切原因。往往是同一報警號可以有多種起因，不可能將故障縮小到具體的某一部件。因此，在分析故障的起因時，一定要思路開闊。往往有這種情況，自診斷出系統(tǒng)的某一部分有故障，但究其起源，卻不

14、在數控系統(tǒng)，而是在機械部分。所以，無論是CNC系統(tǒng)，機床強電，還是機械、液壓、氣路等，只要有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面地列出來，進行綜合判斷和篩選，然后通過必要的試驗，達到確診和最終排除故障的目的。造成數控系統(tǒng)故障而又不易發(fā)現(xiàn)的另一個重要原因是干擾。根據經驗，大致有下面幾種原因。（）機床生產廠的裝配工藝問題裝配工藝不好反映在干擾方面的表現(xiàn)大致有如下幾點。沒有采用一點接地法。有些機床生產為了圖省事，到處就近接地，結果造成多點接地，形成地環(huán)流。由于接地點選擇不當或接觸不良，甚至虛焊造成接地電阻變大而引起噪聲干擾。CNC系統(tǒng)與主機的信號通訊，有許多是采用屏蔽線連接的，若對屏蔽地處理不當，沒

15、有按照規(guī)定連接（如有的屏蔽地按規(guī)定只許接在系統(tǒng)側，而不能接在機床側，如圖4.31所示）也是造成干擾的一種因素。（）強電干擾數控機床的強電柜中的接觸器、繼電器等電磁部件均是CNC系統(tǒng)的干擾源 。交流接觸器，交流電機的頻繁起動、停止時，其電磁感應現(xiàn)象會使CNC系統(tǒng)控制電路中產生尖峰或波涌等噪聲，干擾系統(tǒng)的正常工作。因此，一定要對這些電磁干擾采取措施，予以消除。通常是采用在交流接觸器線圈的兩端或交流電機的三相輸入端并聯(lián)RC網絡，而在直流接觸器或在直流電磁閥的線圈兩端反相并入一個續(xù)流二極管等的辦法來抑制這些電器產生的干擾噪聲（如圖4.32所示）。但要注意一點，這些并入的吸收網絡的連線不應大于20cm，

16、否則，其效果就不理想。同時，查CNC系統(tǒng)的控制電路的輸入電源部分，也要采取措施。一般多用浪涌吸收器并聯(lián)在電源線間，如圖4.33所示，從而可有效地吸收電網中的尖峰電壓，起到一定的保護作用。（）供電線路的干擾由于我國局部地區(qū)電力不足和供電頻率不穩(wěn)和用戶廠電網分配不合理等因素造成供電線路的干擾?，F(xiàn)象可歸納為超壓、欠壓、頻率和相位漂移、諧波失真、共模噪聲及常模噪聲等原因。為養(yǎng)活供電電線路干擾可采取下列措施。在電網電壓變化較大的地區(qū)，應在CNC系統(tǒng)的輸入電源前增加電子穩(wěn)壓器，以養(yǎng)活電網電壓波動。如果能加入電源調節(jié)器，則效果更好，但切不可串入自耦變壓器。用戶廠的供電線路的容量應能滿足數控機床電器容量的要求

17、。數控機床避免與電火花設備以及大功率的起、停頻繁的設備共用一干線，以免這些設備的干擾通過供電線串入到CNC系統(tǒng)中。數控機床設備安置時應遠離中頻爐、高頻感應爐等變頻設備。動手修復一旦故障部位已找到，但手頭卻無可更換的備件時，可用移植借用辦法，作為應急措施來解決。例如某一組件壞了（如與非門或觸發(fā)器等），但損壞的往往只是組件中的某一路，其它幾部分還是好的。而在印刷線路板的設計中，又往往只是用了組件中的一部分，沒有全部用滿。此時，可將沒有使用的富余部分取來作為應急用。具體的作法是，切斷已損壞部分的插腳（包括輸入和輸出腳），然后由區(qū)線將信號輸入、輸出線引至富余的組件插腳 上即可。 當數控設備出現(xiàn)故障時，

18、首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。只有了解到第一手情況，才有利于故障的排除，把故障過程搞清了，問題就解決一半了。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據機床和數控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診問題所在并將故障排除，使設備恢復正常使用。 如，一臺采用美國BRYANT公司TEACHABLE 系統(tǒng)的數控外圓磨床在自動加工時，砂輪將修整器磨掉一塊。為了觀察故障現(xiàn)象并防止意外再次發(fā)生，將砂輪拆下運行機床，這時再觀察故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)在自動磨削加工時，磨削正常沒有問題，工件磨削完之后，修整砂輪時，砂輪正常進給

19、，而砂輪修整器旋轉非?？欤芸炀蛪荷舷尬婚_關，如果這時砂輪沒拆，肯定砂輪又要撞到修整器上。根據機床的工作原理，砂輪修整器由E軸伺服電機帶動，用旋轉編碼器作為位置反饋元件。正常情況下修整器修整砂輪時，Z軸滑臺帶動E軸修整器移動到修整位置，修整器做30°120°的擺動來修整砂輪。我們多次觀察故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，E軸在壓上限位開關時，在屏幕上E軸的坐標值只有60°左右，而實際位置大概在180°左右，顯然是位置反饋出現(xiàn)問題，但更換了位控板和編碼器都沒有解決問題。我們又經過反復的觀察和試驗，發(fā)現(xiàn)：E軸修整器在Z軸的邊緣時，回參考點和旋轉擺動都沒有問題，要利用系統(tǒng)的報警信

20、息 現(xiàn)在數控系統(tǒng)的自診斷能力越來越強，設備的大部分故障數控系統(tǒng)都能夠診斷出來，并采取相應的措施，如停機等，一般都能產生報警顯示。當數控設備出現(xiàn)故障時，有時在顯示器上顯示報警信息，有時在數控裝置上、PLC裝置上和驅動裝置上還會有報警指示。這時要根據手冊對這些報警信息進行分析，有些根據報警信息就可直接確認故障原因，只要搞清報警信息的內容，就可排除數控設備出現(xiàn)的故障。 如，一臺采用德國SIEMENS 810系統(tǒng)的數控溝道磨床，開機后就產生1號報警顯示“BATTERY ALARM POWER SUPPLY”，很明顯指示數控系統(tǒng)斷電保護電池沒電，更換新的電池后(注意：一定要在系統(tǒng)帶電的情況下更換電池)，

21、將故障復位，機床恢復使用。另一臺采用SIEMENS 3系統(tǒng)的數控磨床，開機后屏幕沒有顯示，檢查數控裝置，發(fā)現(xiàn)CPU板上一個發(fā)光二極管閃爍，根據說明書，分析其閃爍頻率，確認為斷電保護電池電壓低，更換電池后，重新啟動系統(tǒng)故障消失。 如，一臺采用日本FANUC 0TC系統(tǒng)的數控車床，出現(xiàn)2043號報警，顯示“HYD. PRESSURE DOWN"，指示液壓系統(tǒng)壓力低。根據報警信息，對液壓系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)液壓壓力確實很低，對液壓壓力進行調整使機床恢復了正常使用。 另一些故障的報警信息并不能反映故障的根本原因，而是反映故障的結果或者由此引起的其它問題，這時要經過仔細的分析和檢查才能確定故障原

22、因，下面的方法對這類故障及沒有報警的一些故障的檢測是行之有效的。 要利用數控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能 許多數控系統(tǒng)都有PLC狀態(tài)顯示功能，如西門子3系統(tǒng)PC菜單下的PC STATUS，西門子810系統(tǒng)DIAGNOSIS菜單下的PLC STATUS功能，以及發(fā)那科0T系統(tǒng)DGNOS PARAM 功能的PMC狀態(tài)顯示功能等，利用這些功能可顯示PLC的輸入、輸出、定時器、計數器等的即時狀態(tài)和內容。根據機床的工作原理和機床廠家提供的電氣原理圖，通過監(jiān)視相應的狀態(tài)，就可確診一些故障。 如，一臺采用日本FANUC 0TC的數控車床，一次出現(xiàn)故障，開機就出現(xiàn)2041號報警，指示X軸超限位的報警，但觀察X軸并

23、沒有超限位，并且X軸的限位開關也沒有壓下，但利用NC系統(tǒng)的PMC狀態(tài)顯示功能，檢查X軸限位開關的PMC輸入X0.0的狀態(tài)為“1”，開關觸點確實已經接通，說明開關出現(xiàn)了問題，更換新的開關后，機床故障消除。 如，一臺采用日本MITSUBINSHI MELDAS L3系統(tǒng)的數控車床，一次出現(xiàn)故障，刀塔不旋轉。根據刀塔的工作原理，刀塔旋轉時，首先靠液壓缸將刀塔浮起，然后才能旋轉。觀察故障現(xiàn)象，當手動按下刀塔旋轉的按鈕時，刀塔根本沒有反應，也就是說，刀塔沒有浮起，根據電氣原理圖，PLC的輸出Y4.4控制繼電器K44來控制電磁閥，電磁閥控制液壓缸使刀塔浮起，首先通過NC系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能，觀察Y4.

24、4的狀態(tài)，當按下手動刀塔旋轉按鈕時，其狀態(tài)變?yōu)椤?”，沒有問題，繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)，是其控制的直流繼電器K44的觸點損壞，更換新的繼電器，刀塔恢復了正常工作。 要利用機床廠家提供的PLC梯形圖 數控設備出現(xiàn)的大部分故障都是通過PLC裝置檢查出來的，PLC檢測故障的機理就是通過運行機床廠家為特定機床編制的PLC梯形圖(即程序)，根據各種輸入、輸出狀態(tài)進行邏輯判斷，如果發(fā)現(xiàn)問題，產生報警并在顯示器上產生報警信息。所以對一些PLC產生報警的故障，或一些沒有報警的故障，可以通過分析PLC的梯形圖對故障進行診斷，利用NC系統(tǒng)的梯圖顯示功能或者機外編程器在線跟蹤梯形圖的運行，可提高診斷故障的速度和準確性。 如，

25、一臺采用SIEMENS 810系統(tǒng)的數控磨床，一次出現(xiàn)故障，開機后機床不回參考點并且沒有故障顯示，檢查控制面板發(fā)現(xiàn)分度裝置落下的指示燈沒亮，這臺機床為了安全起見，只要分度裝置沒落下，機床的進給軸就不能運動。但檢查分度裝置，已經落下沒有問題。根據機床廠家提供PLC梯形圖，PLC的輸出A7.3控制面板上的分度裝置落下指示燈。用編程器在線觀察梯形圖的運行，發(fā)現(xiàn)F143.4沒有閉合，致使A7.3的狀態(tài)為“0”。F143.4指示工件分度臺在落下位置，繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)由于輸入E13.2沒有閉合導致F143.4的狀態(tài)為“0”。根據電氣原理圖，PLC輸入E13.2接的是檢測工件分度裝置落下的接近開關36PS13，

26、將分度裝置拆開，發(fā)現(xiàn)機械裝置有問題，不能帶動驅動接近開關的機械裝置運動，所以E13.2始終不能閉合。將機械裝置維修好后，機床恢復了正常使用。 一臺采用SIEMENS 3TT系統(tǒng)的數控銑床，在自動循環(huán)加工過程中，工件已加工完畢，工作臺正要旋轉，主軸還沒有退到位，這時第二工位主軸停轉，自動循環(huán)中斷，產生報警F97“SPINDLE1 SPEED NOT OK STATION2”和F98“SPINDLE2 SPEED NOT OK STATION2”，表示第二工位兩個主軸速度不正常。但對主軸系統(tǒng)進行檢測并沒有發(fā)現(xiàn)問題。為了確定故障原因，用機外編程器動態(tài)監(jiān)視機床PLC梯形圖的運行，根據邏輯關系進行檢查，

27、最后發(fā)現(xiàn)是第二工位的工件卡緊液壓壓力開關，E21.1在出現(xiàn)故障的瞬間其狀態(tài)發(fā)生變化，由“1”信號瞬間變成“0”信號，緊接著又變成“1”信號，E21.1接的是壓力開關P21.1，它的狀態(tài)變成“0”，信號指示工件沒有卡緊，所以主軸停轉，自動循環(huán)停止。由于工件的卡緊是由液壓來完成的，對液壓系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)壓力有些不穩(wěn)，對液壓系統(tǒng)進行調整，使之穩(wěn)定，機床恢復了正常工作。這個故障的報警信息反映的是由于液壓不穩(wěn)造成的主軸停轉的現(xiàn)象，而沒有反映液壓不穩(wěn)的故障根源。 以上兩種方法對機床側故障的檢測是非常有效的，因為這些故障無非是檢測開關、繼電器、電磁閥的損壞或者機械執(zhí)行結構出現(xiàn)問題，這些問題基本都可以根據P

28、LC程序，通過檢測其相應的狀態(tài)來確認故障點。而遇到一些系統(tǒng)故障時，有時情況比較復雜，采用以下的方法及檢測原則可快速確認故障點。 利用交換法準確定位故障點 對于一些涉及到控制系統(tǒng)的故障，有時不容易確認哪一部分有問題，在確保沒有進一步損壞的情況下，用備用控制板代換被懷疑有問題的控制板，是準確定位故障點的有效辦法，有時與其它機床上同類型控制系統(tǒng)的控制板互換會更快速診斷故障(這時要保證不會把好的板子損壞)。 如，一臺采用美國BRYANT公司TEACHABLE 系統(tǒng)的數控內圓磨床，一次出現(xiàn)故障，在E軸運動時，出現(xiàn)報警："E AXIS EXCESS FOLLOWING ERROR"，這

29、個報警的含義是E軸位移的跟隨誤差超出設定范圍。由于E軸一動就產生這個報警，E軸無法回參考點。手動移動E軸，觀察故障現(xiàn)象，當E軸運動時，屏幕上顯示E軸位移的變化，當從0走到14時，屏幕上的數值突然跳變到471。反向運動時也是如此，當達到 -14時，也跳變到471。這時出現(xiàn)上述報警，進給停止。經分析可能是E軸位置反饋系統(tǒng)的問題，這包括E軸編碼器、連接電纜、數控系統(tǒng)的位控板以及數控系統(tǒng)CPU板等，為了盡快發(fā)現(xiàn)問題，本著先簡單后復雜的原則，首先更換位控板，這時故障消除。這臺機床另一次X軸出現(xiàn)這個報警，首先更換位控板，故障沒有排除，因此懷疑編碼器的損壞可能性比較大，當拆下編碼器時發(fā)現(xiàn)，其聯(lián)軸節(jié)已斷開，更

30、換新的聯(lián)軸節(jié)，故障消除。 要本著先外圍后內部、先機械后電氣、先簡單后復雜、先靜后動、先公用后專用、先查軟件后查硬件的原則檢查故障 對于數控設備出現(xiàn)較復雜的故障，特別是涉及到控制系統(tǒng)時，應用這些原則可簡化故障的診斷過程，避免走彎路。有時這些原則應該結合使用，這樣才能使故障盡快排除。 如，一臺采用SIEMENS 3系統(tǒng)的數控磨床，在回參考點時，X軸找不到參考點，最后出現(xiàn)X軸超限位報警，本著先外圍后內部的原則，首先檢查X軸的零點開關，正常沒有問題，觀察故障現(xiàn)象，X軸壓上限位開關后，也能減速；之后根據先簡單后復雜的原則，先檢查NC系統(tǒng)的位控板，因為反饋硬件采用的是光柵尺，所以在位控板上，X軸、Y軸各加

31、了一塊EXE處理板，首先將X軸與Y軸的EXE板互換，這時開機測試，X軸回參考點正常，故障轉移到Y軸上，Y軸找不到參考點，故障現(xiàn)象相同，從而確認EXE板有問題，更換EXE板故障消除。 如，一臺采用SIEMENS 810系統(tǒng)的數控淬火機床，一次出現(xiàn)故障，開機回參考點，走X軸時，出現(xiàn)報警1680“SERVO ENABLE TRAV. AXIS X”，手動走X軸也出現(xiàn)這個報警，檢測伺服裝置，發(fā)現(xiàn)有過載報警指示。根據西門子說明書產生這個故障的原因是機械負載過大、伺服控制電源出現(xiàn)問題、伺服電機出現(xiàn)故障等，本著先機械后電氣的原則，首先檢測X軸滑臺，手動盤動X軸滑臺，發(fā)現(xiàn)非常沉，盤不動，肯定是機械部分出現(xiàn)了問

32、題。將X軸滾珠絲杠拆下檢測，發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠已銹蝕，原來是滑臺密封不好，淬火液進入滾珠絲杠，造成滾珠絲杠的銹蝕，更換新的滾珠絲杠故障消除。如，一臺采用SIEMENS 3系統(tǒng)的數控磨床，一段時間在自動加工過程中，經常中途停止自動循環(huán)，并且出現(xiàn)報警114“SERVO LOOP HARDWARE”，指示Y軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)問題，根據手冊說明，是伺服測量反饋系統(tǒng)的問題。為了進一步確認故障，本著先靜后動的原則，機床開機回完參考點后，機床不進行任何操作處于等待狀態(tài)，這時機床并不出現(xiàn)報警，當進行自動加工時，偶爾就出現(xiàn)這個報警，并且每次都是在運動到190mm左右時出現(xiàn)報警，因為這臺機床的X軸和Y軸的位置反饋采用的是光

33、柵尺，其引出電纜與滑臺一同運動，因此懷疑該電纜經常運動而使一些信號線折斷，在運動到一定位置時斷開產生報警，經檢查證實了這一判斷，更換新的電纜后，故障消除。這臺機床另一次出現(xiàn)這個故障，在靜止觀察時就出現(xiàn)這個報警，因此懷疑控制板有問題，將位控板上Y軸的EXE板與X軸的對換，這時開機測試，故障轉移到X軸上，說明原Y軸的EXE板損壞，更換新的EXE板故障消除。如，三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因及對策    如果出現(xiàn)電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。當電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續(xù)運行，但轉速下降，滑差變大，其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關系后與A相并聯(lián)，在負荷不變的情況下，A相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。  轉貼于 中國論文下載中為三相異步電動機繞組為Y接法的情況