數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷與維修

1、數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷與維修 首先，對(duì)于來自各學(xué)校老師們，利用暑期時(shí)間來到大連，來到大連機(jī)床集團(tuán)，我們表示熱烈歡迎。同時(shí)，也希望老師們通過幾天來參觀與學(xué)習(xí)，對(duì)大連機(jī)床集團(tuán)以及這次培訓(xùn)留下寶貴的意見和建議。 這次培訓(xùn)，是我們與各位老師們一次技術(shù)交流的培訓(xùn)，難免有些問題，還望老師們多多包涵，多提寶貴意見和建議。以便使我們的培訓(xùn)工作更加完善。授課內(nèi)容；授課內(nèi)容； l 電氣故障診斷與排除電氣故障診斷與排除l 電源部分的故障診斷與排除電源部分的故障診斷與排除l 主軸系統(tǒng)故障診斷與排除主軸系統(tǒng)故障診斷與排除l 進(jìn)給系統(tǒng)故障診斷與排除進(jìn)給系統(tǒng)故障診斷與排除 伴隨著數(shù)控機(jī)床大量的生產(chǎn)和使用，數(shù)控機(jī)床的電氣故障診

2、斷與排除工作也顯現(xiàn)出迫伴隨著數(shù)控機(jī)床大量的生產(chǎn)和使用，數(shù)控機(jī)床的電氣故障診斷與排除工作也顯現(xiàn)出迫切的重要。電氣故障診斷與排除工作的及時(shí)、快速、準(zhǔn)確，能夠充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床最切的重要。電氣故障診斷與排除工作的及時(shí)、快速、準(zhǔn)確，能夠充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床最大化的生產(chǎn)和使用效率大化的生產(chǎn)和使用效率 。 數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷與排除工作不但要求具有相當(dāng)專業(yè)的技術(shù)水準(zhǔn)，還要具有豐富數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷與排除工作不但要求具有相當(dāng)專業(yè)的技術(shù)水準(zhǔn)，還要具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及想象、判斷、推理思維，更要具有精細(xì)的動(dòng)手能力。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及想象、判斷、推理思維，更要具有精細(xì)的動(dòng)手能力。 第一章，數(shù)控機(jī)床故障診斷一，數(shù)控機(jī)床常出現(xiàn)的故障

3、一，數(shù)控機(jī)床常出現(xiàn)的故障 數(shù)控機(jī)床常出現(xiàn)的故障大體分為；數(shù)控機(jī)床常出現(xiàn)的故障大體分為；（一），綜合與單一故障。（一），綜合與單一故障。 綜合故障一般指的是；綜合故障一般指的是；l機(jī)械與電氣機(jī)械與電氣 相互間引發(fā)的故障。相互間引發(fā)的故障。l液壓與電氣液壓與電氣 例如；例如；l 絲杠與伺服電機(jī)裝配不同心，引起伺服電機(jī)過載、過熱，甚至震蕩。絲杠與伺服電機(jī)裝配不同心，引起伺服電機(jī)過載、過熱，甚至震蕩。 l 刀塔（刀臺(tái)）松動(dòng)，引起換刀位置不準(zhǔn)、刀塔（刀臺(tái)）松動(dòng)，引起換刀位置不準(zhǔn)、 不到位。不到位。l 液壓調(diào)整不當(dāng)，引起壓力開關(guān)波動(dòng)，甚至液液壓調(diào)整不當(dāng)，引起壓力開關(guān)波動(dòng)，甚至液 壓管路堵塞壓管路堵塞，機(jī)床

4、動(dòng)作失靈。機(jī)床動(dòng)作失靈。 （二），單一的故障，分為機(jī)械、液壓、（二），單一的故障，分為機(jī)械、液壓、 電氣電氣 等故障。等故障。l 機(jī)械故障一般指的是；軸承、絲杠、床機(jī)械故障一般指的是；軸承、絲杠、床 鞍、尾座、松動(dòng)、溫鞍、尾座、松動(dòng)、溫 升、滲油、密封等。升、滲油、密封等。l 液壓故障一般指的是；泵、閥、管路、壓液壓故障一般指的是；泵、閥、管路、壓 力、油溫、漏油、密封等。力、油溫、漏油、密封等。（三），電氣故障，分為控制與數(shù)控系統(tǒng)故（三），電氣故障，分為控制與數(shù)控系統(tǒng)故 障。障。 控制故障一般指的是；失去某種功能，有控制故障一般指的是；失去某種功能，有 些功能時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，電器元件過熱、燒等。些

5、功能時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，電器元件過熱、燒等。 例如例如;l某些電機(jī)（或元件）不能起動(dòng)或工作，可能是按鈕（繼電器）觸點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)線松動(dòng)，某些電機(jī)（或元件）不能起動(dòng)或工作，可能是按鈕（繼電器）觸點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)線松動(dòng)，導(dǎo)線斷線。導(dǎo)線斷線。l執(zhí)行元件（接觸器）觸點(diǎn)不良，控制元件（斷路器）保護(hù)或觸點(diǎn)不良。執(zhí)行元件（接觸器）觸點(diǎn)不良，控制元件（斷路器）保護(hù)或觸點(diǎn)不良。l電器元件密封不良、損壞、腐蝕老化等電器元件密封不良、損壞、腐蝕老化等 。（四），數(shù)控系統(tǒng)故障，分為顯示與不顯示（四），數(shù)控系統(tǒng)故障，分為顯示與不顯示 故障。故障。 1，數(shù)控系統(tǒng)能顯示的故障，包括；，數(shù)控系統(tǒng)能顯示的故障，包括； A,系統(tǒng)自身故障系統(tǒng)

6、自身故障 a,與程序操作相關(guān)的報(bào)警（與程序操作相關(guān)的報(bào)警（PS報(bào)警）報(bào)警） b,與后臺(tái)編輯相關(guān)的報(bào)警（與后臺(tái)編輯相關(guān)的報(bào)警（BG報(bào)警）報(bào)警） c,與通訊相關(guān)的報(bào)警（與通訊相關(guān)的報(bào)警（SR報(bào)警）報(bào)警） d,參數(shù)寫入狀態(tài)下的的報(bào)警（參數(shù)寫入狀態(tài)下的的報(bào)警（SW報(bào)警）報(bào)警） B,控制軸模塊及伺服電機(jī)故障控制軸模塊及伺服電機(jī)故障 a,伺服報(bào)警（伺服報(bào)警（SV報(bào)警）報(bào)警） b,與主軸相關(guān)的報(bào)警（與主軸相關(guān)的報(bào)警（SP報(bào)警）報(bào)警） C,PMC監(jiān)控的故障監(jiān)控的故障 a,PMC報(bào)警（報(bào)警（ER/WN/PC報(bào)警）報(bào)警） b,機(jī)床機(jī)床I/O報(bào)警（報(bào)警（1000-9999報(bào)警）報(bào)警） 2，數(shù)控系統(tǒng)不能顯示的故障，包

7、括；，數(shù)控系統(tǒng)不能顯示的故障，包括； A,電源部分故障電源部分故障 B,不含不含PMC監(jiān)控以外的故障監(jiān)控以外的故障二，數(shù)控機(jī)床故障診斷二，數(shù)控機(jī)床故障診斷 常用故障診斷方法常用故障診斷方法 1，直觀法；（嘴，眼，耳，鼻，手），直觀法；（嘴，眼，耳，鼻，手）l嘴嘴-詢問詳細(xì)；詳細(xì)詢問故障發(fā)生的時(shí)間，發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象以及發(fā)生故障前、后詢問詳細(xì)；詳細(xì)詢問故障發(fā)生的時(shí)間，發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象以及發(fā)生故障前、后是否有異?，F(xiàn)象。了解現(xiàn)場加工條件及狀況是否有異?，F(xiàn)象。了解現(xiàn)場加工條件及狀況 l眼眼-觀查敏銳；觀察顯示器是否有報(bào)警提示，觀察電器元件指示燈是否正常指示。觀查敏銳；觀察顯示器是否有報(bào)警提示，觀察電器元

8、件指示燈是否正常指示。檢查能引起故障的相關(guān)聯(lián)電器元件及相關(guān)聯(lián)機(jī)械、液壓等元件是否有保護(hù)動(dòng)作，檢查能引起故障的相關(guān)聯(lián)電器元件及相關(guān)聯(lián)機(jī)械、液壓等元件是否有保護(hù)動(dòng)作，是否有煙熏燒焦、開裂、爆炸痕跡，是否有火花產(chǎn)生，接觸、閉合、斷開是否可是否有煙熏燒焦、開裂、爆炸痕跡，是否有火花產(chǎn)生，接觸、閉合、斷開是否可靠?？?。l耳耳-聆聽細(xì)致；聆聽引起故障的機(jī)械傳動(dòng)、電機(jī)是否異常，電器元件動(dòng)作聲音是否異常。聆聽細(xì)致；聆聽引起故障的機(jī)械傳動(dòng)、電機(jī)是否異常，電器元件動(dòng)作聲音是否異常。l鼻鼻-嗅覺靈敏；聞一聞引起故障的控制相關(guān)模塊，控制元件，電機(jī)等是否有異味產(chǎn)生。嗅覺靈敏；聞一聞引起故障的控制相關(guān)模塊，控制元件，電機(jī)

9、等是否有異味產(chǎn)生。l手手-觸摸準(zhǔn)確；觸摸引起故障的控制相關(guān)模塊，控制元件，電機(jī)等是否溫度過熱，震動(dòng)過大，觸摸準(zhǔn)確；觸摸引起故障的控制相關(guān)模塊，控制元件，電機(jī)等是否溫度過熱，震動(dòng)過大，接觸是否牢固。接觸是否牢固。 2，數(shù)控系統(tǒng)提示法；，數(shù)控系統(tǒng)提示法； a,數(shù)控系統(tǒng)自診斷功能，（以數(shù)控系統(tǒng)自診斷功能，（以FANUC-0i- TD為例）具備有；（維修手冊(cè)）為例）具備有；（維修手冊(cè)） 伺服的警告接口與主軸的警告接口伺服的警告接口與主軸的警告接口 b,數(shù)控系統(tǒng)顯示出的診斷（報(bào)警）數(shù)控系統(tǒng)顯示出的診斷（報(bào)警） 1，數(shù)控系統(tǒng)硬件的診斷（報(bào)警），數(shù)控系統(tǒng)硬件的診斷（報(bào)警） 急停、編碼器斷線。超行程等。急停、

10、編碼器斷線。超行程等。 2，數(shù)控系統(tǒng)軟件的診斷（報(bào)警），數(shù)控系統(tǒng)軟件的診斷（報(bào)警） 編程、操作、賦值等不正確的方式。編程、操作、賦值等不正確的方式。 c,PMC監(jiān)控機(jī)床方面的診斷（報(bào)警）監(jiān)控機(jī)床方面的診斷（報(bào)警）3，數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查法；，數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查法； 數(shù)控系統(tǒng)自診斷不但能在顯示上顯示出，數(shù)控系統(tǒng)自診斷不但能在顯示上顯示出， 而且還能以多頁而且還能以多頁“診斷地址診斷地址”和和“診斷數(shù)據(jù)診斷數(shù)據(jù)” 的形式，提供出機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息。包的形式，提供出機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息。包 括；接口檢查和參數(shù)檢查。括；接口檢查和參數(shù)檢查。l 接口檢查；接口檢查； 接口檢查接口檢查-系統(tǒng)與機(jī)床，系統(tǒng)與系統(tǒng)與機(jī)床，

11、系統(tǒng)與PMC，機(jī)，機(jī) 床與床與PMC間的輸入間的輸入/輸出信號(hào)，顯示在顯輸出信號(hào)，顯示在顯 示器上，示器上，“1”表示接通，表示接通，“0” 表示斷開。表示斷開。 從而確定故障發(fā)生在機(jī)床側(cè)還是系統(tǒng)側(cè)。從而確定故障發(fā)生在機(jī)床側(cè)還是系統(tǒng)側(cè)。進(jìn)入PMC狀態(tài)畫面接口檢查nPMC維修（PMCMNT畫面） n監(jiān)控PMC的信號(hào)狀態(tài)（信號(hào)畫面）附加信息行中，顯示光標(biāo)所示地址的符號(hào)和注釋。 接口檢查l參數(shù)檢查參數(shù)檢查 數(shù)控機(jī)床的機(jī)床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗(yàn)和數(shù)控機(jī)床的機(jī)床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗(yàn)和 調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行 的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控的保證。包括

12、有增益、加速度、輪廓監(jiān)控 及各種補(bǔ)償值等。當(dāng)機(jī)床長期閑置不用或及各種補(bǔ)償值等。當(dāng)機(jī)床長期閑置不用或 受到外部干擾會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混受到外部干擾會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混 亂，機(jī)床將不能正常工作。亂，機(jī)床將不能正常工作。 解決這一類故障，需要原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳解決這一類故障，需要原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳 送或修改。所以說，數(shù)控機(jī)床原始資料保送或修改。所以說，數(shù)控機(jī)床原始資料保 存十分重要。存十分重要。 4，報(bào)警燈顯示法，報(bào)警燈顯示法 除了在顯示器上能顯示除了在顯示器上能顯示“軟軟”故障報(bào)警外，故障報(bào)警外， 還有許多還有許多“硬硬”故障報(bào)警指示燈，分別安裝故障報(bào)警指示燈，分別安裝 在電源、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服

13、驅(qū)動(dòng)模塊，在電源、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)模塊，I/O 裝置上，根據(jù)這些故障報(bào)警指示燈，查閱裝置上，根據(jù)這些故障報(bào)警指示燈，查閱 相關(guān)資料，可診斷出故障原因。相關(guān)資料，可診斷出故障原因。 5，置換法（替代法），置換法（替代法） 懷疑到故障發(fā)生在控制懷疑到故障發(fā)生在控制“板板”或模塊時(shí)，用或模塊時(shí)，用 相同型號(hào)的備相同型號(hào)的備“板板”或模塊替代有疑問的控或模塊替代有疑問的控 制制“板板”或模塊。以縮小故障范圍。快速診或模塊。以縮小故障范圍。快速診 斷出故障部位。斷出故障部位。 6，敲擊法；，敲擊法； 系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器是有多塊線路板組成，而每塊系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器是有多塊線路板組成，而每塊 線路板又有許多電子元件通

14、過焊接、接插件線路板又有許多電子元件通過焊接、接插件 集成。時(shí)間常久，也有可能出現(xiàn)虛焊、接觸集成。時(shí)間常久，也有可能出現(xiàn)虛焊、接觸 不良故障。不良故障。 解決這一類故障，通常是用絕緣物輕輕敲打解決這一類故障，通常是用絕緣物輕輕敲打 疑點(diǎn)處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障疑點(diǎn)處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障 部位。部位。 7，升溫法；，升溫法； 設(shè)備運(yùn)行較長時(shí)間或環(huán)境溫度較高時(shí)，機(jī)床設(shè)備運(yùn)行較長時(shí)間或環(huán)境溫度較高時(shí)，機(jī)床 就會(huì)出現(xiàn)故障就會(huì)出現(xiàn)故障,可用電吹風(fēng)、紅外燈照射可疑可用電吹風(fēng)、紅外燈照射可疑 的元件或組件的元件或組件,確定故點(diǎn)。確定故點(diǎn)。 8，功能程序測試法；，功能程序測試法； 當(dāng)數(shù)控

15、機(jī)床加工造成廢品而無法確定是編當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而無法確定是編 程、操作不當(dāng)還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)，或是程、操作不當(dāng)還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)，或是 閑置時(shí)間較長的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。閑置時(shí)間較長的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。 將將G、M、S、T、F功能的全部指令編寫一功能的全部指令編寫一 個(gè)試驗(yàn)程序并運(yùn)行在這臺(tái)機(jī)床，可快速判斷個(gè)試驗(yàn)程序并運(yùn)行在這臺(tái)機(jī)床，可快速判斷 哪個(gè)功能不良或喪失。哪個(gè)功能不良或喪失。 9，隔離法；，隔離法； 隔離法是將某些控制回路斷開，從而達(dá)縮隔離法是將某些控制回路斷開，從而達(dá)縮 小查找故障區(qū)域的目的小查找故障區(qū)域的目的 。 10，測量比較法；，測量比較法； 為了檢測方便，在模

16、板或單元上設(shè)有檢為了檢測方便，在模板或單元上設(shè)有檢 測端子，用萬用表、示波器等儀器對(duì)這測端子，用萬用表、示波器等儀器對(duì)這 些端子的電平或波形進(jìn)行測試，將測試些端子的電平或波形進(jìn)行測試，將測試 值與正常值進(jìn)行比較，可以分析和判斷值與正常值進(jìn)行比較，可以分析和判斷 故障的原因和及故障的部位。故障的原因和及故障的部位。l以上電氣故障診斷方法僅是大體思路，在實(shí)際面對(duì)發(fā)生故障以及現(xiàn)象，要靈活、巧妙以上電氣故障診斷方法僅是大體思路，在實(shí)際面對(duì)發(fā)生故障以及現(xiàn)象，要靈活、巧妙運(yùn)用，盡快排除故障運(yùn)用，盡快排除故障 第二章 數(shù)控機(jī)床故障排除 數(shù)控機(jī)床故障排除范圍很廣，大到數(shù)控統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床故障排除范圍很廣，大到數(shù)控

17、統(tǒng)、 驅(qū)動(dòng)模塊的故障排除，小到導(dǎo)線連接，既有驅(qū)動(dòng)模塊的故障排除，小到導(dǎo)線連接，既有 內(nèi)部的，也有外部的，既有可以想象到，也內(nèi)部的，也有外部的，既有可以想象到，也 有不可以想象到。有不可以想象到。 因此，僅舉幾個(gè)例子加以說明；因此，僅舉幾個(gè)例子加以說明；一，電源部分的故障診斷與排除一，電源部分的故障診斷與排除 凡是用電設(shè)備、用電日用品，可以說，都凡是用電設(shè)備、用電日用品，可以說，都 離不開電源，數(shù)控機(jī)床也是如此。而且數(shù)離不開電源，數(shù)控機(jī)床也是如此。而且數(shù) 控機(jī)床的電源部分還是相當(dāng)重要?？貦C(jī)床的電源部分還是相當(dāng)重要。 數(shù)控機(jī)床電源分為；數(shù)控機(jī)床電源分為；l1，主回路電源，主回路電源l電網(wǎng)轉(zhuǎn)換變壓器

18、，電網(wǎng)與機(jī)床供電間的轉(zhuǎn)換。電網(wǎng)轉(zhuǎn)換變壓器，電網(wǎng)與機(jī)床供電間的轉(zhuǎn)換。 3460V/3380V AC, 3380V/3220V AC 等。主要為機(jī)床整體供電。等。主要為機(jī)床整體供電。 l伺服變壓器，機(jī)床與伺服驅(qū)動(dòng)器間的轉(zhuǎn)換。伺服變壓器，機(jī)床與伺服驅(qū)動(dòng)器間的轉(zhuǎn)換。 3380V/3220V AC。主要為驅(qū)動(dòng)器電源模。主要為驅(qū)動(dòng)器電源模 塊、驅(qū)動(dòng)器供電。塊、驅(qū)動(dòng)器供電。 以上兩種變壓器功率比較大，體積也比較大。應(yīng)用導(dǎo)線粗。以上兩種變壓器功率比較大，體積也比較大。應(yīng)用導(dǎo)線粗。l 2，控制電源，控制電源 主要由主要由3相或相或2相（單相）交流輸入變換相（單相）交流輸入變換 為多路不同交流輸出規(guī)格電壓，提供給

19、為多路不同交流輸出規(guī)格電壓，提供給 數(shù)控機(jī)床控制所需要的電源，以滿足不數(shù)控機(jī)床控制所需要的電源，以滿足不 同負(fù)載的電壓要求。這部分主要由控制同負(fù)載的電壓要求。這部分主要由控制 變壓器來實(shí)現(xiàn)。變壓器來實(shí)現(xiàn)。 380V AC/220V AC/110V AC/28-26-24V AC/12V AC等。主要為接觸器、液壓電磁等。主要為接觸器、液壓電磁 閥、潤滑泵、機(jī)床照明等控制電器元件閥、潤滑泵、機(jī)床照明等控制電器元件 供電。供電。 3，直流，直流/直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源l 整流電源整流電源 一般為一般為24V DC直流電源。主要為液壓電磁直流電源。主要為液壓電磁 閥、機(jī)床照明等要求不太嚴(yán)格的供電源

20、。閥、機(jī)床照明等要求不太嚴(yán)格的供電源。l 穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源 一般為一般為24V DC，經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電源。主，經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電源。主 要為數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器控制、要為數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器控制、I/O接口、控接口、控 制信號(hào)等要求穩(wěn)定的電源。制信號(hào)等要求穩(wěn)定的電源。 4，數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器電源，數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器電源 有一些數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器自身攜帶電源，要有一些數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器自身攜帶電源，要 按照要求配備供電電源。按照要求配備供電電源。 5，后備電源，后備電源 有些數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器提供了后備電源，大有些數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器提供了后備電源，大 部分是電池或鋰電池，當(dāng)顯示器提示電磁報(bào)部分是電池或鋰電池，當(dāng)顯示器提示電磁報(bào) 警時(shí)，要及時(shí)更換，否則，機(jī)床參數(shù)，數(shù)據(jù)警時(shí)，要及時(shí)更換，否則，機(jī)床參數(shù)，數(shù)據(jù) 要丟失。要丟失。* 特別要強(qiáng)調(diào)的是，更換電池時(shí)，一定要按照數(shù)控系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的方法去做，一定要機(jī)床送電，更換特別要強(qiáng)調(diào)的是，更換電池時(shí)，一定要按照數(shù)控系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的方法去做，一定要機(jī)床送電，更換電池。電池。 綜合以上電源，是數(shù)控機(jī)床之源，日常綜合以上電源，是數(shù)控機(jī)床之源，日常 檢查、維護(hù)十分