数控铣床操作与常见故障排除第七章课件.pptx

1、2.2.典型案例典型案例【案例【案例1 1】主轴噪声较大。】主轴噪声较大。故障现象：主轴噪声较大，主轴空载情况下，负载表指示超过40%。分析及处理过程分析及处理过程：首先检查主轴参数设定，包括放大器型号、电动机型号及伺服增益等，在确认无误后，将检查重点放在机械侧。发现主轴轴承损坏，更换轴承之后，在脱开机械侧的情况下检查主轴电动机运转情况。发现负载表指示已正常但仍有噪声。随后，将主轴参数00号设定为1，即让主轴驱动系统开环运行，结果噪声消失，说明速度检测器件PLC有问题。经检查，发现PLC安装不正确，调整位置之后再运行主轴电动机，噪声消失，机床能够正常工作。【案例案例2 2】主轴高速旋转发热的故

2、障。主轴高速旋转发热的故障。故障现象故障现象：主轴高速旋转时发热严重。分析及处理过程分析及处理过程：主轴单元的内部有两个主要热源：一是主轴轴承；另一个是内藏式主电动机。主电动机旁边就是主轴轴承，如果主电动机的散热问题解决不好，还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构，分外循环和内循环两种，冷却介质可以是水或油，使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。主轴轴承是电主轴的核心支承，也是电主轴的主要热源之一。当前的高速电主轴，大多数采用角接触陶瓷球轴承。陶瓷球轴承具有以下特点：1)滚珠重量轻，离心力小，动摩擦力矩小。2)因温升引起的热膨胀小，使轴承的预紧力稳定。3)弹性变形量小，刚度高

3、，使用寿命长。电主轴的运转速度高，对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力、良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。采用油雾润滑，雾化发生器进气压为0.250.3MPa，选用20号透平油，油滴速度控制在80100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时，还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题，必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和，排气应顺畅，各喷油小孔的唢射角与轴线呈15夹角，使油雾直接喷入轴承工作区，即可解决主轴发热的问题。二、进给系统故障1.数控铣床进给系统常见故障及排除方法进给系统的常见故障见表7-2。表7-3为滚珠丝杠副的常见故障及排除

4、方法。表7-2表7-32.2.典型案例典型案例【案例【案例1 1】丝杠窜动引起故障。】丝杠窜动引起故障。故障现象故障现象：数控铣床起动液压后，手动运行Y轴时，液压自动中断，CRT显示报警，驱动失效，其他各轴正常。分析及处理过程分析及处理过程：该故障涉及电气、机械、液压等部分，任一环节有问题均可导致驱动失效。故障检查的顺序大致如下：伺服驱动装置电动机及测量器件电动机与丝杠连接部分液压平衡装置开口螺母和滚珠丝杠轴承其他机械部分。1)检查驱动装置外部接线及内部元器件的状态，如果其状态良好，则说明电动机与测量系统正常。2)拆下Y轴液压抱闸后，情况同前。将电动机与丝杠的同步传动带脱离，手摇Y轴丝杠，发现

5、丝杠上下窜动。3)拆开滚珠丝杠上轴承座，正常。4)拆开滚珠丝杠下轴承座后，发现轴向推力轴承的紧固螺母松动，导致滚珠丝杠上下窜动。由于滚珠丝杠上下窜动，造成伺服电动机转动时带动丝杠空转约1圈。在数控系统中，当NC指令发出后，测量系统应有反馈信号，若间隙的距离超过了数控系统所规定的范围，即电动机空走若干个脉冲后光栅尺无任何反馈信号，则数控系统报警，导致驱动失效，机床不能运行。拧好紧固螺母，滚珠丝杠不再窜动，故障排除。【案例【案例2 2】位移过程中产生机械抖动。】位移过程中产生机械抖动。故障现象故障现象：某数控铣床运行时，工作台Y轴方向位移过程中产生明显的机械抖动故障，故障发生时系统不报警。分析及处

6、理过程分析及处理过程：因故障发生时系统不报警，同时观察到CRT显示出来的Y轴位移脉冲数字量的速率均匀(通过观察X轴与Z轴位移脉冲数字量的变化速率后比较得出)，故可排除系统软件参数与硬件控制电路的故障。由于故障发生在Y轴方向，故可以采用交换法判断故障部位。三三 导轨副故障导轨副故障1.导轨副的常见故障及排除方法导轨副的常见故障及排除方法详情见表7-4表7-4四、回转工作台故障四、回转工作台故障1.1.回转工作台的常见故障及排除方法回转工作台的常见故障及排除方法回转工作台的常见故障及排除方法参见表7-5。表7-5五、辅助装置故障五、辅助装置故障1.数控铣床液压系统的故障诊断与维修数控铣床液压系统的

7、故障诊断与维修液压系统常见故障及排除方法见表7-6表7-62.数控铣床气动系统的故障诊断与维修数控铣床气动系统的故障诊断与维修气动元件的点检见表7-7表7-73.3.数控铣床润滑系统数控铣床润滑系统数控铣床的润滑系统主要包括对铣床导轨、传动齿轮、滚珠丝杠及主轴箱等处的润滑，有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵等。电动间歇润滑泵用得较多，其自动润滑间歇时间和每次泵油量可根据润滑要求进行调整或用参数设定。润滑泵内的过滤器应定期清洗、更换，一般每年应更换一次。4.4.数控铣床冷却系统数控铣床冷却系统数控铣床的冷却系统主要用于在切削过程中冷却刀具与工件，同时也起冲屑的作用。为了获得较好的冷却效果，冷却泵

8、输出的切削液应通过刀架或主轴前的喷嘴喷出，直接冲向刀具与工件的切削发热处。冷却泵的开、停常由数控程序中的辅助指令分别控制。5.5.数控铣床排屑装置数控铣床排屑装置为了数控铣床自动加工的顺利进行和减少数控铣床的发热，数控铣床应具有合适的排屑装置。数控铣床、加工中心和数控镗床的工件安排在工作台面上，切屑不能直接落入排屑装置，故往往需要大流量切削液冲刷或利用压缩空气吹扫等方法，使切屑进入排屑槽，然后再回收切削液并排出切屑。排屑装置是一种具有独立功能的附件。数控铣床排屑装置的结构和工作形式，应根据数控铣床的规格、加工工艺特点、工件的材质和使用的切削液种类等来选择。常见的排屑装置主要有平板链式排屑装置、

9、刮板式排屑装置和螺旋式排屑装置。6.6.典型案例典型案例【案例【案例1 1】供油回路故障。】供油回路故障。故障现象故障现象：供油回路不输出压力油。供油装置回路分析及处理过程：以一种常见的供油装置回路为例，如图7-1所示。液压泵为限压式变量叶片泵，换向阀为三位四通M型电磁换向阀。起动液压系统，调节溢流阀，压力计指针不动作，说明无压力；起动电磁阀，使其置于右位或左位，液压缸均不动作。电磁换向阀置于中位时，系统没有液压油回油箱。检测溢流阀和液压缸，其工作性能参数均正常，而液压系统没有压力油输出，显然液压泵没有吸进液压油。其原因可能会有液压泵的转向图7-1不对，吸油过滤器严重堵塞或容量过小，油液的粘度

10、过高或温度过低；吸油管路严重漏气，过滤器没有全部浸入油液的液面以下或油箱液面过低，叶片在转子槽中卡死，液压泵至油箱液面高度大于500mm等。经检查，泵的转向正确，过滤器工作正常，油液的粘度、温度合适，泵运转时无异常噪声，说明没有过量空气进入系统，泵的安装位置也符合要求。将液压泵解体，检查泵内各运动副，叶片在转子槽中滑动灵活，但发现可移动的定子环卡死于零位附近。变量叶片泵的输出流量与定子相对转子的偏心距成正比。定子卡死于零位，即偏心距为0，因此，泵的输出流量为0。具体地说，叶片泵与其他液压泵一样都是容积泵，吸油过程是依靠吸油腔的容积逐渐增大，形成部分真空，液压油箱中液压油在大气压力的作用下，沿着

11、管路进入泵的吸入腔，若吸入腔不能形成足够的真空(管路漏气、泵内密封破坏)，或大气压力和吸入腔压力差值低于吸油管路压力损失(过滤器堵塞、管路内径小、油液粘度高)，或泵内部吸油腔与排油腔互通(叶片卡死于转子槽内转子体与配油盘脱开)，液压泵都不能完成正常的吸油过程。液压泵压油过程是依靠密封工作腔的容积逐渐减小，压力升高，将油液挤压在密封的容积中，由排油口输送到液压系统中。由此可见，变量叶片泵密封的工作腔逐渐增大(吸油过程)或密封的工作腔逐渐减小(压油过程)，完全是由于定子和转子存在偏心距而形成的。当其偏心距为0时，密封的工作腔容积不变化，所以不能完成吸油、压油过程，因此上述回路中无液压油输入，系统也

12、就不能工作。排除步骤：排除步骤：1)将叶片泵解体，清洗并正确装配。2)重新调整泵的上支承盖和下支承盖螺钉，使定子、转子和泵体的水平中心线互相重合，使定子在泵体内调整灵活，并无较大的上下窜动，从而避免定子卡死而不能调整的故障。【案例【案例2 2】加工表面粗糙度不理想。】加工表面粗糙度不理想。故障现象故障现象：某数控龙门铣床，用右面垂直刀架铣削产品机架平面时，发现工件表面粗糙度值达不到预定的精度要求。分析及处理过程分析及处理过程：这一故障产生后，把查找故障的注意力集中在检查右垂直刀架箱内的各部滚动轴承(尤其是主轴的前后轴承)的精度上，但出乎意料的是，各部滚动轴承正常。经过研究分析及细致的检查发现，

13、为工作台蜗杆及固定在工作台下部的螺母这一传动副提供润滑油的四根管基本上都不来油。调节布置在床身上的控制这四根油管流量的四个针形节流阀，使润滑油管流量正常后，故障排除。【案例【案例3 3】排屑困难。】排屑困难。故障现象故障现象：ZK8206数控刮端面钻中心孔机床，排屑困难，电动机过载报警。分析及处理过程分析及处理过程：ZK8206数控刮端面钻中心孔机床采用螺旋式排屑器，加工中的切屑沿着床身的斜面落到螺旋式排屑器所在的沟槽中，螺旋杆转动时，沟槽中的切屑即由螺旋杆推动，持续向前运动，最终排入切屑收集箱。机床设计时，为了在提升过程中将废屑中的切削液分离出来，在排屑器排出口处安装一直径160mm、长35

14、0mm的圆筒形排屑口，排屑口向上倾斜30。机床试运行时，大量切屑阻塞在排屑口，电动机过载报警。原因是切屑在提升过程中，受到圆筒形排屑口内壁的摩擦，相互挤压，集结在圆筒形排屑口内。将圆筒形排屑口改为喇叭形排屑口后，锥角大于摩擦角，故障排除。【案例【案例4 4】气动系统故障。】气动系统故障。故障现象故障现象：数控铣床换挡变速时，变速气缸不动作，无法变速。分析及处理过程分析及处理过程：变速气缸不动作的原因有：1)气动系统压力太低或流量不足。2)气动换向阀未得电或换向阀有故障。3)变速气缸有故障。根据分析，首先检查气动系统的压力，压力计显示气压为0.6MPa，压力正常。检查换向阀电磁铁，已带电，用手动

15、换向阀，变速气缸动作，故判定气动换向阀有故障。拆下气动换向阀，发现有污物卡住阀芯。进行清洗后重新装好，故障排除。第二节数控铣床电气元件的常见故障与维修第二节数控铣床电气元件的常见故障与维修一、电源常见故障一、电源常见故障【案例【案例1 1】SINUMERIK 810SINUMERIK 810系统直流电源故障的处理。系统直流电源故障的处理。故障现象故障现象：一台配备SINUMERIK 810系统的数控铣床，当按下CNC启动按钮时，系统开始自检，在显示器上出现基本画面时，数控系统立刻断电。故障分析故障分析：这种现象的出现应该与数控系统+24V的直流电源有关，当+24V直流电压下降到一定数值的时候，

16、CNC系统采取保护措施，将会自动切断系统的供电。同时，直流稳压电源输出的+24V直流电压除了给CNC系统供电外，还作为限位开关的外部电源、中间继电器线圈及其伺服电动机中电磁制动器线圈的驱动电源。因此，只要它们中的任何一个短路，都可以使其他元件断电。故障诊断与处理故障诊断与处理：在不通电的情况下，经过测量确认CNC系统的电源模块、中间继电器线圈无短路与漏电的现象。逐个断开X、Y、Z轴各两个限位开关共同的电源线时，CNC系统供电正常，测量限位开关，也确认没有短路的现象。为了进一步确认故障所在，将6个开关逐个接到电源上，让其处于工作状态。其中X轴和Y轴的限位开关接上电源后，CNC通电正常。但是Z轴的

17、两个限位开关接到电源上时，有以下现象出现：1)主轴箱没有达到+Z和-Z方向的限位位置上时，CNC系统就供不上电。2)当主轴箱到达+Z或-Z限位位置并压上其中一个限位开关时，系统就能供通电。3)机床Z轴伺服电动机配有电磁制动器，如图7-2和图7-3所示。电磁制动器具有通电松开，断电制动的特性。图7-2图7-3分析Z轴的伺服条件，在正常运行的情况下，+Z或-Z限位开关均未压上，PLC的I/O模块输出Q3.4为高电平“1”，中间继电器KA3.4触点闭合，电磁制动器YB3.4线圈通电，抱闸松开，Z轴伺服电动机驱动。当碰到+Z或-Z其中一个限位开关时，Q3.4为低电平“0”，KA3.4线圈断电，KA3.

18、4触点释放，电磁制动器YB3.4线圈断电，Z轴伺服电动机制动。现Z轴两个限位开关未压上，YB3.4线圈应通电，但是CNC断电，而其中一个限位开关压上时，YB3.4线圈应断电，但CNC通电正常，分析与故障现象相吻合。很显然，电磁制动器YB3.4线圈+24V短路，从而引起CNC系统的断电，经测量YB3.4线圈对地电阻后，证实了判断的正确性，更换线圈故障排除。【案例案例2 2】FANUC 7FANUC 7系统的数控铣床电源故障。系统的数控铣床电源故障。故障现象故障现象：某台配备FANUC 7系统的数控铣床，在运行过程中产生失电故障。图7-4为该系统直流稳压电源的监控原理图。故障分析故障分析：按启动按

19、钮SB10，交流接触器KM10吸合，常开触点KM11、KM12闭合，整机起动供电。接触器KM11、KM12通电的条件是：电源盘上的继电器KA31通电，使接在XP2、XP3端子上的常开触点KA31闭合后，才能使主触点KM10吸合自保。从图中看出，开关电源进电端XQ1、XQ2是通过主接触器KM10常开触点闭合后，接到交流220V电源上的。继电器KA31受电压状态监控器M32控制，当电源板上输出直流电压+15V、-15V、+5V及+24V均正常时，KA31继电器正常吸合，一旦有任何一项电压不正常时，KA31继电器即释放，使主接触器KM10释放，从而引起失电故障。故障诊断与处理故障诊断与处理：按照以上

20、分析，可以从下面几个方面进行检查：1)输出端A15S的+15V、XX的-15V、XY的+15V、XV的+24V及XS的+5V直流电压是否正常。2)电容器C32两端电压是否为310V，低于310V属于不正常。3)用示波器检查脉冲发生器M21是否有20kHz触发脉冲输出，如果没有脉冲输出则不正常。4)在变压器TC21的一次线圈上能否测到波形。5)开关管V25、V26能否正常工作。通过以上检查找到故障的产生原因，作出相应的处理，解除故障。【案例【案例3 3】FANUCFANUC直流主轴驱动系统主轴电动机故障。直流主轴驱动系统主轴电动机故障。故障现象故障现象：某FANUC直流主轴驱动系统在工作的时候出

21、现主轴电动机振动剧烈，噪声很大，同时发生过电流报警。故障分析故障分析：根据经验判定，如果电动机轴承正常，并且没有过载工作，则能够导致该电机剧烈振动、噪声大的原因可以归纳如下：1)电源缺相或者电源电压不正常。2)驱动器上的电源开关设定有错误。3)驱动器上的增益调整电路或颤动调整电路调整不恰当。4)电流反馈回路调整不当。5)三相电源的相序有问题。发生过电流报警的原因也可以归纳如下：1)驱动器电流的极限设定有误。2)触发电路的同步触发脉冲不正确。3)主轴电动机的电枢线圈内部可能发生局部短路。4)驱动器的电源存在故障。故障诊断与处理：根据以上提供的几个可能导致该故障发生的原因，依次查找，找出故障产生的

22、原因，将故障排除。【案例【案例4 4】TK4163HTK4163H型单柱数控坐标镗床无规律急停故障。型单柱数控坐标镗床无规律急停故障。故障现象故障现象：TK4163H型单柱数控坐标镗床，故障现象为正常工作时，经常出现无规律的急停现象，CRT屏幕上显示如下报警：CNC：2000 Extemel emergency activated Press Esc or MAIN MENU to continue 出现报警后按压ESC或MAIN MENU，机床又能正常工作，但过一段时间(有时几天，有时只几小时)，故障又会重复出现。故障分析：此机床数控采用西班牙FAGOR公司的CNC8050系统，内装PLC可

23、编程序控制器。引起急停故障的原因很多，主要有以下几方面：1)急停控制回路的元件损坏或线头接触不良。2)超程、过热(电动机、变压器)，主轴过载等。3)控制回路的24V电源有问题。4)数控系统自身存在问题。故障诊断与处理故障诊断与处理：1)检查前两个方面，都基本正常，而监测24V电源，发现偶尔有瞬间跳闪现象，电压在1824V之间波动。2)拆下24V稳压电源，发现有两只色环电阻有裂纹，用两只250的电阻替换原来的色环电阻。3)重新将稳压电源装回原处，试机并运行数月，一切正常。【案例【案例5 5】数控铣床系统不能通电故障。】数控铣床系统不能通电故障。故障现象故障现象：某数控铣床系统不能通电，若把系统控

24、制板卸掉，则可以通电。故障分析故障分析：最有可能导致该故障发生的原因就是系统通信接口芯片的工作电源(一般为15V)与0V间发生了短路。故障诊断与处理故障诊断与处理：按照上述分析，如果要排除该故障，只能更换存储板。但在更换存储板后，必须由专业技术人员对系统参数、PMC等参数进行重新设定。【案例案例6 6】开机时黑屏，无显示故障。开机时黑屏，无显示故障。故障现象故障现象1 1：一台日本H500/50卧式加工中心，开机时黑屏，操作面板上的NC电源开关已按下，红、绿灯都亮，查看电柜中开关和主要部分无异常；关机后重开，故障一样。故障分析故障分析：故障可能是由显示器、显示控制板、主板、电源等多处损坏造成的

25、。故障诊断与处理故障诊断与处理：经查证实判断，更换显示器、显示控制板后屏幕出现了显示，使机床能进入其他的故障维修。对这种故障的排除，首先是使屏幕正常工作。故障现象故障现象2 2：泰纳DM4800立式加工中心，开机后屏幕无显示。故障分析故障分析：该加工中心使用三菱M300系统。造成屏幕无显示的原因有主板、电源、显示器、显示控制板等多种原因。故障诊断与处理故障诊断与处理：通过对故障进行检查，确认是因主板故障造成，因此进行了更换。由于主板更换后参数需要重新设置，故按系统参数设置步骤，对照机床附带的参数表进行设置调整后，机床正常。屏幕上无显示的故障原因很多，首先必须找出原因排除，如还有其他故障，则根据

26、机床的报警和其他故障信息作出处理。【案例【案例7 7】主轴定向时一直低速旋转。】主轴定向时一直低速旋转。故障现象故障现象：加工中心DHK40主轴定向时一直低速旋转。故障分析故障分析：产生这种故障多数是机床接收不到零标志信号。故障诊断与处理故障诊断与处理：打开机床侧盖，拆下脉冲编码器，发现脉冲编码器底部有一层粉末。完全拆开编码器后，发现圆光栅上的条纹已全部被磨光。更换新的编码器后，一切正常。此时需修改主轴准停时停止位置偏移量参数，使定向位置与更换前相同。【案例【案例8 8】数控铣床通电后电源报警灯亮，同时显示器屏幕上】数控铣床通电后电源报警灯亮，同时显示器屏幕上没有任何显示。没有任何显示。故障现

27、象故障现象：某数控铣床通电后电源报警灯亮，同时显示器屏幕上没有任何显示。故障分析故障分析：根据现象可以判断导致该故障的原因很有可能是外部电源短路或者是内部电路板有短路的地方。故障诊断与处理故障诊断与处理：将电路板卸下，每卸一块，打开电源，直到发现卸下其中一块电路板后就可以通上电，则可以断定就是由该电路板内部电源短路造成该故障发生的，更换故障电路板排除故障。【案例案例9 9】数控铣床在使用的过程中经常无故停机。数控铣床在使用的过程中经常无故停机。故障现象故障现象；有一台数控铣床的变频器(MM3-30kW)，在使用的过程中经常无故停机，再次开机又正常工作。故障分析故障分析：造成此现象的原因多数与供

28、电电源或控制电源有关。故障诊断与处理故障诊断与处理：经过较长时间的观察，发现通电后主接触器吸合不正常，有时会掉电，乱跳。查故障原因，结果发现是因为开关电源出来到接触器线包的一路电源的滤波电容漏电，造成电压偏低。这时如果供电电源电压偏高问题还不大，如果供电电压偏低，就会致使接触器吸合不正常造成无故停机。找出故障，更换电容恢复正常工作。【案例【案例1010】SIEMENS 802DSIEMENS 802D系统显示混乱。系统显示混乱。故障现象故障现象：某SIEMENS 802D系统数控加工中心显示混乱。故障分析故障分析：1)保持电池(锂电池)电压太低，这时一般能显示出711号报警。2)由于电源板或存

29、储器板曾被拔出，从而造成存储区混乱。这是一种软故障，只要将CNC内部程序清除并重新输入，即可排除故障。3)电源板或存储器板上的硬件故障造成程序显示混乱。4)若显示513号报警，则表示存储器的容量不够。故障诊断与处理故障诊断与处理：按照上面的分析，更换电池后，故障排除。【案例【案例1111】SINUMERIK 840DSINUMERIK 840D数控系统加工尺寸不稳定，尺寸数控系统加工尺寸不稳定，尺寸超差而且呈现无规律性，但系统又无任何报警指示。超差而且呈现无规律性，但系统又无任何报警指示。故障现象：故障现象：一台由SINUMERIK 840D数控系统控制的数控铣床，发生Z轴方向加工尺寸不稳定，

30、尺寸超差而且呈现无规律性，但系统又无任何报警指示，导致加工工件报废。故障分析故障分析：该铣床采用方式2回零，且回零动作正常，那么问题应该在机械传动系统与电器控制系统方面。故障诊断与处理故障诊断与处理：检查机械传动系统的传动间隙和控制系统的控制脉冲及伺服系统的稳定性发现均正常。于是对其回零机械控制结构进行检查，发现零点开关轴部压块紧固螺钉出现松动，使得压块位置产生无规律的移动，从而导致了所回零点的无规律漂移，致使Z轴位移尺寸超差，工件报废。经过重新调整紧固压块位置后，故障消失。二、伺服系统故障二、伺服系统故障【案例案例1 1】速度控制单元报警。速度控制单元报警。故障现象故障现象：一台数控铣床，配

31、有FANUC 6M系统，并配套有FANUC DC10型PWM直流伺服驱动系统。在自动运行过程中突然停机，系统出现ALM401、ALM431报警。故障分析故障分析：ALM 401报警的含义是附加轴(第411轴)速度控制单元过载；ALM431报警含义是Z轴跟随误差报警。检查伺服驱动系统，发现Z轴速度控制单元的BRK报警灯亮，表明主回路断路器跳闸，分析故障原因，可以初步确定为主回路存在短路或过电流。故障处理故障处理：合上主回路断路器NBF1/NBF2后，测量Z轴速度控制单元电源进线，发现U、W间存在短路。对照速度控制单元主回路原理图逐一检查主回路各元器件，发现该速度控制单元的主回路浪涌吸收器ZNR存

32、在短路。更换同规格的浪涌吸收器后，在测量确认主回路已无短路的情况下，再次开机，机床工作正常。【案例【案例2 2】速度控制单元无报警指示的故障。】速度控制单元无报警指示的故障。故障现象故障现象：一台加工中心，配套FANUC 6M系统。在加工过程中，突然停机，并显示ALM 401、410、411、420、421、430、431号报警。故障分析与处理故障分析与处理：FANUC 6M系统显示以上各报警的含义是：1)ALM 401：X、Y、Z等进给轴驱动器的速度控制准备信号(VRDY信号)为“OFF”状态，即伺服驱动系统没有准备好。2)ALM410、420、430：X轴、Y轴和Z轴停止时的位置偏差过大。

33、3)ALM 411、421、431：X轴、Y轴和Z轴移动时位置偏差过大。参考FANUC 6M系统的维修说明书，发现产生以上报警号的原因较多，且都与位置控制、伺服驱动器有关。实际系统同时发生X轴、Y轴和Z轴伺服驱动器损坏的可能性较小，故而故障应与速度控制单元的公共部分有关。通过检查速度控制单元的主回路电源、辅助电源等公共部分，发现伺服变压器的进线电源熔断器的其中一相已熔断。测量伺服变压器一次侧进线，确认变压器柜内部存在短路。打开伺服变压器柜检查发现，伺服变压器进线的电线绝缘破损，造成了电源短路。在重新连接后，确认伺服驱动器无短路，重新开机，故障排除，机床恢复正常。【案例案例3 3】ALM05AL

34、M05、ALM07ALM07报警。报警。故障现象故障现象：一台加工中心，配置FANUC 7M系统。开机时，系统显示ALM05、ALM07报警。故障分析：FANUC 7M系统ALM 05报警的含义是“系统处于急停状态”，ALM07报警的含义是“伺服驱动系统未准备好”。数控系统的机床参数丢失或伺服驱动系统存在故障是引起ALM05、ALM07号报警的常见原因。检查机床参数正常，但速度控制单元上的报警指示灯均未亮，表明伺服驱动系统未准备好，且故障原因在速度控制单元。故障处理故障处理：进一步检查发现，Z轴伺服驱动器上的30A(晶闸管主回路)和1.3A(控制回路)熔断器均已经熔断，说明Z轴驱动器主回路存在

35、短路。驱动器主回路存在短路通常都是由于晶闸管被击穿引起的。故利用万用表逐一检查主回路的晶闸管，发现其中的一只晶闸管已被击穿，造成了主回路的短路。更换晶闸管后，驱动器恢复正常。【案例【案例4 4】速度控制单元】速度控制单元OVCOVC报警。报警。故障现象故障现象：某立式加工中心，配套FANUC 6M系统。在自动加工过程中，出现ALM402、ALM403、ALM441报警。故障分析故障分析：对于FANUC 6M系统，以上报警的含义如下：1)ALM401：附加轴(第411轴)速度控制单元过载报警。2)ALM403：第4轴速度控制单元未准备好报警。3)ALM441：第4轴位置跟随误差超过报警。由于该机

36、床的第4轴(A轴)为数控转台，根据报警的含义，检查A轴速度控制单元及伺服电动机，发现该轴伺服电动机表面温度明显过高，证明A轴事实上存在过载。故障处理故障处理：在回转台上取下了伺服电动机，旋转A轴蜗杆，发现蜗杆已被完全夹紧。考虑到该轴有液压夹紧机构，在松开A轴液压夹紧机构后再试验，但蜗杆仍无法转动，由此确认故障是由于A轴机械负载过重引起的。打开A轴转台检查，发现转台内部的夹紧装置及检测开关位置调节不当，使A轴在松开状态下，仍然无法转动。重新调整转台夹紧装置及检测开关后，再次试验，报警消失，机床恢复正常。【案例案例5 5】速度控制单元速度控制单元TGLSTGLS报警。报警。故障现象故障现象：一台加

37、工中心，配套FANUC 7M系统。开机时显示ALM 05、ALM 07报警。故障分析故障分析：FANUC 7M系统发生05号报警的含义“系统处于急停状态”。检查机床伺服驱动系统，发现X轴速度控制单元上的TGLS报警灯亮，即X轴存在测速发电机断线报警，由此判定产生故障可能的原因有：1)测速发电机或脉冲编码器故障。2)电动机电枢线断线或连接不良。3)速度控制单元不良。测量X轴速度控制单元，发现外部条件正常。速度控制单元与伺服电动机、CNC的连接正确，表明故障与速度控制单元或电动机有关。故障处理故障处理：排除故障时先通过互换X、Y轴速度控制单元的控制板，发现故障现象不变，初步判定故障在伺服电动机或电

38、动机内装的测量系统上。由于故障都与伺服电动机有关，维修时再次进行同规格电动机的互换确认，故障随着伺服电动机转移。将X轴电动机拆下，通过加入直流电，单独旋转电动机，电动机转动平稳、调速正常，表明电动机本身无故障。用示波器测量测速发电机输出波形，发现波形异常。拆下测速发电机检查，发现测速发电机电刷损坏，引起了接触不良。通过更换测速发电机电刷后，机床恢复正常。【案例【案例6 6】速度控制单元】速度控制单元TGLSTGLS报警。报警。故障现象故障现象：一台加工中心，配套FANUC 6M系统。机床起动后，手动进行第4轴回参考点操作，速度控制单元出现TGLS报警。故障分析故障分析：速度控制单元出现TGLS

39、报警的含义是“速度测量系统断线”。根据故障的含义以及实际机床情况，维修时按下列顺序进行检查与确认：检查电动机内装式脉冲编码器，未发现不良；检查电动机、驱动器各连接器，均已经牢固连接；用万用表测量电动机各电缆的连接，未发现问题；交换驱动器的控制板未见异常。重新起动机床，报警消失，但回转工作台回零后，又重现报警。为了判断故障部位，考虑到机床伺服系统为半闭环结构，脱开电动机与丝杠的连接后，再次开机试验，发现故障消失，因此判定故障原因在回转工作台的机械部分。故障处理：经检查后发现回转工作台的齿牙盘位置已经发生了偏离，经重新调整机械位置后，故障消除，机床恢复正常。【案例案例7 7】运动不平稳。运动不平稳

40、。故障现象故障现象：一台加工中心，配套FANUC 7M系统。进给加工过程中，发现Y轴有振动现象。故障分析故障分析：加工过程中坐标轴出现振动、爬行现象与多种原因有关，故障可能是机械传动系统或伺服进给系统的调整与设定不当等引起。故障处理故障处理：为了确定故障原因，将机器操作方式置于手动方式，用手摇脉冲发生器控制Y轴进给，发现Y轴仍有振动现象。在此方式下，通过较长时间的移动后，Y轴速度单元上OVC报警灯亮。证明Y轴伺服驱动器发生了过电流报警，根据以上现象，分析可能的原因如下：机械传动系统不良；电动机负载过重；位置环增益过高；伺服电动机故障。采用互换法，确认故障原因出在直流伺服电动机上。卸下Y轴电动机

41、，经检查发现6个电刷中有1个的弹簧已经烧断，造成电枢电流不平衡，使电动机输出转矩不平衡，故而引起Y轴的振动与过电流。更换电刷后，机床恢复正常。【案例【案例8 8】驱动器未准备好。】驱动器未准备好。故障现象故障现象：一台卧式加工中心，配套SIEMENS 850系统、6RA系列直流伺服驱动系统。在加工过程中突然停机，开机后面板上的“驱动故障”指示灯亮，机床无法正常起动。故障分析故障分析：根据面板上的“驱动故障”指示灯亮的现象，结合机床电气原理图与系统PLC程序分析，确认机床的故障原因为Y轴驱动器未准备好。故障处理故障处理：检查电气柜内的驱动器，测量6RA驱动器主回路电源输入，只有U相有电压，进一步

42、与机床电气原理图对照检查，发现6RA26驱动器进线快速熔断器的V、W相熔断。用万用表测量驱动器主回路进线端1V、1W，确认驱动器主回路内部存在短路。由于驱动器主回路进线直接与晶闸管相连，因此可以确认故障原因是由于晶闸管损坏引起的。逐一测量主回路晶闸管V1V6，确认V2、V3故障(已短路)。更换同规格备件后，机床恢复正常。【案例【案例9 9】开机电动机即高速旋转。】开机电动机即高速旋转。故障现象故障现象：一台立式加工中心，配套SIEMENS 6M系统。在开机调试时，出现手动按下刀库回转按钮后，刀库即高速旋转，导致机床报警。故障分析故障分析：根据故障现象，可以初步确定故障是由于测速反馈线脱落引起的

43、速度环正反馈或开环、刀库直流驱动器测速反馈极性不正确引起的。故障处理故障处理：测量确认该伺服电动机测速反馈线已连接，但极性不正确。交换测速反馈极性后，刀库动作恢复正常。【案例案例1010】外部故障引起电动机不转。外部故障引起电动机不转。故障现象故障现象：一台立式加工中心，配套SIEMENS 6M系统。在换刀过程中发现刀库不能正常旋转。故障分析：通过机床电气原理图分析，该机床的刀库回转控制采用的是6RA系列直流伺服驱动，刀库转速是由机床生产厂家制造的“刀库给定值转换/定位控制”板进行控制的。故障处理故障处理：由于刀库回转时，PLC的转动信号已输入，刀库机械插销已经拔出，但6RA驱动器的转换给定模

44、拟量未输入。由于该模拟量的输出来自“刀库给定值转换/定位控制”板，由机床生产厂家提供的“刀库给定值转换/定位控制”板原理图逐级测量，最终发现该板上的模拟开关已损坏，更换同型号备件后，机床恢复正常工作。【案例【案例1111】超程。】超程。故障现象故障现象：一台日立精机生产的加工中心机床，配置有F18M系统。加工中心出现500#报警，X轴方向发生软件超程。故障分析故障分析：当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关设定的硬限位时，就会发生超程报警。一般会在CRT上显示报警内容，根据数控系统说明书即可排除故障，解除报警。故障诊断与处理故障诊断与处理：该故障为机床正常运转时，突然断电所致。故障发生后

45、，机床处于死机状态，各轴都锁定。从X轴停止位置看，X轴停在机床正中央，不可能超出行程。检查机床软限位参数没有发生变化。用手转动X轴丝杠，向左则出现510#报警(即负方向超出行程)，向右则出现520#报警(即正方向超出行程)，由此看来X轴的零点丢失。将机床的软限位参数全部设为极限值。则500#报警消失。各轴可以移动，但是又出现一个3210#报警(即X轴停在换刀区等待换刀)。根据故障在MDI方式下用手动方法将X轴移出换刀区，3210#消失；按照绝对值的回零方法让X轴重新回零，找正机床坐标，故障排除。由于故障是停电引起的，因此，可以认为这是一起由于外界干扰引起的偶发性故障。【案例案例1212】运动过

46、程中出现振动。运动过程中出现振动。故障现象故障现象：一台加工中心，配套FANUC 11ME系统。在长期使用后，X轴作正向运动时发生振动。故障分析故障分析：主要有以下几种原因使伺服进给系统产生振动：伺服电动机或速度、位置检测部件不良；机械部分安装、调整不良；驱动器的设定和调整不当；外部干扰、接地、屏蔽不良等。故障诊断与处理故障诊断与处理：该机床伺服系统为半闭环结构，脱开电动机与丝杠的连接后再次开机试验，发现故障仍然存在，因此初步判定故障原因在伺服驱动系统的电气部分。更换X、Y轴的伺服电动机，进行试验，结果发现故障转移到了Y轴，由此判定故障原因是由于X轴电动机不良引起的。利用示波器测量伺服电动机内

47、装式编码器的信号，最终发现故障是由于编码器不良引起的。更换编码器后，机床恢复正常工作。【案例【案例1313】开机后电动机产生尖叫。】开机后电动机产生尖叫。故障现象故障现象：一台龙门加工中心，配套FANUC 15MA数控系统。在起动完成进入可操作状态后，X轴只要一运动即出现高频振荡，电动机产生尖叫，系统无任何报警。故障分析故障分析：在故障出现后，观察床鞍，发现实际床鞍振动位移很小；但接触电动机输出轴，可感觉到转子在以很小的幅度、极高的频率振动；且振动的噪声就来自X轴伺服电动机。因为振动无论是在运动中还是静止时均发生，与运动速度无关，则测速发电机、位置反馈编码器等硬件损坏的可能性小。可能大的原因是

48、CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的，且由于机床振动频率很高，因此时间常数较小的电流环引起振动的可能性较大。故障诊断与处理：调出伺服调整参数页面，并与机床随机资料中提供的参数表对照，发现参数PRM1852、PRM1825与提供值不符，设定值见下：参数号正常值实际设定值185210003414182520002770将上述参数重新设定后，振动现象消失，机床恢复正常工作。【案例【案例1414】进给时出现窜动。】进给时出现窜动。故障现象故障现象：一台数控镗床，配备SIEMENS 810M系统。在加工时，Z轴突然出现窜刀现象，并在CRT上显示1122#报警。故障分析故障分析：在进给时出现窜

49、动现象的原因有：测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等；速度控制信号不稳定或受到干扰；接线端子接触不良，如螺钉松动等。当窜动发生在由正向运动转为反向运动的瞬间，一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。故障诊断与处理故障诊断与处理：查手册，1122#报警为夹紧监控报警，该机床的Z轴采用ROD320光电编码器作为位置检测反馈，该光电编码器与镗杆用联轴器相连，经检查，发现该联轴器松动，紧固松动的联轴器。【案例【案例1515】设备出现过载报警。】设备出现过载报警。故障现象故障现象：一台日本三井精机生产的数控铣床，配置F6M系统，运行时出现过载报警。故障分析故障分析：当进给运动

50、的负载过大，频繁正、反向运动以及进给传动链润滑状态不良时，均会引起过载报警。一般会在CRT上显示伺服电动机过载、过热或过电流等报警信息。同时，在强电柜中的进给驱动单元上，用指示灯或数码管提示驱动单元过载、过电流等信息。故障诊断与处理故障诊断与处理：引起过载的原因有：机床负荷异常，引起电动机过载；速度控制单元上的印制线路板设定错误；速度控制单元的印制线路板不良；电动机故障；电动机的检测部件故障等。经过检查和分析，最后确认是电动机不良引起的，修复电动机。【案例【案例1616】伺服驱动器出现】伺服驱动器出现HCHC报警。报警。故障现象故障现象：一台龙门加工中心，配套FANUC 15MA数控系统。开机