【正文】 1—刀庫(kù) 2—刀具 3—換刀臂升降油缸 4—換刀臂 5—主軸 6—主軸油缸 7—拉桿 例 1： FANUC 0T系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床的尾座套筒的 PLC輸 入開(kāi)關(guān)如圖，踏開(kāi)關(guān)使套筒頂緊工件時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警 例 2：配備 FANUC 0T系統(tǒng) 的數(shù)控車(chē)床，產(chǎn)生刀架奇 偶報(bào)警，奇數(shù)位刀能定位， 而偶數(shù)位刀不能定位 刀架位置編碼器有五根信 號(hào)線輸入至 PLC， 在刀架 的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，五根線根 據(jù)刀架的不同位置的變化 而進(jìn)行不同的組合，當(dāng) 634恒為 1時(shí)，則刀架信號(hào) 將恒為奇熟。 ? 輔助診斷 除故障代碼外，在控制和 I/O模塊 還有測(cè)試插座，作為輔助診斷的手段通過(guò)測(cè)試，可進(jìn)一步判斷變頻器是否缺相以及過(guò)電流等故障 變頻器的操作和顯示面板 I/O 模塊上的測(cè)試插座 1 —接線端子 2 —I/O模塊 3 —電流測(cè)試插孔 測(cè)電機(jī)相電流 測(cè)直流回路電流 測(cè)電機(jī)總電流 6SC650 系列變頻器部分代碼表 故障代碼 故障名稱(chēng) 故障原因 F11 轉(zhuǎn)速控制開(kāi)環(huán) 1 編碼器電纜未接好； 無(wú)實(shí)際轉(zhuǎn)速值 …… 。判別方法，使主軸轉(zhuǎn)速指令為零再看主軸狀態(tài) ? 過(guò)載：切削用量過(guò)大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過(guò)載報(bào)警。 功率譜分析 在頻域中對(duì)信號(hào)能量或功率分布情況的描述 。 熟悉機(jī)械故障的特征，掌握數(shù)控機(jī)床 機(jī)械故障的診斷的方法和手段。進(jìn)一步檢查是 Y軸 夾緊裝置出故障。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控 及各種補(bǔ)償值等。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。 特點(diǎn)：實(shí)用但成本比較高，而且只適 合總線結(jié)構(gòu)的 CNC系統(tǒng)。 二、數(shù)控機(jī)床故障診斷 故障 —數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。 2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類(lèi) 突然故障 —發(fā)生前無(wú)故障征兆，使用不當(dāng)。觀察功率、轉(zhuǎn) 速、主軸的準(zhǔn)停及機(jī)床的振動(dòng)情況。 第三節(jié) 故障處理 一、 故障 ? 軟故障 —由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當(dāng)引起（在使用初期發(fā)生較多，不熟悉） ? 硬故障 —由數(shù)控機(jī)床（控制、檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)、液氣、機(jī)械裝置）的硬件失效引起 二、故障處理對(duì)策 除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機(jī)床的電源。（故障被排除或范圍縮?。? 注意：斷電狀態(tài)下 /選擇開(kāi)關(guān) /跨線一致 二、常用故障診斷方法 六、將功能相同的模板或單元相互交換， 觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障 的部位。 一般有： 380V、 220V、 200V、 24V以及 5V等。 二、機(jī)械故障診斷的方法 2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法 以機(jī)床振動(dòng)作為信息源 ， 在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中獲取信號(hào) ， 對(duì)信號(hào)作各種處理和分析 ， 通過(guò)某些特征量的變化來(lái)判別有無(wú)故障 、 根據(jù)由以往診斷經(jīng)驗(yàn)形成的一些判據(jù)來(lái)確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他依據(jù)來(lái)進(jìn)一步確定故障的部位 。 傳動(dòng)鏈 Ⅰ 30/60 Ⅱ 27/30 Ⅲ 27/57 Ⅳ 特征系數(shù) 140. 57． 特征頻率 ? 故障診斷分析 1） 由主軸轉(zhuǎn)頻計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率； 2） 對(duì)照計(jì)算值和測(cè)試結(jié)果 ， 由前述機(jī)械故 障診斷知識(shí)進(jìn)行分析 ， 判斷故障的部位和 故障性質(zhì) 。在速度差值大時(shí)，轉(zhuǎn)矩大，速度變化快，轉(zhuǎn)速盡快達(dá)到給定值，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近給定值時(shí)，轉(zhuǎn)矩自動(dòng)減小，避免超調(diào) 第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷 三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷 數(shù)控機(jī)床直流主軸電動(dòng)機(jī)由于功率較大，切要求正、反轉(zhuǎn)及停止迅速，驅(qū)動(dòng)裝置采用三相橋式反并聯(lián)邏輯無(wú)環(huán)流可逆變調(diào)速系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)，除了縮短制動(dòng)時(shí)間，還能將主軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送回電網(wǎng)。有干電池 和變阻器組成 直流回路 四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷 ? 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu) —模塊式 四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷 ? 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu) —單元式 四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷 ? 驅(qū)動(dòng)方式 —直流 PWM和晶閘管驅(qū)動(dòng)方式、 交流變頻控制方式、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式 1. 直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng) PWM調(diào)速是利用脈寬調(diào)制器對(duì)大功率晶體管的開(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行控制?？膳?SCS02型直流伺服單元，也配 ASCU02型交流伺服單元為驅(qū)動(dòng)部件，并以脈沖編碼器作為位置檢測(cè)元件。 （報(bào)警號(hào)標(biāo)志 、 伺服準(zhǔn)備好、 進(jìn)給起動(dòng) 、 潤(rùn)滑準(zhǔn)備好標(biāo)志 ,邏輯關(guān)系為： 通過(guò)操作面板 DIAGNOSIS 軟鍵，在 CRT 上 PLC狀態(tài)菜 單中觀察 IB、 FB輸入及標(biāo)志 字狀態(tài)位 1 潤(rùn)滑沒(méi)有準(zhǔn)備 好導(dǎo)致進(jìn)給停 止 二、數(shù)控機(jī)床 PLC故障診斷的方法 PLC的 I/O狀態(tài)診斷故障 PLC梯形圖診斷故障 例：配西門(mén)子 820數(shù)控系統(tǒng)的加工中心，產(chǎn)生 7035號(hào) 報(bào)警，查閱報(bào)警信息為工作臺(tái)分度盤(pán)不回落。在任何時(shí)候不允許正、反兩組同 時(shí)工作，有火花說(shuō)明逆變電路有故障。需要經(jīng)常進(jìn)行清理和 保養(yǎng)。 特點(diǎn)：信號(hào)能量短時(shí)間釋放，其頻譜為無(wú) 窮根譜線，間隔等于脈沖發(fā)生的頻率。 四、抗干擾措施 ? 數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備 ? 數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上 ? 在電源電壓波動(dòng)較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源 ? 動(dòng)力線和信號(hào)線分開(kāi)走線 ? 信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線 ? 控制線和電源線相交時(shí)，要采用直角相交 四、抗干擾措施 ? 壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器） —可對(duì)線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù) ? 阻容保護(hù) —交流接觸器和電機(jī)頻繁起停時(shí)，因電磁感應(yīng)會(huì)在機(jī)床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲 ? 續(xù)流二極管保護(hù) —直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路的干擾 四、抗干擾措施 （電磁、靜電屏蔽） ? 信號(hào)線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中 ? 關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽 “接地”良好 “接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項(xiàng)關(guān)鍵的抗干 擾技術(shù)措施。 將 G、 M、 S、 T、 F功能的全部指令編寫(xiě)一個(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。 復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面 進(jìn)行調(diào)查： ? 機(jī)床故障時(shí)的運(yùn)行方式 ? CRT顯示的內(nèi)容（報(bào)警信號(hào)和報(bào)警號(hào)） ? 驅(qū)動(dòng)裝置、變頻器等顯示的報(bào)警指示 ? 故障時(shí)軸的定位誤差 ? 刀具軌跡是否正常 ? 輔助機(jī)能的運(yùn)行狀態(tài) ? 是否為新編制的加工程序 ? 刀具補(bǔ)償指令及補(bǔ)償量是否正確 ? 故障是否與換刀有關(guān) ? 故障是否與進(jìn)給速度有關(guān) ? 操作者的情況（新手） ? 輸入電壓的波動(dòng)，電壓值是否在正常范圍 ? 附近有否使用大電流的裝置 ? CNC周?chē)臏囟葼顩r ? 控制柜熱交換器、軸流風(fēng)扇工作情況 ? 系統(tǒng)周?chē)恼駝?dòng)情況 ? 附近有否高頻干擾源 ? 熔絲是否已熔斷 ? 故障前是否修理過(guò)機(jī)床或設(shè)置過(guò)參數(shù) ? 機(jī)床是否已調(diào)整好 ? 在運(yùn)行過(guò)程中是否改變過(guò)工作方式 ? 機(jī)床是否正處于急停、鎖住狀態(tài) ? 速度倍率開(kāi)關(guān)是否設(shè)為零 ? 進(jìn)給保持按鈕是否被按下 ? 間隙補(bǔ)償量是否合適 ? 機(jī)床各信號(hào)電纜有否破損 ? 信號(hào)線和電源線是否分開(kāi)走線 ? 屏蔽線接地是否正確 第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法 一、診斷步驟和要求 故障檢測(cè)（確定有否故障） 故障判斷（確定故障性質(zhì)） 故障定位（確定故障部位） ： ? 故障檢測(cè)方法簡(jiǎn)便有效 ? 使用的診斷儀器少而實(shí)用 ? 故障診斷的所需的時(shí)間盡可能短 二、常用故障診斷方法 （望聞問(wèn)切） ? 問(wèn) —機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等 ? 看 —CRT報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開(kāi)裂、保護(hù)器脫扣、觸點(diǎn)火花等 ? 聽(tīng) —異常聲響（鐵芯、欠壓、振動(dòng)等） ? 聞 —電氣元件焦糊味及其它異味 ? 摸 —發(fā)熱、振動(dòng)、接觸不良等 二、常用故障診斷方法 ? 開(kāi)機(jī)自診斷 —系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動(dòng)執(zhí)行對(duì) CPU、 存儲(chǔ)器、總線和 I/O等模塊及功能板、 CRT、 軟盤(pán)等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試，確定主要硬件能正常工作。有各坐標(biāo)軸的相互垂直 度、臺(tái)面的平行度、主軸的軸向和徑向跳 動(dòng)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。 安全性故障 —機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng) 在不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)發(fā)生動(dòng)作，引起機(jī)床 不能起動(dòng)。數(shù)控機(jī)床 故障診斷與維修 第一章 緒論 一、數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、 檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床本體四大部分組成， 再加上程序的輸入 /輸出設(shè)備、可編程控制 器、電源等輔助部分。 4）按故障的嚴(yán)重程度分類(lèi) 危險(xiǎn)性故障 —數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障 時(shí)，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)， 因故障失去保護(hù)動(dòng)作，造成人身或設(shè) 備事故。 一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收 二）、數(shù)控功能 ? 指令功能 —指令的功能實(shí)現(xiàn)及準(zhǔn)確性 ? 操作功能 —檢驗(yàn)回原點(diǎn)、執(zhí)行程序、進(jìn)給倍率、急停等功能的準(zhǔn)確性 ? CRT顯示功能 —檢驗(yàn)位置、程序、各種菜單顯示功能 三）、連續(xù)空載運(yùn)行 進(jìn)行 8—16小時(shí)的空載自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行 一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收 四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目 ? 數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷） ? 控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定） ? 輸入電源電壓、相序的確認(rèn) ? 檢查直流輸出電壓（ 24V 、 5V） ? 確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口 ? 確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能） 二、精度檢驗(yàn) （靜態(tài)精度檢驗(yàn)） 是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜 合幾何形狀誤差。 如不能消失，把可能引起該故障的原 因羅列出來(lái)，進(jìn)行綜合分析、判斷，必要 時(shí)進(jìn)行一些檢測(cè)或試驗(yàn)，達(dá)到確診故障的 目的。 二、常用故障診斷方法 九 .功能程序測(cè)試法 當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而無(wú)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 閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。當(dāng)不平衡 時(shí)，一部分轉(zhuǎn)為串模。 2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法 2） 沖擊性故障信號(hào) 機(jī)械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響 應(yīng) ， 他與沖擊信號(hào)本身有很大的不同 。常用的有刮板式、卷簾 式和疊層式防護(hù)罩。 分析診斷：急停（電阻能耗制動(dòng)）；正常停機(jī) （回饋制動(dòng)）。引起報(bào)警的各種因數(shù)以輸入信號(hào) I和標(biāo)志信號(hào) F出現(xiàn)在 PLC程序中。 ? 系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及 連接關(guān)系 ? 總線結(jié)構(gòu)形式 ? 組成（主機(jī)箱、 機(jī)床、操作面板、 CRT鍵盤(pán)、單元、 CNC電源） ? 連接關(guān)系 ? （右圖） 第六章 MNC863T數(shù)控系統(tǒng)故障診斷 故障現(xiàn)象 1：系統(tǒng)電源不能啟動(dòng) 故障原因 診斷檢查方法 電源進(jìn)線是否有 220V輸入；配電 到 NC直流電 盤(pán)上、變壓器上 220V輸入輸出是源上 否正常 電柜開(kāi)門(mén)斷電接線是否正確或接控制失靈 觸不良 檢查電源接通按鈕 按鈕損壞 第六章 MNC863T數(shù)控系統(tǒng)故障診斷 故障現(xiàn)象 1：系統(tǒng)電源不能啟動(dòng) 故障原因 診斷檢查方法 檢查直流電源輸出，插座接觸 流輸出 是否良好 5V對(duì)地 用萬(wàn)用表 Ω擋測(cè)量 +5V對(duì)地電阻 短路或漏電 應(yīng)為 30 Ω以上，如有短路，分 別拔下 X10板， X20板，X30板， 確定是那塊板有問(wèn)題