1、第7章 數控機床故障分析、維護與調試實例2022-2-1112022-2-112第7章 數控機床故障分析、維護與調試實例 7.1數控車床故障分析實例 7.2數控銑床故障分析實例 7.3加工中心故障分析實例數控機床在使用過程中可能的故障有機械故障、電氣故障、操作故障、編程故障。故障的原因是多樣的，有的可能是電氣元件的質量問題，有的是裝配問題、有的是使用問題。對故障原因進行正確、準確的分析，并確定合理的解決方案是數控機床的使用者、設計者共同關注的問題。電動刀架是數控機床的常用配置，上圖為兩種常用刀架的實物圖。電動刀架常出現的故障有刀架不轉動、換刀刀位錯落、刀架鎖不緊等故障。根據故障現象可以從外部到

2、內部尋找故障原因。可能得原因有：霍爾元件損壞、接線斷開、動力線相序錯落、機械結構卡死等。引例引例 例7-1電動刀架鎖不緊的故障維修 故障現象：某廣州數控設備有限公司生產的GSK系列數控車床出現電動刀架鎖不緊的故障。例7-2電動刀架某一刀位換刀不停故障維修 故障現象：某經濟型數控車床，機床配置為LD4型電動刀架。在換刀時，某一位刀號轉不停，其余刀位可以正常轉動。7.1數控車床故障分析實例數控車床故障分析實例 2022-2-1147.1.1電動刀架故障維修實例電動刀架故障維修實例7.1.2主軸系統故障維修實例主軸系統故障維修實例 例7-3 主軸高速飛車故障維修 故障現象：國產CK6140數控車床，

3、采用FANUC 0T數控系統。機床主軸為V57直流調速裝置，當接通電源后，主軸就高速飛車。 例7-4主軸噪聲大的故障維修 故障現象：一臺使用MELDAS M3數控系統和三菱FR-SF-22K主軸控制器的數控車床，出現主軸噪聲較大，且在主軸空載情況下，負載表指示超過40。 2022-2-1157.1.3進給伺服系統故障維修實例進給伺服系統故障維修實例 例7-5 Z軸移動出現劇烈振蕩的故障維修 故障現象：某采用FANUC 0T數控系統的數控車床，開機后，只要Z軸一移動，就出現劇烈振蕩，CNC無報警，機床無法正常工作。 例7-6伺服電動機過熱報警故障維修 故障現象：某配套FANUC 0T MATE系

4、統的數控車床，在加工過程中，經常出現伺服電動機過熱報警。 例7-7開機出現414、401號報警故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 0系統的數控車床，開機后就出現414、401號報警。2022-2-1167.1.4 回參考點故障維修實例回參考點故障維修實例 例7-8 回參考點位置不準故障維修 故障現象：某配套FANUC 0T系統的數控車床，回參考點動作正常，但參考點位置隨機性大，每次定位都有不同的值。 例7-9 回參考點出現ALM520和過行程報警故障維修 故障現象：某配套FANUC 0T系統的數控車床。回參考點過程中出現ALM520和X軸過行程報警。 例7-10回參考點后機床無法繼續操作的

5、故障維修 故障現象：某配套FANUC 0T的數控車床，在回參考點時發現：機床在參考點位置停止后，參考點指示燈不亮，機床無法進行下一步操作。機床關機后，又可手動操作，回參考點后上述現象又出現。2022-2-1177.1.4 回參考點故障維修實例回參考點故障維修實例 例7-11參考點發生整螺距偏移的故障維修 故障現象：某配套FANUC 0T的數控車床，在批量加工零件時，某天加工的零件產生批量報廢。 例7-12某一數控車床（系統為FANUC-TD）回零時，X軸回零動作正常（先正方向快速運動，碰到減速開關后，能以慢速運動），但機床出現X軸硬件超程而急停報警。此時Z軸回零控制正常2022-2-1187.

6、1.5 機械部件故障維修實例機械部件故障維修實例 例7-13電動機聯軸器松動的故障維修 故障現象：一臺數控車床，加工零件時，常出現徑向尺寸忽大忽小的故障。 例7-14 彈性聯軸器未能鎖緊的故障維修 故障現象：某配套FANUC 0T系統的數控車床，在工作運行中，被加工零件的Z軸尺寸逐漸變小，而且每次的變化量與機床的切削力有關，當切削力增加時，變化量也會隨之變大。2022-2-1197.1.5 機械部件故障維修實例機械部件故障維修實例 例7-15機械抖動故障維修 故障現象：CK6136車床在Z向移動時有明顯的機械抖動。 例7-16精車出現波紋故障維修 故障現象：數控車床精車時出現波紋 例7-17一

7、臺數控車床，加工零件時，常出現徑向尺寸忽大忽小的故障2022-2-1110例7-18 主軸不能準停故障維修故障現象： 某采用SIEMENS 810M 的數控銑床，配套6SC6502 主軸驅動器，在調試時，出現當主軸轉速200r/min 時，主軸不能定位的故障。例7-19 主軸準停位置不穩定故障現象：某采用SIEMENS 810M 的數控銑床，配套6SC6502 主軸驅動器，在調試時，出現主軸定位點不穩定的故障。7.2數控銑床故障分析實例數控銑床故障分析實例2022-2-11117.2.1主軸準停故障維修實例主軸準停故障維修實例7.2.2主軸系統故障維修實例主軸系統故障維修實例 例7-20 主軸

8、低速旋轉故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 0M的二手數控銑床，采用FANUC S系列主軸驅動器，開機后，不論輸入S*M03或S*M04指令，主軸僅僅出現低速旋轉，實際轉速無法達到指令值。 例7-21機床劇烈抖動、驅動器顯示AL-04報警故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 6系統的數控銑床, 在加工過程中，機床出現劇烈抖動、交流主軸驅動器顯示AL-04報警。 例7-22驅動器出現報警“A”的故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 0M的數控銑床，開機后，系統處在“急停”狀態，顯示“NOT READY”，操作面板上的主軸報警指示燈亮。 2022-2-11127.2.3進給伺服系統故障維修

9、實例進給伺服系統故障維修實例 例7-23 系統出現ALM05、07和37號報警的故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 7M系統的數控銑床，開機時，系統出現ALM05、07和37號報警。 例7-24 電動機聲音異常故障維修 故障現象：某數控銑床采用FANUC 3M數控系統。當機床在加工或快速移動時，X軸與Y軸電動機聲音異常，Z軸出現不規則抖動。并且主軸啟動后，此現象更為明顯。 例7-25進給軸頻繁報警的故障維修 故障現象：一臺配套FAGOR 8025MG，型號為XK5038-1的數控銑床，頻繁出現進給軸報警，多則一天一次，少則56天一次，停機斷電半小時后開機又正常。2022-2-11137.2

10、.4跟隨誤差報警的故障維修實例跟隨誤差報警的故障維修實例 例7-26 編碼器不良引起的跟隨誤差報警的故障維修 故障現象：某配套FANUC 3MA系統的數控銑床，在運行過程中系統顯示ALM31報警。 例7-27連接不良引起跟隨誤差報警的故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 6M系統的數控銑床(二手設備)，開機后移動X軸，CNC顯示ALM411、ALM401報警。 例7-28 “ERR22”跟隨誤差超差報警故障維修 故障現象：某配套SIEMENS PRIMOS系統、6RA26*系列直流伺服驅動系統的數控機床，開機后移動機床的Z軸，系統發生“ERR22跟隨誤差超差”報警。 2022-2-11147

11、.2.5 機械故障維修實例機械故障維修實例 例7-29行程終端產生明顯的機械振動故障維修 故障現象：某數控銑床運行時，工作臺X軸方向位移接近行程終端過程中產生明顯的機械振動故障，故障發生時系統不報警。 例7-30滾珠絲杠螺母松動引起的故障維修 故障現象：其配套西門子公司生產的SINUMEDIK 8MC的數控裝置的數控鏜銑床，機床Z軸運行（方滑枕為Z軸）抖動，瞬間即出現123號報警；機床停止運行。 例7-31 某配套FANUC 0i系統、i系列伺服驅動的立式數控銑床 故障現象：在自動加工過程中突然出現ALM414、ALM411報警。2022-2-1115例7-32 執行換刀指令時不動作故障維修故

12、障現象：某加工中心的換刀系統在執行換刀指令時不動作，機械臂停在行程中間位置上，CRT顯示報警號，查閱手冊得知該報警號表示：換刀系統機械臂位置檢測開關信號為“0”及“刀庫換刀位置錯誤”。 7.3加工中心故障分析實例加工中心故障分析實例2022-2-11167.3.1換刀故障維修實例換刀故障維修實例例7-32 執行換刀指令時不動作故障維修故障現象：某加工中心的換刀系統在執行換刀指令時不動作，機械臂停在行程中間位置上，CRT顯示報警號，查閱手冊得知該報警號表示：換刀系統機械臂位置檢測開關信號為“0”及“刀庫換刀位置錯誤”。 例7-33 刀庫轉動中突然停電的故障維修故障現象：一臺配套FANUC 0MC

13、系統，型號為XH754的數控機床，換刀過程中刀庫旋轉時突遇停電，刀庫停在隨機位置。2022-2-11177.3.1換刀故障維修實例換刀故障維修實例例7-34 換刀過程有卡滯的故障維修故障現象：一臺配套FANUC 0MC系統，型號為XH754的數控機床，換刀過程中，刀時有卡滯，同時聲響大。例7-35 換刀不能拔刀的故障維修故障現象：一臺配套FANUC 0MC系統，型號為XH754的數控機床，換刀時，手爪未將主軸中刀具拔出，報警。2022-2-11187.3.1換刀故障維修實例換刀故障維修實例例7-36換刀卡住的故障維修故障現象：一臺配套FANUC 0MC系統，型號為XH754的數控機床，換刀過程

14、快結束，主軸換刀后從換刀位置下移時，機床顯示1001“spindle alarm 408 servo alarm(serialerr)”報警。例7-37一臺配套FANUC 0MC系統，型號為XH754的數控機床，刀庫在換刀過程中不停轉。2022-2-11197.3.1換刀故障維修實例換刀故障維修實例7.3.2主軸系統故障維修實例主軸系統故障維修實例 例7-38 主軸啟動不了和正常運轉中突然停轉故障維修 故障現象：某加工中心采用FANUC 11 ME-F數控系統，啟動主軸時，CRT偶爾出現EX15報警主軸啟動/停止故障。偶爾還發生主軸正常運轉中突然停轉的現象，此時CRT也顯示EX15報警。隨著使

15、用時間的增加，此故障出現越來越頻繁。 例7-39 電主軸高速旋轉發熱的故障維修 故障現象；主軸高速旋轉時發熱嚴重。 例7-40主軸低速指令不起作用故障維修 故障現象：國產JCS-018立式加工中心，采用FANUC 6 數控系統。主軸低速指令不起作用。2022-2-11207.3.3進給伺服系統故障維修實例進給伺服系統故障維修實例 例7-41 Z軸發生周期性振動故障維修 故障現象：一臺配套FANUC llM的加工中心，開機時，CRT顯示SV008號報警，Z軸發生周期性振動。 例7-42 CRT顯示401號報警故障維修 故障現象：一臺配套FANUC 0M系統的加工中心，機床起動后，在自動方式運行下

16、，CRT顯示401號報警。 例7-43 連接不良引起跟隨超差的報警維修 故障現象：一臺配套SIEMENS 810M系統、61lA驅動的臥式加工中心機床，開機后，在機床手動回參考點或手動時，系統出現ALMll20報警。 2022-2-11217.3.4液壓和氣動系統故障維修實例液壓和氣動系統故障維修實例 例7-44 松刀動作緩慢的故障維修 故障現象：TH5840立式加工中心換刀時，主軸松刀動作緩慢。 例7-45無拔刀動作的故障維修 故障現象：某立式加工中心自動換刀時，當換刀臂平移至C時，無拔刀動作。 例7-46 閥換向滯后引起的故障維修 故障現象：在圖7.4a所示系統中，液壓泵為定量泵，三位四通

17、換向閥中位機能為Y型。系統為進口節流調速。液壓缸快進、快退時，二位二通閥接通。系統故障是液壓缸在開始完成快退動作時，首先出現向工件方向前沖，然后再完成快退動作。此種現象影響加工精度，嚴重時還可能損壞工件和刀具。 2022-2-11227.3.5 PLC故障維修實例故障維修實例 例7-47 自動加工不能進行的故障維修 故障現象：某數控加工中心出現防護門關不上，自動加工不能進行的故障，而且無故障顯示。 例7-48 機床不能起動故障維修 故障現象：某數控加工中心不能起動，但無報警信號。 例7-49 分度臺旋轉不停故障維修 故障現象：某數控加工中心分度臺旋轉不停，但無報警號。 2022-2-11237

18、.3.6分度工作臺故障維修實例分度工作臺故障維修實例 例7-50 工作臺分度盤不回落故障維修 故障現象：某加工中心運行時，工作臺分度盤不回落，發出7035報警。 例7-51 工作臺分度盤回落后不夾緊故障維修 故障現象：某加工中心運行時，工作臺分度盤回落后，不夾緊，發出7036報警。 例7-52 工作臺回零不旋轉故障維修 故障現象：TH6236加工中心，開機后工作臺回零不旋轉且出現05號、07號報警。 2022-2-11247.3.6分度工作臺故障維修實例分度工作臺故障維修實例 例7-53 工作臺回零不旋轉故障維修 故障現象：TH636加工中心，開機后工作臺回零不旋轉且出現05號、07號報警。

19、例7-54 回轉工作臺不能落入鼠牙定位盤內故障維修 故障現象：在機床使用過程中，回轉工作臺經常在分度后不能落入鼠牙定位盤內，機床停止執行下面命令。2022-2-11257.3.7潤滑系統故障維修實例潤滑系統故障維修實例 例7-55 潤滑油損耗大的故障維修 故障現象：TH5640立式加工中心，集中潤滑站的潤滑油損耗大，隔1天就要向潤滑站加油，切削液中明顯混入大量潤滑油。 例7-56導軌潤滑不足的故障維修 故障現象：TH6363臥式加工中心，Y軸導軌潤滑不足。 例7-57潤滑系統壓力不能建立的故障維修 故障現象：TH68125臥式加工中心，潤滑系統壓力不能建立。2022-2-11267.3.8排屑

20、系統故障維修實例排屑系統故障維修實例 例7-58 排屑困難的故障維修 故障現象：ZK8206數控刮端面鉆中心孔機床，排屑困難，電動機過載報警。 例7-59 排屑器不運轉，無法排除切屑故障維修 故障現象：MC320立式加工中心機床，其刮板式排屑器不運轉，無法排除切屑。2022-2-11272022-2-1128 分析及處理過程：分析及處理過程：刀架鎖不緊故障可以從以下三方面分析： 發信盤位置沒對正：拆開刀架的頂蓋，旋動并調整發信盤位置，使刀架的霍爾元件對準磁鋼，使刀位停在準確位置。 系統反鎖時間不夠長：調整系統反鎖時間參數即可（新刀架反鎖時間=.2即可）。 機械鎖緊機構故障：拆開刀架，調整機械，

21、并檢查定位銷是否折斷。 參照以上三步進行維修，最終發現刀架的霍爾元件沒有對準磁鋼，調整霍爾元件，故障消失。2022-2-1129例例7-1 分析及處理過程：分析及處理過程：根據現象初步判斷可能為以下故障： 此位刀的霍爾元件損壞：確認是哪個刀位使刀架轉不停，在系統上輸入指令轉動該刀位，用萬用表測量該刀位信號觸點對+24V觸點是否有電壓變化，若無變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞，更換發信盤或霍爾元件。 此刀位信號線斷路，造成系統無法檢測到位信號：檢查該刀位信號與系統的連線是否存在斷路，正確連接即可。 系統的刀位信號接收電路有問題：當確定該刀位霍爾元件沒問題，以及該刀位信號與系統的連線也沒問題的情況

22、下更換主板。 參照以上三步進行維修，最終發現刀架中對應該刀位的信號線折斷，重新連接該信號線，故障排除。2022-2-1130例例7-2 分析及處理過程：分析及處理過程：造成主軸飛車的原因有以下幾種： 裝在主軸電動機尾部的測速發電機故障； 激磁回路故障，弱磁電流太小； 速度設定錯誤。根據以上分析，在停電狀態下，用手旋轉測速發電機，測速發電機反饋電壓正常，在開機瞬間，測量激磁電壓也正常。而主軸給定電壓測得為14.8V(正常時最高給定電壓為10V)，故初步診斷為NC主板硬件故障。 該主板上與給定電壓相關的電路較多，不可能將所有的線路一一分割進行試驗。但由于給定輸出為14.8V，因此懷疑是15V電源通

23、過元件加到了輸出上。由于沒有該數控系統主板的原理圖，采用最基本的測電阻的方法，從外到里逐個元件測量對15V電源的電阻值，最終發現一塊運放損壞，其輸出與15V短接，更換后運行正常。 2022-2-1131例例7-3分析與處理過程：分析與處理過程：考慮到主軸負載在空載時已經達到40以上，初步認為機床機械傳動系統存在故障。維修的第一步是脫開主軸電動機與主軸的聯結機構，在無負載的情況下檢查主軸電動機的運轉情況。經試驗，發現主軸負載表指示已恢復正常，但主軸電動機仍有噪聲，由此判定該主軸系統的機械、電氣兩方面都存在故障。在機械方面，檢查了主軸機械傳動系統，發現主軸轉動明顯過緊，進一步檢查發現主軸軸承已經損

24、壞，更換后，主軸機械傳動系統恢復正常。在電氣方面，首先檢查了主軸驅動器的參數設定，包括驅動放大器的型號，電動機的型號以及伺服環增益等參數，經檢查發現機床參數設定無誤，由此判定故障原因是驅動系統硬件存在故障。為了進一步分析原因，維修時將主軸驅動器的00號參數設定為1，讓主軸驅動系統進行開環運行，轉動主軸后，發現電動機噪聲消失，運行平穩，由此判定故障原因是在速度檢測器件PLG上。進一步檢查發現PLG的安裝位置不正確，重新調整PLG安裝位置后，再進行閉環運行，噪聲消失。重新安裝電動機與機械傳動系統，機床恢復正常工作。 2022-2-1132例例7-4分析與處理過程：分析與處理過程：經仔細觀察、檢查，

25、發現該機床的Z軸在小范圍(約2.5mm以內)移動時，工作正常，運動平穩無振動，但一旦超過以上范圍，機床即發生激烈振動。根據這一現象分析，系統的位置控制部分以及伺服驅動器本身應無故障，初步判定故障在位置檢測器件，即脈沖編碼器上。考慮到機床為半閉環結構，維修時通過更換電動機進行了確認，判定故障原因是由于脈沖編碼器的不良引起的。為了深入了解引起故障的根本原因，維修時作了以下分析與試驗：(1) 在伺服驅動器主回路斷電的情況下，手動轉動電動機軸，檢查系統顯示，發現無論電動機正轉、反轉，系統顯示器上都能夠正確顯示實際位置值，表明位置編碼器的A、B、*A、*B信號輸出正確。(2)由于本機床Z軸絲杠螺距為5m

26、m，只要Z軸移動2mm左右即發生振動，因此，故障原因可能與電動機轉子的實際位置有關，即脈沖編碼器的轉子位置檢測信號C1、C2、C4、C8信號存在不良。根據以上分析，考慮到Z軸可以正常移動2.5mm左右，相當于電動機實際轉動180，因此，進一步判定故障的部位是轉子位置檢測信號中的C8存在不良。按照上例同樣的方法，取下脈沖編碼器后，根據編碼器的連接要求(見表7.1)，在引腳N/T、J/K上加入DC5V后，旋轉編碼器軸，利用萬用表測量C1、C2、C4、C8，發現C8的狀態無變化，確認了編碼器的轉子位置檢測信號C8存在故障。進一步檢查發現，編碼器內部的C8輸出驅動集成電路已經損壞；更換集成電路后，重新

27、安裝編碼器，并按上例同樣的方法調整轉子角度后，機床恢復正常。 2022-2-1133例例7-5引腳ABCDEFGHJ/KLMN/TPRS信號ABC1*A*BZ*Z屏蔽+5VC4C80VC2OH1OH2 分析與處理過程：分析與處理過程：本機床伺服驅動器采用的是FANUC S系列伺服驅動器，當報警時，觸摸伺服電動機溫度在正常的范圍，實際電動機無過熱現象。所以引起故障的原因應是伺服驅動器的溫度檢測電路故障或是過熱檢測熱敏電阻的不良。 通過短接伺服電動機的過熱檢測熱敏電阻觸點，再次開機進行加工試驗，經長時間運行，故障消失，證明電動機過熱是由于過熱檢測熱敏電阻不良引起的，在無替換元件的條件下，可以暫時將

28、其觸點短接，使其系統正常工作。 2022-2-1134例例7-6 分析與處理過程：分析與處理過程：FANUC 0數控系統的414、401號報警屬于數字伺服報警，報警的具體含義分別是“X、Z位置測量系統出錯”，“X、Z軸伺服放大器未準備好”。向操作人員詢問得知，因工廠基建，該機床剛搬至新址不久，第一次開機就出現上述狀況，此前該機床工作一直很穩定，因此懷疑在搬運過程中導致電動機、驅動器等元器件的連接損壞。用萬用表測量電動機各電纜的連接，經檢查未發現異常。將插頭插拔確認連接牢固、無錯誤后再開機，報警仍未解除。于是，按SYSTEM鍵進入系統自診斷功能，檢查0200號參數，發現該參數第6位顯示為“1”即

29、“#6(LV)=1”，參閱維修手冊，提示此時為低電壓報警。檢查驅動器輸入電壓，發現無輸入電壓，依據電器原理圖繼續檢查，發現斷路器QF4始終處于斷開狀態。更換新的開關，重新開機，機床恢復正常工作。 2022-2-1135例例7-7 分析及處理過程：分析及處理過程：由于機床回參考點動作正常，證明機床回參考點功能有效。進一步檢查發現，參考點位置雖然每次都在變化，但卻總是處在參考點減速擋塊放開后的位置上。因此，可以初步判定故障的原因是由于脈沖編碼器“零脈沖”不良或絲杠與電動機間的聯接不良引起的故障。 為確認問題的原因，鑒于故障機床伺服系統為半閉環結構，維修時脫開了電動機與絲杠間的聯軸器，并通過手動壓參

30、考點減速擋塊，進行回參考點試驗；多次試驗發現，每次回參考點完成后，電動機總是停在某一固定的角度上。 以上證明，脈沖編碼器“零脈沖”無故障，問題的原因應在電動機與絲杠的聯接上。仔細檢查發現，該故障是由于絲杠與聯軸器間的彈性脹套配合間隙過大，產生聯接松動。修整脹套，重新安裝后機床恢復正常。2022-2-1136例例7-8分析及處理過程：分析及處理過程：經檢查，機床“回參考點減速”開關以及CNC的信號輸入均正常，因此初步分析原因是由于參數設定不當引起的故障。仔細觀察X軸回參考點動作過程，發現“回參考點減速”開關未壓到，CNC就出現了ALM520報警，ALM520報警的意義是，機床到達“軟件限位”位置

31、，即機床移動距離值超過了系統參數設定的軟件行程極限值。此類故障可以通過重新設定參數解決。以下為故障解除的步驟：將機床運動到正常位置，進行手動回參考點，并利用手動方式壓上“回參考點減速”開關，進行回參考點，驗證回參考點動作的正確性。在回參考點動作確認正確后，通過MDICRT面板，修改軟件限位參數(為了方便可以直接將其改為最大值99999999)。再次執行正常的手動回參考點操作，機床到達參考點定位停止。恢復軟件限位參數(由99999999改回原參數值)。再次執行正常的手動回參考點操作，機床動作正常，報警消除。 2022-2-1137例例7-9 分析及處理過程：分析及處理過程：根據以上現象判斷，機床

32、回參考點動作屬于正常。考慮到機床已在參考點附近停止運動，因此，初步判斷其原因可能是參考點定位精度未達到規定的要求所引起的。通過機床的診斷功能，在診斷頁面下對系統的“位置跟隨誤差”(DGN800802)進行了檢查，發現機床的Y軸的跟蹤誤差超過了定位精度的允許范圍。經調整伺服驅動器的“偏移”電位器，使“位置跟隨誤差”DGN800-802的值接近“0”后，機床恢復正常工作。 2022-2-1138例例7-10 分析及處理過程：分析及處理過程：經對工件進行測量，發現零件的全部尺寸相對位置都正確，但X軸的全部坐標值都相差了整整10mm。分析原因，導致X軸尺寸整螺距偏移(該軸的螺距是10mm)的原因是由于

33、參考點位置偏移引起的。 對于大部分系統，參考點一般設定于參考點減速擋鐵放開后的第一個編程器的“零脈沖”上；若參考點減速擋塊放開時刻，編碼器恰巧在零脈沖附近，由于減速開關動作的隨機性誤差，可能使參考點位置發生1個整螺距的偏移。這一故障在使用小螺距滾珠絲杠的場合特別容易發生。 對于此類故障，只要重新調整參考點減速擋塊位置，使得擋塊放開點與“零脈沖”位置相差在半個螺距左右，機床即可恢復正常工作。本機床經以上處理后，故障排除，機床恢復正常，全部零件加工正確。2022-2-1139例例7-11 分析及處理過程：分析及處理過程：根據故障現象和，返回參考點控制原理，可以判定減速信號正常，故障為系統一轉信號不

34、正常。產生該故障的原因可能是來自X軸進給電動機的編碼器故障（包括連接的電纜線）、伺服放大器控制電路不良或系統軸板故障。因此此時Z軸回零動作正常，所以可以通過采取交換方法來判斷故障部位，把伺服放大器的伺服電動機電纜對調，進行機床返回參考點操作，發現故障轉移到Z軸上（X軸回零操作正常而Z軸回零出現報警），則判定故障在伺服放大器側，最后更換伺服放大器，機床恢復正常工作。2022-2-1140例例7-12 分析及處理過程：分析及處理過程：檢查控制系統及加工程序均正常，然后檢查傳動鏈中電動機與絲杠的連接處，發現電動機聯軸器緊固螺釘松動，使得電動機軸與絲杠產生相對運動。由于半閉環系統的位置檢測器件在電動機

35、側，絲杠的實際轉動量無法檢測，從而導致零件尺寸不穩定，緊固電動機聯軸器后故障清除。2022-2-1141例例7-13 分析與處理過程：分析與處理過程：根據故障現象分析，產生故障的原因應在伺服電動機與滾珠絲杠之間的機械連接上。由于本機床采用的是聯軸器直接聯接的結構形式，當伺服電動機與滾珠絲杠之間的彈性聯軸器未能鎖緊時，絲杠與電動機之間將產生相對滑移，造成Z軸進給尺寸逐漸變小。 解決聯軸器不能正常鎖緊的方法是壓緊錐形套，增加摩擦力。如果聯軸器與絲杠、電動機之間配合不良，依靠聯軸器本身的鎖緊螺釘無法保證鎖緊時，通常的解決方法是將每組錐形彈性套中的其中一個開一條0.5mm左右的縫，以增加錐形彈性套的收

36、縮量，這樣可以解決聯軸器與絲杠、電動機之間配合不良引起的松動。 2022-2-1142例例7-14 分析及處理過程：分析及處理過程：該機床在Z向移動時，明顯感受到機械抖動，在檢查系統參數無誤后，將Z軸電動機卸下，單獨轉動電動機，電動機運行平穩。用扳手轉動絲桿，振動手感明顯。拆下Z軸絲桿防護罩，發現絲桿上有很多小鐵屑及臟物，初步判斷為絲桿故障引起的機械抖動。拆下滾珠絲杠副，打開絲桿螺母，發現螺母反向器內也有很多小鐵屑及臟物，造成鋼球運轉流動不暢，時有阻滯現象。用汽油認真清洗，清除雜物，重新安裝，調整好間隙，故障排除。2022-2-1143例例7-15 分析及處理過程：分析及處理過程：這類故障與刀

37、具的選擇有關，同時刀具的鑲條松動、主軸軸承螺母松動也能出現以上情況。解決此類故障需要選擇正確的刀具、檢查鑲條、主軸軸承螺母是否松動。2022-2-1144例例7-16 分析及處理過程：分析及處理過程：檢查控制系統及加工程序均正常，然后檢查傳動鏈中電動機與絲杠的連接處，發現電動機聯軸器緊固螺釘松動，使得電動機軸與絲杠產生相對運動。由于半閉環系統的位置檢測器件在電動機側，絲杠的實際轉動量無法檢測，從而導致零件尺寸不穩定，緊固電動機聯軸器后故障清除。 2022-2-1145例例7-17 分析及處理過程：分析及處理過程：為了分析確認故障原因，維修時進行了如下試驗：輸入并依次執行“S100M03；M19

38、”指令，機床定位正常。輸入并依次執行“S100M04；M19”指令，機床定位正常。輸入并依次執行“S200M03；M05；M19” 指令，機床定位正常。直接輸入并依次執行“S200M03；M19”指令，機床不能定位。 根據以上試驗，確認系統、驅動器工作正常，考慮引起故障的可能原因是編碼器高速特性不良或主軸實際定位速度過高引起的。因此，檢查主軸電動機實際轉速，發現與指令值相差很大，當執行指令S200 時，實際機床主軸轉速為300r/min，調整主軸驅動器參數，使主軸實際轉速與指令值相符后，故障排除。 2022-2-1146例例7-18分析及處理過程：分析及處理過程：通過反復試驗多次定位，確認故障

39、的實際現象為：該機床可以在任意時刻進行主軸定位，定位動作正確。只要機床不關機，不論進行多少次定位，其定位點總是保持不變。機床關機后，再次開機執行主軸定位，定位位置與關機前不同，在完成定位后，只要不關機，以后每次定位總是保持在該位置不變。每次關機后，重新定位，其定位點都不同，主軸可以在任意位置定位。主軸定位的過程，是將主軸停止在編碼器“零位脈沖”位置的定位過程，并在該點進行位置閉環調節。根據以上試驗，可以確認故障是由于編碼器的“零位脈沖”不固定引起的。分析可能引起以上故障的原因有：編碼器固定不良，在旋轉過程中編碼器與主軸的相對位置在不斷變化。編碼器不良，無“零位脈沖”輸出或“零位脈沖”受到干擾。

40、編碼器連接錯誤。逐一檢查上述原因，排除了編碼器固定不良、編碼器不良的原因。進一步檢查編碼器的連接，發現該編碼器內部的“零位脈沖”Ua0 與*Ua0 引出線接反，重新連接后，故障排除。2022-2-1147例例7-19 分析與處理過程：分析與處理過程：在數控機床上，主軸轉速的控制，一般是數控系統根據不同的S代碼，輸出不同的主軸轉速模擬量值，通過主軸驅動器實現主軸變速的。在本機床上，檢查主軸驅動器無報警，且主軸出現低速旋轉，可以基本確認主軸驅動器無故障。 根據故障現象，為了確定故障部位，利用萬用表測量系統的主軸模擬量輸出，發現在不同的S*指令下，其值改變，由此確認數控系統工作正常。分析主軸驅動器的

41、控制特點，主軸的旋轉除需要模擬量輸入外，作為最基本的輸入信號還需要給定旋轉方向。在確認主軸驅動器模擬量輸入正確的前提下，進一步檢查主軸轉向信號，發現其輸入模擬量的極性與主軸的轉向輸入信號不一致；交換模擬量極性后重新開機，故障排除，主軸可以正常旋轉。2022-2-1148例例7-20分析與處理過程：分析與處理過程：FANUC交流主軸驅動系統AL-04報警的含義為“交流輸入電路中的P1、F2、F3熔斷器熔斷”，故障可能的原因有：交流電源輸出阻抗過高。逆變晶體管模塊不良。整流二極管(或晶閘管)模塊不良。浪涌吸收器或電容器不良。針對上述故障原因，逐一進行檢查。檢查交流輸入電源，在交流主軸驅動器的輸入電

42、源，測得R、S相輸入電壓為220V，但T相的交流輸入電壓僅為120V，表明驅動器的三相輸入電源存在問題。進一步檢查主軸變壓器的三相輸出，發現變壓器輸入、輸出，機床電源輸入均同樣存在不平衡，從而說明故障原因不在機床本身。檢查車間開關柜上的三相熔斷器，發現有一相阻抗為數百歐姆。將其拆開檢查，發現該熔斷器接線螺釘松動，從而造成三相輸入電源不平衡；重新連接后，機床恢復正常。 2022-2-1149例例7-21分析與處理過程：分析與處理過程：根據故障現象，檢查機床交流主軸驅動器，發現驅動器顯示為“A”。根據驅動器的報警顯示，由本章前述可知，驅動器報警的含義是“驅動器軟件出錯”，這一報警在驅動器受到外部偶

43、然干擾時較容易出現，解決的方法通常是對驅動器進行初始化處理。在本機床按如下步驟進行了參數的初始化操作：切斷驅動器電源，將設定端S1置TEST。接通驅動器電源。同時按住MODE、UP、DOWN、DATASET4個鍵當顯示器由全暗變為“FFFFF”后，松開全部鍵, 并保持1s以上。同時按住MODE、UP鍵，使參數顯示FC-22。按住DATASET鍵1s以上，顯示器顯示“GOOD”，標準參數寫入完成。切斷驅動器電源，將S1(SH)重新置“DRIVE”。通過以上操作，驅動器恢復正常，報警消失，機床恢復正常工作。2022-2-1150例例7-22分析與處理過程：分析與處理過程： FANUC 7M系統AL

44、M 05報警的含義是“系統處于急停狀態”；ALM07報警的含義是“伺服驅動系統未準備好”。ALM37是Y軸位置誤差過大報警。分析以上報警，ALM05報警是由于系統“急停”信號引起的，通過檢查可以排除；ALM07報警是系統中的速度控制單元未準備好，可能的原因有：電動機過載。伺服變壓器過熱。伺服變壓器保護熔斷器熔斷。輸入單元的EMG(IN1)和EMG(IN2)之間的觸點開路。 輸入單元的交流100V熔斷器熔斷(F5)。伺服驅動器與CNC間的信號電纜連接不良。伺服驅動器的主接觸器(MCC)斷開。ALM 37報警的含義是“位置跟隨誤差超差”。綜合分析以上故障，當速度控制單元出現報警時，一般均會出現AL

45、M 37報警，因此故障維修應針對ALM07報警進行。在確認速度控制單元與CNC、伺服電動機的連接無誤后，考慮到機床中使用的X、Y、Z伺服驅動系統的結構和參數完全一致，為了迅速判斷故障部位，加快維修進度，維修時首先將X、Z兩個軸的CNC位置控制器輸出連線XC(Z軸)和XF(Y)軸以及測速反饋線XE(Z軸)與XH(Y軸)進行了對調。這樣，相當于用CNC的Y軸信號控制Z軸，用CNC的Z軸信號控制Y軸，以判斷故障部位是在CNC側還是在驅動側。經過以上調換后開機，發現故障現象不變，說明本故障與CNC無關。在此基礎上，為了進一步判別故障部位，區分故障是由伺服電動機或驅動器引起的，維修時再次將Y、Z軸速度控

46、制單元進行了整體對調。經試驗，故障仍然不變，從而進一步排除了速度控制單元的原因，將故障范圍縮小到Y軸直流伺服電動機上。為此，拆開了直流伺服電動機，經檢查發現，該電動機的內裝測速發電機與伺服電動機間的聯接齒輪存在松動，其余部分均正常。將其聯接緊固后，故障排除。 2022-2-1151例例7-23 分析及處理過程：分析及處理過程：從表面上看，此故障是由于干擾所致，但分別對各個接地點和機床所帶的浪涌吸收器做了檢查，并作了相應的處理，啟動機床并沒有好轉。又檢查了各軸的伺服電動機和反饋部件，均未發現異常。又檢查了各軸的NC系統的工作電壓，都滿足要求。只好用示波器查看各個點的波形，發現伺服電路板上整流塊的

47、交流輸入電壓波形不對，往前檢查，發現一輸入匹配電阻有問題，取下后測量，阻值變大。換上相應阻值的電阻后，機床運行正常。2022-2-1152例例7-24分析及處理過程：分析及處理過程：根據故障現象，判斷電氣接觸有問題。先查供電，將機床停下用萬用表測伺服電源BUG電壓正常，+24V供電正常；再查控制線路，CNC到PLC、到X軸伺服單元電纜接觸良好，X軸伺服到X軸電動機電纜正常；測電動機亦無斷路、短路、發熱現象，故確認電氣無問題。再查機械傳動，用手擰X軸絲杠，轉動輕松、靈活，無阻滯、卡死現象，則判斷機械應該沒問題。鑒于伺服斷電半小時后開機又正常，有時幾天不報警，故判斷伺服及電動機不應有大問題，檢查陷

48、入困境。因任務緊，機床暫時帶病工作。后加工時無意中測量一控制變壓器進線380V電壓，發現只有290V，比正常值低90V左右，且不穩定；跟蹤查到電柜總空氣開關，測開關進線電壓正常，開關出線有兩線線電壓偏低且波動較大；機床各軸停下時，電壓又上升至380V左右。至此，故障根源終于找到。停電拆下總空氣開關，發現有一觸點燒蝕，造成接觸不良。機床不加工時，總電流小，空氣開關不良觸點壓降小，看上去供電正常，不易察覺；機床切削加工時，總電流大，不良觸點壓降相應增大，造成伺服單元電源不正常而報警停機。2022-2-1153例例7-25分析及處理過程：分析及處理過程：FANUC 3MA系統顯示ALM 31報警的含

49、義是“坐標軸的位置跟隨誤差大于規定值”。通過系統的診斷參數DGN 800、801、802檢查，發現機床停止時DGN 800(X軸的位置跟隨誤差)在1與2之間變化；DGN801 (Y軸的位置跟隨誤差)在1與1之間變化；但DGN802 (Z軸的位置跟隨誤差)值始終為“0”。由于伺服系統的停止是閉環動態調整過程，其位置跟隨誤差不可以始終為“0”，現象表明Z軸位置測量回路可能存在故障。為進一步判定故障部位，采用交換法，將Z軸和X軸驅動器與反饋信號互換，即：利用系統的X軸輸出控制Z軸伺服，此時，診斷參數DGN 800數值變為0，但DGN 802開始有了變化，這說明系統的Z軸輸出以及位置測量輸入接口無故障

50、。故障最大的可能是Z軸伺服電動機的內裝式編碼器或編碼器的連接電纜存在不良。通過示波器檢查Z軸的編碼器，發現該編碼器輸出信號不良；更換新的編碼器，機床即恢復正常。 2022-2-1154例例7-26 分析與處理過程：分析與處理過程：FANUC 6M系統ALM401報警的內容同前，ALM411報警的含義是“運動時X軸跟隨誤差超過”。 進一步分析、試驗，發現系統全部參數設置正確，開機時驅動器無報警，且利用增量方式或手輪方式少量移動X軸(0.2mm)，機床仍無報警，且顯示變化，但電動機不轉。通過診斷參數檢查X軸跟隨誤差DGN800的值，發現在X軸運動時，其值不斷增加，當超過200時，即出現報警，這一點

51、與系統的“停止時允差”監控參數一致。 由于機床開機時速度控制單元均無報警，且CNC跟隨誤差能變化，初步判定機床的CNC與速度控制單元均無故障。利用萬用表測量驅動器的VCMD(速度給定電壓)輸入，發現此值始終為“0”，即：故障原因為CNC的速度給定電壓未輸入到驅動器。 在故障確定后，檢查CNC至速度控制單元的連線，發現X軸速度給定輸出線中間已斷裂；重新連接后，故障排除，X軸即可正常工作。 2022-2-1155例例7-27分析與處理過程：分析與處理過程：數控機床發生跟隨誤差超過報警，其實質是實際機床不能到達指令的位置。引起這一故障的原因通常是伺服系統故障或機床機械傳動系統的故障。 由于機床伺服進

52、給系統為全閉環結構，無法通過脫開電動機與機械部分的連接進行試驗。為了確認故障部位，維修時首先在機床斷電、松開夾緊機構的情況下，手動轉動Z軸絲杠，未發現機械傳動系統的異常，初步判定故障是由伺服系統或數控裝置不良引起的。為了進一步確定故障部位，維修時在系統接通的情況下，利用手輪少量移動Z軸(移動距離應控制在系統設定的最大允許跟隨誤差以內，防止出現跟隨誤差報警)，測量Z軸直流驅動器的速度給定電壓，經檢查發現速度給定有電壓輸入，其值大小與手輪移動的距離、方向有關。由此可以確認數控裝置工作正常，故障是由于伺服驅動器的不良引起的。 檢查驅動器發現，驅動器本身狀態指示燈無報警，基本上可以排除驅動器主回路的故

53、障。考慮到該機床X、Z軸驅動器型號相同，通過逐一交換驅動器的控制板確認故障部位在6RA26*直流驅動器的A2板。根據SIEMENS 6RA26*系列直流伺服驅動器的原理圖，逐一檢查、測量各級信號，最后確認故障原因是由于A2板上的集成電壓比較器N7(型號：LM348)不良引起的：更換后，機床恢復正常。2022-2-1156例例7-28 分析及處理過程：分析及處理過程：因故障發生時系統不報警，但故障明顯，故通過交換法檢查，確定故障部件應在X軸伺服電動機與絲杠傳動鏈一側；折卸電動機與滾珠絲杠之間的彈性聯軸器，單獨通電檢查電動機。檢查結果表明，電動機運行時無振動現象，顯然故障部位在機械傳動部分。脫開彈

54、性聯軸器，用扳手轉動滾珠絲杠進行手感檢查，發現工作臺X軸方向位移接近行程終端時，感覺到阻力明顯增加。拆下工作臺檢查，發現滾珠絲杠與導軌不平行，故而引起機械轉動過程中的振動現象。經過認真修理、調整后重新裝好，故障排除。2022-2-1157例例7-29 分析及處理過程：分析及處理過程：出現123號報警的原因是跟蹤誤差超出了機床數據TEN345/N346中所規定的值。導致此種現象有三個可能：位置測量系統的檢測器件與機械位移部分連接不良；傳動部分出現間隙，位置閉環放大系數KV不匹配。通過詳細檢查和分析，初步斷定是后兩個原因，使方滑枕（Z軸）運行過程中產生負載擾動而造成位置閉環振蕩。基于這個判斷，我們

55、首先修改了設定閉環KV系數的機床數據TEN152，將原值S1333改成S800，即降低了放大系數，有助于位置閉環穩定。經試運行發現雖振動減弱，但未徹底消除。這說明機械傳動出現間隙的可能性增大，可能是滑枕鑲條松動、滾珠絲杠或螺母竄動。對機床各部位采用先易后難，先外后內逐一否定的方法，最后查出故障源，滾珠絲杠螺母背帽松動，使傳動出現間隙，當Z軸運動時，由于間隙造成的負載擾動導致位置閉環振蕩而出現抖動現象。緊好松動的背帽，調整好間隙，并將機床數據TEN152恢復到原值后，故障消除。2022-2-1158例例7-30 分析與處理過程：分析與處理過程：FANUC 0i系統發生ALM411報警的含義是移動

56、過程中位置偏差過大；ALM414的含義是數字伺服報警(Z-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)。 檢查Z軸驅動器顯示“8”，表明Z軸IPM報警，可能的原因是Z軸過電流、過熱或IPM控制電壓過低。利用系統診斷參數DGN200檢查發現DGN200 bit5=“1”，表明Z軸驅動器出現過電流報警。 根據以上診斷、檢查，可以初步確認故障原因為Z軸過電流。考慮到機床的伺服進給系統為半閉環結構，維修時脫開了電動機與絲杠間的聯軸器，手動轉動絲杠，發現該軸運動十分困難，由此確認故障原因在機械部分。 進一步檢查機床機械部分，發現Z軸導軌表面無潤滑油，檢查機床潤滑系統的定量分油器，確認定量分油

57、器不良。更換定量分油器后，通過手動潤滑較長時間，保證Z導軌潤滑良好后，再次開機試驗，報警消失，機床恢復正常工作。2022-2-1159例例7-31分析與處理過程：分析與處理過程：根據報警內容，可診斷故障發生在換刀裝置和刀庫兩部分，由于相應的位置檢測開關無信號送至PLC的輸入接口，從而導致機床中斷換刀。造成開關無信號輸出的原因有兩個：一是由于液壓或機械上的原因造成動作不到位而使開關得不到感應；二是電感式開關失靈。首先檢查刀庫中的接近開關，用一薄鐵片去感應開關，以排除刀庫部分接近開關失靈的可能性；接著檢查換刀裝置機械臂中的兩個接近開關，一是“臂移出”開關SQ21，一是“臂縮回”開關SQ22。由于機

58、械臂停在行程中間位置上，這兩個開關輸出信號均為“0”，經測試，兩個開關均正常。 機械裝置檢查：“臂縮回”動作是由電磁閥YV21控制的，手動電磁閥YV21，把機械臂退回至“臂縮回”位置，機床恢復正常，這說明手控電磁閥能換刀裝置定位，從而排除了液壓或機械上阻滯造成換刀系統不到位的可能性。由以上分析可知，PLC的輸入信號正常，輸出動作執行無誤。問題在PLC內部或操作不當。經操作觀察，兩次換刀時間的間隔小于PLC所規定的要求，從而造成PLC程序執行錯誤引起故障。對于只有報警號而無報警信息的報警，必須檢查數據位，并與正常數據相比較，明確該數據位所表示的含義，以采取相應的措施。 2022-2-1160例例

59、7-32 分析及處理過程：分析及處理過程：刀庫停在隨機位置，會影響開機刀庫回零。故障發生后盡快用螺釘旋具打開刀庫伸縮電磁閥手動鈕讓刀庫伸出，用扳手擰刀庫齒輪箱方頭軸，將刀庫轉到與主軸正對，同時手動取下當前刀爪上的刀具，再將刀庫電磁閥手動鈕關掉，讓刀庫退回。經以上處理，來電后，正常回零可恢復正常。 2022-2-1161例例7-33 分析及處理過程：分析及處理過程：觀察刀庫無偏移錯動，故懷疑主軸定向有問題，主軸定向偏移會影響換刀。將磁性表吸在工作臺上，將百分表頭壓在主軸傳動鍵上平面，用手搖脈沖發生器，移動X軸，看兩鍵是否等高。通過調整參數6531，將兩鍵調平，再換刀，故障排除。2022-2-11

60、62例例7-34 分析及處理過程：分析及處理過程：手爪不能將主軸中刀具拔出的可能原因： 刀庫不能伸出； 主軸松刀液壓缸未動作； 松刀機構卡死。 復位，消除報警：如不能消除，則停電、再送電開機。用手搖脈沖發生器將主軸搖下，用手動換刀換主軸刀具，不能拔刀，故懷疑松刀液壓缸有問題。在主軸后部觀察，發現松刀時，松刀缸未動作，而氣液轉換缸油位指示無油，檢查發現其供油管脫落，重新安裝好供油管，加油后，打開液壓缸放氣塞放氣兩次，松刀恢復正常。 2022-2-1163例例7-35 分析及處理過程：分析及處理過程：現場觀察，主軸處于非定向狀態，可以斷定換刀過程中，定向偏移，卡住；而根據報警號分析，說明主軸試圖恢