数控机床故障诊断与维护第七章课件.ppt

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1、2022/12/11,1,7.1 数控机床机械结构故障诊断及维修实例,例7-1 主轴出现噪声的故障维修故障现象：主轴噪声较大主轴无载情况下，负载表指示超值分析及处理过程：见7-1例7-2 主轴定位不准确的故障维修故障现象：加工中心主轴定位不良，引发换刀过程发生中断分析及处理过程：见7-2,2022/12/11,2,例7-3 变档滑移齿轮引起主轴停转的故障维修故障现象：机床在工作过程中，主轴箱内机械变档滑移齿轮自动脱离啮合，主轴停转。分析及处理过程见7-3例7-4 电主轴高速旋转发热的故障维修故障现象；主轴高速旋转时发热严重。分析及处理过程：见7-4例7-5：电动机联轴器松动的故障维修故障现象：

2、一台数控车床，加工零件时，常出现径向尺寸忽大忽小的故障。分析及处理过程见7-5例7-6：导轨润滑不足的故障维修故障现象：TH6363卧式加工中心，Y轴导轨润滑不足。分析及处理过程见7-6,2022/12/11,3,例7-7：行程终端产生明显的机械振动故障维修故障现象：某加工中心运行时，工作台X轴方向位移接近行程终端过程中产生明显的机械振动故障，故障发生时系统不报警。分析及处理过程见7-7例7-8：电动机过热报警的维修故障现象：X轴电动机过热报警分析及处理过程见7-8例7-9：移动过程中产生机械干涉的故障维修故障现象：某加工中心采用直线滚动导轨，安装后用扳手转动滚珠丝杠进行手感检查，发现工作台X

3、轴方向移动过程中产生明显的机械干涉故障，运动阻力很大。分析及处理过程见7-9,例7-10：滚珠丝杠螺母松动引起的故障维修故障现象：其配套西门子公司生产的SINUMEDIK8MC的数控装置的数控镗铣床，机床Z轴运行（方滑枕为Z轴）抖动，瞬间即出现123号报警；机床停止运行。分析及处理过程见7-10例7-11：加工尺寸不稳定的故障维修故障现象：某加工中心运行九个月后，发生Z轴方向加工尺寸不稳定，尺寸超差且无规律，CRT及伺服放大器无任何报警显示。分析及处理过程见7-11,2022/12/11,4,例7-12：位置偏差过大的故障维修故障现象：某卧式加工中心出现ALM421报警，即Y轴移动中的位置偏差

4、量大于设定值而报警。分析及处理过程见:7-12例7-13：丝杠窜动引起的故障维修故障现象：TH6380卧式加工中心，启动液压系统后，手动运行Y轴时，液压系统自动中断，CRT显示报警，驱动失效，其它各轴正常。分析及处理过程见:7-13,2022/12/11,5,例7-14 :压力控制回路的故障维修 故障现象:压力控制回路中溢流不正常。分析及处理过程见:7-14例7-15 :速度控制回路的故障维修故障现象：速度控制回路中速度不稳定。分析及处理过程见:7-15例7-16 :方向控制回路的故障维修故障现象：方向控制回路中滑阀没有完全回位。分析及处理过程见:7-16,2022/12/11,6,例7-17

5、 阀换向滞后引起的故障维修故障现象：在图7-2a所示系统中，液压泵为定量泵，三位四通换向阀中位机能为Y型。系统为进口节流调速。液压缸快进、快退时，二位二通阀接通。系统故障是液压缸在开始完成快退动作时，首先出现向工件方向前冲，然后再完成快退动作。此种现象影响加工精度分析及处理过程见7-17例7-18 刀柄和主轴的故障维修故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴锥孔吹气，把含有铁锈的水分子吹出附着在主轴锥孔和刀柄上。刀柄和主轴接触不良。分析及处理过程见7-18,2022/12/11,7,例7-19 松刀动作缓慢的故障维修故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴松刀动作缓慢。分析及处理过

6、程见7-19例7-20 变速无法实现的故障维修故障现象：TH5840立式加工中心换挡变速时，变速气缸不动作，无法变速。分析及处理过程见7-20例7-22：某加工中心运行时，工作台分度盘不回落，发出7035报警。分析及处理过程见7-22,2022/12/11,8,例7-23：某加工中心运行时，工作台分度盘回落后，不夹紧，发出7036报警分析及处理过程见7-23例7-24：TH6236加工中心，开机后工作台回零不旋转且出现05号、07号报警。分析及处理过程见7-24例7-25：TH636加工中心，开机后工作台回零不旋转且出现05号、07号报警。分析及处理过程见7-25例7-26：在机床使用过程中，

7、回转工作台经常在分度后不能落入鼠牙定位盘内，机床停止执行下面命令。分析及处理过程见7-26,2022/12/11,9,7.2 数控系统故障诊断与维修实例,例7-27 某配套FANUC 0M的数控铣床。故障现象：在批量加工零件时，某一天加工的零件产生批量报废。故障分析见7-27例7-28 某配套FANUC 0M系统的数控机床。故障现象：回参考点动作正常，但参考点位置随机性大，每次定位都有不同的值。故障分析见7-28例7-29 某配套FANUC 0MD系统的立式加工中心。故障现象：回参考点过程中出现ALM520和Y轴过行程报警。故障分析见7-29,2022/12/11,10,例7-30 刀库转动中

8、突然停电的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀过程中刀库旋转时突遇停电，刀库停在随机位置。分析及处理过程见7-30 例7-31 换刀过程有卡滞的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀过程中，刀时有卡滞，同时声响大。分析及处理过程见7-31 例7-32 换刀不能拔刀的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀时，手爪未将主轴中刀具拔出，报警。分析及处理过程见7-32,2022/12/11,11,例7-33 换刀卡住的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型

9、号为XH754的数控机床，换刀过程快结束，主轴换刀后从换刀位置下移时，机床显示1001“spindle alarm 408 servo alarm(serialerr)”报警。分析及处理过程见7-33例7-34 换刀时间过长报警的故障维修故障现象：某配套KNDl00T系统的数控机床，在指定2号刀位时刀架旋转直至产生05号报警后停止。分析及处理过程见7-34,2022/12/11,12,7.3 进给伺服系统故障诊断与维修实例,例7-35 一台配套FANUC llM的加工中心故障现象：开机时，CRT显示SV008号报警，Z轴发生周期性振动。分析与处理过程见7-35例7-36 一台配套FANUC 0

10、M系统的加工中心。故障现象：机床起动后，在自动方式运行下，CRT显示401号报警。分析与处理过程见7-36,2022/12/11,13,例7-37 某配套FANUC 0i系统、i系列伺服驱动的立式数控铣床故障现象：在自动加工过程中突然出现ALM414、ALM411报警。分析与处理过程见7-37例7-38 某采用FANUC 0T数控系统的数控车床故障现象：开机后，只要Z轴一移动，就出现剧烈振荡，CNC无报警，机床无法正常工作。分析与处理过程见7-38例7-39 某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床故障现象：在加工过程中，经常出现伺服电动机过热报警。分析与处理过程见7-39,2022/1

11、2/11,14,例7-40某配套FANUC 0T系统的数控车床故障现象：在工作运行中，被加工零件的Z轴尺寸逐渐变小，而且每次的变化量与机床的切削力有关，当切削力增加时，变化量也会随之变大。分析过程见7-40例7-41 X轴振荡的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0MC，型号为XH754的数控机床，加工中X轴负载有时突然上升到80，同时X轴电动机嗡嗡作响；有时又正常。分析过程见7-41,2022/12/11,15,例7-42 超程报警的故障维修。,故障现象：一台配套FANUC 0MC，型号为XH754的数控机床，X轴回零时产生超程报警“OVER TRAVEL-X”分析过程见7-42例7-43

12、 一台配套FANUC 0系统的数控车床，开机后就出现414、401号报警。分析过程见7-43例7-44 FANUC 0系统351号报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0系统的数控磨床，国庆长假后第一次开机出现351号报警。分析过程见7-44,2022/12/11,16,例7-45 FANUC 0系统401号报警的故障维修故障现象：一台配套FANUC 0系统的数控磨床，开机后出现401号报警。分析与处理过程：见7-45例7-46 连接不良引起跟随超差的报警维修。故障现象：一台配套SIEMENS 810M系统、61lA驱动的卧式加工中心机床，开机后，在机床手动回参考点或手动时，系统出现AL

13、Mll20报警。故障分析及处理：见7-46,2022/12/11,17,例7-47：一台16D伺服驱动报警，电机不转。分析及处理过程：见7-47例7-48：X轴运动中,伺服电动机有异声,发出吱吱的声音,并相继出现跟踪误差过大报警。分析及处理过程：见7-48例7-49：某采用HNC21TF数控系统的数控车床，开机后，只要Z轴一移动，就出现剧烈振荡，HSV-8D报警，报警号为12，机床无法正常工作。分析及处理过程：见7-49,2022/12/11,18,例7-50：一台配套华中HSV-16伺服驱动系统的数控车床，开机或加工过程中有时出现急停报警，关机后重新开机，故障可以自动消失。分析及处理过程：

14、7-50例7-51：报“伺服没有准备好”报警，机床急停状态不变。伺服驱动单元的LED报警显示码为“5”。分析及处理过程： 7-51例7-52：配备华中数控系统的经济型车床，X轴配置为步进驱动器，一旦启动，驱动器外接保险丝即烧毁，设备不能运行。分析及处理过程： 7-52例7-53：CNC 862数控20车床X向切削零件时尺寸出现较大误差，达到0.32mm250mm，CRT无报警显示。分析及处理过程： 7-53例7-54：FAUNUC 6ME系统双面加工中心X向在运动的过程中产生振动，并且在CRT上出现NC416报警。分析及处理过程： 7-54,2022/12/11,19,7.4 PLC故障诊断与

15、维修实例,例7-55 某数控机床出现防护门关不上,自动加工不能进行的故障,而且无故障显示。例7-56 机床同上。故障现象为机床不能起动，但无报警信号。例7-57 机床同上例7-58 某FANUC 0T系统数控车床的尾座套筒的PLC输入开关如图2所示，当脚踏开关使套筒顶紧工件时，系统产生报警。,2022/12/11,20,2022/12/11,21,7-1：首先检查主轴参数设定，包括放大器型号电动机型号以及伺服增益等，将检查重点放在机械侧。发现主轴轴承损坏，经更换轴承之后，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。将主轴参数00号设定为l，也即让主轴驱动系统开环

16、运行，结果噪声消失，说明速度检测器件PLG有问题。经检查，发现PLG的安装不正，调整位置之后再运行主轴电动机，噪声消失，机床能正常工作。,2022/12/11,22,7-2：首先检查主轴参数设定，包括放大器型号，电动机型号以及伺服增益等，在确认无误后，则将检查重点放在机械侧。发现主轴轴承损坏，经更换轴承之后，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l，也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PLG有问题。经检查，发现PLG的安装不正，调整位置之后再运行主轴电动机，噪声消失，机床能正常工作。,2022/12/11,

17、23,7-3：带有变速齿轮的主传动，采用液压缸推动滑移齿轮进行变速，液压缸同时也锁住滑移齿轮。变档滑移齿轮自动脱离啮合，原因主要是液压缸内压力变化引起的。控制液压缸的O形三位四通换向阀在中间位置时不能闭死，液压缸前后两腔油路相渗漏，这样势必造成液压缸上腔推力大于下腔，使活塞杆渐渐向下移动，逐渐使滑移齿轮脱离啮合，造成主轴停转。更换新的三位四通换向阀后即可解决问题；或改变控制方式，采用二位四通，使液压缸一腔始终保持压力油。,2022/12/11,24,7-4：电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点；有两个主要热源：一是主轴轴承，另一个是内藏式主电动机。电主轴单元最凸出的问题是内藏式主电动机

18、的发热。由于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。当前高速电主轴，大多数采用角接触陶瓷球轴承。,2022/12/11,由于电主轴的运转速度高，因此对主轴轴承的动态、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#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

19、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，各喷油小孔的喷射角与轴线呈15夹角，使油雾直接喷入轴承工作区。,2022/12/11,26,7-5：检查控制系统及加工程序均正常，然后检查传动链中电动机与丝杠的联接处，发现电动机联轴器紧固螺钉松动，使得电动机轴与丝杠产生相对运动。由于半闭环系统的位置检测器件在电动机侧，丝杠的实际转动量无法检测，从而导致零件尺寸不稳定，紧固电动机联轴器后故障清除。,2022/12/11,27,7-6：TH6363卧式加工中心采用单线阻尼式润滑系统，故障产生以后，开始认为是润滑时间间隙太长，导致Y

20、轴润滑不足.将润滑电动机起动时间间隔由15min改为110min，Y轴导轨润滑有所改善但是油量仍不理想，故又集中注意力查找润滑管路问题，润滑管路完好，拧下Y轴导轨润滑计量件，检查发现计量件中的小孔堵塞。清洗后，故障排除。,2022/12/11,28,7-7：因故障发生时系统不报警，但故障明显，故通过交换法检查，确定故障部件应在X轴伺服电动机与丝杠传动链一侧；折卸电动机与滚珠丝杠之间的弹性联轴器，单独通电检查电动机。检查结果表明，电动机运行时无振动现象，显然故障部位在机械传动部分。脱开弹性联轴器，用扳手转动滚珠丝杠进行手感检查，发现工作台X轴方向位移接近行程终端时，感觉到阻力明显增加。拆下工作台

21、检查，发现滚珠丝杠与导轨不平行，故而引起机械转动过程中的振动现象。经过认真修理、调整后重新装好，故障排除。,2022/12/11,29,7-8：电动机过热报警，产生的原因有多种，除伺服单元本身的问题外，可能是切削参数不合理，亦可能是传动链上有问题。而该机床的故障原因是由于导轨镶条与导轨间隙太小，调得太紧。松开镶条防松螺钉，调整镶条螺栓，使运动部件运动灵活，保证0.03mm的塞尺不得塞入，然后锁紧防松螺钉。故障排除。,2022/12/11,30,7-9：故障明显在机械结构部分。拆下工作台，首先检查滚珠丝杠与导轨的平行度，检查合格。再检查两条直线导轨的平行度，发现导轨平行度严重超差。拆下两条直线导

22、轨，检查中滑板上直线导轨的安装基面的平行度，检查合格。再检查直线导轨，发现一条直线导轨的安装基面与其滚道的平行度严重超差（0.5mm）。更换合格的直线导轨，重新装好后，故障排除,2022/12/11,31,7-10：出现123号报警的原因是跟踪误差超出了机床数据TEN345/N346中所规定的值。导致此种现象有三个可能：位置测量系统的检测器件与机械位移部分连接不良；传动部分出现间隙，位置闭环放大系数KV不匹配。通过详细检查和分析，初步断定是后两个原因，使方滑枕（Z轴）运行过程中产生负载扰动而造成位置闭环振荡。基于这个判断，我们首先修改了设定闭环KV系数的机床数据TEN152，将原值S1333改

23、成S800，即降低了放大系数，有助于位置闭环稳定；经试运行发现虽振动减弱，但未彻底消除。,2022/12/11,32,这说明机械传动出现间隙的可能性增大；可能是滑枕镶条松动、滚珠丝杠或螺母窜动。对机床各部位采用先易后难，先外后内逐一否定的方法，最后查出故障源：滚珠丝杠螺母背帽松动，使传动出现间隙，当Z轴运动时由于间隙造成的负载扰动导致位置闭环振荡而出现抖动现象。紧好松动的背帽，调整好间隙，并将机床数据TEN152恢复到原值后，故障消除7-11：该加工中心采用三菱M3系统,交流伺服电动机与滚珠丝杠通过联轴器直接联接，根据故障现象分析故障原因是联轴器联接螺钉松动，导致联轴器与滚珠丝杠或伺服电动机间

24、产生滑动。,2022/12/11,33,7-12：该加工中心使用FANUC 0M数控系统，采用闭环控制。伺服电动机和滚珠丝杠通过联轴器直接联接。根据该机床控制原理及机床传动联接方式，初步判断出现ALM421报警的原因是Y轴联轴器不良。对Y轴传动系统进行检查，发现联轴器中的胀紧套与丝杠联接松动，紧定Y轴传动系统中所有的紧定螺钉后，故障消除。,2022/12/11,34,7-13：该故障涉及电气、机械、液压部分。任一环节有问题均导致驱动失效，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联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。检查驱动装置外部接线及内部元件的状态良

25、好，电动机与测量系统正常；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，发现丝杠上下窜动；拆开滚珠丝杠下轴承座正常；拆开滚珠丝杠下轴承座正常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。,2022/12/11,35,7-14：溢流阀主阀心卡住。如图7-1所示的压力控制回路中，液压泵为定量泵，采用三位四通换向阀，中位机能为Y型。所以，液压缸停止工作运行时，系统不卸荷，液压泵输出的压力油全部由溢流阀溢回油箱。系统中的溢流阀通常为先导式溢流阀，这种溢流阀的结构为三级同心式。三处同轴度要求较高，这种溢流阀用在高压大流量系统中，调压溢流性能较好。将系统中换向阀置于中

26、位，调整溢流阀的压力时发现，当压力值调在10MPa以下时，溢流阀工作正常；而当压力调整到高于10MPa的任一压力值时，系统会发出像吹笛一样的尖叫声，此时可看到压力表指针剧烈振动，并发现噪声来自溢流阀。其原因是因为在三级同轴高压溢流阀中，主阀心与阀体、阀盖有两处滑动配合，如果阀体和阀盖装配后的内孔同轴度超出规定要求，主阀心就不能灵活地动作，是贴在内孔某一侧作不正常运动。,2022/12/11,36,当压力调整到一定值时，就必然激起主阀心振动。这种振动不是主阀心在工作运动中出现的常规振动，而是主阀心卡在某一位置(此时因主阀心同时承受着液压卡紧力)而激起的高频振动。这种高频振动必将引起弹簧、特别是调

27、压弹簧的强烈振动，并出现共振噪声。另外，由于高压油不通过正常的溢流口溢流，而是通过被卡住的溢流口和内泄油道溢回油箱，这股高压油流将发出高频率的流体噪声。而这种振动和噪声是在系统特定的运行条件下激发出来的，这就是为什么在压力低于10MPa时不发生尖叫声的原因。,2022/12/11,37,7-15：经过分析之后，排除故障就有方向了。首先可以调整阀盖，因为阀盖与阀体配合处有调整余地；装配时，调整同轴度，使主阀心能灵活运动，无卡紧现象，然后按装配工艺要求，依照一定的顺序用定转矩扳手拧紧，使拧紧力矩基本相同。当阀盖孔有偏心时，应进行修磨，消除偏心。主阀心与阀体配合滑动面若有污物，应清洗干净，目的就是保

28、证主阀心滑动灵活的工作状态，避免产生振动和噪声。另外，主阀心上的阻尼孔，在主阀心振动时有阻尼作用，当工作油液粘度降低，或温度过高时，阻尼作用将相应减小。因此，选用合适粘度的油液和控制系统温升过高也有利于减振降噪。,2022/12/11,38,2022/12/11,39,7-16：节流阀前后压差小致使速度不稳定，在图7-1所示系统中，液压泵为定量泵，属于进口节流调速系统，采用三位四通电动换向阀，中位机能为O型。系统回油路上设置单向阀以起背压阀作用。系统的故障是液压缸推动负载运动时，运动速度达不到调定值。经检查，系统中各元件工作正常，油液温度属正常范围。但发现溢流阀的调节压力只比液压缸工作压力高0

29、.3MPa，压力差值偏小，即溢流阀的调节压力较低，再加上回路中，油液通过换向阀的压力损失为0.2MPa，这样造成节流阀前后压差值低于0.20.3MPa，致使通过节流阀的流量达不到设计要求的数值，于是液压缸的运动速度就不可能达到调定值。提高溢流阀的调节压力，使节流阀的前后压差达到合理压力值后，故障消除。,2022/12/11,40,7-17：在方向控制回路中，换向阀的滑阀因回位阻力增大而没有完全回位是最常见的故障，将造成液压缸回程速度变慢。排除故障首先应更换合格的弹簧：如果是由于滑阀精度差，而使径向卡紧，应对滑阀进行修磨或重新配制。一般阀心的圆度和锥度允差为0.0030.005mm，最好使阀心有

30、微量的锥度，并使它的大端在低压腔一边，这样可以自动减小偏心量，从而减小摩擦力，减小或避免径向卡紧力。引起卡紧的原因还可能有：脏物进入滑阀缝隙中而使阀心移动困难：间隙配合过小，以致当油温升高时阀心膨胀而卡死；电磁铁推杆的密封圈处阻力过大，以及安装紧固电动阀时使阀孔变形等。找到卡紧的原因，就好排除故障了。,2022/12/11,41,7-18：从系统中可以看出：在执行快退动作时，三位四通电动换向阀和二位二通换向阀必须同时换向。由于三位四通换向阀换向时间的滞后，即在二位二通换向阀接通的一瞬间，有部分压力油进入液压缸工作腔，使液压缸出现前冲。当三位四通换向阀换向终了时，压力油才全部进入液压缸的有杆腔，

31、无杆腔的油液才经二位二通阀回油箱。改进后的系统如图7-2b所示。在二位二通换向阀和节流阀上并联一个单向阀，液压缸快退时，无杠腔油液经单向阀回油箱，二位二通阀处于关闭状态，这样就避免了液压缸前冲的故障。,2022/12/11,42,2022/12/11,43,a) b)图7-2液压系统原理图,7-19：TH5840立式加工中心气动控制原理图如图7-3所示。故障产生的原因是压缩空气中含有水分。如采用空气干燥机，使用干燥后的压缩空气问题即可解决。若受条件限制，没有空气干燥机，也可在主轴锥孔吹气的管路上进行两次分水过滤，设置自动放水装置，并对气路中相关零件进行防锈处理，故障即可排除。,2022/12/

32、11,44,7-20：根据图7-3所示的气动控制原理图进行分析，主轴松刀动作缓慢的原因有：气动系统压力太低或流量不足。机床主轴拉刀系统有故障，如碟型弹簧破损等。主轴松刀气缸有故障。根据分析，首先检查气动系统的压力，压力表显示气压为0.6MPa，压力正常；将机床操作转为手动，手动控制主轴松刀，发现系统压力下降明显，气缸的活塞杆缓慢伸出，故判定气缸内部漏气。拆下气缸，打开端盖，压出活塞和活塞环，发现密封环破损，气缸内壁拉毛。更换新的气缸后，故障排除。,2022/12/11,45,7-21：根据图6-18所示（8、10、12为气管的直径）的气动控制原理图进行分析，变速气缸不动作的原因有：气动系统压力

33、太低或流量不足；气动换向阀未得电或换向阀有故障；变速气缸有故障。根据分析，首先检查气动系统的压力，压力表显示气压为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，检查发现有污物卡住阀心。进行清洗后，重新装好，故障排除。,2022/12/11,46,2022/12/11,47,图7-3 TH5840立式加工中心气动控制原理图,7-22：工作台分度盘不回落与工作台下面的SQ25、SQ28传感器有关。由PLC输入状态信息知：传感器工作状态SQ28即E10.6为“1”，表明工作台分度盘旋转到位信号已经发出：SQ25即E10.0为“0”

34、，说明工作台分度盘未回落，故输出A4.7始终为“0”，造成YS06电磁阀不吸合，工作台分度盘不能回落而发出7035报警，即PLC输入状态信息E10.0为“1”。检查机床液压系统，发现YS06电磁阀已经带电但是阀心并没有换向，用手动YS06电磁阀后，工作台分度盘回落，PLC输入状态信息E10.0为“1”，报警解除。拆换新的换向阀后，故障排除。,2022/12/11,48,7-23：工作台分度盘不夹紧与工作台下面的SQ25传感器有关。由PLC输入状态信息知：传感器工作状态SQ25即E10.0为“0”，表明工作台分度盘落下到位信号未发出，故输出A4.6始终为“0”，造成YS05电磁阀不吸合，而发出7

35、036报警。检查工作台分度盘落下传感器SQ25和挡铁，发现挡铁松动，传感器与挡铁间隙太大，因此传感器SQ2未发出工作台分度盘落下到位信号。重新紧固挡铁，调整挡铁与传感器之间为0.150.2mm后，故障排除。,2022/12/11,49,7-24：利用梯形图和状态信息首先对工作台夹紧开关8Q6的状态进行检查。138.0为“1”正常。手动松开工作台时，138.0由“1”变位“0”，表明工作台能松开。回零时，工作台松开了，地址211.1TABSC由“0”变位“1”，然而经2000ms延时后，由“1”变成了“0”，致使工作台旋转信号无。是电动机过载还是工作台液压有问题？经过反复几次试验，发现工作台液压

36、有问题。其正常工作压力为4.04.5MPa，在工作台松开抬起时，液压由4MPa下降到2.5MPa左右，泄压严重，致使工作台未完全抬起，松开延时后，无法旋转，产生过载。拆开工作台，解体检查，发现活塞支承环O形圈均有直线性磨损，其状态能通压力油液。液压缸内壁粗糙，环状刀纹明显，精度太差。更换液压缸套和密封圈，重装调整试车后，运行正常，故障消除。,2022/12/11,50,7-25：此故障完全按上例方法检查。检查状态信息，同上例一样；查液压也正常。故障显示是过载，是电动机问题还是工作台机械故障？首先，我们检查电动机（此项检查较为容易），将刀库电动机与工作台电动机交换（型号一致），故障仍未消除，故判

37、断故障出现在机械方面。将工作台卸开发现鼠齿盘中的6组碟簧损坏不少。更换碟簧后，工作台仍不旋转。仍利用梯形图和状态信息检查，发现139.3INP.M信息由“1”变位了“0”，139.5SALM.M由“0”变位了“1”，即简易定位装置在位信号灯不亮，不在位，且报警。手动旋转电动机使之进入在位区后，“INP”变位“1”，灯亮，故障消除。,2022/12/11,51,7-26：回转工作台在分度后出现不能落入鼠牙定位盘内，发生顶齿现象，是因为工作台分度不准确所致。工作台分度不准确的原因可能有电气问题和机械问题，首先检查机床电动机和电气控制部分（因此项检查较为容易）。机床电气部分正常，则问题出在机械部分，

38、可能是伺服电动机至回转台传动链间隙过大或转动累计间隙过大所致。拆下传动箱，发现齿轮、蜗轮与轴键联接间隙过大，齿轮啮合间隙超差过多。经更换齿轮、重新组装，然后精调回转工作台定位块和伺服增益可调电位器后，故障排除。,2022/12/11,52,7-27：经对工件进行测量，发现零件的全部尺寸相对位置都正确，但X轴的全部坐标值都相差了整整10mm。分析原因，导致X轴尺寸整螺距偏移(该轴的螺距是10mm)的原因是由于参考点位置偏移引起的。对于大部分系统，参考点一般设定于参考点减速挡铁放开后的第一个编程器的“零脉冲”上；若参考点减速挡块放开时刻，编码器恰巧在零脉冲附近，由于减速开关动作的随机性误差，可能使

39、参考点位置发生1个整螺距的偏移。这一故障在使用小螺距滚珠丝杠的场合特别容易发生。故障处理，对于此类故障，只要重新调整参考点减速挡块位置，使得挡块放开点与“零脉冲”位置相差在半个螺距左右，机床即可恢复正常工作。本机床经以上处理后，故障排除，机床恢复正常工作。,2022/12/11,53,7-28：由于机床回参考点动作正常，证明机床回参考点功能有效。进一步检查发现，参考点位置虽然每次都在变化，但却总是处在参考点减速挡块放开后的位置上。因此，可以初步判定故障的原因是由于脉冲编码器“零脉冲”不良或丝杠与电动机间的联接不良引起的故障。为确认问题的原因，鉴于故障机床伺服系统为半闭环结构，维修时脱开了电动机

40、与丝杆间的联轴器，并通过手动压参考点减速挡块，进行回参考点试验；多次试验发现，每次回参考点完成后，电动机总是停在某一固定的角度上。以上证明，脉冲编码器“零脉冲”无故障，问题的原因应在电动机与丝杠的联接上。仔细检查发现，该故障是由于丝杆与联轴器间的弹性胀套配合间隙过大，产生联接松动。,2022/12/11,54,7-29经检查，机床“回参考点减速”开关以及CNC的信号输入均正常，因此初步分析原因是由于参数设定不当引起的故障。仔细观察Y轴回参考点动作过程，发现“回参考点减速”开关未压到，CNC就出现了ALM520报警，ALM520报警的意义是：机床到达“软件限位”位置，即机床移动距离值超过了系统参

41、数设定的软件行程极限值。此类故障可以通过重新设定参数进行解决。,2022/12/11,55,故障处理：将机床运动到正常位置，进行手动回参考点，并利用手动方式压上“回参考点减速”开关，进行回参考点，验证回参考点动作的正确性。在回参考点动作确认正确后，通过MDICRT面板，修改软件限位参数(为了方便可以直接将其改为最大值99999999)。再次执行正常的手动回参考点操作，机床到达参考点定位停止。恢复软件限位参数由99999999改回原参数值再次执行正常的手动回参考点操作，机床动作正常，报警消除。,2022/12/11,56,7-30：刀库停在随机位置，会影响开机刀库回零。故障发生后尽快用螺钉旋具打

42、开刀库伸缩电磁阀手动钮让刀库伸出，用扳手拧刀库齿轮箱方头轴，将刀库转到与主轴正对，同时手动取下当前刀爪上的刀具，再将刀库电磁阀手动钮关掉，让刀库退回。经以上处理，来电后，正常回零可恢复正常。7-31：观察刀库无偏移错动，故怀疑主轴定向有问题，主轴定向偏移会影响换刀。将磁性表吸在工作台上，将百分表头压在主轴传动键上平面，用手摇脉冲发生器，移动X轴，看两键是否等高。通过调整参数6531，将两键调平；再换刀，故障排除。,2022/12/11,57,7-32：手爪不能将主轴中刀具拔出的可能原因有：刀库不能伸出；主轴松刀液压缸未动作；松刀机构卡死。复位，消除报警：如不能消除，则停电、再送电开机。用手摇脉

43、冲发生器将主轴摇下，用手动换刀换主轴刀具，不能拔刀，故怀疑松刀液压缸有问题。在主轴后部观察，发现松刀时，松刀缸未动作，而气液转换缸油位指示无油，检查发现其供油管脱落，重新安装好供油管，加油后，打开液压缸放气塞放气两次，松刀恢复正常,2022/12/11,58,7-33：现场观察，主轴处于非定向状态，可以断定换刀过程中，定向偏移，卡住；而根据报警号分析，说明主轴试图恢复到定向位置，但因卡住而报警关机。手动操作电磁阀分别将主轴刀具松开，刀库伸出，手工将刀爪上的刀卸下，再手动将主轴夹紧，刀库退回；开机，报警消除。为查找原因，检查刀库刀爪与主轴相对位置，发现刀库刀爪偏左，主轴换刀后下移时刀爪右指刮擦刀

44、柄，造成主轴顺时针转动偏离定向，而主轴默认定向为M19，恢复定向旋转方向与偏离方向一致，更加大了这一偏离，因而偏离很多造成卡死；而主轴上移时，刀爪右指刮擦使刀柄逆转，而M19定向为正转正好将其消除，不存在这一问题。调整刀库回零位置参数7508，使刀爪与主轴对齐后，故障消除。,2022/12/11,59,7-34：05号报警的含义为“换刀时间过长”。从刀架开始正转，经过Ta时间后指定的刀架到达信号仍然没有接收到，故产生报警。因此可适当延长Ta的值，但延长后仍然会产生报警。仔细多次观察换刀过程发现有时2号刀位能找到，有时找不到，通过检查发现换刀过程中刀架到位信号找不到，进一步检查发现刀架与刀架控制

45、模块之间接触不是太好。重新连接后，故障排除。,2022/12/11,60,7-35：FANUC llM系统出现SV008报警的含义是“坐标轴停止时的误差过大”，引起本报警的可能原因有：1) 系统位置控制参数设定错误。2) 伺服系统机械故障。3) 电源电压异常。4) 电动机和测速发电机、编码器等部件连接不良根据上述可能的原因，再结合Z轴作周期性振动的现象综合分析，并通过脱开电动机与丝杠的连接试验，初步判定故障原因在伺服驱动系统的电气部分。,61,为了进一步判别故障原因，维修时更换了X、Z轴的伺服电动机，进行试验，结果发现故障不变，由此判定故障原因不在伺服电动机。由于X、Y、Z伺服驱动器的控制板规

46、格一致，在更改设定、短接端后，更换控制板试验，证明故障原因在驱动器的控制板上。更换驱动器控制板后，故障排除，机床恢复正常,2022/12/11,62,7-36：FANUC OM出现401号报警的含义是“轴伺服驱动器的VRDY信号断开，即驱动器未准备好”。根据故障的含义以及机床上伺服进给系统的实际配置情况，维修时按下列顺序进行了检查与确认：1) 检查L/M/N轴的伺服驱动器，发现驱动器的状态指示灯PRDY、VRDY均不亮。2) 检查伺服驱动器电源ACl00V、ACl8V均正常。3) 测量驱动器控制板上的辅助控制电压，发现24V，15V异常。仔细检查输入电源，发现X轴伺服驱动器上的输入电源熔断器电

47、阻大于2M，远远超出规定值。经更换熔断器后，再次测量直流辅助电压，24V，15V恢复正常，状态指示灯PRDY、VRDY均恢复正常，重新运行机床，401号报警消失。,2022/12/11,63,7-37：FANUC 0i系统发生ALM411报警的含义是移动过程中位置遍差过大；ALM414的含义是数字伺服报警(Z-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)。检查Z驱动器显示“8”，表明Z轴IPM报警，可能的原因是Z轴过电流、过热或IPM控制电压过低。利用系统诊断参数DGN200检查发现DGN200 bit5=“1”，表明Z轴驱动器出现过电流报警。进一步检查机床机械部分，发现Z导轨表面

48、无润滑油，检查机床润滑系统的定量分油器，确认定量分油器不良。更换定量分油器后，通过手动润滑较长时间，保证Z导轨润滑良好后，再次开机试验，报警消失，机床恢复正常工作。,2022/12/11,64,7-38：经仔细观察、检查，发现该机床的Z轴在小范围(约2.5mm以内)移动时，工作正常，运动平稳无振动：但一旦超过以上范围，机床即发生激烈振动。根据这一现象分析，系统的位置控制部分以及伺服驱动器本身应无故障，初步判定故障在位置检测器件，即脉冲编码器上。判定故障原因是由于脉冲编码器的不良引起，维修时作了以下分析与试验：1) 在伺服驱动器主回路断电的情况下，手动转动电动机轴，检查系统显示，发现无论电动机正

49、转、反转，系统显示器上都能够正确显示实际位置值，表明位置编码器的A、B、*A、*B信号输出正确。2) 由于本机床Z轴丝杠螺距为5mm，只要Z轴移动2mm左右即发生振动，因此，故障原因可能与电动机转子的实际位置有关，即脉冲编码器的转子位置检测信号C1、C2、C4、C8信号存在不良。,2022/12/11,65,根据以上分析，考虑到Z轴可以正常移动2.5mm左右，相当于电动机实际转动180，因此，进一步判定故障的部位是转子位置检测信号中的C8存在不良。按照上例同样的方法，取下脉冲编码器后，根据编码器的连接要求，在引脚N/T、J/K上加入DC5V后，旋转编码器轴，利用万用表测量C1、C2、C4、C8

50、，发现C8的状态无变化，确认了编码器的转子位置检测信号C8存在故障。进一步检查发现，编码器内部的C8输出驱动集成电路已经损坏；更换集成电路后，重新安装编码器，并按上例同样的方法调整转子角度后，机床恢复正常。,2022/12/11,66,7-39：机床伺服驱动器采用的是FANUC S系列伺服驱动器，当报警时，触摸伺服电动机温度在正常的范围，实际电动机无过热现象。所以引起故障的原因应是伺服驱动器的温度检测电路故障或是过热检测热敏电阻的不良。通过短接伺服电动机的过热检测热敏电阻触点，再次开机进行加工试验，经长时间运行，故障消失，证明电动机过热是由于过热检测热敏电阻不良引起的，在无替换元件的条件下，可