第7章数控机床故障诊断及维护实例

例3：一台德国WOTAN新数控铣床在调试中出现X轴无指令而愈转愈快现象，无报警。分析与处理过程：这种失控现象必定与速度“正”反馈有关。但按接线标签检查无误。试将电机上测速发电机两根输出线——速度反馈线调换位置重接(反接)，上电时手在急停键旁(便于立即急停)。结果X轴恢复正常。证实外方标签有误导致速度“正反馈”接线错误。例4：PNE710数控车床出现Z轴进给失控：无论点动或程序进给，导轨一旦移动就不停止，直到按下急停键为止。分析与处理过程：这种现象大致可以将故障定位于Z轴位置环。移而不止现象必然与位置反馈信号丢失有关。拆下检查位置反馈线及其插头完好。交换法：将X轴脉冲编码器信号接入Z轴位控器反馈端口，并作相应设定。上电点动无此现象。故障定位：Z轴脉冲编码器故障。拆下该编码器检查发现：编码器里发光管损坏导致无反馈信号输出。更换编码器，并注意不同型号编码器的容量参数设置后，故障排除。第7章数控机床故障诊断及维护实例第7章数控机床故障诊断及维护实例7．2开关失效与实例分析开关失效的成因与故障现象有：1．触点接触不良、接线的连接不良或动断触头短路，造成电路不通或被控电器不动作。2．机构不良(弹簧失效或卡住)与损坏、安装欠妥、松动或移位，造成开关不动作或者误动作。3．污染、接地不良与绝缘不良会造成漏电与开关短路。4．失效，就是指失去正常的功能。开关的失效，除了其本身质量与使用寿命问题外，还有外部原因。如触点的烧损与氧化；使用时间太长、太频繁；环境恶劣造成触头的污染、短路；安装位置不到位、不稳固可靠，接线不稳固以及绝缘性差等。由于开关的失效，会导致机床的启停、被控制的电器不动作与误动作等故障现象。因此，尤其对频繁使用的老机床，必须考虑开关的失效问题。第7章数控机床故障诊断及维护实例例:SIMENS820系统的匈牙利MKC500卧式加工中心，出现工作台不能移动现象，CRT上显示7020报警。故障分析与排除：7020报警为工作台交换门错误。故障特征：硬件故障的软件报警→PLC报警。查出工作台交换门用复合行程开关SQ35控制。检查行程开关SQ35未发现异常。由此可判断可能的两个故障点是：PLC输入板或输出板相关接口电路故障或行程开关故障。（按照概率最可能的故障是行程开关故障）为确定故障点，调用实时PLC的I/O接口信息表，采用接口分析法。查资料：SQ35复合触头开关的地址位/标志位如下：E10．6E10．7正常运行时接口信号状态：“l”(闭合)“0”(打开)诊断表实时接口信号状态：“0”“0”状态对比，判出故障点：E10.6未闭合。仔细检查发现SQ35压合不良从而使E10.6接触不良。用细砂纸擦去氧化膜，用酒精清理，故障排除。第7章数控机床故障诊断及维护实例7．3爬行和振动的分析7．3．1爬行和振动的分析数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行过程中，出现移动部件开始时不能启动，启动后又突然作加速运动，而后又停顿，继而又作加速运动，如此周而复始。这种移动部件一停一跳，一慢一快的运动现象，称为爬行。而当其以高速运行时，移动部件又出现明显的振动。这一故障现象就是典型的进给系统的爬行与振动故障。排除数控机床进给系统爬行与振动故障的具体做法可参考如下步骤进行：1．按故障发生的部位分析2．机械部分造成爬行与振动的原因如果在机械部分，首先应该检查导轨副其次，要检查进给传动链另外，关注导轨副的润滑也有助于分析爬行问题第7章数控机床故障诊断及维护实例3．进给伺服系统4．综合分析7．3．2爬行和振动的故障诊断实例例7：某加工中心运行时，工作台X轴方向位移过程中产生爬行现象故障，故障发生时系统不报警。分析及处理过程：对于爬行现象，我们先检查是否过载，是否润滑不良这些容易看到的表面现象，经检查都正常。再检查联轴器是否连接松动或产生裂纹等，也没发现问题，接着查看了增益系数，发现也正常。再脱开弹性联轴器，用扳手转动滚珠丝杠进行手感检查。通过手感检查，感觉到似乎有故障存在，且丝杠的全行程范围均有这种爬行现象。折下滚珠丝杠检查，发现滚珠丝杠螺母在丝杠副上转动不畅，故而引起这种故障。折下滚珠丝杠螺母，发现螺母内的反相器处有脏物和小铁屑，因此钢球流动不畅，时有爬行现象。经过认真清洗和修理，重新装好，故障排除。第7章数控机床故障诊断及维护实例7．4数控车床故障诊断7．4数控车床故障诊断7．4．1CNC系统故障诊断实例例9：德国PITTLER公司的双工位专用数控车床装配西门子810T系统，自动关机故障。故障现象：自动加工时，右工位的数控系统经常出现自动关机故障，重新启动后，系统仍可工作，而且每次出现故障时，NC系统执行的语句也不尽相向。例10：某数控车床配置FANUC一7CT系统，出现死机故障。初期启动NC系统时一般要起停2～3次才能成功；后来，无论如何也不能进入监控状态，处于“死机”状态。无任何报警信息。例13：南京大方JWK系统数控车床的步进电动机出现失步故障。第7章数控机床故障诊断及维护实例例15：南京JN系列数控系统车床手动调整时，X、Z轴均不能移动，电动刀架也不能转动，但机床无任何报警。例16：南京东方CORINC0800系统用“自动加工”功能进行自动加工，在执行换刀指令过程中，控制系统时常出现自动复位现象。CRT显示屏回到初始画面，自动加工中断，使自动加工无法正常运行。7．4．2伺服系统故障诊断实例例17：德国产PNE710L数控车床，采用SINUMERIK5T数控系统。在正常加工过程中，随机突然出现拖板高速移动，曾发生撞坏工件和卡盘、刀架的严重事故，由早期几个月一次，发展到每天几次，出现故障时必须按急停按钮才能停止。例18：南京JN系列数控系统Z轴出错，致使刀具损坏。例19：GFNDM25/100全功能数控车床出现X轴无进给命令自动上下抖动故障现象。第7章数控机床故障诊断及维护实例第7章数控机床故障诊断及维护实例例21：配备某系统的数控车床在运行过程中，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。7．4．3主轴系统故障诊断实例例:某配置SIEMENS6RA26××系列直流主轴驱动器的数控车床，开机后显示主轴报警。例22：济南第一机床厂MJ-50数控车床，采州FANUC0T系统。机床主轴运转当中突然出现速度往下大幅度波动。从实际转速和CRT实际检测值显示也可以看出。故障初发时，很快又恢复正常，但一段时间后，故障重复出现，已不能继续加工，无任何报警显示。第7章数控机床故障诊断及维护实例7．4．4刀架系统故障诊断实例例24：某西门子810T系统出现刀架转动不到位故障。例25：经济型数控车床，采用南京江南机床数控工程公司JN系列数控系统，刀架为常州市武进机床数控设备厂为JN系列数控系统配套生产的LD4———I型电动刀架。该机床在产品加工过程中，发现有加工尺寸不能控制的现象，操作者每次在系统中修改参数后，数码显示器显示的尺寸与实际加工出来的尺寸相差悬殊，且尺寸的变化无规律可循。即使不修改系统参数，加工出来的产品尺寸也在不停地变化。例26：德州SAG210/2NC数控车床系统发出换刀指令后，上刀体连续运转不停或在某规定刀位不能定位。7．5数控铣床故障诊断7．5．1CNC系统故障诊断实例第7章数控机床故障诊断及维护实例例27：数控铣床，配置F-6M糸统。当用手摇脉冲发生器使两个轴同时联动时，出现有时能动，有时却不动的现象，而且在不动时，CRT的位置显示画面也不变化。例28：日本三井精机产数控铣床，采用FANUC6M数控系统，工作时产生过载报警和爬行现象。例29：某配套FANUCOMC的数控铣床(二手机床)，开机后，CNC显示“NOTREADY”，伺服驱动器无法起动。例30：某配套FANUC6M的数控铣床，在长期停用后首次开机，出现电源无法接通的故障。7．5．2伺服系统故障诊断实例7．5．2伺服系统故障诊断实例例32：一台配套：FANUC7M系统的数控铣床，开机时，系统CRT显示ALM05、ALM07报警。故障检查与分析：FANUC7M系统ALM05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”。第7章数控机床故障诊断及维护实例例33：某配套FANUC3MA系统的数控铣床，在运行过程中，系统显示ALM31报警。例34：一台配套FANUC6ME系统的数控铣床，X轴在静止时机床工作正常，无报警；但在X轴运动过程中，出现振动，伴有噪声。例36：XK715F数控铣床按程序加工切削运行时发现，工作台Y轴位移过程中，存在正方向运行正常，而反方向声响异常的故障现象，系统不报警。7．5．3主轴系统故障诊断实例例38：一台配套FANUC7系统的数控铣床，主轴在自动或手动操作方式下，转速达不到指令转速，仅有1～2r/min，正、反转情况相同，系统无任何报警。例39：某数控铣床出现Z轴超程报警。第7章数控机床故障诊断及维护实例7.5.4工作台故障诊断实例例41：某数控铣床在机床使用过程中，回转工作台经常在分度后出现不能落入鼠牙定位盘内，机床停止执行下面指令。例42：XK715F数控铣床自动或手动方式运行时，发现工作台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。例43：XK715F型数控铣床手动方式运行时，发现工作台Y轴方向运行时存在明显的抖动(振动)现象，CRT没有报警信号显示。7．6加工中心故障诊断7．6．1数控铣削加工中心故障诊断1.CNC系统故障实例与诊断例45：TH6350卧式加工中心在工作中多次发生掉电故障，有时甚至无法启动。例46：一台由大连机床厂生产的TH6263加工中心，配FANUC7M系统。机床起动后在CRT上显示05、07号报警。第7章数控机床故障诊断及维护实例2.伺服系统故障诊断实例例47：一台配套FANUC7M系统的加工中心，开机时，CRT显示ALM05、ALM07报警。故障检查与分析：FANUC7M系统发生05号报警的含义是系统处于急停状态；ALM07报警的含义是“伺服驱动系统未准各好”。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，分析故障可能的原因有：（1)测速发电机或脉冲编码器不良。（2)电动机电枢线断线或连接不良。（3)速度控制单元不良。例48：一台配套。FANUC7M系统的立式加工中心，开机时，系统出现ALM05、07和37号报警。例49：一台配套FANUC6ME的加工中心，在加工过程中突然停机，CRT显示401、410、420报警。第7章数控机床故障诊断及维护实例3.主轴系统故障诊断实例例52：一台配套FANUC6系统的立式加工中心，在加工过程中，机床出现剧烈抖动、交流主轴驱动器显示AL-04报警。例53：一台配套FANUC15型直流主轴驱动的加工中心，主轴在起动后，运转过程中声音沉闷；当主轴制动时，CRT显示“FEEDHOLD”，主轴驱动装置的“过电流”报警指示灯亮。例54：一台配套FANUC6M系统的卧式加工中心，手动、自动方式下，主轴均不旋转，驱动器、CNC无报警显示。例55：一台配套FANUC11M系统的卧式加工中心，当执行：M06换刀指令时，在主轴定向过程中，主轴驱动器发生AL-02报警。4．工作台故障诊断实例例57：匈牙利MKC-500卧式加工中心，采用SINUMERIK820M数控系统。自动加工过程中，机床加工程序已执行完L60子程序中的M06功能，门帘已打开，但A、B工作台无交换动作，程序处于停止状态，且数控系统无任何报警显示。第7章数控机床故障诊断及维护实例例58：TH6263加工中心，开机后工作台回零不旋转且出现05号、07号报警。例59：匈牙利MKC500卧式加工中心工作时出现工作台分度盘不回落，并产生7035号报警。7.6.2数控车削加工中心故障诊断例60：某配套FANUC系统的车削中心打雷后出现死机。例61：某配置FANUCOTD系统的数控车削