1、数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1 1页页任务务09 进给进给伺服系统维护维统维护维修主讲教师主讲教师：尹存涛：尹存涛数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2 2页页一、引入：复习FANUC数控系统进给伺服基本组成进给伺服系统伺服放大器伺服电动机检测装置机械传动组件伺服单元（SVU）伺服模块（SVM）联轴器滚珠丝杠螺母副滚动导轨丝杠固定和支承光栅尺编码器数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3 3页页复习复习：数数控机床对进给对进给伺服系统统的要求由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面。（1）精度高
2、（2）稳定性好（3）快速响应 （4）调速范围宽（5）低速大转矩（6）可逆运行数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4 4页页二、进给伺服系统各类故障的表现形式与分析思路二、进给伺服系统各类故障的表现形式与分析思路当进给伺服系统出现故障时，通常有三种表现方式：（1）在CRT或操作面板上显示报警内容和报警信息，它是利用软件的诊断程序来实现的； （2）利用进给伺服驱动单元上的硬件（如：报警灯或数码管指示，保险丝熔断等）显示报警驱动单元的故障信息； （3）进给运动不正常，但无任何报警信息。 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5 5页页位置控制器面板控制CNCPLC短路销指示灯报
3、警灯主控板工作指令脉冲位置指令速度控制器电流调节器伺服驱动电流反馈装置伺服电机测速器传动装置工作台测位器工作台速度反馈装置位置反馈装置速度指令电流指令制动装置保护装置VRDY灯POWER ON / OFFENBL灯PRDY灯报警灯七段数码显示器伺服单元380 V / 220 V / 110 V等220 V / 110 V12 V / 24 V / 5 V供电系统 (熔断器、断路器、变压器、滤波器、开关、接触器、继电器、开关电源等)分析思路：分析思路：电源电源主链主链反馈链反馈链数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6 6页页三、相关关伺服参数与调参数与调整No1826：快速指令的到位
4、宽度。No1827：切削指令的到位宽度。& 到位：定位结束。系统根据移动指令和反馈指令的差值的多少，来确定是否定位结束。& 位置偏差值存放在误差寄存器中，其值可以通过诊断DGN300读出。速度时间 X轴指令 Y轴指令到位宽度No1828：移动中的误差极限值，当误差寄存器数值超过其值，ALM411报警。No1829：静止时的误差极限值，当误差寄存器数值超过其值，ALM410报警。No1825：位置环增益，单位0.01/S误差量（P）=进给速度/60位置增益 1/检测单位数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第7 7页页No2021：负载惯量，其值决定速度增益。速度增益=(No2021+2
5、56)/256 100& 伺服的调整原则： 提高位置增益，可以改善系统的定位及加工精度，调整量以不使系统产生振动与 过冲为前提，同时所有的插补轴的增益需保持一致。 提高速度增益，可以改善电机的速度响应，提高加速能力，但过高的速度增益会 使机床产生振动。 振动出现时，可以在降低速度及位置增益之前使用转转矩指令滤滤波器进行调整，如 因机床的机械刚性等原因不能产生效果后，可降低速度及位置增益。& 转转矩指令滤滤波器：将输出的转矩指令中包含的高于设定频率的共振频率对应的转 距指令滤掉，以降低振动。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第8 8页页l伺服调整监控画面的应用：No3111#0=1操
6、作：位置增益速度增益转矩滤波器误差寄存器电机负载电流电机速度诊断200204动态位置增益& 转矩指令滤波器设定值在2000左右范围调整，进行振动抑制& 根据误差寄存器的数值和速度推算的位置增益，称之为动态位置增益& 电机负载电流%是以电机额定扭矩输出为基准，机床连续运转时的负载显示不 要超过电机额定扭矩输出的70%为宜。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第9 9页页伺服电机特性伺服电机为扭矩输出型电机，它可以提供以下三种扭矩的输出。 克服重力以及摩擦力所需要的连续扭矩，超过报过热、过载报警。 电机加速时所需要的加减速 扭矩，超过报过流报警。 克服切削阻力时输出的切削扭矩，超过报过热
7、、过载报警扭矩（nm)速度（mm/min)20406080100 1000 2000 3000 4000连续连续工作区区断续断续工作区区过流报警数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1010页页四、伺服电电源模块块的维维修1.电电源单单元输输入电电源的检查检查交流200V型交流400V型数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1111页页2.电电源容量的选择选择交流200V型交流400V型容量选择选择的不足：可能造成运运行时时的电压电压波动动，DC LINK 报报警、刹车时过车时过回生报报警。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1212页页3.输输入电电源容量的检
8、查检查电电源单单元外部电源测量电压波动如下E0-E1 E0100%7%E0：空载时电压E1：满载输出时电压& 所谓满载输出，可使电机在额定转速下运行 测量。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1313页页4.通电电后LED状态状态的显显示确认认及控制电电源的检查检查LED状态PSM数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1414页页PSM-LED不亮1）确定CX1A输入电压（220 10%）2）确认认PSM内内部保险险3）拔下PSM上除CX1A输入电源外所有线观察,如灯亮，确认外部连线。4）PSM单元本体问题数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1515页页LED
9、状态状态SVM数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1616页页SVM-LED不亮确认PSM单元的输出24V电压确认CXA2ACXA2B之间的电缆连接确认认SVM内内部保险险拔掉JFX电机编码器反馈电缆确认外部是否短路SVM单元本体故障 A20B-2100-074* A20B-2100-083*数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1717页页SVM-LED 闪烁显闪烁显示表示外部+5V 短路 拔下JFX 电机编码器反馈电缆确认 如果正常显示，则为编码器或反馈电缆故障，尝试交换判别。 如果显示仍然异常，更换SVM本体。& 因外部短路，也经常会造成系统与伺服间的通讯报警。数控
10、机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1818页页SPM电机励磁1号报警1号故障（警告）数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第1919页页LED没没有显显示1）确认PSM的电源输出+24V电压2）确认CXA2ACXA2B间电缆的连接3）确认认SPM内内部保险丝险丝4）拔下除CXA2ACXA2B之间电缆之外的所有电缆5）SPM本体故障系统统上电电后，LED显显示“- -” 闪烁闪烁，主轴单轴单元通讯没讯没有建立1）主轴通讯参数设定有误2）检查电缆的连接，系统JA7A（JA40）主轴JA7B3）更换通讯电缆4）更换主轴单元控制板5）更换系统主板数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断
11、与维护第第2020页页5.NC和伺服之间的通讯MCCOFF指令NC单元伺服模块电源模块指令反馈反馈FSSBCAX2A/2B数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2121页页MCON：NC上电后发出请求伺服准备信号MCOFF：伺服通讯正常后，发出请求电源单元准备信号MCCOFF：电源单元准备好后，发出吸合MCC触点的信号CRDY：MCC吸合后主回路上电，整流出直流300V，电源单元发出CRDY信号INTL：伺服接受CRDY信号后，发出动态制动器解锁信号RLY：动态制动器解锁后，返回给伺服的信号DRDY：伺服发送给NC的准备好信号SRDY：NC发给PMC的伺服准备好信号数控机床故障诊断与
12、维护数控机床故障诊断与维护第第2222页页lALM401 伺服V-READY OFF（未准备好）NC伺服MCONDRDY诊断358：ALM401报警的各轴相关信息，显示为十进制数，转换成16位二进制后如下。正常情况下第5位第14位全为1，如果出现ALM401，出现为0的最低位是报警的原因。正常显示为32737例： ALM401 X 、Y、Z ALM401 X、Y、Z No358 X 417 No358 X 993 Y 417 Y 993 Z 417 Z 993 No358#6=0,*ESP没有接通 No358#10=0,电源单元没有整流出直流300& 其他报报警和ALM401同时时出现现的话话
13、，请请先处处理其他报报警，ALM401可能是伴随报随报警。 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2323页页伺服电源伺服CXA2ACXA2BALM604NCFSSBlALM604 伺服间通讯异常故障原因： 确认伺服间通讯电缆 CXA2ACXA2B。 确认报警发生的伺服与前级伺服或电源控制侧板。 如果电源单元检测出的通讯异常，则会在其LED显示“P。”。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2424页页五、进给进给伺服反馈馈系统统1.光栅与栅与光栅栅尺位置检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。它的作用是检测位移和速度，发送反馈信号，构成闭环或半闭环控制。数控机床的加工精
14、度主要由检测系统的精度决定。不同类型的数控机床，对位置检测元件，检测系统的精度要求和被测部件的最高移动速度各不相同。（1）光栅的种类与精度（2）直线光栅(即长光栅) 透射光栅数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2525页页(3)圆光栅数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2626页页(4)光栅的维护1）防污:光栅尺由于直接安装于工作台和机床床身上，因此，极易受到冷却液的污染，从而造成信号丢失，影响位置控制精度。冷却液在使用过程中会产生轻微结晶，这种结晶在扫描头上形成一层薄膜且透光性差，不易清除，故在选用冷却液时要慎重。加工过程中，冷却液的压力不要太大，流量不要过大，以免形
15、成大量的水雾进入光栅。光栅最好通入低压压缩空气（105Pa左右），以免扫描头运动时形成的负压把污物吸入光栅。压缩空气必须净化，滤芯应保持清洁并定期更换。光栅上的污染物可以用脱脂棉蘸无水酒精轻轻擦除2）防振：光栅拆装时要用静力，不能用硬物敲击，以免引起光学元件的损坏。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2727页页+24VFSSB通讯X轴Y轴+24VFSSB通讯ALM 38X X轴轴ALM 38X Y轴轴分离检出器故障光栅尺或电缆故障ALM380ALM387 外置检出器的报警读数头&：除ALM385/386串行通讯报警可能涉及到分离检出器、电缆、 光栅尺故障外，其他报警主要涉及到反馈
16、元件、反馈电缆。&读数头：将测量信号转换成电信号输入到 控制回路。X轴Y轴数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2828页页2.脉冲编码编码器机床的位置与速度的反馈，需经由电机侧或机床侧的检出器，经由FSSB总线传递给系统的轴卡进行控制，其反馈元件种类如下。u内置型编码器轴卡位置/速度NC伺服驱动器FSSB电池6Vu外置型编码器轴卡位置/速度NC伺服驱动器FSSB位置/速度反馈，增量/绝对位置控制PCPC分离型检出器SDU放大器光栅尺位置反馈，增量/距离码/绝对位置控制电池6Vpc速度反馈ALM306/307/308电电池电压电压低下数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第2
17、929页页CMR分离型位置检出器误差寄存器速度控制PC参考计数器N/MNo1815#1+-指令脉冲n位置反馈结构与设馈结构与设定APCAPZOPT#0#1 #4#50：绝对位置原点未建立1：绝对位置原点建立0：相对位置控制1：绝对位置控制0：不使用SDU（半闭环）1： 使用SDU（全闭环）No1815反馈脉冲数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3030页页位置控制参数参数号含义计算公式备注1820CMRCMR为148时，设定值=2CMRCMR为1/21/27时，设定值=1/CMR+1002084柔性齿轮比 n/m编码器一转反馈1000000脉冲20852023速度脉冲数819220
18、24位置脉冲数125001821参考计数器电机一转机械移动所反馈的脉冲数半闭环 No1815#1=0CMR=指令单位检测单位nm电机一转机械移动所反馈的脉冲数 编码器一转反馈的脉冲数& 参考计数器容量设定参数也可以取其整数分之一设定。& 指令单位：NC所发出的一个脉冲所代表的指令移动距离 检测单位：检测元件反馈一个脉冲所代表的机械移动距离数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3131页页全闭环 No1815#1=1参数号含义计算公式备注1820CMRCMR为148时，设定值=2CMRCMR为1/21/27时，设定值=1/CMR+1002084柔性齿轮比 n/m需了解位置检出器的相关规
19、格20852023速度脉冲数81922024位置脉冲数编码器一转时由位置检出器所反馈的脉冲数需了解位置检出器的相关规格1821参考计数器位置检出器Z相信号的间隔CMR=指令单位检测单位nm移动一定距离所需要的脉冲数移动一定距离所反馈的脉冲数& 如果是直线型光栅尺只带有一个Z相信号时，参考计数器参数可以设定任何值， 如果是多Z相信号，而设定不按间隔设定时，可能会造成回零不准现象。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3232页页No1821：参考计数器容量（栅格间隔）& 半闭环：电机一转位置反馈的脉冲数的整数比。& 全闭环：检出器Z相间隔，单个Z相时可以设定任意值。栅栅格：以电电机Z相
20、信号为号为基准，以参参考计数计数器容量为间为间隔，由系统统等间间距产产 生的取代Z相信号号的信号号，用来来建立参参考点。例：系统指令单位1u，丝杠螺距10mm，减速比1/2，CMR=2 检测单位1u电机一转机床移动10mm/2=5mm 需反馈脉冲5mm/0.001=5000P编码器一转反馈脉冲1000000PN/M=5000/1000000=1/200速度反馈脉冲 8192 位置反馈脉冲125000参考计数器容量 5000数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3333页页例：指令单位1u，丝杠螺距10mm，减速比1/2，光栅尺分辨率0.5u， 光栅尺单Z相信号CMR=2，检测单位1u
21、假设移动10mm，系统需发送10mm/0.001=10000P机床移动10mm，光栅尺反馈10mm/0.0005=20000PN/M=10000/20000=1/2速度反馈脉冲数 8192电机一转机床移动5mm，由光栅尺反馈的脉冲5mm/0.0005=10000P位置反馈脉冲 10000P参考计数器容量 5000、6000、7000 任意值数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3434页页光电脉冲编码器的维护要点1）防污和防振 由于编码器是精密测量元件，使用环境或拆装时要与光栅一样注意防污和防振问题。污染容易造成信号丢失，振动容易使编码器内的紧固件松动脱落，造成内部电源短路。2）防松
22、 脉冲编码器用于位置检测时有两种安装方式，一种是与伺服电动机同轴安装，称为内装式编码器，如西门子1FT5、1FT6伺服电动机上的ROD320编码器，另一种是编码器安装于传动链末端，称为外装式编码器，当传动链较长时，这种安装方式可以减小传动链累积误差对位置检测精度的影响。不管是那种种安装方式，都要注意编码编码器联联接松动动的问题问题。由于联接松动，往往会影响位置控制精度。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3535页页JF1JF1JF1JF1Y轴X轴如间歇出现屏蔽干扰处理X轴Y轴n反馈馈相关关的报报警ALM 36X X轴轴ALM 36X X轴轴ALM 36X Y轴轴伺服侧板故障编码器
23、或电缆故障&：除ALM368/369串行通讯报警可能涉及到伺服侧板、电缆、 编码器故障外，其他报警主要还涉及到反馈元件、反馈电缆。ALM360ALM369 电机内置编码器的报警编码器数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3636页页1.1.数数控机床返回参参考点的必要性 （1)1)系统统通过参过参考点来来确定机床的原点位置，以正确建立机床坐标标系。（2)2)可以消除丝丝杠间间隙的累计误计误差及丝丝杠螺距误误差补偿对补偿对加工的影响响。 六、机床参参考点数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3737页页& 相对位置控制：使用相对编码器来建立参考点，机床断电后，绝对坐标位置丢失
24、。因此，每次上电后都需要进行参考点返回。& 绝对位置控制：使用绝对编码器来建立参考点，机床断电后，绝对绝对坐标标位置不丢丢失，因此，每次上电后不需要进行参考点返回。2.2.数数控机床返回参参考点的方式 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3838页页设定参考点的种类减速挡块脉冲编码器增量式绝对式标记点式无不可可以无挡块式无可以可以有挡块式有可以可以 按机床检测元件检测参考点信号方式的不同，返回机床参考点的方式有两种：一种为磁开关开关方式，另一种为栅栅格方式。2.2.数数控机床返回参参考点的方式 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第3939页页2.2.数数控机床返回参参考
25、点的方式 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4040页页2.2.数数控机床返回参参考点的方式 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4141页页2.2.数数控机床返回参参考点的方式 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4242页页2.2.数数控机床返回参参考点的方式 数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4343页页3.3.数数控机床返回参参考点的原理数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4444页页4. 与返回参考点有关的信号数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4545页页5.与返回参考点有关的参数无挡块功无挡块功能设定能设
26、定手动回参手动回参方向方向用于回参用于回参减速信号减速信号数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4646页页工作台减速开关 abaa：栅格偏移量（No1850)b：参考计数器容量（1821） 快移速度减速速度时间速度JOG+ZRN减速开关PC-Z栅格（No1420）（No1425）No1002/No1005#1=0 有挡块式6.挡块式参考点的调整数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4747页页错误错误例：太靠栅栅格/误误差减速开关栅格正确例：栅栅格的中间间“1”“0”“1”/“1”“0”“1”/减速开关栅格 因机械上不能保证证每次对减对减速挡块挡块的碰压碰压和弹弹起时间时
27、间的一致，所以如何调调整脱开挡块脱开挡块距离原点的位置（脱开挡块脱开挡块的第一个栅个栅格）就变变得非常关键关键。该调该调整不当时当时，会发会发生参参考点偏差在一个个螺距的现现象。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4848页页&当所建立的原点不是要求的位置时，可以通过No1850进行栅格偏移处理。& 在向参考点方向前进时要具有一定的速度，方向要遵循No1006#5所设定的方向。 注意：数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第4949页页7.回参参考点的故障诊断诊断 故障类类型1：找不到参参考点 主要是回参参考点减减速开关产开关产生的信号号或零标标志信号号失效。诊断时诊断时，
28、先搞清搞清方式，再对对照故障现现象，先内内后外和信号号追踪法查查找故障部位。 外机床外部的挡块挡块和开关开关，查查PLC或接口状态状态 内内零标标志，示波器查查信号号数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5050页页7.回参参考点的故障诊断诊断 故障类类型2：找不准参参考点 主要是参参考点开关挡块开关挡块位置设设置不当当引起，需重新调调整即可。例：某数数控铣铣床采用方式二回参参考点，X轴轴能进进行回参参考点操作，并并以回参参考点速度向参参考点接近，但找不到参参考点，而是一直以这这一速度向前移动动，直到碰碰到限位开关开关而急停。分析：回参动参动作正常，CNC、伺服正常，一个个速度不变变
29、，参参考点开关开关有问题问题，I/O口状态观状态观察，开关开关失效。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5151页页ALM300 请求建立参考点。采用绝对位置控制时，参考点没有建立（No1815#4=0）。 电池电压低下或断开编码器与伺服的连接造成原点的丢失。 参数被修改，如No1850、No1821、No1815#4等。 使用了轴脱开功能（No1005#7/No12#7=1）采用相应的参考点设定方法建立。8. 参考点设定时报警：数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5252页页ALM90 不能建立原点 编码器故障（一转信号不良, 该不良不会影响位置控制）。 回零时初始移
30、动速度太慢（尽量以500mm/min速度移动）。 无挡块式参考点设定时，接通参考点方式之前和之后的移动方向必须是参数设定的方向。 电机旋转的圈数不足一圈，光栅尺移动距离没超过Z相间隔。8. 参考点设定时报警：数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5353页页七、伺服放大器的屏屏蔽轴轴卡COP10AFSSBNC第一轴轴 XNC第二轴轴 YNC第三轴轴 ZNC第四轴轴 AN01020 设设定一 X Y Z A 设设定二 Y A X Z设设定一 No1023 X 1 设设定二 No1023 X 3 Y 2 Y 1 Z 3 Z 4 A 4 A 2 发那科串行伺服总线系统统l正l常l时l设l定
31、数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5454页页l拆l下l放l大l器l时轴轴卡系统统COP10AFSSB屏屏蔽该该放大器 X Y Z ANo1023 X 1 Y - 128 Z 2 A 3&如果取消的轴为绝对位置控制，则还需关断绝对位置检测参数，否则会有ALM301。& 屏蔽伺服时，会有ALM404出现，No1800.1=1忽略。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5555页页当出现伺服反馈报警或维修电机时，可以采用以下方法屏蔽系统的报警。轴轴卡系统统COP10A X Y Z A方法一：轴脱开轴脱开功能No1005 Y #7=1No12 Y #7=1轴脱开轴脱开后，相应
32、应的轴轴成互锁状态锁状态方法二：虚拟虚拟反馈馈No2009 Y #0=1No2165 Y 0设设定后，运运行该轴该轴有ALM411& 在绝对位置控制时，在不拔下反馈插头的情况下， 轴脱开轴脱开功能会造成原点丢失，产生ALM300。注意对对于重力轴脱开轴脱开要注意抱闸状态闸状态l放l大l器l存l在l时数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5656页页轴轴卡系统统COP10AFSSB屏屏蔽Y轴轴放大器 X Y Z A1112& 终端插头不插的话，屏蔽时另一轴会产生ALM401。 终终端插头插头需插插在需要屏屏蔽轴轴的编码编码器反馈馈端JFx上。l多l轴l放l大l器l单l轴l屏l蔽l时 数
33、控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5757页页八、进给进给伺服系统维护维统维护维修1.伺服放大器及伺服电电机的维护维护2.伺服驱动驱动器常见见故障诊断诊断3.维维修实实例数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5858页页 1.伺服放大器及伺服电电机的维护维护伺服放大器是精密的电子部件，对工作环境要求较高，必须按照FANUC公司的维护要求进行日常和定期维护，不能等到数控系统有故障报警时再去检查使用环境。正规的企业维护中有正常的日检、周检和月检等。应确保电气柜干燥，湿度小于90%，环境温度不能高于45，电气柜温度不能超过55，电气柜设计要注意密封，不能有过多的粉尘、油污。数控
34、机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第5959页页检查位置检查项目日常定期判断标准环境环境温度强电盘四周0-45，强电盘内部0-55环境湿度不应结露环境尘埃、油污放大器周围应保持干净环境冷却通风机床冷却风机是否旋转，流通是否通畅放大器电源电压AC200240，三相平衡放大器总体是否有异常声音和气味放大器风扇电机运转正常、振动异响、尘埃油污放大器连接器是否松动放大器电缆电缆是否发热、外皮是否破损外围电磁接触器不应出现振动、异响外围漏电断路器是否正常运行外围交流电抗器没有低微的声响伺服放大器及伺服电机的日常维护项目数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6060页页2.伺服驱动驱动器
35、常见见故障诊断诊断（1）伺服使能故障（2）伺服电动机低速时速度不稳定、负载惯量大及伺服电动机振动检查伺服驱动装置增益设定情况。（3）欠电压（4）过电压（5）过电流（6）伺服电动机过热（7）过载（8）编码器故障（9）主接触器不能接通（10）指示灯报警数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6161页页3.软软件报报警（CRT显显示）故障及处处理（1）进给伺服系统出错报警故障 （2）检测元件（测速发电动机、旋转变压器或脉冲编码器）或检测信号方面引起的故障。 （3）参数被破坏（4）主电路检测部分异常（5）超速（6）限位动作（7）过热报警故障（8）伺服单元过电流报警（9）伺服单元过电压报警引起
36、过压的通常原因及常规处理数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6262页页（10）伺服单元欠电压报警引起欠电压的通常原因及常规处理（11）位置偏差过大（12）再生故障引起此故障的通常原因及常规处理（13）编码器出错（14）漂移补偿量过大的报警数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6363页页4.进进给给伺服系统统典型维维修实实例分析实例1：“伺服单元未准备好”报警故障分析（参数丢失）实例2：“伺服单元未准备好”报警故障分析（测速发电机故障）实例3：伺服单元异常及伺服放大器故障分析实例4：W轴伺服报警故障分析实例5：驱动失败报警故障分析 实例6：伺服初始化实例数控机床故障诊断
37、与维护数控机床故障诊断与维护第第6464页页实实例1：“伺服单单元未准备备好”报报警故障分析（参数丢参数丢失）（1）故障现象：FANUC-7M系统某数控机床，CRT显示“07-Velocity Unit Not Ready”，伺服不能启动。（2）确定步骤与方法 先软后硬查参数设置是否正常，以判断故障类型。如否查RAM电池回路；如是，查反馈输入板供电问题查线路板问题。 参数检查法：调出参数设置画面，PC参数已全部丢失。 参数丢失成因：查知RAM电池接触不良而失电，而造成参数丢失。（3）排除故障：用砂纸与无水酒精重新清洁插座，装好电池。系统上电，重新输入参数。报警消除，故障排除。数控机床故障诊断与
38、维护数控机床故障诊断与维护第第6565页页实实例2：“伺服单单元未准备备好”报报警故障分析（测测速发电发电机故障）（1）故障现象：FANUC-6系统老数控机床，CRT显示“07-Velocity Unit Not Ready”，伺服不能启动。（2）确定步骤：先外后内查连接电缆，先一般后特殊查测速发动机磨损故障或污染，查反馈接口。（3）排除故障：打开电机，发现严重碳粉污染电机与测速发动机的电枢，是无速度反馈信号输出的成因。用压缩空气吹净碳粉后，以酒精清洗脏的电枢，再开机，故障消除。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6666页页实实例3：伺服单单元异异常及伺服放大器故障分析（1）故障
39、现象：一台FANUC-OM系统立式加工中心。出现#414和#410报警。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6767页页 修前调查：报警出现后能通过重新启动而消除。但在自动方式下每执行到X轴快速移动时就报警。 据理析象 故障特征：具有重演性并与X轴快移相关。故障类型：硬件故障。与快移动作有关，从而故障大定位：X轴移动电缆及其接点。 罗列成因 最可能的故障成因：X轴移动电缆的接点。 （2）重演故障与观察检查：快移时，X轴伺服电机电源线插头处相线间拉电弧。插头间的拉电弧引起相间短路，导致速度环自保护电器动作并报警。 （3）排除故障 清理搭丝并修整插头。故障排除。数控机床故障诊断与维护数
40、控机床故障诊断与维护第第6868页页 实实例4：W轴轴伺服报报警故障分析故障现象：GPM90DB-2型数控曲轴铣床多次程序中断，CRT显示“W轴伺服报警”。修前技术准备 根据技术资料画出与报警相关的系统框图，如图所示。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第6969页页 修前调查：成熟的加工程序。故障特征：软件报警，故障频次高。报警时，W轴电机停转，滑板处于制动状态（未释放）。 据理析象：故障频次高，与电器的误动作/不动作、失修卡住或接触性故障有关。报警机理：滑板制动未释放或滞后释放动作，PLC在规定时间内检测到的是“制动未释放”信号状态（如“1”）而输出“W轴伺服报警”。故障大定位：
41、W轴伺服系统最上面的链路（图4-15三条链路中）。故障类型：硬件故障（滑板制动未释放不动作成因）。 罗列成因：上面链路内的器件与连接、液压与供电系统故障，以及PLC输出接口电路或中间继电器故障。最可能的故障成因：电磁阀与滑板锈死等失效故障。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第7070页页 确定步骤：（程序中断，一般可以采用PLC程序法）这里，先一般后特殊、先简后繁：用信号强制输入法查第一条链中电磁阀输出与滑板动作。信号追踪法向前追查各个环节。信号强制输入法：断开电磁阀原接线，按其电源要求，正常的外接电源输入后，观察其输出动作不动作。故障定位：电磁阀。 故障点测试：万用表测试电磁阀线
42、圈电阻正常。判定电磁阀内机构失效卡住，导致制动不能释放。 排除故障 更换电磁阀，故障排除。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第7171页页 注意：注意：u 程序中断，一般采用PLC程序法。应该查技术资料中PLC的I/O实时状态信号，是否包括了检测流程图中的器件状态。如果没有资料可查，则可以采用画出相关的动作流程图来分析的方法。u 图4-15流程图中有两个延时：在T时刻继电器动作指令发出后延时t1后，即（T+t1)时刻发出运动指令。又必须在延时t2内PLC获得W轴伺服状态反馈信号。u 由于信道传递的堵塞与丢失或反馈链路中的故障，PLC在延时t2内没有获得正常的反馈信号，也会发出类似的
43、报警而中断程序。在t1内，未完成制动释放，但是伺服已获得运动指令来驱动W轴电机。于是电机过载报警装置必定报警反馈通知PLC而中断程序。即如本例情况，延时间隔过长，下一个动作已跟上而出现动作阻塞或过载现象。系统报警只给出了笼统的概念故障大定位于W轴伺服系统。u 思考：假如报警时检查滑板制动已释放，故障成因会有哪些？数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第7272页页 实实例5：驱动驱动失败报败报警故障分析故障现象：A980MC系统T30加工中心，手动运行Y轴时CRT出现“驱动失败”报警。修前技术准备：故障点测试：故障处理：紧固松动的螺母后丝杠不再窜动，故障排除。数控机床故障诊断与维护数控
44、机床故障诊断与维护第第7373页页实实例6：伺服初始化实实例Oi-TD系统数控车床，Z轴滚珠丝杠螺距为6 mm，伺服电机与丝杠直连，伺服电机规格为is8/3000，机床检测单位为0.001 mm，数控指令单位为0.001 mm。伺服参数初始化设置步骤如下所述。u 在MDI方式下，按下急停按键，再按下功能键OFS/SET，再单击【设定】，选择设定页面，确认“写参数=1“。u 设置参数3111#0为1时（设1后应关机、再开机），在允许显示伺服参数初始化设定页面和伺服参数调整页面，设置伺服参数初始化。显示伺服参数初始化设定页面的操作步骤如下所述。u 按功能键【system】和软键“+”、“SV设定”
45、。u 伺服参数初始化设定页面与参数对应关系如图5-32所示。数控机床故障诊断与维护数控机床故障诊断与维护第第7474页页u 将“初始化设定位”设为0。u 设定“电机代码”为277（选用HRV2）。u 设定“AMR”为00000000。u 设定“指令倍乘比”为2。u 设定“柔性齿轮比” N/M=6000/1000000=3/500u “方向设定”为111，若实际运行后不符合机床坐标系方向，可以再修改。u 设定“速度反馈脉冲数”和“位置反馈脉冲数”，对应参数分别为参数8192和参数12500。u 设定“参考计数器容量”为6000。u 按下功能键 ，再单击【设定】，选择设定页面，确认“写参数=0”，再按 。根据提示，关断CNC电源，再打开电源即可。u i和i伺服参数初始化步骤基本差不多。FANUC其他规格伺服电机可以举一反三。
