FANUC数控机床常见电气故障诊断及维修

伯特利数控陈生

FANUC数控机床常见电气故障诊断及维修

    1. FANUC数控机床常见故障

    数控机床一般由数控系统，包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成，是集机、电、液、气、光高度一体化的现代技术设备。数控机床维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控机床的发展和完善也起到了巨大的推动作用。

    数控机床出现的故障多种多样，机械磨损、机械锈蚀、机械失效、加工误差大、工件表面粗糙度大、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、滚珠丝杠副有噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出现故障。一般情况下，软故障由调整、参数设置或操作不当引起硬故障由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起

    2. FANUC数控机床常见故障维修

    数控机床故障的产生是多种多样的。维修时需要根据现象分析、排除，最后达到维修的目的。切勿盲目的乱动，否则可能会导致故障更加的严重

    处理故障时，如果出现危及人身安全或机床设备的紧急情况，要立即切断机床电源一般情况下，不用马上关掉电源，应保持故障现场不变。首先从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。叫一按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把叫一能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些,检测或试验达到确诊故障的目的

    3.数控系统常见故障维修实例

    3.1 FANUC 0-M数控铣床

    3.1.1  FANUC 0-M数控铣床主轴或其它轴运动时出现摆动现象，主要表现在手轮状态下移动主轴，移动一段约20mm距离，主轴出现颤动。原因是数控系统的参数设置与实际的伺服装置不相匹配。解决方法:查阅参数设置说明书与伺服装置说明书，将其相应的参数设置进行修改使之匹配。此类故障往往是由于数控系统的参数受到干扰引起参数变化而导致的故障

    3.1.2  FANUC 0-M数控铣床，主轴拉刀时出现报警故障现象:手动状态下，主轴拉刀时，有时出现报警产生问题的原因及解决方法:报警信息为压缩空气压力不足，经检查空压机工作正常，气压压力表指示气压符合要求，气压管路无破损漏气现象而故障为时有时无，经分析引起故障的原因叫一能是压力开关设定不良、压力开关故障、压力开关接触不良。经检查压力开关及压力开关设定均正常于是，打开主轴箱护盖，观察主轴拉刀动作，发现主轴在拉刀时，一个检查主轴拉刀是否到位的行程开关松动，致使主轴拉刀到位信号不能送到数控系统，将该行程开关调整好位置拧紧，问题得以解决

    3.1.3  FANUC 0-M数控铣床，加工过程中，出现Z轴过载报警故障现象:机床在加工的过程中，机床的z轴出现过载，刚开始出现故障的时候，频率不频繁，关机后重新开机，该故障可以自动消失，随加工时间的增长，出现该故障的频率越来越高，且关机后重新开机，系统在进行自检的时候就出现报警，以至于自检通不过，机床开不了机。故障原因:产生过载的原因一是伺服电机发热，热保护开关  (双金属片构成)动作，_是伺服系统瞬时电流过大，引起过电流保护。解决方法:通过故障的现象，由于开机时就产生报警，怀疑是伺服电机内部的热保护开关损坏，双金属片不能闭合(正常情况下，该金属片是闭合的)，打开产生故障的伺服电机的保护盖，找出热保护开关的两个接线点，测量这两个接线点，发现是闭合的，说明热保护开关是正常的断开过流保护，重新开机，该故障现象仍然存在。最后怀疑，有可能是热保护开关到CNC系统的线路接触不良造成的，但仔细测量Z轴电机到系统板之间的电缆连线，发现电缆也没有问题怀疑是编码器出现故障，采用交换法，将Z轴的编码信号与X轴或Y轴对调，结果该故障又出现在被调换的轴工，从而确认是Z轴编码器出现故障，更换Z轴编码器，问题得到解决

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    3..2 FANUC 0-M数控车床

    3. 2. 1故障现象:零件加工尺寸不稳定或不准确

    分析故障原因:①滚珠丝杠轴承或钢球有损坏②电机与丝杠连接同步齿形带磨损后，使传动链松动③反向间隙变化或设置不适当。④滚珠丝杠的预紧力不适当。故障排除方法:直观看齿形带传动状况稳定，于是重新测量反向间隙，经测量反向间隙与设置补偿量差距过大，重新进行设置补偿，故障排除

      3 .2.2故障现象:数控车床回转刀架故障

    NC系统有输出换刀信号，但刀架不转动分析故障原因:①机械卡死或刀架电机无信号输入。故障排除方法:机械卡死应拆开重新清洗修配后，加以润滑处理后装好。无信号输入则测试电路断路源，检查继电器是否损坏或连接电缆断路②刀架连续运转到位不停分析故障原因:霍尔元件开路或短路，控制电路中

刀架反转继电器无法接通。故障排除方法:打开刀架，检查霍尔元件是否损坏，损坏则予以更换。测试反转继电器损坏，予以更换。③刀架越位过冲或转不到位分析故障原因:霍尔元件位置不当。故障排除方法:调整霍尔元件与磁钢的相对位置，一般霍尔元件位置超前磁钢约1/3

    3.3  FANUC 0-M加工中心刀架、刀库、换刀装置的故障维修

    故障现象:某加工中心采用凸轮机械手换刀。换刀过程中，动作中断，发出报警，显示机械手伸出故障

分析诊断:根据报警内容，机床是因为无法执行下一步“从主轴和刀库中拔出刀具”，而使换刀过程中断并报警

    机械手未能仲出完成从主轴和刀库中拔刀动作，产生故障的原因叮能有:

    ①“松刀”感应开关失灵。在换刀过程中，各动作的完成信号均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能进行下一动作。第三步为“主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动作检查两感应开关，信号正常

    ②“松刀”电磁阀失灵。主轴的“松刀”，是由电磁阀接通液压缸来完成的。如电磁阀失灵，则液压缸未进油，刀具就“松”不了。检查主轴的“松刀”电磁阀，动作均正常

    ③“松刀”液压缸因液压系统压力不够或漏油而不动作，或行程不到位。检查刀库松刀液压缸，动作正常行程到位;打开主轴箱后罩，检查主轴松刀液压缸，发现已到达松刀位置，油压也正常，液压缸无漏油现象

    ④机械手系统有问题，建立不起“拔刀”条件。其原因叫一能是电动机控制电路有问题检查电动机控制电路系统正常

    ⑤刀具是靠碟形弹簧通过拉杆和弹簧卡头将刀具柄尾端的拉钊拉紧的。松刀时，液压缸的活塞杆顶压顶杆，顶杆通过空心螺钉推动拉杆，一方面使弹簧卡头松开刀具的拉钉，另一方面又顶动拉钉，使刀具右移而在主轴锥孔中变“松”

    主轴系统不松刀的原因叫一能有以下几点:

    ①刀具尾部拉钉的长度不够，致使液压缸虽已运动到位，而仍未将刀具顶松

    ②拉杆尾部空心螺钊位置起了变化，使液压缸行程满足不了“松刀”的要求

    ③顶杆出了问题，已变形或磨损

    ④弹簧卡头出故障，不能张开

    ⑤主轴装配调整时，刀具移动量调的太不，致使在使用过程中一此综合因素导致不能满足“松刀”条件

    处理方法:拆下“松刀”液压缸，检查发现这一故障系制造装配时，空心螺钉的伸出量调的太不，故“松刀”液压缸行程到位，而刀具在主轴锥孔中“压出”不够，刀具无法取出。调整空心螺钉的“伸长量”，保证在主轴“松刀”液压缸行程到位后，刀柄在主轴锥孔中的压出量为。. 4-0. 5tntn经以上调整后，故障可排除

    4.结论

    本文从论述数控机床故障的产生到数控机床故障的解决。要求在设备出现问题后，要及时冷静地进行故障诊断，寻找合适的方法解决问题。机床修理人员要注重实践，要多问、多阅读、多观察、多思考、多实践、多讨论交流、多总结。在实践中不断提高自己的水平，只有当自身的水平提高了，数控机床的修理过程才能更迅速，刁一能更好地提高工作效率，多创效益

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