(1)CNC系统故障维修实例

例1  CRT无显示故障

故障设备：CK7815／1数控车床，采用FANUC 3TA控制系统。

故障现象：在调试一零件程序当中，将机床锁住进行空运转时，按下起动按钮后CRT无任何显示，也无光栅。 本文来自www.eadianqi.com

故障检查与分析：检查NC柜中电源板无24V直流电压输出，关掉机床电源，将PCB主板上与24V电源相连的接插件PC3拔下，然后给机床通电，电源板有24V直流电压，此时CRT有光栅，说明在PCB主板或与其相连的插口及电路板中有短路的地方。关掉电源，试将与PCB连接的输入／输出接LI M1、M2和M18拔下，把PC3插口恢复，通电试车，CRT显示正常。关掉电源，逐一连接Ml、M2和M18，查出输入接口M1和与PLC板连接的M18中均有短路的地方。至此，排除了PCB主板和PLC板，说明故障出现在机床侧。检查Ml和M18中的32P均与地短路，查32P所接线，都是5号(即系统直流24V电源)，通过分线盒与强电柜中的5号端子相连，将5号端子上的信号线逐一用万用表测量，有一条线与地短路，顺此线查明，故障发生在刀盘接线盒内的刀位开关上。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

故障处理：重新调整刀位开关和接线，故障排除，机床恢复正常。

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例2  数控车床停机，操作面板失电故障

故障设备：美国cS一42数控车床，采用FANUC 0TB数控系统。

故障现象：机床在运行中突然出现停机，且操作板失电，报警信息为914 RAM PARI TY(SERVO)。

故障检查与分析：根据报警信息自诊断提示，参考该机床维修手册对“914”报警号分析，初步确认伺服系统中的RAM出现奇偶性错误。经检查CNC系统，发现主电路板报警信号灯VDA红灯亮，说明主电路板上有故障。卸下主电路板进行检测，发现驱动x轴的芯片MB81C79A一45P—SK损坏。

故障处理：换备件，主电路板恢复正常运行，故障排除(因主电路板断电检测时间太长，会使Nc参数丢失，原设定参数出现混乱，需重新输入Nc参数)。

例3  硬件出错故障 本文来自www.eadianqi.com

故障设备：数控车床，采用SINUMERIK 820T数控系统。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

故障现象：机床通电后，数控系统起动失败，所有功能操作键都失效，CRT上只显示系统页面并锁定，同时，CPU模块上的硬件出错红色指示灯亮。

故障检查与分析：故障发生前，有维护人员在机床通电的情况下，曾经按过系统位控模块上的伺服轴位置反馈的插头，并用螺纹旋具紧固了插头的紧固螺钉，之后就造成了上述故障。数控系统无论在断电或通电的情况下，如果用带静电的螺纹旋具或人的肢体去触摸数控系统的连接接口，都容易使静电窜人数控系统而造成电子元器件的损坏。在通电的情况下紧固或插拔数控系统的连接插头，很容易引起接插件短路，从而造成数控系统的中断保护或电子元器件的损坏，故判断故障由上述原因引起。

故障处理：在机床通电的状态下，一手按住电源模块上的复位按钮(RESET)，另一手按数控系统起动按钮，系统即恢复正常。通过INITIAL CLEAR(初始化)及SET UP END 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

PW(设定结束)软键操作，进行系统的初始化，系统即进入正常运行状态。

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如果上述方法无效，则说明系统已损坏，必须更换相应的模块甚至系统。 本文来自www.eadianqi.com

例4  系统自动关机故障

故障设备：双工位专用数控车床，采用德国西门子公司SINUMERIK 810T数控系统，每工位各用一套数控系统。伺服系统也是采用德国西门子公司的产品，型号为6SC6101--4。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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，重新起动后，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同。

故障检查与分析：西门子810系统采用24V直流电源供电，当这个电压幅值下降到一定数值时，Nc系统就会采取保护措施，迫使Nc系统自动切断电源关机。该机床出现这个故障时，这台机床的左工位的Nc系统并没有关机，还在工作。而且通过图样分析，两台Nc系统共用一个直流整流电源。因此，如果是由于电源的原因引起这个故障，那么肯定是这台出故障的NC系统保护措施比较灵敏，电源电压下降，该系统就关机。如果电压没有下降或下降不多，系统就自动关机，那么不是Nc系统有问题，就是必须调整保护部分的设定值。 本文来自www.eadianqi.com

这个故障的一个重要原因为系统工作不稳定。但因为这台机床的这个故障是在自动加工时出现的，在不进行加工时，并不出现这个故障，所以确定是否为Nc系统的问题较为困难。为此，首先对供电电源进行检查。测量所有的24V负载，但没有发现对地短路或漏电现象。在线检测直流电压的变化，发现这个电压幅值较低，只有21V左右。长期观察，发现出故障的瞬间，电压向下波动，而右工位的Nc系统自动关机后，电压马上回升到22V左右。故障一般都发生在主轴吃刀或刀塔运动的时候。据此认为24V整流电源有问题，容量不够，可能是变压器匝间短路，使整流电压偏低，当电网电压波动时，影响了NC系统的正常工作。为了进一步确定判断，用交流稳压电源将交流380V供电电压提高到400V，这个故障就再也没有出现。

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故障处理：为彻底消除故障，更换一个新的整流变压器，使机床稳定工作。

例5  加工程序丢失故障 本文来自www.eadianqi.com

故障设备：D015经济型数控车床，采用西安微电机研究所生产的JwK一2—3A型数控系统。

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故障现象：加工程序输入RAM后，启动主轴时，程序不能被执行，TP801单板机出现“P”显示，同时RAM内的加工程序丢失。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

故障检查与分析：由于这种现象是偶发的，故判断、检查非常困难。根据资料介绍，TP801单板机在程序执行中突然出现“P”显示，是由于干扰引起的，也揭示了几条干扰

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源，但没能发现什么问题。

故障处理：根据预防干扰的措施，采用重复、加强接地、接零的方法，从电源引线管的接地螺栓上再加接一根封数控柜接地点的接地线(车床床身的接地点已经与电源引线管的接地螺栓有良好的连接)作重复接地、接零后，故障排除。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

提示：通过这一故障可以看出，由于数控机床的特殊性(对于干扰信号特别敏感)，故一些对普通机床不产生影响的问题在这儿就成了令人头痛的问题。数控机床必须在抗干扰上采取特殊措施，有条件的，可安装二相交流稳压净化隔离电源；没条件的，最少要做好接地及信号线的屏蔽。对数控柜直接重复接地、接零是一个可采用的办法。

例6  南京JN系列数控系统02号-0080报警故障 本文来自www.eadianqi.com

故障设备：经济型数控车床，采用南京江南机床数控工程公司的JN系列数控系统。

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故障现象：在输入新程序时，发生02号-0080报警。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

故障检查与分析：查阅机床编程说明书，从出错表中知，02号报警为编辑方式出错报警，表中列出02号报警所包含的14种出错分号的内容和处理意见，却无0080出错分号的内容，因此，该故障无帮助信息可供参考。考虑到故障发生在输入新程序的过程中，故怀疑是编程出错，着重从程序方面进行检查。首先检查新程序无故障，调用其他程序来检查也无故障。其次检查系统的程序输入情况，发现存人数控系统的加工程序已达6个之多。JN系列数控系统为经济型数控系统，虽然可存储若干个零件加工程序，但其掉电保护内存只有8KB。如果输入的零件加工程序过多，将导致发生溢出报警。为此，确定故障的原因为：存人数控系统的零件加工程序过多。

故障处理：将暂时不用的程序删除，重新输入新的加工程序，故障排除。

提示：对于经济型数控系统而言，因其RAM为16位芯片，存储容量较小，故装入过多的零件加工程序将发生溢出报警。使用经济型数控系统的操作人员和维修人员对此应引起重视。 本文来自www.eadianqi.com

(2)伺服系统故障维修实例

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例7   FANUC 0TE系统401号报警故障 本文来自www.eadianqi.com

故障设备：济南第一机床厂MJ一50型数控车床，采用FANUC 0TE—A2数控系统，轴进给为交流伺服。

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故障现象：x轴伺服板PRDY(位置准备)绿灯不亮，OV(过载)、TG(电动机暴走)

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两报警红灯亮，CRT显示401号报警。通过自诊断DGNOS功能检查诊断数据DGN23。7为“1”状态，无“VRDY”(速度准备)信号；DGN56．0为“0”状态，无“PRDY”信号。x轴伺服不走。断电后，NC重新送电，DGN23．7为“0”，DGN56．0为“1”，恢复正常，CRT上无报警。按x轴正、负方向点动，能运行，但走后约2—3s，CRT又出现401号报警。

故障检查与分析：因每次送电时，CRT不报警，说明NC系统主板不会有问题，怀疑故障在伺服系统。采用交换法，先更换伺服电路板，即x轴与z轴伺服板交换(注意：短路棒s的位置)。交换后，x轴可走，但不久出现400号报警；而z轴不报警，说明故障在x轴上。继续更换驱动部分(MCC)后，x轴正、负方向走动正常并能加工零件，但加工第二个零件时，又出现400号报警。 本文来自www.eadianqi.com

查石轴机械负载，卸皮带，查丝杠润滑，用手可盘动刀架上下运动，确认机械负载正常。查伺服电动机，绝缘正常。电动机电缆、插接头绝缘正常。用钳形电流表测量x轴伺服电动机电流，电流值在6—11A范围内变动。查说明书，x轴伺服电动机额定电流为6．8A，而现空载电流已大于6A，但机械负载正常，只能怀疑是刹车抱闸未松开，电动机带抱闸转动。用万用表检查，果然刹车电源90V没有，查熔丝管又未熔断，再查，发现保险座锁紧螺母松动，板后熔丝管座的引线脱落，造成无刹车电源。

故障处理：将上述部位修复后，故障排除。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

提示：由于x轴电动机抱闸还能转动，故容易误认为抱闸已松开，可实际上是过载。因伺服电动机电流过大，造成电流环报警，引起NC系统出现“PRDY”(位置准备)信号没有，接触器MCC不吸合又使“VRDY”(速度准备)信号没有，从而出现401号报警及OV和TG红灯亮。当电流大到一定程度就会出现400号报警。因此我们不能单纯按照说明书检查步骤表去查，而应从原理上思考分析后，去伪存真，抓住本质解决问题，以免走弯路二 本文来自www.eadianqi.com

例8  数控车床数字伺服系统故障 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

故障设备：美国cs叫2数控车床，采用FANUC 0TB数控系统。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

故障现象：随机性报警停车，CRT上显示信息为401SEVO ALARM(VRDY OFF)414 SEVO ALARM X轴DETECT ERR 424 SEVO ALARM Z轴DETECT ERR 434 SEVO ALARM3轴DETECT ERR伺服板上HC二极管发亮显示报警。 本文来自www.eadianqi.com

故障检查与分析：根据报警内容，判断401号报警的原因可能是数字伺服控制单元上的电磁接触器MCC未接通，数字伺服控制单元没有加上100V电源，数字伺服控制板或主控制板接触不良。414号、424号、434号报警是石轴、z轴和第三轴数字伺服系统有故障，很可能是这三个轴的输入电源电压太低，伺服电动机不能正常运转。而HC报警的主要原因是伺服板上有电流穿过伺服放大器。根据以上分析，检测MCC的线圈、连接导线、浪涌吸收器等元件均无异常。进一步检测观察，发现热保护动作。

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故障处理：调整MCC热保护开关，使其完全复位。

例9  数控车床失控故障

故障设备：德国产PNE 710L数控车床，采用SINUMERIK 5T数控系统。

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故障现象：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。

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故障检查与分析：因为机床已经过较长时间使用，并且是自动运行，因此，故障不是出自编程和操作者。 本文来自www.eadianqi.com

故障处理：修整插头后重新连接牢固，故障排除。

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图 系统的结构框图(局部) 本文来自www.eadianqi.com