fanuc主轴驱动系统的故障诊断与维修
FANUC数控机床主轴故障诊断与维护
FANUC数控机床主轴故障诊断与维护作者：李刚指导老师：楚雪平摘要：数控机床的故障包括很多方面，本文主要以FANUC数控机床为例对主轴故障诊断与维修进行分析。
本文作者认为，数控机床主轴故障诊断与维修的一般步骤为：①观察故障现象并做好记录，②分析故障现象，③结合数控系统自诊断功能进一步确定故障原因，④排除故障。
经过实践验证，该方法切实有效。
关键词：FANUC数控机床；主轴故障；诊断维修；主轴是数控机床的重要零件之一，主轴旋转产生切削的主运动是形成切削的重要条件。
因此，本文作者认为研究主轴故障诊断与维修的方法是很有必要的。
一、FANUC数控机床主轴常见故障类型FANUC数控机床主轴故障有很多种，造成这些故障的原因也非常多。
但最常见的故障类型包括以下几种：主轴电机不转、电机转速异常、主轴电机振动或噪声太大、主轴电机过热等。
在分析故障的起因时，一定要开阔思路，尽可能考虑各种因素。
二、FANUC数控机床主轴故障诊断的方法（一）、FANUC数控机床主轴控制原理FANUC数控机床的主轴控制方式有串行控制和模拟控制两种，可以通过特定参数的设置进行选择。
无论采用哪种主轴控制方式，都要对主轴的方向和速度进行控制，也就是说主轴的控制包括两个方面：速度和方向。
1、FANUC数控机床主轴速度控制原理在串行主轴输出有效的情况下，S指令的执行主要由CNC控制来实现。
而在模拟主轴输出有效的情况下，则只可以使用主轴转速指令控制和基于PMC的主轴速度指令控制。
这里，本文作者只对串行主轴S指令控制原理进行分析。
如图一所示，第1次执行数控加工程序中的S指令时，CNC将首先以二进制代码形式把S代码信号输出到PMC特定的代码寄存器F22～F25中。
第1次之后，CNC再执行S指令时将不再发出S指令选通信号SF；然后经过S代码延时时间TMF（由系统参数设定，标准设定时间为16ms）后发出S指令选通信号SF到PMC；当PMC接收到SF信号为1时，向CNC输入结束信号FIN，CNC接收到结束信号FIN后，经过结束延时时间TFIN(由系统参数设定)先切断s指令选通信号SF，再切断结束信号FIN，S指令就执行结束，CNC将读取下一条指令继续执行。
FANUC主轴驱动系统的故障诊断与维修
轴系统相同，但驱动器为数字式。
驱动系统在攻螺纹、定位刚性、快速性与操作性能上有了较大的改进，其余性能与模拟式交流主轴系统相似。
3)A06B-07**系列交流主轴电动机与A 06-6059系列数字式交流主轴驱动器配套组成的交流主轴驱动系统系列产品。
该系列主轴驱动系统为FANUC公司20世纪80年代中期开发的交流主轴改进型产品，主要配套的系统有FANUCll、FANUC0、FANUCl5等。
该系列产品可分为S系列(标准型)、P系列(广域恒功率调速)、H系列(高速润滑脂)、VH系列(高速油雾润滑)、HV系列(高电压输入)等几个系列。
产品一般与A06-6059系列数字式交流主轴驱动器配套使用，其中，S系列为常用产品，在数控机床上使用最广。
该系列产品主电动机采用了电磁心定子直冷的冷却型式，与早期的主轴驱动系统相比，提高了输出功率与转速，减小了系统的体积与重量；驱动器采用了更先进的控制技术和电子元器件，进一步提高了系统的性能。
驱动系统功能强、可靠性好，在数控机床上得到了广泛应用，是数控机床维修过程中常见的主轴驱动系统之一。
4)FANUC α/ai系列主轴驱动系统，它是FANUC公司的最新产品，其中αi系列主轴驱动系统为本世纪初开发的最新数控机床主轴驱动系统系列产品，是α系列的改进型。
α/αi系列产品共有标准型α/αi系列、广域恒功率输出型αP/αPi系列、经济型αC/αCi系列、中空型(αT /αTi系列、强制冷却型αL/αLi系列、高电压输入型α(HV)/α(HV)i系列、高电压输入广域恒功率输出型αP(HV)/αP(HV)i系列、高电压输入中空型αT(HV)/αT(HV)i系列、高电压输入强制冷却型αL(HV)/αL(HV)i系列等产品。
其中αLi系列最高输出转速为20000r/min、α(HV)i系列最大额定输出功率可达l00kW，可满足绝大多数数控机床的主轴要求。
该系列产品的主要特点如下：①通过绕组转换功能，进一步增加了高速输出范围，缩短了加/减速时间，对于αPi系列，其恒功率输出范围比α系列扩大了1.5倍。
FANUC系统交流数字主轴驱动单元常见故障分析及解决方法
FANUC系统交流数字主轴驱动单元常见故障分析及解决方法1、过热报警（LED显示AL-01）交流主轴电动机的过热开关断开。
解决办法：①检查CN1插头是否连接不牢。
①是否主轴电动机负载太大、电动机太热，等温度降低后再开机看是否还有报警。
①拔下控制板CN2插头，用万用表测量插脚2、3之间的阻值，正常应为短路，如果开路，则是电动机或反馈线断线，检查电动机的热保护开关或反馈线。
①如果CN1的2、3之间正常，则更换控制板上的HY4，（RV05）厚膜电路。
2、速度误差过大报警（LED显示AL-02）主轴电动机的实际速度与指令速度的误差值超过允许值，一般是起动时电动机没有转动或速度上不去。
解决办法：①不起动主轴，用手盘主轴使主轴电动机快速转动起来，估计电动机的实际速度是多少，让另外一人观察主轴控制板上LED显示值，看是否基本一致，一般情况为100～200r/min。
如果只有1～2转或10转以下，则是电动机速度传感器或速度反馈回路故障，用示波器测控制板上的PA、PB端子的波形，正常为直流2.5V，有0.5V的正弦波动；如果不是，拆下主轴电动机的速度传感器（在电动机后部，拆下风扇和风扇下面的盖，即可看见一块小的印制板带一个白色的圆形传感头），如果传感头上有磨损，则坏了，应更换（FANUC有售，根据电动机型号可查到传感器的型号，例如电动机型号最后四位为B100，则传感器的型号为A860-0854-V320）。
注意调整传感器与测速齿轮之间的间隙，应为0.1～0.15mm。
①如果PA、PB波形正常，而LED显示速度不正常，再测PAP、PBP，应为方波；如果不是，则更换控制板，或修理。
①如果速度显示正常，则查电动机或动力线是否正常，动力线可用万用表或兆欧表测量出，电动机如果有问题，一般会出过电流报警而不会出此报警。
①电动机动力线相序是否接错。
如果不对，在起动时主轴来回转几下后出此报警。
①查主回路接触器是否吸合，如果没有吸合，则测量接触器的线圈有无200V交流电压。
FANUC系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修
FANUC系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修7.2.3 FANUCS系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修(2)根据驱动器报警显示的故障诊断在A06B-6059系列数字式主轴驱动器上，安装有6只7段数码管显示器，当驱动器发生故障时，在通常情况下，可以在显示器上显示出报警号AL－□□。
根据不同的报警显示，可以给维修人员提供驱动器出错的原因，从而初步确定故障部位。
A06B-6059系列数字式主轴驱动器的报警显示及其引起原因见表7-12。
表7-12 交流主轴驱动系统故障诊断表报警号故障内容故障原因AL-01 电动机过热a)主电动机内装式风机不良；b)主电动机长时间过载；c)主电动机冷却系统污染，影响散热；d)电动机绕组局部短路或开路；e)温度检测开关不良或连接故障AL-02 实际转速与指令值不符a)电动机过载；b)晶体管模块不良；c)控制电路保护熔断器F4A~F4M熔断或不良；d)速度反馈信号不良；e)电动机绕组局部短路或开路：f)电动机与驱动器电枢线相序不正确或连接不良AL-03 再生制动电路故障(1S-3S) 再生制动晶体管TRl故障+24V熔断器熔断(6S~26S) 控制电路中的F1熔断AL-04 输入电源缺相(仅6S~26S) a)进线电源阻抗太大；b)晶体管模块不良；c)主回路连接不良；d)主接触器(MCC)不良；e)进线电抗器不良AL-06 模拟测速系统超速a)驱动器设定或调整不当；b)ROM不良；c)速度反馈信号连接不良；d)控制板不良AL-07 数字测速系统超速a)驱动器设定或调整不当；b)ROM不良；c)速度反馈信号连接不良；d)控制板不良AL-08 输入电压过高a)输入电压超过额定值；b)主轴变频器连接错误AL-09 散热器过热(仅6S~26S) a)驱动器风机不良；b)环境温度过高；c)冷却系统污染，影响散热；d)驱动器长时间过载；e)温度检测开关不良或连接不良AL-10 输入电压过低a)输入电压低于额定值的-15％：b)主轴变频器连接错误AL-11 直流母线过电压a)电源输入阻抗过高(见AL-04)；b)驱动器控制板不良；c)再生制动晶体管模块不良；d)再生制动电阻不良AL-12 直流母线过电流a)逆变晶体管模块不良：b)电动机电枢线输出短路；c)电动机绕组局部短路或对地短路：d)驱动器控制板不良．AL—13 CPU报警(仅6S-26S) a)驱动器控制板不良；b)CPU内部数据出错AL-14 ROM故障(仅6S-26S) a)ROM安装故障：b)ROM不良：c)ROM版本、参数不匹配AL-15 附加电路板选件故障a)主轴切换电路/转速切换电路板不良：b)主轴切换电路/转速切换电路板连接不良AL-16-AL-23 主轴驱动器控制电路或接口电路故障a)驱动器控制板安装不良；b)驱动器控制板连接不良；c)驱动器接地连接不良；d)控制板不良无显示ROM故障a)ROM安装不良；b)ROM不良显示A 驱动器软件出错进行驱动器初始化测试注：驱动器的软件版本号可以从驱动器的控制板型号中查出，如控制板型号为A20B-10 03-0010/□□□，则其中的□□□即为软件版本号。
FANUC数控系统故障现象分析与处理
FANUC数控系统故障现象分析及处理1.FS6系列，沈阳第一机床厂的CK6140数控车床（系统：system-3TD31-05。
CNC主板型号：A20B-0008-0200．211。
主轴伺服控制板型号：A350-0008-T372/04。
）例1 车床主轴无论正、反转，运转约5min后，按停止按钮，主轴旋转不能立即停止（无制动），若再启动机床主轴（不论方向如何）时，机床CRT无显示报警号，主轴驱动器控制板上的LED3灯亮，机床不能运行。
分析排除：该车床为直流主轴驱动，LED3灯亮的原因是直流电机输入电源相序不正确或缺相造成，由于机床已使用过，接线未动，不可能是相序不正确，应是缺相造成。
缺相原因可能是某个晶闸管损坏或驱动器未触发其晶闸管工作转换（逆变）。
因主轴开始能运行一段时间，只要不是热稳定性差应是未触发晶闸管工作转换（逆变）所致。
速度反馈回路、电流反馈回路及其控制电路是造成未触发晶闸管工作转换（逆变）的主要原因。
故①查主轴编码器及其传动，传动无松动，编码器工作正常，说明速度反馈回路正常。
②更换主轴伺服控制板备用板，故障现象未改变（该板在另一台车床上试用正常），说明控制回路正常。
③在电流反馈回路上，因未检测到零电流，系统撤消了触发脉冲，出现逆变颠覆导致缺相报警，更换电流互感器后故障消除。
例2 用换刀指令开始找不到刀位号，经修理刀架又不能锁紧，但在所指定的刀位处刀架有停顿现象，然后刀架继续旋转。
分析排除：刀架找不到刀位号一般是接近开关无DC24V或8个接近开关中有损坏的。
刀架不能锁紧一般是刀架电机反转延时参数不对，或刀架夹紧到位限位开关不起作用，或锁紧机构有故障。
经关机后用手盘刀架电机，刀架锁紧正常，说明锁紧机构正常，用万用表查限位开关，动作和线路正常，说明不是限位开关不起作用。
故①查接近开关无DC24V，系电源线端脱焊所致。
②焊好脱线后，刀架能在指定刀位有停顿现象，但刀架未锁紧，说明刀架PLC输入输出信号正常，进一步检查系夹紧延时参数不对所致，调整后故障排除。
FANUC系统常见故障诊断与处理方法
FANUC系统常见故障诊断与处理方法摘要：介绍日本日立精机、牧野精机、森精机等公司产数控系统，包括了FANUC 16i、18i、21i、18T、21T等系列的故障：如电网闪断停机、内置脉冲编码器通信异常、伺服放大器误差、外围器件损坏等进行了分析逐步查找及处理。
关键词：FANUC系统故障诊断维修一、电网闪断和断电停机后出现的故障1．一台森精机产SH403加工中心，采用FANUC 18iMA系统。
电网闪断恢复后重新开机，显示“EX0557 OIL&AIR LUBRICANTPRESSURE DOWN”（主轴的油气润滑系统压力低下）报警。
检查发现中间继电器未接通，润滑泵无100V电压供给。
检查该中间继电器OK。
利用系统的自诊断功能，检查PMC信号，发现开机时，油气润滑的供油信号输出接点Y6.4接通，但该中间继电器线圈却不得电，于是，怀疑接点所在的I/0模块UNIT1-2的基板有问题。
将该印刷电路板对比调试后，未发现有任何问题，而该模块的其他输出接点均正常，据此判定是该输出接点烧坏。
替代，故障排除。
2．一台牧野产V55立式加工中心，采用FANUC 16 Mi系统。
设备断电停机几小时后再开机时，显示“306 APC ALARM: AXISBATTERY VOLTAGE 0（X)；306 APC ALARM：AXIS BATTERYVOLTAGE 0（Y)；306 APC ALARM：AXIS BATTERY VOLTAGE 0(Z)；“300 APC ALARM: AXIS NEED ZRN (X)；300 APC ALARMAXIS NEED ZRN (Y)；300 APC ALARM: AXIS NEE D ZRN (Z)”。
这时切勿关断设备电源，将NC后备电池（4节）更换后，按“RESET”键即可消除306报警，然后选定“原点回归”方式，对各轴执行原点回归操作。
各轴回参考点后再按“RESET”键即可消除300报警。
FANUC主轴驱动系统的通用故障分析
主轴驱动系统的通用故障分析主轴驱动系统的简单分类主轴驱动系统的常见共性故障分析1．直流可控硅主轴伺服单元2．交流模拟主轴驱动单元3．交流数字主轴驱动单元4．α系列电源模块5．α系列电源模块6．α系列主轴模块报警7．α系列主轴模块错误主轴驱动系统的简单分类:序号名称维修品的特点简介所配系统型号1直流可控硅主轴伺服单元型号特征为A066041 主回路有12个可控硅组成正反两组可逆整流回路，200V三相交流电输入，六路可控硅全波整流，接触器，三只保险。
电流检测器，控制电路板（板号为：A200008-0371~0377）的作用配早期系统，如：3，6，5，7，330C，200C，是接受系统的速度指令（0-10V模拟电压）和正反转指令，和电机的速度反馈信号，给主回路提供12路触发脉冲。
报警指示有四个红色二极管显示各自的意义。
2000C等。
2交流模拟主轴伺服单元型号特征为A066044，主回路有整流桥将三相185V交流电变成300V直流，再由六路大功率晶体管的导通和截止宽度来调整输出到交流主轴电机的电压，以达到调节电机的速度的目的。
还有两路开关晶体管和三个可控硅组成回馈制动电路，有三个保险、接触器、放电二极管，放电电阻等。
控制电路板作用原理及上述基本相同（板号为：A200009-0531~0535或A201000-0070 ~ 0071 ）。
报警指示有四个红色二极管分别代表8，4，2，1编码，共组成15个报警号。
较早期系统，如： 3，6，7，0A等。
3交流数字主轴伺服单元型号特征为A066055，主回路及交流模拟主轴伺服单元相同，其他结构相似，控制板的作用原理及上述基本相似（板号为A201001-0120），但是所有信号都转换为数字量处理。
有五位的数码管显示电机速度，报警号，可进行参数的显示和设定。
较早期系统，如： 3，6，0A，10/11/12，15E，15A，0E，0B等。
4交流S系型号特征为A066059，主回路该为印刷板结构，其0系列，列数字主轴伺服单元他元件有螺钉固定在印刷板上，这样便于维修，拆卸较为方便，不会造成接线错误。
加工中心主轴故障 主轴驱动系统故障诊断与维修
加工中心主轴故障主轴驱动系统故障诊断与维修导读：就爱阅读网友为您分享以下“主轴驱动系统故障诊断与维修〞的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to 的支持!工程2 主轴驱动系统故障诊断与维修一、实训要求1.了解主轴驱动系统的工作原理。
2.掌握交流变频器的操作方法。
3.能对变频器进行参数设置及故障排除。
4.能分析和排除主轴常见故障。
二、实训设备4台FANUC 0i Mate-md数控维修铣床，2台GSK980TD 数控维修车床，7台数控电气维修实验台。
三、实训必备知识1. 主轴驱动系统的工作原理及接线图2-1 GSK980TDA数控车主轴驱动变频器接线图图2-2 FANUC 0I MATEMD数控铣主轴驱动变频器接线图? 变频器的原理根据公式：n=60f/p 可知交流异步电机的转速与电源频率 f 成正比与电机的极对数成反比，因此，改变电机的频率可调节电机的转速。
通常我们为了保证在一定的调速范围内保持电动机的转矩不变，在调节电源频率 f 时，必须保持磁通Φ不变，由公式U≈E=4.44fWKΦ可知，Φ∝U/f 所以改变频率 f 时，同时改变电源电压U，可以保持磁通Φ不变。
目前大局部变频器都采用了上述原理。
用同时改变f和U 的方法来实现电机转速n的调速控制，并使得输出扭矩在一定范围内保持不变。
注：电机的极对数与转速V，U，W代表三相电机的每一相，电机内部共有3组线圈，每一组就是一相，出来两个线头，3相共出6个线头，分别按照一定的接法接到三相电源上。
一组线圈或一相包含多个线圈，但不会是单数的，因为它要组成南北两个极，而且在电机内部是对称的，例如图1，其中一相V,有两个线圈一个在上部一个在下部，两个线圈是串联的，通电时就产生两个磁极，图2的V相有4个线圈，也串联在一起，也是对称的，但它有4个极，这个图只是告诉大家线圈在电机内部的方位，和所谓的磁极对数。
第一个图每一相有南北两个极，就是一对磁极，磁极对数是1，通常叫它2极电机，转速最快。
FANUC主轴驱动系统的故障分析
FANUC主轴驱动系统的故障分析FANUC主轴驱动系统是机床的重要组成部分之一，其主要功能是控制主轴的转速和转矩，保证机床的加工质量和稳定性。
然而，由于长时间使用或其他原因，主轴驱动系统可能出现各种故障，给机床的正常运行带来困扰。
下面将对FANUC主轴驱动系统的故障进行分析。
首先，主轴驱动系统可能出现的故障之一是主轴不转或无转矩。
可能的原因有：1.电源问题：检查电源是否正常供电，确保电压和电流符合要求。
2.主轴电机故障：检查主轴电机是否正常工作，是否有异常声音或烧毁的痕迹。
3.控制器问题：检查控制器的电路和连接是否正常，是否有松动或腐蚀现象。
4.传感器问题：检查主轴转速传感器和主轴转矩传感器是否正常工作，是否有损坏或连接不良。
5.主轴刹车故障：检查主轴刹车是否正常松开或闭合，是否有异常磨损或损坏。
另外，主轴驱动系统可能出现的故障之二是主轴转速不稳定。
可能的原因有：1.电源波动：检查电源供电是否稳定，排除电源波动的影响。
2.主轴电机故障：检查主轴电机是否存在转子偏磁、线圈短路或断路等问题，及时修复或更换电机。
3.控制器参数设置问题：检查控制器的参数设置是否正确，包括速度环和电流环的设置。
4.传感器问题：检查主轴转速传感器的连接是否良好，是否有松动或腐蚀现象。
最后，主轴驱动系统可能出现的故障之三是主轴振动过大。
可能的原因有：1.主轴松动：检查主轴端部是否存在松动现象，检查主轴轴承是否磨损或损坏。
2.主轴轴承故障：检查主轴轴承是否存在异响、振动或发热等现象，及时更换或修复。
3.主轴不平衡：检查主轴是否存在不平衡现象，进行动平衡校正。
4.机床结构问题：检查机床整体结构是否牢固，是否存在共振或变形现象。
通过以上的故障分析，对于FANUC主轴驱动系统的故障可以根据具体情况进行相应的排查和解决。
及时检修和维护主轴驱动系统，保证其正常运行，是保障机床加工质量和生产效率的重要环节。
FANUCS系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修
FANUCS系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修FANUC S系列数字式主轴驱动系统(驱动器型号为A06-6059系列)一般与FANUL 0、FANUC ll、FANUC l5等系列数控系统配套使用，是数控机床维修过程中最常见的型号之一，维修过程中常用的检查与故障诊断方法如下(对于FANUC A06-6055系列数字式主轴驱动系统，其故障诊断与维修方法与S系列数字式主轴驱动系统基本相同，在此从略)。
1．FANUC S系列数字式主轴驱动系统的基本检查与测试(1)内部电源电压的检查在A06-6059系列数字式交流主轴驱动器主控制板上设有内部电压的测量检测端，在正常工作时，驱动器的电源电压检测端的电压值如下：①+24V检测端与0V检测端间：+23(1±4％)V。
②+15V检测端与0V检测端间：+15(1±4％)V。
⑧+5V检测端与0V检测端间：+5(1±2％)V。
④－15V检测端与0V检测端间：－15(1±4％)V。
(2)驱动器的设定与调整在FANUC A06-6059系列数字式交流主轴驱动器控制板上，安装有若干设定端、检测端与调整电位器，供维修与检测、调整使用。
根据驱动器的规格、软件版本的不同，设定端、检测端与调整电位器略有不同，在维修时应注意区别。
1)主轴驱动器设定端。
主轴驱动器的设定端用于改变驱动器工作状态及外部功能，在不同的驱动器中，其含义见表7-6到表7-8。
表7-6 1S~3S主轴驱动器的设定端及含义设定端含义正常设置Sl 控制器操作方式选择TEST：测试方式DRIVE：驱动方式DRIVE S2/S3 驱动器规格、ROM版本选择决定于驱动器(不需要改变) S4 S5 增益调OFF：正常操作ON：增益调整OFF S6A S6B 主轴定位特性设定OFF：标准设定ON：使用内装式检测信号转换电路OFF SH 参数设定方式选择DRIVE：驱动方式SET：改变参数设定DRIVE 表7-7 6S~26S主轴驱动器设定端及含义(09A版本以前) 设定端含义正常设定设定端含义正常设定S1 控制器操作方式选择TEST：测试方式DRlVE：驱动方式DRIVE S5 使用外部MOFF信号EXT：使用MOFF信号INT：不使用MOFF 信号INT S2 +5V电压调整+10：+5(1+10％)V －10：+5(1－10％)V 不设定S6 向外部提供/不提供辅助电源S6A：+24V S6B：+5V S6C：－15V 不设定表7-8 6S~26S主轴驱动器设定端及含义(10B版本以后) 设定端含义正常设定设定端含义正常设定S1 控制器操作方式选择TEST：测试方式DRIVE：驱动方式DRIVE S3 OFF：断开MCC ON：不断开MCC ON S2 +5V电压调整+10：+5(1+10％)V －10：+5(1-10％)V 不设定S7 设定转速检测器件的电压A：直接使用+5V电压B：使用来自+15V电源的+5V 电压B S3 设定主接触器MCC的断开条件ON S8 主轴定位特性设定 B 2)主轴驱动器的调整。
FANUCαi系列主轴伺服驱动系统故障诊断与维修
２ ．２．２分析判定
检查交流主轴驱动器主回路，发现再生制动回 路、主回路的熔断器均熔断，经更换后机床恢复正 常。但机床正常运行一段时间后，再次出现同样故 障。
由于故障重复出现，证明该机床主轴系统存在 问题。根据报警信息，分析可能存在的主要原因如 下：
１）主轴驱动板控制不良； ２）电动机连续过载； ３）电动机绕组存在局部短路； ２．２．３维修过程 根据实际加工情况，电动机过载的原因可以排 除。由于更换熔断器后可以正常工作一段时间，故 主轴驱动器控制板不良的可能性不大。因此，故障 可能性最大的是电动机绕组存在局部短路。 维修时仔细测量电动机的绕组的各相电阻，发 现Ｕ相对地绝缘电阻较小，证明该相存在局部对地 短路。拆开电动机检查发现，电动机内部绕组与引 出线的绝缘套已经老化，更换绝缘套，重新连接后 对地电阻恢复正常。再次更换熔断器后，机床恢复 正常，故障不再出现。
摘要：通过对ＦＡＮｕｃａｉ系列主轴驱动系统的原理和特点的分析，结合主轴驱动系统维修中的 具体实例，分析了产生故障的原因、诊断思路、维修方法及维修注意事项。 关键词：ＦＡＮＵＣ；数控系统；伺服电动机；故障诊断；维修
Ｆａｕｌｔ Ｄｉａｇｎｏｓｅ ａｎｄ Ｍａｉｎｔａｉｎ ｏｆ ＦＡＮＵＣａｉ Ｓｅｒｉｅｓ Ａｘｉｓ Ｓｅｒｖｏ ａｎｄ Ｄｒｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ＳＯＮＧ Ｗａｎ—ｘｕｅｌ。ＨＵＡＮＧ Ｗａｎ－ｃｈａｎ９２，ＷＡＮＧ Ｙｕ—ｋｕｎ３
维修
收稿日期：２００６—０７—２１
２．１．１故障现象
７４——
万方数据
ＦＡＮＵＣａｉ系列主轴伺服驱动系统故肆诊断与维修束文学黄万长王玉琨
ＸＨ７５６Ｂ／１加丁中心．主轴电机为 工过程中出现９００１＃报警，电机过热，电机温度
维修实例：FANUC串行主轴驱动系统故障诊断与维修.ppt
资讯
附：SIEMENS MicroMaster420变频器参数设置
增加数值 —按此键即可增加 面板上显示的数值。 如果要用BOP修改频率设定 值，请设定P1000=1。
减少数值 —按此键即可减少 面板上显示的数值。 如果要用BOP修改频率设定 值，请设定P1000=1。
决策与计划
序号
故障现象案例
要说明维修实 参数设置是影响数控铣床变频控制主轴的常见故障原
施前后的机床 因。
状况及其维修
根据实际要求，查阅SIEMENS MicroMaster420变
过程） 频器的用户手册，修改变频器的工作方式。
资讯
MicroMaster420变频器
资讯
附：SIEMENS MicroMaster420变频器参数设置
的模拟电压是否匹配 。
强电控制部分断路或元器件损坏，主轴不能旋转，需检查主轴供电这一线路 4 各触点连接是否可靠，线路有否断路，继电器是否损坏，保险管是否烧坏 。
变频器自身参数未调好，主轴不能旋转，需变频器内含有控制方式选择，若 5 不选择 NC 系统控制方式，则无法用系统控制主轴，修改这一参数；检查相
XK 维修人员
故障现象 及部位
开机后进行手动方式选择主轴 正转以及反转，无反应，并且无任 何报警信息。
200710027
XK5025 更换零件明细 1 2 3 4 5
资讯
6
7
故障原因
变频器工作方式设置错误。
8
9 10
维修小结（简
变频器的工作方式、参数设置以及数控系统的对应
起动变频器—按此键 起动变频器；按照缺 省值运行时，此键是 被封锁的。为了使此 键的操作有效，应设 定P0700=1。
数控机床主轴驱动系统的故障诊断与维修
任务6.1 数控机床主轴驱动系统基础
6.1.2 主轴伺服系统常见故障形式及诊断方法
1．数控机床主轴伺服系统无报警信息的故障 一般分为三种：主轴转速与指示值不符 、主轴异常噪声及振动 、
外界干扰。解决方案如下：
1
2
3
检查CNC装置模拟量 输出是否有问题，如 有问题则检查模拟量 输出电缆线连接是否 松动。如果模拟量输 出正常，则检查CNC 装置和变频器模拟量 的参数是否正常。
过大，重新考虑机床负载条件
长时间切削条件恶劣
调整切削参数，改善切削条件，
检查直流主轴电机的线圈电阻不 检查直流主轴电机的线圈电阻是 确保电阻正常，用干燥的压缩空
正常，换向器太脏
否正常，换向器是否太脏
气吹干净
动力线连接不牢固 励磁线连接不牢固 驱动器的控制励磁电源存在故障
检查动力线是否连接牢固 检查励磁线连接是否不牢固 也就是检查励磁电压是否正常
首先要区别异常噪声 及振动发生在主轴机 械部分还是在电气驱 动部分。如无关，一 般是主轴驱动装置未 调整好；如有关，应 检查主轴机械部分是 否良好，测速装置是 否不良。
判别有无干扰的方法 是：当主轴转速指令 为零时，主轴仍往复 转动，调整零速平衡 和漂移补偿也不能消 除故障。
任务6.1 数控机床主轴驱动系统基础
现停止进给，主轴仍继续运转的故障。 主轴电动机不转，CNC系统至主轴驱动装置除了转速模拟量控制信号外，
还有使能控制信号，一般为DC+24V继电器线圈电压。 转速偏离指令值，当主轴转速超过技术要求所规定的范围时，要考虑：.
电动机是否过载、主轴驱动装置是否故障等。
任务6.2 直流主轴驱动系统
6.2.1 直流主轴驱动原理
或主轴伺服，也可以不要驱动器。
主轴驱动系统的故障诊断与维修
拆开电动机检查发现;电动机内部绕组与引出线的连 接处绝缘套已经老化；经重新连接后;对地电阻恢复正 常
再次更换元器件后;机床恢复正常;故障不再出现
例3：不执行螺纹加工的故障维修
故障现象：配套某系统的数控车床;在自动加工时; 发现机床不执行螺纹加工程序
二恒功率范围要宽 要求主轴在调速范围内均能提供所 需的切削功率;并尽可能在调速范围内提供主轴电机的最大功 率 由于主轴电机与驱动装置的限制;主轴在低速段均为恒转 矩输出 为满足数控机床低速 强力切削的需要;常采用分段无 级变速的方法即在低速段采用机械减速装置;以扩大输出转矩
三具有四象限驱动能力 要求主轴在正 反向转动 时均可进行自动加 减速控制;并且加 减速时间要短 目前一般伺服主轴可以在1S内从静止加速到 6000r/min
1供电电源电压过高； 2斜坡下降太快;再生制动引起过电压； 3负载惯量太大;制动时引起过电压
1供电电源电压太低； 2供电电源有短路时掉电或瞬时电压跌落
F0004 F0005
变频器过 热
1冷却风机运行不正常； 2环境温度过高； 3变频器过载
F0022
F0030 F0041
功率模块故 障
冷却风机故 障
SIMODRIVE 611 变频器系统相连接 一台提供单独供风的风机沿轴向安装在电动机的
尾部 气流的正常流向是从驱动端到非驱动端;以便让 机床中的废气更好的排走
电机配置了一个内置的编码系统;用来感应电机 的转速和间接的位置 这个编码器能够使C 轴做为标 准操作 也就是说;不再需要额外的编码器来控制C轴
主轴驱动系统分类：
一直流主轴驱动系统 二主轴通用变频器控制系统 三交流主轴驱动系统
数控机床(报警)FANUC系统的疑难故障分析及排除 作者：李汉宝
FANUC系统的疑难故障分析及排除
作者:李汉宝
(一)0 系统故障
（二）16系统类故障
（三）10/11/12/15 系统故障
FANUC10/11/12系统在一般情况下出现报警时，显示器屏幕上会显示报警号和报警内容。
但当显示器屏幕没有显示时，可根据主板的LED显示内容来判断故障所在。
对于FANUC 15A与FANUC 15B相比较而言，在硬件结构设计上，相差很大。
在FANUC 15B 的印刷板的制造中，元器件采用大规模集成电路。
系统的整体结构采用槽式，在每一个槽中分别插上电源、PMC控制板、Main 板、OPT1 板、RISC板等。
而对于15A/E 而言，一般由底板、电源、轴控制板、BASE0、BASE1、BASE2、REMOTE BUFFER板、分离型位置检测板等。
不论是15A/E 或15B ，当系统出现故障时，每一个板上都有报警灯和故障灯显示，因为有故障，系统的显示器不能显示，此时只有根据系统的报警灯和故障灯显示情况来判断故障位置并加以排除，状态灯为绿色，报警灯为红色。
对于15A/E 而言，其报警灯和故障灯的排列方式如下：
对于FANUC 15B ，其报警灯和状态灯的排列方式是：
上边一排是状态显示灯，绿色；下面一排为报警灯，红色。
以下45--57项是关于15A/E 的常见故障的说明。
（四）Power Mate系列故障
Power Mate系列有A、B、C、D、E、F，以下是它们的一些区别：。
《数控机床故障诊断与维修》第四章主轴驱动系统故障诊断与维修
项目描述
随着SPWM变频调速系统的发展，部分数控机床主轴驱动采用 通用变频器控制。所谓“通用”包含着两方面的含义：一是可以和 通用的笼型异步电动机配套应用；二是具有多种可供选择的功能， 可应用于各种不同性质的负载。变频器故障是常见的数控机床主轴 系统故障之一。
任务二 变频器故障诊断与维修
知识链接
（1）安川变频器的常见故障。 （2）主轴通用变频器常见报警及故障处理。
任务二 变频器故障诊断与维修
一、安川变频器控制的主轴在换刀时出现旋转
1.故障分析
任务实施
（1）通过查询安川变频器对输入信号的干扰资料，初步确认故障 原因与线路有关。 （2）再次检查机床的主轴驱动器、刀架控制的原理图与实际接线， 可以判定在线路连接、控制上两者相互独立，不存在相互影响。 （3）进一步检查变频器的输入模拟量，屏蔽电缆布线与屏蔽线连接， 发现该电缆的布线位置与屏蔽线均不合理。
本项目包括FANUC主轴系统的连线、主轴驱动单元参数设置、 FANUC α系列主轴的常见故障诊断方法和FANUC直流主轴驱动系统 常见故障诊断及处理。
项目描述
通过本项目的学习，学生应达到相应的能力目标，包括能够根 据电气原理图连接FANUC α主轴驱动系统；能够设定驱动单元参数 ；能够诊断常见的FANUC α主轴系统故障，并作相应处理；能够诊 断常见的FANUC直流主轴系统故障，并作相应处理。
2.故障处理
（1）切断驱动器电源，将设定端S1置“TEST”。 （2）接通驱动器电源。 （3）按组合键【MODE】、【UP】、【DOWN】和【DATASET】。 （4）当显示器由全暗变为“FFFFF”后，松开全部键, 并保持1 s以上。 （5）按组合键【MODE】和【UP】，使参数显示“FC-22”。 （6）按软键【DATASET】1 s以上，显示器显示“GOOD”，标准参数写入完成。 （7）切断驱动器电源，将S1（SH）重新置“DRIVE”。