数控机床故障维修实例

数控机床故障维修实例

天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦

摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器

件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。

一、部件的替代维修

1.1丝杠损坏后的替代修复

采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需

要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参

数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需

要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。

对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。

同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR)

可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4）=0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。

1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代

机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，

没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后

将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。

200V

200V

200V

SA1

CX4

伺服放大器部分的接线示意图

1.3完成回参考点的动作

对于有固定挡块回参考点的控制原理为，系统在接收到减速信号后，找到

第一个一转零脉冲或第一个栅格点，即确认为参考点位置。

故障1：发生故障的机床采用的是巴鲁夫带接插头的接近开关来控制完成回

参考点的动作，但由于接插线路出现断路，回参考点的动作无法完成，为完成

机床调整的相关步骤，当时借用了临近的相同接近开关的接插线路，通过拔、

插动作模拟完成了回参考点的过程。

故障2：磨床修整器的伺服电机经皮带连接带动丝杠转动，在修整过程中

发现位置偏差，分析应是参考点位置发生变化造成。查找后发现皮带松动，在

通过改变中心距离的方法紧固皮带后，进行了返回参考点的动作，但修整位置

仍然不对，在改变了坐标系的偏移量后，位置正确。故障应是由于电机位置改

变造成丝杠的位置改变，从而返回参考点的第一个零脉冲的位置改变，改变的

值应该是一个螺距的距离。

2.与驱动相关的故障维修

2.1 机床同时出现416、426报警

机床采用FANUC 0GE系统控制，最初的故障为机床CRT、伺服都不上电，经查为系统提供电源的电源单元损坏，在更换了新的电源后，CRT显示X、Z轴416、426号（位置环连接错误）报警。此报警一般与线路连接故障、伺服放大器故障、PCB板等的损坏有关。因为2个轴同时出现报警，根据经验，初步判定伺服放大

器及速度控制PCB板同时损坏的可能性不大，应从外部线路查找故障原因。通

过分析对PCB 的控制原理图，可以发现，伺服系统所需要的

15V 、24V 、指示灯等的电压都是是由伺服变压器

18V 的电压提供的。伺服变压器所提供的

18V 电压，通过CN2接口提供给速度控制PCB 板的工作所需。在查找外部线路后，发现是电源变压器的进路保险损坏后造成

18V 未给出，从而造成报警。伺服控制原理图

2.2放大器过载报警

机床采用日本东荣伺服放大器控制，故障现象为运转准备后，能够实现伺

服电机的锁住，但在handle 进给移动过程中，机床出现较大震动后，瞬间出现伺服偏差过大报警及伺服放大器AL18（负载过载）报警，机床停止。首先检查

了伺服电机、伺服放大器，但都没有问题，为此曾怀疑是NC 系统或通讯线路有

问题。但在MDI 方式下监视到手动转动

1圈丝杠的反馈脉冲数只有50000pulse,而实际应该为100000pulse(10mm),为此用示波器检查了编码器的反馈脉冲，在从NC 板观测输入输出回路的波形时发现 B 相脉冲不完全，出现了部分丢失，为此更换了编码器，故障解决。此故障可从三环控制原理进行解释，故障是由于

位置反馈的脉冲丢失，致使NC 系统需不断增加脉冲数，从而造成了电流值增加，从而出现伺服过载检测报警。此故障加深了对伺服控制原理的理解也拓宽了分析解决故障的思路。

速度控制

电流控制反馈信号位置反馈

三环控制原理图

2.3 机床950#（短路）的报警

机床采用FANUC 0T 控制，在机床上电后显示950#即保险断的报警，检查

NC AMP

放大器M 电机