数控机床故障诊断与维修

1、数控机床故障诊断与维修,项目一 数控系统的故障诊断与维修,【技能目标】 能够根据数控系统故障的现象分析故障原因并排除。 【知识目标】 掌握FANUC数控系统常见报警的原因及处理方法。 掌握FANUC系统主板上状态指示灯和报警指示灯的意义。 掌握SIEMENS数控系统常见报警的原因及处理方法。 掌握数控机床不能手动、自动运行的原因及处理方法,项目一 数控系统的故障诊断与维修,【项目导入】 数控系统是数控机床的核心部件，其可靠性比较高，但由于环境、电子元器件的老化及其他原因，数控系统不可避免地会出现故障。由于数控系统都有比较完善的自诊断功能，当数控系统出现故障时，一般会在显示器上显示报警号及报警内

2、容或点亮主板上相应的指示灯。维修人员可根据报警内容或指示灯，运用数控系统的原理、故障诊断的方法和相关仪器仪表来排除故障。 任务：请根据数控系统的故障现象分析故障的可能原因，制定故障排除方案并排除故障。,【项目实施及相关知识】 一、FANUC数控系统的简介 自1965年以来，FANUC一直致力于工厂自动化产品CNC的开发，公司采用了先进的开发手段及先进的生产制造设备，为全世界的机械工业提供了高性能、高可靠性的系列数控产品和智能机械。FANUC数控系统目前主要有FANUC 0C/0D系列、FANUC 15/16/18系列、FANUC 16i/18i/21i系列、FANUC 0iA/0iB/0iC/

3、0iD系列等。 （一）FANUC 0系列 FANUC 0系列是FANUC公司20世纪80年代中后期开发的产品，它是FANUC的代表性产品之一，同时也是中国市场上销售量最大的一种系统（如FANUC 0C系列、FANUC 0D系列），其产品目标是体积小、价格低。,（二）FANUC 15/16/18系列 FANUC 15/16/18系列是专门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、日本、欧洲的制造业中已普遍使用。 （三）FANUC 16i/18i/21i系列 20世纪90年代，随着网络技术的发展，FANUC公司开发出具有网络控制功能的超小型CNC系统FANUC

4、 16i/18i/21i系列。,二、FANUC数控系统的报警处理方法 （一）FANUC 0C/0D系统的报警处理方法 打开系统电源后，如果电源工作正常，数控系统会进入系统软件及版本号显示屏幕，开始初始化工作。 1910、911号报警（RAM奇偶校验错误） 2912、913号报警（伺服公共RAM奇偶校验错误） 伺服公共RAM奇偶校验的原理如图1-1所示。 3920号报警（系统监控报警） 4930号报警（主CPU异常） 5950号报警（电源单元内24E熔断器（F14）熔断） 6998号报警（ROM奇偶校验错误）,（二）FANUC 16/18/0iA系统的报警处理方法 1900号报警（ROM奇偶校验

5、错误） 2910、911号报警（DRAM奇偶校验错误） 3912、913号报警（SRAM奇偶校验错误） 4920、921号报警（监控电路或RAM奇偶校验错误） 5930号报警（CPU错误） 6950号报警（PMC系统报警） 7960号报警（系统DC24V输入异常） 8970号报警（PMC控制模块内NMI报警） 9971号报警（SLC内NMI报警）,（三）FANUC 16i/18i/21i/0iB/0iC系统的报警处理方法 1900号报警（系统ROM奇偶校验错误） 2912919号报警（系统动态存储器DRAM奇偶校验错误） 3920号报警（系统伺服报警） 4926号报警（系统FSSB报警） 59

6、30号报警（CPU异常中断） 6935号报警（静态存储器SRAM发生了ECC错误） 7950号报警（PMC系统报警） 8951号报警（系统PMC监控报警） 9972号报警（系统连接的各功能板错误） 10974号报警（系统FBUS总线错误） 11975号报警（系统连接的各功能板错误） 12976号报警（系统局部总线错误）,三、FANUC系统主板上的状态指示灯和报警指示灯 （一）FANUC 0系统主板的LED状态指示灯 （二）FANUC 16/18/21/0iA系统主板的LED指示灯 FANUC 16/18/21/0iA系统中，主板上有4个LED状态指示灯和3个LED报警指示灯。当系统有报警时相应

7、的指示灯亮。 （三）FANUC 16i/18i/21i系统主板的LED指示灯 FANUC 16i/18i/21i主板上有4个状态指示灯，用于显示系统的状态。当由于某种原因不能使用通常的显示画面时，可以用LED显示判断系统的状态。主板上还有4个LED报警指示灯，当系统有报警时相应的指示灯亮。,四、FANUC数控系统常见故障的处理（以FANUC 0i系 统为例） （一）机床手动和自动操作均无法执行 1位置坐标显示（相对、绝对、机械坐标）不变 当屏幕显示的位置坐标及移动部件全都不动时，其故障原因可能为以下几个方面。 （1）系统工作的状态不对 （2）系统处于急停状态（显示屏显示“EMG”） （3）系统

8、复位信号接通 （4）系统轴互锁信号接通 （5）系统进给倍率为0 2位置坐标显示（相对、绝对、机械坐标）变化,（二）机床手动（JOG）或手摇脉冲（MPG）不执行而自动正常 1机床手动（JOG）操作无效 2手摇脉冲（MPG）操作无效 （三）自动操作无效而手动操作正常 按下机床循环启动按钮，可通过查看循环指示灯是否亮来判定故障原因。 1自动操作无效（循环指示灯不亮） 2自动操作无效（循环指示灯亮）,五、SIEMENS数控系统简介 （一）SIEMENS 802S/C系列 SIEMENS 802S/C系列包括802S/Se/S Baseline、802C/Ce/C Baseline等型号，它是西门子公司

9、20世纪90年代末专为简易数控机床开发的集CNC、PLC于一体的经济型控制系统，系统的性价比较高，近年来广泛应用于国产经济型、普及型数控车、铣、磨床上。 （二）SIEMENS 802D数控系统 802D是目前普及型数控机床的常用数控系统，与802S/C相比，其结构、性能有较大的改进与提高。802D可控制四个进给轴和一个数字或模拟主轴，CNC各组成部件间利用PROFIBUS总线连接。,六、SIEMENS 802S/C数控系统的报警处理方法 802S/C数控系统通过自诊断功能可以在CRT上显示千余条报警信息，以指示系统的故障原因。根据引起故障的原因不同，系统所显示的报警大致可以分为NCK报警和PL

10、C报警/信息两大类。 （一）NCK报警 1一般报警 （1）ALM 3000急停报警 （2）ALM 6500/6510/6530/6540存储器的报警 2通道报警 802S/C通道报警通常是在编程人员、操作人员不熟悉系统与机床，或者是在试制新产品、试验新工艺、开发新功能时，由于程序编制错误、操作不当等引起的报警。 （1）编程错误报警 （2）行程极限引起的报警,（二）PLC报警/信息 1PLC一般报警 PLC一般报警主要是对802S/C系统PLC的工作状态、内部连接和程序运行等方面出现的错误信息的反映。 （1）PLC操作数错误（400007报警） （2）程序中的子程序块超出允许数（400011报警

11、） 2PLC用户报警 SIEMENS 802S/C在出厂时已经预装了通用的PLC实例程序，机床生产厂家根据机床的实际工作情况以及所需要实现的功能，必须对PLC实例程序进行增补。 PLC用户报警其实就是PLC程序报警，机床生产厂家根据自己的需要也可以自行编写报警。,七、SIEMENS 802D数控系统的报警处理方法 802D数控系统通过自诊断功能可以在CRT上显示数千条报警信息，指示系统的故障原因。根据引起故障的原因不同，系统显示的报警大致可以分为NCK报警和PLC报警/信息两大类， （一）NCK报警 1一般报警 （1）ALM 3000急停报警 （2）ALM 6600/6610/6620/663

12、0/6640/6650/6660/6671/6698有关NC卡的报警,2通道报警 （1）ALM 10753报警 （2）ALM 10754报警 （3）ALM 14095报警 3循环报警 （1）ALM 61101参考平面定义错误报警 （2）ALM 61103钻孔个数为零报警,（二）PLC报警/信息 1一般报警 （1）ALM 400006缓冲的PLC数据丢失报警 （2）ALM 400015 PROFIBUS DP I/O出错报警 2用户报警 802D在出厂时已经预装了通用的PLC实例程序，机床生产厂家根据机床的实际工作情况以及所需要实现的功能，必须对PLC实例程序进行增补。 PLC用户报警其实就是P

13、LC程序报警，机床生产厂家根据自己的需要也可以自行编写报警。 （三）802D数控系统的报警指示灯 1CNC装置上的LED状态指示灯 2PP72/48输入输出模块上的LED状态指示灯,八、SIEMENS数控系统综合故障诊断与处理方法（以802D为例） （一）手动操作不能进行 （二）同步进给或每转进给不能进行 （三）自动工作不能进行,【知识扩展】 一、FANUC数控系统的故障诊断与维修实例 故障现象（一）：某配套FANUC 0D的数控车床，开机时系统出现报警ALM 950：FUSE BREAK（24E，F14）。 1故障现象分析 2故障诊断 3故障排除方法 故障现象（二）：配套FANUC 0iA系

14、统的数控车床，程序输入时“T”键无法输入、显示，其余功能全部正常。 1故障现象分析 2故障诊断 3故障排除方法,故障现象（三）：某配套FANUC 0iA系统的加工中心，系统电源接通后，显示器发生ALM 913报警，显示页面不能正常转换。 1故障现象分析 2故障诊断 3故障排除方法 故障现象（四）：某配套FANUC 21i系统的数控车床，在自动加工时，按下“循环启动”键，程序中的主轴旋转指令正常执行，但运动指令不执行。 1故障现象分析 2故障诊断 3故障排除方法 故障现象（五）：某配套FANUC 0D系统的数控铣床，当用手摇脉冲发生器（手轮）工作时，出现有时能动、有时不动的现象。 1故障现象分析 2故障诊断 3故障排除方法,二、SIEMENS 802系列数控系统的故障诊断与维修实例 故障现象（一）：一台配套SIEMENS 802C Baseline系统、Baseline伺服驱动的数控车床，在开机时，CNC与伺服驱动器均无报警，但在手动方式下移动坐标轴时，CNC的显示发生变化，但实际工作台与电机不运动。 1故障现象分析 2故障诊断 3故障排除方法。 故障现象（二）：一台配套SIEMENS 802C Baseline系统、Baseline伺服驱动器的数控车床，开机时发现机床动作全部