數(shù)控系統(tǒng)故障分析及其維修

1、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修 目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點。 這些結(jié)構(gòu)特點來源于系統(tǒng)初始設(shè)計的基本要求和工程設(shè)計的思路。對于不同的生產(chǎn)廠家來說，在設(shè)計思想上也可能各有千秋。 有的系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，而有的系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。數(shù)控系統(tǒng)是由硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)兩大部分組成：硬件控制系統(tǒng) 是以微處理器為核心，采用大規(guī)模集成電路芯片、可編程控制器、伺服驅(qū)動單元、伺服電機(jī)、各種輸入輸出設(shè)備（包括顯示器、控制面板、輸入輸出接口等）等可見部件組成。軟件

2、控制系統(tǒng) 即數(shù)控軟件，包括數(shù)據(jù)輸入輸出、插補(bǔ)控制、刀具補(bǔ)償控制、加減速控制、位置控制、伺服控制、鍵盤控制、顯示控制、接口控制等控制軟件及各種參數(shù)、報警文本等組成。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，就要分別對軟硬件進(jìn)行分析、判斷，定位故障并維修。 作為一個好的數(shù)控設(shè)備維修人員，就必須具備電子線路、元器件、計算機(jī)軟硬件、接口技術(shù)、測量技術(shù)等方面的知識。常用數(shù)控系統(tǒng)簡介 （一）FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡介FANUC公司創(chuàng)建于1956年，1959年首先推出電液步進(jìn)電機(jī)。70年代，一方面從Gettes公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)，一方面與西門子合作，學(xué)習(xí)其先進(jìn)的硬件技術(shù)，1976年成功開發(fā)出5系統(tǒng)，后與西門子聯(lián)合開發(fā)出7系

3、統(tǒng)。從這時，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控生產(chǎn)廠家。FANUC公司目前生產(chǎn)的CNC裝置有：F0、F10F11F12、F15、F16、F18。F00F100110 120150系列是在F010111215的基礎(chǔ)上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一體的CNC。 產(chǎn)品特點：結(jié)構(gòu)上長期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)采用專用LSI，以提高集成度、可靠性，減少體積和降低成本產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。每一CNC裝置上可配多種控制軟件，適用于多種機(jī)床不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù)SMT、多層印刷電路板、光導(dǎo)纖維電纜等CNC裝置體積減少，采用面板裝配式，內(nèi)裝式PMC（可編程機(jī)床控制器

4、）FANUC6系統(tǒng)（1979年） FS6是FANUC早期代表性產(chǎn)品之一。在70年代末與80年代初期的數(shù)控機(jī)床得到了廣泛應(yīng)用。FS6與西門子6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同（合作產(chǎn)品），除伺服電動機(jī)、PLC采用西門子公司產(chǎn)品外，其余部分完全相同硬件采用大板結(jié)構(gòu)，上面插有電源模塊、存儲器板等小板，CPU采用8086，該CNC系列為多微處理器控制系統(tǒng)，其主CPU、PMC及圖形顯示的CPU均為8086伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用FANUC直流驅(qū)動系統(tǒng)，通過脈沖編碼器進(jìn)行位置檢測，構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)系統(tǒng)一般帶有獨(dú)立安裝的電氣柜，電氣柜內(nèi)安裝了系統(tǒng)的主要部件（如CNC裝置、伺服驅(qū)動、輸入單元、電源單元）主軸驅(qū)動系統(tǒng)采用FANU

5、C交流主軸驅(qū)動裝置，該單元為分開安裝式，一般安裝在強(qiáng)電柜內(nèi)系統(tǒng)軟件為固定式專用軟件 我國80年代進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床，均大量配套采用FS6系統(tǒng)，直到目前仍然有較多配套FS6的機(jī)床在使用中，這些設(shè)備大多進(jìn)入故障多發(fā)期，因此，它是數(shù)控機(jī)床維修中的常見系統(tǒng)之一。F3 簡化版（經(jīng)濟(jì)型）另注：Fs6F9 強(qiáng)化版 （1980年） F11系列（1984年） F11系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代初期開發(fā)并得到廣泛應(yīng)用的FANUC代表性產(chǎn)品之一，在80年代進(jìn)口的高檔數(shù)控機(jī)床上廣為采用，因此，它亦是維修中的常見系統(tǒng)之一。同系列的產(chǎn)品有F101112三種基本規(guī)格，其基本結(jié)構(gòu)相似，性能與使用場合有所區(qū)別。F11的硬件

6、仍然采用大板結(jié)構(gòu)（主板），主CPU為68000，它也是一種多微處理器控制系統(tǒng)硬件盡量采用專用大規(guī)模集成電路及厚膜電路（22塊），元件減少30CNC系統(tǒng)和操作面板、I/O單元之間采用光纜連接，減少了信號線，抗干擾能力提高F11系統(tǒng)既可以帶獨(dú)立安裝的電柜，也可進(jìn)行分離式安裝伺服驅(qū)動與主軸驅(qū)動一般采用FANUC模擬式交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)系統(tǒng)軟件可固定式專用軟件，最大可以控制5軸，并實現(xiàn)全部控制軸的聯(lián)動F0系統(tǒng)（1985年） F0系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代中后期開發(fā)的產(chǎn)品，是FANUC代表性產(chǎn)品之一。是中國市場上銷售量最大的一種系統(tǒng)（F0C系列，F(xiàn)0D系列），產(chǎn)品目標(biāo)是體積小、價格低，其中F0M

7、C/TC是其代表性產(chǎn)品，F(xiàn)0MD和F0TD為F0MA和F0TA的簡化版（經(jīng)濟(jì)型）。硬件結(jié)構(gòu)采用了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式，即在主板上插有存儲器板、I/O板、軸控制模塊以及電源單元。其主板較其他系列主板要小得多，因此，在結(jié)構(gòu)上顯得較緊湊，體積小F0系列為多微處理器CNC系統(tǒng)，F(xiàn)0A系列主CPU為80186，F(xiàn)0B系列的主CPU為80286， F0C系列的主CPU為80386.內(nèi)置可編程控制器（PLC）的CPU為8086F0可以配套使用FANUC S系列、系列、C系列、系列等數(shù)字式交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，無漂移影響，可以實現(xiàn)高速、高精控制采用了高性能的固定軟件與菜單操作的軟功能面板，可以進(jìn)行簡單的人機(jī)對話式編程具

8、有多種自診斷功能，以便于維修F0i系統(tǒng)采用總線技術(shù)，增加了網(wǎng)絡(luò)功能，并采用了“閃存”（FLASH ROM）。系統(tǒng)可以通過Remote buffer接口與PC相連，由PC機(jī)控制加工，實現(xiàn)信息傳遞，系統(tǒng)間也可以通過I/O Link總線進(jìn)行相連F0 Mate是F0系列的派生產(chǎn)品，與F0相比是結(jié)構(gòu)更為緊湊的經(jīng)濟(jì)型CNC裝置FANUC151618系統(tǒng) F15161816i18i系列系統(tǒng)有F151618、F15i16i18i及FS150160180、F160i180i等型號，該系列系統(tǒng)是專門為工廠自動化設(shè)計的數(shù)控系統(tǒng)，是目前國際上工藝與性能最先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)之一，在美國、日本、歐洲的制造業(yè)中已普遍使用。系統(tǒng)

9、的硬件與微電子技術(shù)發(fā)展同步，采用了超大規(guī)模集成芯片，CPU可以是80486或PENTIUM系列處理器，帶64位RISC芯片等系統(tǒng)元器件采用了立體化、高密度的安裝方式（FANUC公司的專利技術(shù)），除主板外，印刷電路板均按物理功能分成小模塊，根據(jù)用戶的要求和系統(tǒng)的規(guī)模，分別插在主板上，系統(tǒng)擴(kuò)展容易，維修方便，體積小F15采用了模塊式多主總線（FANUC BUS）結(jié)構(gòu)，多CPU控制系統(tǒng)，、主CPU采用了68020，還采用了一個子CPU，在PMC、軸控制、圖形控制、通信及自動編程中也都有各自的CPU系統(tǒng)采用8.4in或9.5in TFT（Thin Film Transistor 薄膜晶體管）彩色液晶顯

10、示器系統(tǒng)可配套i系列數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)，主軸控制可采用i系列主軸驅(qū)動系統(tǒng)F151618系列系統(tǒng)既可單機(jī)運(yùn)行，也可通過Remote buffer接口與個人計算機(jī)相連，由計算機(jī)控制加工，實現(xiàn)信息傳遞。通過I/O link（串行口）接口還可以連接多種外圍設(shè)備。另外經(jīng)DNC1或DNC2接口，可與Cell Controller或以太網(wǎng)連接，由上位機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)車間的自動化 F1618系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖 CNCI/O單元強(qiáng)電回路傳感器/線圈電源變壓器電源主計算機(jī)伺服驅(qū)動主軸驅(qū)動主軸電動機(jī)伺服電動機(jī)操作面板接口機(jī)床操作面板MDI/CRT單元I/O接口I/O設(shè)備手輪FANUC30i-MODEL A 日本FAN

11、UC最新的高檔控制器，是當(dāng)前配置最高的數(shù)控系統(tǒng)。特點：1.最大控制系統(tǒng)為10個系統(tǒng)（通道）；2.最多軸數(shù)和 最大主軸配置為40軸，其中進(jìn)給軸32軸，主軸為8軸；最大同時控制軸數(shù)為24軸/系統(tǒng)；3.最大PMC系統(tǒng)數(shù)為3個系統(tǒng)；最大I/O點數(shù)為4096點/ 4096點，PMC基本指令速度為25ns。4.最大可預(yù)讀程序段為1000段。（二）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)簡介SIEMENS公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的著名廠家，SINUMERIK的CNC數(shù)控裝置主要有：SINUMERIK 38810820850805840系列等。 SIEMENS 810820系統(tǒng) SIEMENS 810820是西門子公司20世紀(jì)80年

12、代中期開發(fā)的CNC、PLC一體型控制系統(tǒng)，它適合于普通車、銑、磨床的控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高，在80年代末、90年代初的數(shù)控機(jī)床廠上使用較廣。 810與820的區(qū)別僅在于顯示器，810為9in單色顯示，系統(tǒng)電源為24V；820為12in單色或彩色顯示，系統(tǒng)電源為交流220V，其余硬件、軟件部分完全一致810820最大可控制6軸（其中允許有2個作為主軸控制），3軸聯(lián)動系統(tǒng)由電源、顯示器、CPU板、存儲器（MEMEPROMRAM）板、I/O板、接口板、顯示控制板、位控板、機(jī)箱等硬件組成。硬件采用了較多LSI和專用集成電路主CPU采用80186PLC最大128點輸入64點輸出，用戶程序容

13、量12KB，PLC采用STEP5語言編程SIEMENS 3系統(tǒng) SIEMENS 3系統(tǒng)是西門子公司80年代初期開發(fā)出來的中檔全功能數(shù)控系統(tǒng)，是西門子公司銷售量最大的系統(tǒng)，是20世紀(jì)80年代歐洲的典型系統(tǒng)。采用模塊化結(jié)構(gòu)，由CPU模塊，NC存儲器模塊，操作面板接口，NCPC連接模塊，伺服測量回路、，PLC編程接口，邏輯模塊，擴(kuò)展設(shè)備接口，PLC存儲器及各種I/O等17個模塊組成3系統(tǒng)的機(jī)柜因配置、類別、型號的不同，可以分為單框架、單PLC雙框架、雙PLC雙框架結(jié)構(gòu)采用INTEL 8086CPU的輪廓軌跡控制CNC系統(tǒng)，系統(tǒng)可控制4軸，任意3軸聯(lián)動PLC采用SIMATIC S5的PLC130B，輸

14、入輸出點各512點采用12in彩色顯示器或9in單色顯示器SIEMENS 850880 850880是西門子80年代末期開發(fā)的機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)，具有機(jī)器人功能。適合高功能復(fù)雜機(jī)床FMS、CIMS的需要。是一種多CPU輪廓控制的CNC系統(tǒng)。1986年西門子公司采用數(shù)控3系統(tǒng)電路板標(biāo)準(zhǔn)（230mm高），NCPLC雙口RAM耦合方式，INTEL 80186CPU芯片，生產(chǎn)出850系統(tǒng)，它的PLC還是沿用130WB或150U1988年針對850系統(tǒng)的缺陷，又推出全80186的數(shù)控880GA1型系統(tǒng)，后推出主CPU采用80386的880GA2型系統(tǒng)850880系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般都由操作面板、主機(jī)箱、機(jī)

15、床控制面板3大部分組成，采用兩個機(jī)架支撐兩列中央控制器，中央控制器包括NCCPU、SVCPU（伺服CPU）、COMCPU（通信CPU）、PLCCPU及插入式擴(kuò)展模塊。插入式擴(kuò)展模塊有：測量回路模塊、存儲器模塊、NCCPU 24、SVCPU 24、PLC輸入輸出板及擴(kuò)展單元和接口單元面板帶有12英寸彩色顯示器、全功能鍵盤及兩個串口用戶程序存儲器RAM容量為128KB，EPROM容量為128KB，用戶數(shù)據(jù)存儲器RANM容量為48KB，I/O點最大為1024，計時器256，計數(shù)器128個采用SINNEC HI總成連接方式的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)SIEMENS 802系列系統(tǒng)SIEMENS 802系列系統(tǒng)包括80

16、2SSeSbase line、802CCeCbase line、802D等型號，它是西門子公司20世紀(jì)90年代末開發(fā)的集CNC、PLC于一體的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)。近年來在國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控機(jī)床上有較大量的使用。802系列數(shù)控系統(tǒng)的共同特點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性較高。SINUMERIK 802D Solution Line(sl) 全球首展（ 2005國際機(jī)床展） ，其CNC，PLC和HMI(人機(jī)接口)都集成在同一控制單元中。與SINAMICS S120新一代技術(shù)相結(jié)合802S、802C系列是西門子公司為簡易數(shù)控機(jī)床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，兩種系統(tǒng)的區(qū)別是：802S系列采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動；802C

17、、802D系列通常采用SIEMENS611數(shù)字式交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)802S、802C系列系統(tǒng)的CNC結(jié)構(gòu)完全相同，可以進(jìn)行3軸控制3軸聯(lián)動；系統(tǒng)帶有10V 的主軸模擬量輸出接口，可以配具有模擬量輸入功能的主軸驅(qū)動系統(tǒng)（如變頻器）802S、802C系列系統(tǒng)可以配OP020獨(dú)立操作面板與MCP機(jī)床操作面板，顯示器為7in或5.7 in單色液晶顯示器（802S，802C）；802D采用了10.4in彩色液晶顯示器集成內(nèi)置式PLC最大可以控制64點輸入與64點輸出，PLC的I/O模塊與ECU間通過總線連接802D與802S、802C有較大的不同，在功能上比802SC系統(tǒng)有了改進(jìn)與提高，系統(tǒng)采用SIEME

18、NS PCU210模塊，控制軸數(shù)為4軸4軸聯(lián)動，可以通過611U伺服驅(qū)動器攜帶10V主軸模擬量輸出，以驅(qū)動帶模擬量輸入的主軸驅(qū)動系統(tǒng)802D除保留了SIEMENS傳統(tǒng)的編程功能外，一是增加了PLC程序“梯形圖”顯示功能，方便維修；二是可以使用非SIEMENS代碼指令進(jìn)行編程，系統(tǒng)的開放性更強(qiáng)SIEMENS 810D840D系統(tǒng) 圖：840D硬件結(jié)構(gòu)圖 IM361S7擴(kuò)展接口MMC100/MMC102人機(jī)對話操作面板編程器電機(jī)電機(jī)E/R電源模塊NCUCPU模塊 進(jìn)給主軸 SIEMENS 810D840D的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似，但在性能上有較大的差別。 810D采用SIEMENS CCU（Compact

19、Control Unit） 模塊，最大控制軸數(shù)為6軸840D采用SIEMENS NCU（Numerical Control Unit）模塊，處理器為PENTIUM（NCU573）或AMD K62（NCU572）或486（NCU571）系列，當(dāng)采用NCU572或573時，CNC的存儲容量為1GB，最大控制軸數(shù)可達(dá)31軸，10通道同時工作；采用NCU571時，控制軸數(shù)為6軸，2通道同時工作。840D的NCU與PLC都集成在這個模塊上，它是840D的核心數(shù)控與驅(qū)動的接口信號是數(shù)字量的系統(tǒng)由操作面板、機(jī)床控制面板、NCU（CCU）、MMC、611伺服驅(qū)動、I/O模塊等單元構(gòu)成（如圖所示）人機(jī)界面MMC

20、，操作面板OP（包括10.4inTFT顯示器與NC鍵盤）、機(jī)床操作面板MCP，一般安裝在操縱臺上，它們與CCU（NCU）間通過PROFIBUS總線連接MMC事實上是一臺獨(dú)立的計算機(jī)，它有獨(dú)立的PENTIUM CPU、硬盤、軟驅(qū)、TFT顯示器、NC鍵盤，可以在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行E/R電源模塊，它向NCU提供24V工作電源，也向611D提供600V直流母線電壓611D主軸與進(jìn)給模塊，它由E/R電源模塊供電，受控于NCU，并帶動主軸或進(jìn)給軸電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)IM361是PLC輸入輸出接口模塊，與S7300兼容的PLC使用與S7300相同的軟件與硬件，PLC的電源模塊、接口模塊、I/O模塊單獨(dú)安裝，它們

21、與系統(tǒng)間通過S7總線與CCU或NCU連接通過CNC與611D、S7可編程序控制器的組 合，可以構(gòu)成滿足不同要求的全數(shù)字控制系統(tǒng) 除以上典型系統(tǒng)外，SIEMENS公司還有早期生產(chǎn)的SIEMENS 6系統(tǒng)（與FANUC公司合作生產(chǎn)），SIEMENS 8、SIEMENS 840C等。以上系統(tǒng)多見于進(jìn)口機(jī)床，840C與840D功能相同。一 . 電源類故障1.接通總電源開關(guān)后，電源指示燈不亮外部電源開關(guān)未接通電源進(jìn)線熔斷器熔芯斷或機(jī)床總?cè)蹟嗥魅坌緮鄼C(jī)床電源進(jìn)線斷機(jī)床總電源開關(guān)壞控制變壓器輸入端熔斷器熔芯斷(或斷路器跳)指示燈控制電路中熔斷器熔芯斷或斷線電源指示燈燈泡壞 2.強(qiáng)電部分接通后，馬上跳閘機(jī)床設(shè)

22、計時選擇的空氣開關(guān)容量過小，或空氣開關(guān)的電流選擇撥碼開關(guān)選擇了一個較小的電流機(jī)床上使用了較大功率的變頻器或伺服驅(qū)動，并且在變頻器或伺服驅(qū)動的電源進(jìn)線前沒有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅(qū)動在上強(qiáng)電時電流有較大的波動，超過了空氣開關(guān)的限定電流，引起跳閘。3.FANUC輸入電源故障 采用FANUC電源單元A、B、B2等的數(shù)控系統(tǒng)，一般采用FANUC公司生產(chǎn)的“輸入單元”模塊，通過相應(yīng)的外部控制信號，進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動的電源的通、斷控制。電源接通條件如下：電柜門互鎖觸點閉合外部電源切換觸點閉合MDI/CRT單元的電源切斷OFF按鈕觸點閉合 系統(tǒng)電源模塊無報警，報警AL觸點斷開不符合以上條件

23、之任何一條,則會出現(xiàn)電源斷電故障 維修要點：a.FANUC 6/11等系統(tǒng)的電源輸入單元的元器件，除熔斷器外，其他元器件損壞的幾率非常小，維修時切勿輕易更換元器件。b.在某些機(jī)床上，由于機(jī)床互鎖的需要，使用了外部電源切斷信號，這時應(yīng)根據(jù)機(jī)床電氣原理圖，綜合分析故障原因，排除外部電源切斷的因素，才能啟動。4.CNC電源單元不能通電（FANUC）1）當(dāng)電源單元不能接通時，如果電源指示燈（綠色）不亮。電源單元的保險F1、F2已熔斷a.輸入高電壓b.元器件損壞，造成短路或過流輸入電壓低檢查輸入電壓，電壓的允許值為AC200V10%,50HZ1HZ電源單元不良，內(nèi)存元器件損壞2）電源指示燈亮，報警燈也消

24、失，但電源不能接通。電源接通條件如下：電源ON按鈕閉合電源OFF按鈕閉合外部報警接點打開 3）電源單元報警燈亮24V輸出電壓的保險絲熔斷a.9”顯示器屏幕使用24v電壓，參照下圖，檢查24v與地是否短路 b.顯示器/手動數(shù)據(jù)輸入板不良電源單元不良檢查步驟：a.把電源單元的所有輸出插頭拔掉，只留下電源輸入線和開關(guān)控制線。b.把機(jī)床所有電源關(guān)掉，把電源控制部分整體拔掉。c.再開電源，此時如果電源報警燈熄滅，那么可以認(rèn)為電源單元正常，而如果電源報警燈仍然亮，那么電源單元壞。注意事項：16/18 系統(tǒng)電源拔下的時間不要超過半小時，因為SRAM的后備電源在電源單元上。24E的保險熔斷a.24E是提供外部

25、輸入/輸出信號用的，參照下圖檢查外部輸入/輸出回路是否短路。b.外部輸入/輸出開關(guān)引起24E短路或系統(tǒng)I/O板不良。5V電源負(fù)荷短路檢查方法：a.把5V電源所帶負(fù)荷一個一個地拔掉，每拔一次，必須關(guān)電源再開電源。 b.在拔掉任何一個5V電源負(fù)荷后，電源報警燈熄 滅，那么可以證明該負(fù)荷及其連接電纜出現(xiàn)故障注意事項：當(dāng)拔掉電機(jī)編碼器的插頭時，如果是絕對位置編碼器，還需要重新回零，機(jī)床才能恢復(fù)正常。系統(tǒng)的印刷電路板上有短路檢查：用萬用表測量5V,15V,+24V與0V之間的電阻。必須在電源關(guān)的狀態(tài)下測量。a.把系統(tǒng)各印刷板一個一個的往下拔，再開電源，確認(rèn)報警燈是否再亮b.如果當(dāng)某一印刷板拔下后，電源報

26、警燈不亮，那就證明該板有問題，需更換該板或維修c.對于O系統(tǒng)，如果24V與0V短路，更換時一定要把輸入/輸出板與主板同時更換d.當(dāng)計算機(jī)與CNC系統(tǒng)進(jìn)行通信作業(yè)，如果CNC通信接口燒壞，有時也會使系統(tǒng)電源不能接通5.打開電源開關(guān)與機(jī)床開關(guān)后，電源不能接通電源輸入端熔斷器熔芯熔斷或爆斷(或自動開關(guān)跳閘)機(jī)床電源進(jìn)線斷機(jī)床總電源開關(guān)或電源開關(guān)壞電氣控制柜門未關(guān)好，開門斷電保護(hù)開關(guān)動作電氣控制柜上的開門斷電保護(hù)開關(guān)損壞或關(guān)門后與碰塊接觸不良6.控制電源故障控制變壓器無輸入電壓（輸入端保險燒斷或斷路器跳） 原因：變壓器內(nèi)部短路、連接線短路，電流過大無DC電流輸出 原因：因直流側(cè)短路、過流、過壓、過熱等

27、造成整流模塊或直流電源損壞；整流電路有斷線或接觸不良電源連接線接觸不良或斷線控制變壓器輸入電源電壓過高過低（超過10%）或電壓浪涌控制變壓器損壞 原因：熔斷器，斷路器的電流過大，沒有起到保護(hù)作用；電源短路，串接；負(fù)荷過大，內(nèi)部繞組短路，斷路等?？刂谱儔浩鞲边吶蹟嗥魅蹟嗷虮瑪?I/O無輸入信號，24V電源報警24V電源保險燒壞 處理：I/O輸入短路，檢查輸入24V電源是否對地短路，排除故障；更換保險。I/O無輸入信號8.系統(tǒng)不能正常上電，且輸入/輸出板上有嚴(yán)重的燒毀痕跡原因：由于外部繼電器和外圍電壓等原因，使輸入/輸出接口板上TD62107（FANUC）嚴(yán)重?zé)龤Ф斐呻娫炊搪?。維修：a.更換輸入

28、/輸出板 b.更換輸入/輸出板上TD621079.在機(jī)床運(yùn)行中，控制系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)突然掉電現(xiàn)象原因：電源供應(yīng)系統(tǒng)故障維修：a.更換系統(tǒng)電源 b.更換電源輸入單元10.系統(tǒng)工作半個月或一個月左右，必須更換電池，不然參數(shù)就丟失原因：電池是為了保障系統(tǒng)在不通電的情況下， 不會丟失NC數(shù)據(jù)維修：a.檢查確認(rèn)電池連接電纜是否有破損b.存儲板上的電池保持回路不良,請更換存儲板。c.電池質(zhì)量不好，更換質(zhì)量較好的電池11.伺服電源故障伺服變壓器輸入端斷路器跳閘 原因：過流、短路、斷路器內(nèi)部故障等機(jī)床進(jìn)行預(yù)啟動操作后，伺服變壓器控制接觸器未吸合 原因：a.機(jī)床操作面板上預(yù)啟動按鈕接觸不良或損壞b.控制電路接觸不良

29、，連接不好或斷線c.接觸器接觸不良或損壞伺服變壓器溫控開關(guān)斷開原因：a.電氣控制柜過熱，伺服變壓器溫度升高，伺服變壓器內(nèi)部溫控開關(guān)斷開b.負(fù)載過重引起伺服變壓器溫度升高伺服變壓器電源電路斷路器跳閘或副邊無輸出電壓原因：伺服變壓器損壞（內(nèi)部短路、斷線、輸出電路短路等）伺服放大器無電源原因：伺服變壓器輸出端接觸器未吸合12.FANUC電源模塊（單元）不良維修要點：根據(jù)維修經(jīng)驗，在FANUC系統(tǒng)中，電源單元故障的原因多發(fā)生在電網(wǎng)供電不良的地區(qū)。由于加工過程中的外部突然斷電或在工廠自發(fā)電供電的情況下工作，是引起電源單元故障的主要原因。在一般情況下，電源單元的故障以進(jìn)線的浪涌吸收器（VS11）的故障居多

30、。當(dāng)VS11故障，但維修現(xiàn)場無器件時，為了保證機(jī)床的正常生產(chǎn)，通常的做法是暫時取消VS11，確保機(jī)床的使用，待備件到位后，再予以更換。在電網(wǎng)電壓波動太大（特別是自發(fā)電的場合），偶然也有整流橋、開關(guān)管、濾波電容、續(xù)流管損壞的情況。對于以上器件，在無備件時，一般可以直接利用同規(guī)格的整流橋、開關(guān)管、電容、續(xù)流管進(jìn)行替代。FANUC電源單元的+24E熔斷器熔斷，是機(jī)床維修過程中經(jīng)常遇到的問題之一，這一故障引起的原因一般與系統(tǒng)本身無關(guān)，屬于系統(tǒng)外部故障。24E為系統(tǒng)提供外部（機(jī)床側(cè)）輸入、輸出信號使用電源，F(xiàn)14熔斷器熔斷一般是由機(jī)床側(cè)的輸入、輸出信號對地短路引起的。為了確定短路的大致范圍，維修時可以通

31、過逐一取下系統(tǒng)I/O信號連接插頭M1、M2、M18、M19、M20等，進(jìn)行檢查，以縮小故障范圍。一般來說，機(jī)床側(cè)的可動部位的接線（如：車床的腳踏開關(guān)、操作面板上的波段開關(guān)），液壓、冷卻系統(tǒng)的輸入、輸出信號是容易引起短路的場合，維修時可進(jìn)行重點檢查。繼電器線圈兩側(cè)并聯(lián)的保護(hù)二極管方向，必須引起維修人員的特別注意，更換時必須十分仔細(xì)，防止出錯。13.西門子系統(tǒng)電源單元故障維修要點SIEMENS 810M 由于使用的是DC24V電源，因此電源回路相對比較簡單，故障原因多數(shù)是內(nèi)部熔斷器、保護(hù)二極管等元件損壞。判定810系統(tǒng)電源是否存在故障的方法較簡單，可以在系統(tǒng)加入DC24V電源后，通過直接短接系統(tǒng)的

32、NC-ON觸點進(jìn)行檢測。短接后若系統(tǒng)正常啟動，顯示器工作，證明系統(tǒng)單元無故障；否則應(yīng)對系統(tǒng)電源單元進(jìn)行維修。由于810風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)在內(nèi)部采用了獨(dú)立的供電回路，因此，即使風(fēng)機(jī)正常工作，只能代表外部DC24V供電正常，但不能代表系統(tǒng)內(nèi)部電源的工作正常。SIEMENS 其他型號的數(shù)控系統(tǒng)（如 3、8、850、880等），其電源控制方式與810系統(tǒng)基本相同，維修時可以參照進(jìn)行。事例1：故障現(xiàn)象： 一臺進(jìn)口臥式加工中心，開機(jī)時屏幕一片黑，操作面板上的NC電源開關(guān)已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開關(guān)和主要部分無異常，關(guān)機(jī)后重開，故障一樣。故障分析： 經(jīng)查，確定其電源部分無故障，各處電壓都正常，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)

33、控系統(tǒng)有多處損壞，在更換了顯示器，顯示控制板后屏幕出現(xiàn)了顯示，使機(jī)床能進(jìn)入其它的故障維修。 事例2：故障現(xiàn)象：一立式加工中心，開機(jī)后屏幕無顯示。 該加工中心使用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)，造成屏幕無顯示的原因有很多，經(jīng)對故障進(jìn)行了檢查，后確認(rèn)系統(tǒng)提供的外部電源是正確的，但主板上的電壓不正常，時有時無，可以確認(rèn)是因主板故障造成，因此進(jìn)行了更換，更換主板后系統(tǒng)有顯示，由于主板更換后參數(shù)需要重新設(shè)置，按系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置步驟，對照機(jī)床附帶的參數(shù)表進(jìn)行了設(shè)置調(diào)整后機(jī)床正常。屏幕上無顯示的故障原因很多，首先必須找出原因排除,如還有其他故障，根據(jù)機(jī)床的報警和其他故障信息作出處理。事例3： 一加工中心，開機(jī)后打開急停，系統(tǒng)在復(fù)

34、位的過程中，伺服強(qiáng)電上去后系統(tǒng)總空開馬上跳閘 該加工中心使用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)對故障進(jìn)行了檢查分析，首先懷疑是否是空開電流選擇過小，經(jīng)過計算分析后確認(rèn)所選擇的空開有點偏小，但基本符合機(jī)床要求，然后用示波器觀察機(jī)床上電時的電流的變化波形，發(fā)現(xiàn)伺服強(qiáng)電在上電時電流沖擊比較大，也就是電流波形變化較大，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)由于所選伺服功率較大，且伺服內(nèi)部未加阻抗等裝置，在使用時須外接一電抗與制動電阻，電氣人員在設(shè)計時加了制動電阻，為了節(jié)省成本沒有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系統(tǒng)上電恢復(fù)正常。小結(jié)：數(shù)控機(jī)床由于采用的控制系統(tǒng)品種較多，電源接通、斷開的控制要求各不相同，對于不同機(jī)床、不同的系統(tǒng)、維修時應(yīng)根據(jù)機(jī)床

35、與系統(tǒng)的實際情況，分別進(jìn)行處理。機(jī)床維修者必須熟悉各種系統(tǒng)的電源通/斷控制要求，維修時做到心中有數(shù)。對于控制較復(fù)雜的機(jī)床，不僅要掌握系統(tǒng)的電源ON/OFF要求，而且還必須對照機(jī)床電氣原理圖進(jìn)行維修處理，除非萬不得已，不得更改機(jī)床的原始操作方式和原始設(shè)計功能。維修數(shù)控機(jī)床是多方位的，既要掌握系統(tǒng)生產(chǎn)廠家推薦的線路與控制方法，還必須根據(jù)機(jī)床、系統(tǒng)的實際情況靈活處理，不可教條。1.數(shù)控系統(tǒng)電源接通時無畫面顯示顯示器信號線電纜或電源線連接不良或斷線電源單元故障，顯示器無供電電源（CRT燈絲不亮，LCD無背景光）CRT顯示器壞CRT顯示板壞LCD屏壞LCD燈管壞LCD逆變器壞主印刷電路板故障亮度調(diào)節(jié)不對

36、二 系統(tǒng)顯示類故障 2.運(yùn)行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動 參數(shù)設(shè)置錯誤或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)所引起 同時運(yùn)行了系統(tǒng)以外的其他內(nèi)存駐留程序系統(tǒng)文件受到破壞或者感染了病毒電源功率不夠系統(tǒng)元器件受到損害 3.主軸有轉(zhuǎn)速但CRT速度無顯示主軸編碼器損壞主軸編碼器電纜脫落或斷線系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不對，編碼器反饋的接口不對或者 沒有選擇主軸控制的有關(guān)功能4.主軸實際轉(zhuǎn)速與所發(fā)指令不符主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置錯誤 確認(rèn)主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)是否設(shè)置正確PLC程序錯誤 檢查PLC程序中主軸速度和D/A輸出部分的程序速度控制信號電纜連接錯誤5.液晶屏幕顯示暗淡，但仍能加工更換液晶顯示器（液晶屏已老化）更換液晶顯示器燈管更換顯示控

37、制模塊亮度調(diào)節(jié)太暗，調(diào)亮6.液晶顯示屏亮度太暗或太亮環(huán)境溫度影響（高溫時亮度高，低溫亮度低）亮度調(diào)節(jié)不當(dāng)顯示緩沖板損壞7.CRT/LCD顯示屏畫面抖動、晃動或有水波紋接地斷線或不正確，CRT/LCD受干擾引起信號線連接松動或接觸不良，屏蔽不好 CRT/LCD內(nèi)部故障措施：a.信號線采用屏蔽雙絞線b.屏蔽層雙端接地c.CRT/LCD與CNC外殼共地（單點接地）d.在CRT/LCD輸入接口端加100PF330PF的瓷片電容濾波（每個信號線對OV焊接一個電容）e.信號線兩端套鐵氧缽磁環(huán)濾波8.顯示器屏幕上字符顯示不正常主板上的字符顯示ROM是否裝好更換顯示器屏幕調(diào)整顯示器屏幕更換主板 9.液晶屏顯示字符忽亮忽暗數(shù)控系統(tǒng)環(huán)境比較惡劣高溫潮濕易引起亮度調(diào)節(jié)電位器接觸不良背景光逆變器不良 10.液晶屏很暗，調(diào)節(jié)亮度電位器，隱約能看見 字符，液晶屏背景燈沒有亮沒有給背景燈提供電壓，檢查給背景燈提供電 壓的逆變器組件是否有高壓輸出，檢查連接線背景燈損壞，檢查液晶屏背景燈管11.顯示器出現(xiàn)亂碼