CNC系统故障诊断与维修
数控机床的电气故障诊断与维修
数控机床的电气故障诊断与维修数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效复杂的自动化机床, 机床在运行过程中, 零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障, 因此, 熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段, 对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
1数控机床故障诊断原则与基本要求所谓数控机床系统发生故障（或称失效）是指数控机床系统丧失了规定的功能。
故障可按表现形式、性质、起因等分为多种类型。
但不论哪种故障类型，在进行诊断时，都可遵循一些原则和诊断技巧。
1.1排障原则。
主要包括以下几个方面：1）充分调查故障现象，首先对操作者的调查，详细询问出现故障的全过程，有些什么现象产生，采取过什么措施等。
然后要对现场做细致的勘测；2）查找故障的起因时，思路要开阔，无论是集成电器，还是和机械、液压，只要有可能引起该故障的原因，都要尽可能全面地列出来。
然后进行综合判断和优化选择，确定最有可能产生故障的原因；3）先机械后电气，先静态后动态原则。
在故障检修之前，首先应注意排除机械性的故障。
再在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。
而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。
1.2故障诊断要求。
除了丰富的专业知识外，进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验，要求工作人员结合实际经验，善于分析思考，通过对故障机床的实际操作分析故障原因，做到以不变应万变，达到举一反三的效果。
完备的维修工具及诊断仪表必不可少，常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等，常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。
除此以外，工作人员还需要准备好必要的技术资料，如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
2故障处理的思路不同数控系统设计思想千差万异,但无论那种系统, 它们的基本原理和构成都是十分相似的。
因此在机床出现故障时, 要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路：调查故障现场, 确认故障现象、故障性质,应充分掌握故障信息, 做到“多动脑,慎动手”避免故障的扩大化。
数控机床故障诊断与维修教案
数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及应用领域1.4 数控机床的优缺点分析第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法2.3 故障诊断与维修的一般流程2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备3.1 测量工具与设备3.2 维修工具与设备3.3 故障诊断与维修软件及其应用3.4 安全防护设备及措施第四章：数控机床常见故障类型与诊断方法4.1 硬件故障与软件故障4.2 机械故障与电气故障4.3 故障诊断方法：直观诊断法、参数诊断法、信号诊断法、故障树分析法4.4 故障诊断实例分析第五章：数控机床主要部件的维护与维修5.1 数控装置的维护与维修5.2 伺服系统的维护与维修5.3 刀库与刀具系统的维护与维修5.4 数控机床导轨与丝杠的维护与维修第六章：数控机床的电气控制系统6.1 数控机床电气控制系统概述6.2 CNC装置的结构与功能6.3 伺服驱动系统的工作原理与维护6.4 数控机床电气故障诊断与维修第七章：PLC编程与故障诊断7.1 PLC概述及其在数控机床中的应用7.2 PLC编程基础与实例7.3 PLC故障诊断与维修方法7.4 PLC与数控机床故障案例分析第八章：数控机床的液压与气动系统8.1 数控机床液压系统的基本原理与结构8.2 数控机床气动系统的基本原理与结构8.3 液压与气动系统的维护与维修8.4 液压与气动系统的故障诊断与案例分析第九章：数控机床的冷却与润滑系统9.1 数控机床冷却系统的作用与结构9.2 冷却系统的维护与维修9.3 数控机床润滑系统的作用与结构9.4 润滑系统的维护与维修第十章：数控机床故障诊断与维修的综合实践10.1 故障诊断与维修的实践流程10.2 常见数控机床故障案例分析与维修方法10.3 故障诊断与维修的实训项目10.4 故障诊断与维修的技能考核与评价第十一章：数控机床维修案例分析11.1 数控机床维修案例的收集与整理11.2 故障现象的描述与原因分析11.3 维修方案的设计与实施11.4 维修效果的评估与总结第十二章：数控机床维修技术发展趋势12.1 数控机床技术发展的现状与趋势12.2 数控机床维修技术的发展方向12.3 先进维修理念与技术的应用12.4 维修技术培训与人才培育第十三章：数控机床的安全操作与维护13.1 数控机床安全操作规程13.2 数控机床的日常维护与保养13.3 安全防护设备的正确使用与维护13.4 事故预防与应急处理第十四章：数控机床维修成本控制与效益分析14.1 维修成本的构成与控制策略14.2 维修成本效益分析的方法与指标14.3 维修成本控制实例分析14.4 提高维修效益的途径与措施第十五章：数控机床故障诊断与维修的实训与考核15.1 实训项目的设计与实施15.2 实训过程中的指导与评价15.3 故障诊断与维修技能的考核方法至此，整个教案“数控机床故障诊断与维修完整版教案”已完成。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。
数控机床常见故障诊断及排除方法
数控机床常见故障诊断及排除方法不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障诊断上有它的共性。
1、数控机床故障诊断原则在故障诊断时应掌握以下原则：（1）先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气和光学为一体的机床，故其故障的发生也会由这四者综合反映出来。
维修人员应先由外向内逐一进行排查。
尽量避免随意地启封、拆卸机床，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。
（2）先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。
在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。
（3）先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。
在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。
而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。
（4）先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。
往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。
2、数控机床的故障诊断技术数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。
随着微处理器的不断发展。
诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。
诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。
目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类：1. 启动诊断（Start Up Diagnostics）启动诊断是指CNC系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。
诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如CPU、存储器、I/O等单元模块，以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。
只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。
否则，将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。
此时启动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。
cnc数控机床基本故障诊断流程
cnc数控机床基本故障诊断流程
CNC数控机床的基本故障诊断流程如下：
1. 初步观察：通过目测机床状况，查看有无明显异常如报警信息、零部件损坏等。
2. 自诊断功能利用：启动机床时，系统自动运行自诊断程序，通过报警显示和状态指示灯快速定位故障区域。
3. 直观检查：通过手摸、耳听、鼻闻等感官检查，结合通电试验排查电气、机械部件。
4. 模块替换法：更换疑似故障模块，验证故障是否转移以确定故障点。
5. 现场复现与分析：重现故障场景，结合机、电、液技术人员共同分析，运用逻辑推理判断故障原因。
6. 硬件检测与备件替换：对相关线路板、元件进行检测，必要时使用备件替换法缩小故障范围。
7. 系统运行测试：对机床进行功能测试，确认修复后的稳定性
与准确性。
浅析CNC机床常见故障及排除方法
浅析CNC机床常见故障及排除方法在机械加工中主要使用的设备是CNC，它在机械加工中起着至关重要的作用。
文章围绕CNC基本原理，对CNC的一般诊断方法原则和在加工过程中常见故障排除方法做了简要分析。
标签：机械加工；CNC；基本原理；故障排除前言由于数控机床在加工使用中，经常出现一些故障，若不及时处理这些故障，除了影响到加工件的精度外，还能影响到CNC的工作效率，缩短车床的使用寿命。
因此，我们要特别重视数控机床故障的发生，及时有效地对发生故障进行分析、排除，并做好记录以便下次出现同样故障时，可以很快排除故障，以此提高工作效率。
1 CNC故障诊断的基本原则及排除方法我们必须在遵循数控车床故障诊断的基本原则下，采取有效合理的方法排除故障。
1.1 准确的诊断出CNC机床故障点，是排除故障的基础1.1.1 CNC的一般故障常是主机问题，这个很容易诊断，但电气故障和数控系统的故障就不是那么容易诊断了。
1.1.2 CNC的加工技术越来越完善，因此车床出现故障的频率也逐渐降低，绝大多数车床故障多是外部原因造成的。
维修人员应先排查外部原因后排查内部原因，不应随意启封或拆卸，这样有可能扩大故障范围，造成CNC加工精度或性能降低。
1.1.3 CNC出现故障时，维修人员应先从断电到通电开始排查，先对车床断电，然后对车床观察、测试、分析，排除非通电可能对可以预测性的通电后引起故障，然后通电。
1.1.4 如果同意机床同时发生多种故障时，必须要遵循优先考虑常见引起故障的因素，并由简单到繁琐的进行维修。
这样既能提高效率还能保证操作人员的正常生产。
1.2 排查CNC故障诊断的方法排除CNC发生的故障方法，先诊断（查出故障源）；后分析（故障产生的原因）；最后排除（排除故障）。
1.2.1 利用CNC的自诊断功能。
1.2.2 目测、手摸、通电等直观诊断方式。
我们首先对车床出现的故障进行眼看、手摸、通电等方式，对其故障有个初步了解。
1.2.3 采用模块互换法。
cnc数控机床基本故障诊断流程
cnc数控机床基本故障诊断流程1.首先检查数控机床的电源线是否连接正常。
First, check whether the power supply of the CNC machine tool is connected properly.2.然后检查数控系统的断电保护装置是否触发。
Then, check whether the power-off protection device of the CNC system has been triggered.3.如果断电保护装置已触发，复位装置并重新启动数控系统。
If the power-off protection device has been triggered, reset the device and restart the CNC system.4.检查数控系统是否显示任何故障代码或警报信息。
Check whether the CNC system displays any fault codes or alarm messages.5.根据显示的故障代码或警报信息，查阅数控机床的故障诊断手册进行进一步的分析。
Refer to the CNC machine tool's fault diagnosis manual for further analysis based on the displayed fault codes or alarm messages.6.检查数控机床的润滑系统是否工作正常。
Check whether the lubrication system of the CNC machine tool is functioning properly.7.检查数控机床的传感器和执行器是否受损或松动。
Check whether the sensors and actuators of the CNC machine tool are damaged or loose.8.检查数控系统的参数设置是否正确。
数控机床常见的机械故障诊断与维修实例
数控机床常见的机械故障诊断与维修实例
1.电机故障：
故障现象：主轴电机反转或转速不能正常调节。
诊断方法：使用万用表测量主轴电机绕组的绝缘电阻，电阻值小于10兆欧时表示绕组内有短路，需更换电机或维修绕组。
维修方法：更换或维修主轴电机。
2.伺服驱动器故障：
故障现象：工作状态不稳定，起动过程中出现抖动、振动。
诊断方法：使用万用表测试伺服驱动器的主电源和控制信号电路。
若电压稳定且电流正常，则可能是驱动器内部故障。
此时可对伺服驱动器进行清洁清理，更换损坏的元件，或更换整个驱动器。
维修方法：更换损坏的元件。
3.导轨滑块故障：
故障现象：导轨滑块工作时出现异常噪声，导轨滑块滑动不畅。
诊断方法：观察导轨滑块表面是否磨损，是否存在异物卡在导轨滑块内部。
如发现表面磨损或异物卡住，可进行更换或清洁。
维修方法：更换或清洁导轨滑块。
4.传感器故障：
故障现象：传感器反应不敏感或不准确。
诊断方法：使用万用表测试传感器的电压信号和线路接触情况。
若信号弱或线路接触不良，则可以重新连接线路或更换传感器。
若传感器内部元件受损，需更换整个传感器。
维修方法：重新连接线路或更换传感器。
C系统故障：
故障现象：CNC系统启动失败或运行出现异常。
诊断方法：使用故障诊断软件对CNC系统进行诊断，或通过现象分析进行问题定位。
根据诊断结果，可尝试重新启动或重新安装CNC系统。
维修方法：重新启动或重新安装CNC系统。
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（4）软件死循环：运行复杂程序或者由于程序错误而至进行大量计 算，有时会造成系统陷入死循环，引起中断，产生软件故障。
（5）用户程序错误：指的是由于用户程序语法错误、输入非法数据 等造成的的软件故障。
（4）开关系统电源是清除软件故障的常用方法，但在出现 故障报警或开关机之前一定要将报警的内容记录下来，以便排除 故障
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三、CNC系统故障报警分类及处理 根据报警显示形式不同，FANUC 0i-D可以分为：报警 号显示报警与文本提示报警。前者既有报警号，还有相应 的文本提示信息，CNC的绝大部分报警属于此类情况；后者 只显示提示文本，一般在PMC程序编辑与数据I/O时出现。
（1）误操作不规范操作：在调试用户程序或修改机床参数时，操作 者删除或更改了软件内容或参数，从而造成软件故障。有时操作者违反机 床操作规程，也会造成机床报警或者停机等软件故障。
（2）供电电池电压不足：为RAM供电的电池电压经过长时间的使用后， 电池电压降低到监测电压以下，或在停电情况下拔下为RAM供电的电池、 电池电路断路或短路、电池电路接触不良等都会造成RAM得不到维持电压， 从而使系统丢失软件和参数。
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根据故障部位及引起故障原因的不同，FANUC-0iD系统 将故障分为以下几大类：
C报警 2.PMC报警 3.串行主轴报警（SP9001～SP9136） 4.PS0090报警（回零动作异常） 5.SV0301～SV0306报警（APC报警，绝对编码器故障） 6.SV0401报警（伺服准备完成信号断开） 7.SV 0404报警（伺服准备就绪信号接通） 8.SV0410报警（停止时位置偏差过大） 9.SV0411报警（运动中误差过大） 10.SV0445～SV0447，SV0447（反馈断线） 11.SV0368报警（内装脉冲编码器串行数据错误） 12. SV0417报警（数字伺服系统异常）
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（2）常规检查
①外观检查。 ②连接电缆、连接线检查。 ③连接端及接插件检查。 ④在恶劣环境下工作的元器件检查。 ⑤易损部位的元器件检查。 ⑥定期保养的部件及元器件的检查。 ⑦电源电压检查。
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（3）故障现象分析法 （4）面板显示与指示灯显示分析法 （5）系统分析法 （6）信号追踪法 （7）静态测量法 （8）动态测量法 （9）试探交换法
“十二五”职业教育国家规划教材 经全国职业教育教材审定委员会审定
数控机床故障诊断与 维修 (第三版)
主编 杨中力、 温丹丽
模块五 CNC系统故障 诊断与维修
工作任务ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
对数控系统故障的诊断，需要针对软硬件全面进行 分析、判断，准确把握故障情况，定位故障部位，快速 恢复故障。
工作任务
CNC系统大都具有很强的自诊断功能。当机床发生故障 时，可对整个机床包括数控系统自身进行全面的检查和诊 断，并将诊断到的故障或错误以报警号或错误代码的形式 显示在CRT或LCD上。FANUC 0i系列数控系统报警信息一般 有以下两种表达方式：CRT或LCD报警信息提示（报警号+文 字说明）以及系统线路板或单元模块上面的LED状态（不同 的组合反映不同的故障）。
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2.硬件报警显示的故障。 硬件报警显示通常是指各单元装置上的警示灯（一般 由LED发光管或小型指示灯组成）的指示，是一种自诊断指 示方法，当CRT/LCD上的报警号未出现或CRT/LCD不亮时， LED或数码管指示是主要的报警内容。
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二、CNC系统软件故障诊断与维修
1.软件故障发生的原因：
任务目标
1.知识目标
（1）掌握数控系统软硬件故障诊断与维修的一般方法。 （2）掌握FANUC 0i数控系统的故障报警及其分类。 （3）通过对数控机床常见故障的训练，掌握故障排除的常用方法。
2.能力目标
（1）能根据机床数控系统报警或故障现象，对FANUC 0i-MC系统进 行故障诊断与维修。
（2）初步具备数控系统的故障判别及处理能力。 （3）能根据报警信息查找技术资料，分析系统产生报警的原因。
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2.软件故障的排除
（1）对于软件丢失或参数变化造成的运行异常、程序中断、 停机故障，可通过对数据程序更改或清除，然后重新输入的方法 来恢复系统的正常工作。
（2）对于程序运行或数据处理中发生中断而造成的停机故 障，可采用硬件复位或关掉数控机床总电源开关，然后再重新开 机的方法排除故障。
（3）NC复位、PLC复位能使后继操作重新开始，而不会破坏 有关软件和正常处理的结果，以消除报警。亦可采用清除法，但 对NC、PLC采用清除法时，可能会使数据全部丢失，应注意保护 不想清除的数据。
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13.SV0462（CNC 数据传输失败），SV0463（从属数据 传输失败） 14.SV0443报警（电源放大器PSM 控制板内冷却风扇故障） 15.SV5136报警（FSSB:放大器数量不足） 16.DS0300报警（APC报警，须回参考点） 17.DS0307～DS0308报警（绝对脉冲编码器电池电压低） 18.报警OH0700（控制单元过热） 19.OH0701报警（风扇电机过热） 20. SP9056报警（主轴放大器SPM内冷风扇故障） 21.SP9073报警（传感器断线） 22.SP1220,SV5136报警（无主轴放大器报警） 23. SYS ALM***（系统报警）
3.素质目标
（1）能够应用理论知识指导实践的操作。 （2）具有自主分析问题和解决问题的能力。 （3）培养学生的钻研精神、培养学生的吃苦耐劳精神。
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一、CNC系统硬件故障检测与维修 1.数控系统硬件故障诊断的方法 （1）系统的自诊断 一般的CNC、PLC装置都配有故障诊断系统，可以由各 种开关、传感器等把油位、温度、油压、电流、速度等状 态信息，设置成若干报警提示，方便诊断故障的部位和原 因。自诊断程序就是对数控机床各部分包括CNC系统本身进 行状态或故障监测的软件，当机床出现故障时，利用该诊 断程序能够诊断出故障源范围及其具体位置。自诊断程序 主要包括开机自诊断、在线诊断、离线诊断。