西门子V90电机1FL6061-1AC61-2AA1

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按故障发生部位分类

按机床故障发生的部位可把故障分为如下几类：

（1）数控装置部分的故障

数控装置部分的故障又可以分为软件故障和硬件故障。

1)软件故障。有些机床故障是由于加工程序编制出现错误造成的，有些故障是由于机床数据设置不当引起的，这类故障属于软件故障。只要将故障原因找到并修改后，这类故障就会排除。

2）硬件故障。有些机床故障是因为控制系统硬件出现问题，这类故障必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。

例如一台数控冲床出现故障，屏幕没有显示，检查机床控制系统的电源模块的24V输人电源，没有问题，NC-ON信号也正常，但在电源模块上没有5V电压，说明电源模块损坏，维修后，机床恢复正常使用。

（2）PLC部分的故障

PLC部分的故障也分为软件和硬件故障两种。

1)软件故障。由于PLC用户程序编制有问题，在数控机床运行时满足一定的条件即可发生故障。另外，PLC用户程序编制的不好，经常会出现一些无报警的机床侧故障，所以PLC用户程序要编制的尽量完善。

2)硬件故障。由于PLC输人输出模块出现问题而引起的故障属于硬件故障。有时个别输入输出口出现故障，可以通过修改PLC程序，使用备用接口替代出现故障的接口，从而排除故障。

例如一台采用德国SIEMENS810系统的数控磨床，自动加工不能连续进行，磨削完一个工件后，主轴砂轮不退回修整，自动循环中止。分析机床的工作原理，机床的工作状态是通过机床操作面板上的钮子开关设定的，钮子开关接人PLC的输人E7.0，利用数控系统的PLC状态显示功能，检查其状态，但不管怎样拨动钮子开关，其状态一直为“0”，不发生变化，而检查开关没有发现问题，将该开关的连接线连接到PLC的备用输人接口E3.0上，这时观察这个状态的变化，正常跟随钮子开关的变化，没有问题，由此证明PLC的输人接接口E7.0损坏，因为手头没有备件，将钮子开关接到PLC的E3.0的输人接口上，然后通过编程器将PLC程序中的所有E7.0都改成E3.0，这时机床恢复了正常使用。

（3）伺服系统故障

伺服系统的故障一般都是由于伺服控制单元、伺服电动机、测速装置、编码器等出现问题引起的。

例如：一台数控车床使用FANUC 0iTC系统，系统出现417报警，报警信息为“SERVO ALARM：2－TH AXIS bbbbbETER INCORRECT”,检查伺服系统参数设置发现，参数NO:2023被人修改成为负值。（该参数为电机一转的速度反馈脉冲数）。修改此参数，系统报警解除。

（4）机床主体部分的故障

这类故障大多数是由于外部原因造成的，机械装置不到位、液压系统出现问题、检查开关损坏、驱动装置出现问题。机床主轴、导轨、丝杠、轴承、库等由于种种原因，会出现丧失精度、爬行、过载等问题。这些问题往往会造成数控系统的报警。因此，数控系统的故障判断是一个综合问题。

5、按故障发生的破坏程度分类

按故障发生时的破坏程度分为破坏性故障和非破坏性故障。

（1）破坏性故障

这类故障出现会对操作者或设备造成伤害或损害，如**程运行、飞车、部件碰撞等。

发生破坏性故障后，

例如，一台数控车床在正常加工的情况下，撞到工件，造成重大的损失，经过仔细的分析，发现返回参考点错误，认真地分析发现行程开关（档块）位置与电子栅格位置重合，（偶而）造成Z方向进给多出一个电子栅格，从而造成工件相撞的破坏性故障。移动行程开关位置，从问题得到圆满解决。

（2）非破坏性故障

数控机床的绝多数故障属于这类故障，出现故障时对机床和操作人不会造成任何伤害，所以诊断这类故障时，可以再现故障，并可以仔细观察故障现象，通过故障现象对故障进行分析和诊断

6、单步执行程序确定故障点

很多数控系统都具有程序单步执行功能，这个功能是在调试加工程序时使用的。当执行加工程序出现故障时，采用单步执行程序可快速确认故障点，从而排除故障。

例如一台采用西门子公司840D系统的数控磨床，在机床调试期间，外方技术人员将数控装置的数据，重新输人机床数据和程序后，进行调试；在加工工件时，一执行加工程序数控系统就死机，不能执行任何操作，关机重新启动后，还可以工作，但一执行程序又死机。怀疑加工程序有问题，但没有检查出问题，并且这个程序以前也运行过。当用单步功能执行程序时，发现每次死机都是执行到子程序L110的N220时发生的，程序N220语句的内容为G18D1，是调用补偿，检查补偿数据发现是0，没有数据。根据机床要求，将补偿值P1赋值10后，机床加工程序正常执行，再也没有发生死机的现象。

7、直观观察法

直观观察法就是利用人的手、眼、耳、鼻等感觉器官来寻找故障原因。这种方法在维修中是非常实用的。

例如一台淬火机床，在开机回参考点时，Y轴不走，观察故障现象，发现在让Y轴运动时，Y轴不走，但屏幕上Y轴的坐标值却正常变化，并且观察Y轴伺服电动机也正常旋转，因此怀疑伺服电动机与丝杠间的联轴节损坏，拆开检查确实损坏，更换新的联轴节故障。又如一台数控沟道磨床开机后有时出现11号报警，指示UMS标识符错误，可能是机床制造厂家存储在UMS中的程序不可用，或在调用的过程中出现了问题。出现故障的原因可能是存储器模板或者UMS子模板出现问题。将存贮器模板拆下检查，发现电路板上A、B间的连接线已腐蚀，接触不良，将这两点焊接上后，开机测试，再也没有出现这个报警。

8、测量法

测量法是诊断机床故障的基本方法，当然对于诊断数控机床的故障也是常用方法。测量法就是使用万用表、示波器、逻辑测试仪等仪器对电子线路进行测量。

例如一台采用西门子系统的外圆磨床，在起动磨轮时，出现7021(GRINDING WHEEL SPEED)号报警，指示磨轮速度不正常，观察磨轮发现速度确实很慢。分析机床的工作原理，磨轮主轴是通过西门子伺服模块6SN1123-1AA00控制的，而速度给定是通过一滑动变阻器凡来调节的。这个变阻器的滑动触点随金刚石滚轮修整器的位置变化而变化，从而用模拟的办法保磨轮直径变小后，转速给定电压提高，磨轮转速加快，使磨轮的线速度保持不变。线路连接如图2-10所示，测量伺服模块的模拟给定输人56号和14号端子间的电压，发现只有2.6V左右。因为给定电压低，所以磨轮转速低。根据原理分析，R3在磨床内部，其滑动触头跟随砂轮直径的大小变化，因为机床内工作环境恶劣、容易损坏，并且测量R1和R2没有问题，电源电压也正常。为此将Ra拆下检查，发现电缆插头里有许多磨削液，清洁后，测量其阻值变化正常，.重新安装，机床故障。

又如一台数控磨床Z轴找不到参考点，这台机床在机床回参考点时X、Y轴回参考点时没有问题，Z轴回参考点时，出现压限位报警，手动还可以走回。观察Z轴回参考点的过程，在压上零点开关后，Z轴减速运行，但不停一直运动到限位才停止。根据原理分析认为，可能编码器零点脉冲有问题，用示波器检查编码器的零点脉冲，确实没有，购买新的编码器换上后，机床正常工作。

9、互换法确定故障点

有些关于系统的故障，由于涉及的因素较多，比较复杂，采用互换法可以快速准确定位故障点。

例如一台数控车床出现故障，主轴旋转时，出现7006号报警，指示主轴速度**差，观察主轴确实也旋转了，但屏幕上没有显示主轴实际转速，因此怀疑主轴编码器有问题，将该机床的主轴编码器与另一台机床的主轴编码器对换，另一台机床出现7006号报警，从而确定为主轴编码器损坏。

又如一台数控车床在正常加工时突然掉电，按系统启动按钮：，系统启动不了，面板上的指示灯一个也不亮。测量系统电源的5V直流电源，在启动按钮按下瞬间，电压上升，然后快速下降至0。因此首先怀疑系统电源模块有问题，但换上备用电源模块，故障依旧，说明电源模块没有问题。继续检查发现主轴编码器连接电缆破损，一根线与地短路，处理后机床恢复正常使用。

10、原理分析法

原理分析法是排除故障的较基本方法，当其他检查方法难以奏效时，可以从机床工作原理出发，一步一步地进行检查，较终查出故障原因。

以上介绍了诊断数控机床故障的10种方法。在诊断机床故障时，这些方法往往要综合使用，单纯地使用某一方法很难奏效。这就要求维修人员要具有一定的维修经验，合理地、综合地使用诊断方法，使机床故障能够尽快地排除。

综上所述，数控机床是当代机、电、光、气一体化的结晶，电气复杂，管路交叉林立。如何能迅速找出故障、隐患，并及时排除？如何能维修好这些昂贵的设备？这可能是摆在维修人员面前的一道难题。那么如何去解决这一难题呢？我觉得必须做到以下的“五要”，要多看资料、要多问多请教别人、要多作数据记录多作总结、要多思多想、要多观察多实践。

1.要多看资料

要多看数控系统资料。每一台机床都会配有所使用的数控系统的相关资料，如操作说明书、参数说明书、维修说明书等等。多看数控系统资料的目的是要了解各种数控系统和PLC可编程序控制器的特点和功能；要了解数控系统的报警及排除方法；要了解NC, PLC机床参数设定的含义；要了解PLC的编程语言；要了解数控加工程序编程的方法；要了解控制面板的操作和各菜单的内容；要了解主轴和走电动机的性能和驱动器的特征等等。往往数控资料一大堆，怎么看？主要要**重点，搞清来龙去脉，作为一名维修人员，重点是吃透数控系统的基本组成和结构，掌握方框图、动力线和信号线的走向，灵活运用数控系统所提供的维修功能，了解各LED指示灯的含义。然后，搞清参数的设定方法和各个参数的含义及其调整方法。最后学习一下数控加工程序的编制和各种指令的含义和使用方法。但每部分内容要有重点的了解、掌握。

要多看电气图。机床上的每一个电气元件，比如：接触器、继电器、时间继电器等，以及PLC的输入、输出，要在电气图样上一一注明。举一个简单例子来说，比如KM 1为液压泵电动机M1起动的接触器，一般在图上注出其常开、常闭触点的去向。因此，可在其对应的某页上的常开或常闭触点KM1,注明内容为液压泵电动机开。对于大型的数控机床的电气图有几十页，甚至上百页，要看懂表明每个元件的功能要花很长时间。有时，一两次可能