CNC機床有不同種類、不同結(jié)構(gòu)和不同控制方式，在實際使用中會出現(xiàn)各種各樣的故障，不同程度地影響了CNC機床的正常運行。本文通過CNC車床產(chǎn)品技術(shù)咨詢中的幾個典型實列，分析了故障產(chǎn)生的原因、診斷與采取的對策。實例有通用性的，也有特例，準(zhǔn)確的咨詢診斷與快速分析處理，是使CNC機床得以恢復(fù)正常的保證。

CNC機床是具有高科技含量和高技術(shù)復(fù)雜性的自動化產(chǎn)品，也是現(xiàn)代先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)和核心。隨著CNC機床應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展和日趨普及，迅速、及時而又準(zhǔn)確地分析機床運行過程中出現(xiàn)故障的原因，有效診斷異常并確認故障部位，快速解答應(yīng)用過程中咨詢的各種各樣問題，并采取相應(yīng)處理對策，使之盡快恢復(fù)使用，由此減少為企業(yè)帶來的經(jīng)濟損失，也是現(xiàn)代機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要課題，因為它直接影響到CNC設(shè)備的可靠運行。

1.實例1

出現(xiàn)異常的CNC機床為：CK8450CNC車床，系統(tǒng)配置SIEMENS802Dsl，主軸傳動為變頻調(diào)速器控制，同時實現(xiàn)分擋無級調(diào)速， X、Z2軸采用交流伺服驅(qū)動電機，SIEMENS611驅(qū)動，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)閉環(huán)控制，電子手輪手動進給，4工位刀架，SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，Profibus接口等功能，機床配有集中潤滑裝置及冷卻裝置。

異?，F(xiàn)象描述：CNC機床低速運轉(zhuǎn)2r/min，進給刺刀4s時，機床供電電源跳閘，系統(tǒng)出現(xiàn)207900，伴隨206010BP03報警。高速運轉(zhuǎn)正常，沒有上述報警出現(xiàn)。

咨詢診斷與分析：系統(tǒng)報警描述：206010 BP03顯示為 206010：DP03：從動裝置03：A-INF-02 （0002）供電：運行中缺少功率部件EP24"。207900報警顯示內(nèi)容為：電機鎖定/擋塊處的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。通過系統(tǒng)自診斷報警功能提示可以看出，機床故障有可能反應(yīng)在驅(qū)動部位。

咨詢診斷與分析處理方法1：206010 BP03，運行中缺少功率部件。分析的可能原因為：電源模塊和驅(qū)動模塊的+24V電源問題，檢查相關(guān)連接及跨接線，同時檢查驅(qū)動控制反饋電纜的連接、反饋線接地以及電機動力線連接情況。經(jīng)反復(fù)檢測均未發(fā)現(xiàn)異常，同時排除上述可能。

咨詢診斷與分析處理方法2：由于是低速運轉(zhuǎn)報警，從機床主軸傳動特性來看，低速時運轉(zhuǎn)扭矩大。而變頻器的啟動特性要求，低速啟動時間短，高速運轉(zhuǎn)時則啟動時間長。實際應(yīng)用中也有下列個別情況：如機床使用一定時間后，由于電機在使用過程中的磨損、銹蝕或負載的變化，導(dǎo)致電機啟動轉(zhuǎn)矩增大，顯示出機床切削力不夠，從而反映出變頻器加減速時間參數(shù)設(shè)置不合適，保持原有啟動時間加速度的變頻器就顯示輸出不夠了，從而產(chǎn)生異常報警。但經(jīng)變頻器加減速時間參數(shù)的調(diào)整后，問題仍未能排除。

咨詢診斷與分析處理方法3：驅(qū)動：207900，電機鎖定/擋塊處的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器報警。該報警有可能是驅(qū)動部分功率不足引起的。首先調(diào)整并改變伺服增益參數(shù)32200，故障現(xiàn)象有所改善，但報警仍然存在。進一步分析問題產(chǎn)生的可能原因：①伺服電機扭矩小造成的，但經(jīng)過論證，可以排除這一可能；②抱閘制動沒有打開，但控制設(shè)計沒有制動回路，故可以排除這一可能；③由于機械問題原因?qū)е碌膱缶?，同時采取以下機械檢測方法――將伺服電機拆下，用手動搖柄轉(zhuǎn)動絲杠，發(fā)現(xiàn)在絲杠有效行程范圍內(nèi)，有運轉(zhuǎn)受力不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，且伴隨不間斷的異常震動。進一步檢查發(fā)現(xiàn)：滾珠絲杠的珠子壞了，并有個別珠子脫落，因機械轉(zhuǎn)動受力不均衡，而產(chǎn)生機床電器過載。重新采取恢復(fù)措施并調(diào)整，同時開機試運行，機床驅(qū)動系統(tǒng)恢復(fù)正常，故障迅速得到排除。

2.實例2

出現(xiàn)異常的CNC機床為：CK64160 CNC車床，系統(tǒng)配置SIEMENS802Dsl，主軸傳動為SIEMENS交流伺服驅(qū)動控制，經(jīng)齒輪傳動，實現(xiàn)分擋無級調(diào)速。 X、Z2軸采用交流伺服驅(qū)動電機，SIEMENS611驅(qū)動控制，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)閉環(huán)控制，電子手輪手動進給，4工位刀架，SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，Profibus接口等功能，機床配有集中潤滑及冷卻裝置。

異?，F(xiàn)象描述：機床開機運行出現(xiàn)25050報警。

咨詢診斷與分析：25050報警系輪廓監(jiān)控報警。該報警實際產(chǎn)生的原因為：當(dāng)需要軸運動時，CNC給定發(fā)出后，如果不能在設(shè)定的監(jiān)測周期內(nèi)到達給定的預(yù)計位置，并超出了誤差帶，就會出現(xiàn)“輪廓監(jiān)控”報警。也即系統(tǒng)沒有移動，而機械結(jié)構(gòu)運動了，導(dǎo)致了編碼器有移動，而與CNC系統(tǒng)位置不符，并超出軸啟動時的位置超差，所造成的報警。

咨詢診斷與分析處理方法1：首先按照報警診斷提示進行處理。①檢查參數(shù)MD 36400 CONTOUR-TOL，將公差帶輪廓監(jiān)控中的公差值放大。②系統(tǒng)KV系數(shù)設(shè)定不當(dāng)也是產(chǎn)生問題的原因之一，通過改變并調(diào)整伺服增益系數(shù)MD32200 POSCTRL―GAIN的數(shù)據(jù)設(shè)定的方法修改參數(shù)。③改變加速度MD32300 MAX―AX―ACCELL軸加速設(shè)定，同時檢查MD32300的設(shè)定值，如果由于加速度很大，而使電流值達到極限值，位置調(diào)節(jié)回路也將會被斷開，而產(chǎn)生系統(tǒng)報警。采取適當(dāng)降低MD32300數(shù)值的方法，觀察25050報警是否再出現(xiàn)。在通過調(diào)整MD36400、MD32300和MD32200的相關(guān)參數(shù)后，報警仍存在未消除。

咨詢診斷與分析處理方法2：檢查機械潤滑狀況，當(dāng)潤滑狀況不好時，負載導(dǎo)軌上的潤滑油供給不足或當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時，由于潤滑性能不好，靜態(tài)摩擦造成負載沒有跟隨電機運動，此時也會出現(xiàn)此報警。此時出現(xiàn)25050報警時，只需按復(fù)位鍵即可消除。但經(jīng)檢測排除這一可能。

咨詢診斷與分析處理方法3：檢查測量元件，一般測量元件都接在負載上或經(jīng)同步帶連接，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時，測量元件會隨負載一起運動。由于測量元件固定位置連接不當(dāng)或松動，當(dāng)負載運動時，測量元件沒有跟隨負載變化，此時CNC系統(tǒng)沒有來自位置環(huán)的反饋信號，也會出現(xiàn)25050報警。通過檢查電機的編碼器發(fā)現(xiàn)，編碼器與彈性連接軸的連接有否松動、同時同步皮帶連接的張緊度較差，將其重新固定并調(diào)整好，報警消除。 　　產(chǎn)生輪廓監(jiān)控報警原因有多種情況，在實際中需要細心觀察，具體情況具體分析，才會更好地處理解決此類問題。

3.實例3

出現(xiàn)異常的CNC機床為：CK64125/1.5M端面車床，F(xiàn)ANUC 0iTD數(shù)控系統(tǒng)，主傳動系統(tǒng)為齒輪傳動，經(jīng)滑移齒輪，實現(xiàn)分擋無級調(diào)速， X、Z2軸采用交流伺服驅(qū)動電機，F(xiàn)ANUC伺服驅(qū)動控制，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)閉環(huán)控制、電子手輪手動進給、4工位刀架、FANUC內(nèi)置式PLC邏輯控制器以及Profibus接口等功能，機床配有集中潤滑裝置及冷卻裝置。

異?，F(xiàn)象描述：加工件圓弧過象限處有臺階，程序采用自動編程機編程處理，且已使用多次。

咨詢診斷與分析處理方法：依據(jù)問題描述，不像是編程問題。判斷機床運行位置誤差偏差的可能性比較大，同時檢查絲杠間隙及絲杠備帽連接情況。通過百分表檢測絲杠間隙： x軸=0.1s， z軸=8-10s，進一步檢查發(fā)現(xiàn)， z軸電機與同步帶的連接松脫，同時采取了更換并重新緊固同步帶的措施，經(jīng)處理后的重新檢測： z軸=4s，通過參數(shù)補償?shù)男拚?，并重新加工工件，圓弧過象限處的臺階消除，機床恢復(fù)正常。

4.實例4

出現(xiàn)異常的CNC機床為：CK64160CNC車床，系統(tǒng)配置SIEMENS802D，主電機采用變頻電機，配置變頻器控制，經(jīng)主軸箱齒輪傳動，實現(xiàn)分擋無級調(diào)速。 X、Z2軸采用交流伺服驅(qū)動電機，SIEMENS611驅(qū)動控制，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)閉環(huán)控制、電子手輪手動進給、4工位刀架、SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器以及Profibus接口等功能。

異?，F(xiàn)象描述：CNC機床開機后， X、Z軸有進給位移，軸坐標(biāo)顯示有漂移。

咨詢診斷與分析處理方法：很明顯該現(xiàn)象與系統(tǒng)抗干擾抑制能力有關(guān)。根據(jù)分析對系統(tǒng)抗干擾進行了檢查發(fā)現(xiàn)：CNC機床自身的屏蔽線共地點處有連接壓合不緊、松脫現(xiàn)象，多處屏蔽線處理措施不夠完善，有導(dǎo)線耦合形成的感應(yīng)干擾。同時現(xiàn)場工況負荷變化較大，對電網(wǎng)電壓造成沖擊，也反映在變頻器輸入端未加電抗器，有來自外部電網(wǎng)諧波對CNC系統(tǒng)的干擾，反映出抗干擾抑制能力不強。根據(jù)以上診斷對CNC機床屏蔽并重新采取了處理措施，同時在變頻器進線端增加了電抗器，故障現(xiàn)象很快就消除了。

值得一提的是，CNC機床在使用過程中，要結(jié)合企業(yè)自身電網(wǎng)及負載工況情況，充分考慮這一擾動對變頻器系統(tǒng)所帶來的干擾，并采取必要的抗干擾抑制措施，以有效避免上述情況的發(fā)生。

CNC機床異常的咨詢診斷與分析處理是機床應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，實例反映出，要想準(zhǔn)確診斷故障部位，必須系統(tǒng)掌握CNC的基本性能、機床工作原理以及控制過程，同時充分利用系統(tǒng)的自診斷報警功能，對快速、準(zhǔn)確的異常咨詢診斷具有現(xiàn)實意義，同時也反映出只有合理、正確運用CNC知識，才能確保CNC機床更加安全、可靠運行，提高設(shè)備使用率。

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