数控机床维修案例及分析03

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1、数控机床维修案例及分析林天极、管明炎摘要：随着我公司生产的发展，数控设备日益增多；介于航天企业的生产特性，所配备的数控设备种类多、数控系统不统一，这就给公司数控设备的日常维护带来不便；本人从事数控设备维修工作近二十年，特选择具有代表性的数控维修案例进行分析，与大家共享。一、数控设备的工作环境要求：本章节：电源三相五线制、干扰的概念、抗干扰的方式、地线的布置等。通过290P慢走丝线切割屏幕抖动问题的解决，阐述抗干扰在数控设备中的意义。我国标准的工业用电源是380V，频率50HZ，这是数控机床普遍要使用

2、的电源。动力电源必须经过稳压，其变化范围在380±10%之内，稳压电源最好使用净化稳压电源、车间一个区用一只，容量合适，动力线按6A/MM计算，在布线时必须考虑地线并按三相五线制布线。充分考虑抗干扰。为保证数控机床电气控制系统的可靠性，避免故障的发生，除数控系统本身在电气设计要对干扰源进行抑制外，在使用上也要考虑提高抗干扰能力和防干扰措施。数控系统的控制过程是实时处理信息的过程，内、外部的干扰都会破坏整个系统的稳定性，因此干扰是影响数控机床系统可靠性的主要问题。干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到

3、一定程度，噪声信号影响到系统政策工作这一物理现象。案例：一台S-188数控车削中心，开机后机床不能启动，无报警型号。如图是S-188数控车削中心启动电气图，二、数控设备电源故障：不同国家所用的工业用电的电压是不同的，欧洲国家一般用电为AC400V，由于欧洲国家的电网相当稳定，因此在设计电源部分时就没有过多地关注电源的工作环境问题，这样一来从欧洲进口的数控设备，如果配搭的是西门子或海德汉数控系统，工作在我国AC380V工业电的情况下，其电源部分就容易出故障。其故障主要有二大类：1、是功率模块损坏：2、

4、是继电器触点冷焊。具体维修案例如下：1、电源单元内部短路的故障诊断故障现象：哈莫600U五轴加工中心，配西门子数控611U电源、海德汉530数控系统，机床电源指示灯亮而系统显示装置不亮，查电源部分，发现611U无DC530V输出。图8-3611U数控加工中心电源单元的连接图8-3为611U数控电源单元连接图。当按下NC准备SB2时，CRT无任何显示且CRT的灯丝不亮。测量CRT的CP15无24V输出，则说明电源单元没工作，即电源无法接通。故障分析：在一般的情况下，611U电源的工作情况是：合上主开关

5、，电源状态指示灯LED（绿色PIL）亮，机床启动，电源输出DC530V；拉上急停开关，CNC启动，绿色PIL灭、黄色PIL亮，电源输出DC600V，机床启动完成。因此当电源状态指示灯LED（绿色PIL）不亮时，则故障原因可能是外部AC输入电路（CP1输入端）故障、熔断器F11、F12故障或辅助电路熔断器F1故障。当电源单元状态指示灯LED亮时{此时ALM故障状态指示灯不亮}，故障原因可能是CP3外部连接开关SB2、SB3、SQ21及接线故障，也可能是内部电路RY2、RY3、RY4继电器控制电路故障。

6、当电源单元指示灯和故障状态指示灯都亮时，如果机床断电再送电故障解除，则为电源单元受到外界的干扰导致。如果不能解除，则可能是电源单元输出电压+5V、+15V、-15、+24V直流电压异常或内部电路故障。本次故障为电源不工作，经分析是电源内部故障。拆开电源模块后发现，电源模块熔断丝损坏，进一步检查发现电源模块处于短路状态，经万用表检查后发现故障原因是内部启动继电器的常开因电弧发生触点镀银融化而导致冷焊现象的发生。更换内部启动继电器等相关元件后，故障修复。2、电源单元无法接通的故障诊断故障现象：EMCO3

7、32数控车削中心，配西门子840数控系统，西门子驱动。机床在加工的过程中，突然停机，报警显示伺服无法接通。如上图机床配西门子611U电源，打开电气控制柜，开机后发现整个数控系统没有电源，进一步检查发现西门子611U电源无任何输出，量输入有AC380V，初步判断为电源模块故障。拆开西门子611U电源，发现故障是由于如图电源模块中的驱动模块烧坏，更换驱动模块后，故障修复。案例分析：通过上述两个案例可以看出在西门子数控系统中，一般配611电源模块，由于其设计的余量、工作的方式（有两个继电器）等因素，导致在

8、工作过程中，电源模块发生故障的概率比FANUC系统要高，而在611电源模块所发生的故障中，根据故障多发的因素，大部分是因为短路或驱动模块烧坏引起的，如果电源模块熔断丝完好、电路开路，则故障很可能发生在驱动模块，更换驱动模块；如果电源模块熔断丝烧坏、电路短路，则故障很可能发生在启动继电器，更换启动模块（单独更换启动继电器很困难）。三、数控设备换刀系统的故障：本章节：对于车床、立加，换刀系统的故障是常见的故障之一，通过济南数控车刀塔的故障，分析国产刀塔的工作原理及常见的故