沈阳CAK系列数控车床维修实例
沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床,主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工,可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工,适合汽车、摩托车,电子、航天、军工等多种行业的机械加工,深得用户的一致好评。
但是,再好的产品,由于操作人员的使用不当,再加上机械零件的磨损、疲劳、失效,电器元件老化变质,以及恶劣的生产环境,又疏于保养,难免就会出现各种各样的故障。不过,在众多的机械和电气故障当中,百分之八十都是一般性的常见故障,这类故障却是生产设备出现频率最多的问题,但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了,需要假以时日才能解决故障。
要想设备少出故障,少停机,关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作,不然故障停机时间太长,无法按时交货,只有哭晕在厕所了。
多年前在网络上写过一些维修的实例,全是实际工作中遇到的故障,主要就是那百分之八十的常见故障,纯属个人维修经验之杂谈,已好久都没有更新了,现抽空整理原来发布的维修实例,并更新了有记载的维修实例分享给大家,以解决实际生产中遇到的问题。
2020年8月18日
售后服务部 1 / 41 王新
Jeray 四川精锐机电有限公司
例1 、主轴无力(2007.6.26)
CAK3675数车,系统:GSK980TD,变频器:沈阳北辰SC1000,主轴电机:5.5KW,主轴转速:200-3000(手动卡盘2000)。
用户反映才买的4台CAK3675机床,在低速50r/min,吃刀量1mm,F0.1mm出现闷车(即主轴停住),后在相同速度下,手逮住卡盘(注意,此法不可取,十分危险)也能使主轴停下。
此现象明显是转矩太低引起。
由于用户不了解变频调速原理,当变频器带普通电机长期运行时,由于散热效果变差,电机温度升高,所以不能长期低速运行,如果要低速恒转矩长期运行,必须使用专用变频电机。
再加上没有仔细看说明书,以为从0-2000转都能正常使用,按说明书要求最低转速是200转,低于此转速虽然也能转动,但转矩很低,将影响正常加工,应避免安排加工低于200转以下的工件。
北辰变频器是V/F控制方式,这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低,要提高低速输出转矩,只能修改参数满足其要求。
主要有以下几个参数: 1、转矩提升(补偿):根据现场情况适当增加设定值,加大后要十分注意电机的温度和电流,过大将会损坏电机;
2、中间输出频率电压; 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用;
参数2、3在不使用1参数时使用,低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值,如果出现启动时冲击较大,减小设定值。
本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。
强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法,仅供参考。
例2 、Z轴运行不稳(2007.6)
机型:CAK50135nj ,系统:GSK980TD 故障现象:
快移倍率100%的情况下,在自动运行G00时,Z轴出现一冲一冲的现象,快移倍率50%的情况下,则无此现象;
快移倍率50%、100%的情况下,手动快移也无一冲一冲的现象。
排除方法:
初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成,原Z轴加减速时间参数25#=80,由于不同机床有不同的机械性能,故根据现场情况试把参数减小为60,下电后再上电,故障排除。
注:加减速特性调整 加减速时间常数越大,加速、减速过程越慢,机床运动的冲击越小,加工时的效率越低;加减速时间常数越小,加速、减速过程越快,机床运动的冲击越大,加工时的效率越高。
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加减速时间常数相同时,加减速的起始/终止速度越高,加速、减速过程越快,机床运动的冲击越大,加工时的效率越高;加减速的起始/终止速度越低,加速、减速过程越慢,机床运动的冲击越小,加工时的效率越低。
加减速特性调整的原则是在驱动器不报警、电机不失步及机床运动没有明显冲击的前提下,适当地减小加减速时间常数、提高加减速的起始/终止速度,以提高加工效率。加减速时间常数设置得太小、加减速的起始/终止速度设置得过高,容易引起驱动器报警、电机失步或机床振动。
例3、主轴速度显示不正常(2007.9.4)
上周去某学校安装调试4台CAK40100和4台CAK3675机床,系统都是FANUC 0i Mate TC;
其中一台CAK3675主轴转速显示不正常,如给定500转,目测实际转速也差不多,速度也很稳定,没有明显的速度波动现象,但显示在5~600转之间变化;
怀疑:
1、主轴编码器机械连接不良;
2、主轴编码器与主轴的同步皮带松劲不合适; 3、主轴编码器至CNC线路不良; 4、主轴编码器不良。 排除方法:
针对以上4个疑点逐一排查,当进行第4项时,由于无备件,就把另外一台好机床的编码器拆过来装上,上电试机,一切正常。
例4、刀架不能转动(2007.10.30)
一台CAK3675,系统GSK980TD。 故障现象:刀架不动。
开机后在诊断页面对照电气原理图,检查输入输出信号,没有发现异常,打开电气柜,让操作工,按换刀键,刀架电机正转继电器动作,接触器就是不吸合,检查发现刀架反转接触器触头粘连,其常闭触头被断开,由于刀架正反转接触器互锁,致使正转接触器不工作,换一个接触器后问题排除。
例5、回零发生软超程报警(2007.11.19)
某单位一台CAK3675,系统GSK980TD。 故障现象:X轴回零发生超程报警。
打开参数表,把X正方向软限位数字改大,执行X回零,到位停止后,再把参数还原。
例6、SV0433报警(2007.11.19)
某学校一台CAK40100,系统FANUC 0i Mate TC。 故障现象:X、Z轴SV0433报警 X、Z轴433报警,维修手册提示为电压过低。由于该机床周边几台同样机床无此现象,怀疑本机电源有问题,打开电柜,就发现供给伺服放大器电源的断路器跳闸,由于电源没有送到伺服放大器,所以发生SV0433报警,合上断路器后,开机,故障排除。
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例7、Z轴运行有噪音(2007.11.20)
机型:e-CA6140,系统:GSK928TE。 故障现象:Z轴运行有噪音
到达用户那里后,问操作人员,说是正在加工零件,突然就有噪音了,检查发现润滑不来油,把油加了还是不来油。
估计是油泵(电子润滑泵,直流24V)有问题,经检查后发现油泵是好的,电压也正常,怀疑油路有堵塞。打开机床润滑油池,油还是满的,一摸电子润滑泵,比较热。先拆下进和滤网,刚一拿出,就发现润滑油不对,油池面上一层油约一指厚,下面的润滑油全是程浆糊装,难怪不来油。清洗和换新的润滑油后运行,噪音剧减,还有一点声音,不过不影响正常使用。
顺便又看了一下主轴润滑油,也是程浆糊装,还是换油吧。 原来老板为了节约,使用的尽是再生油。
例8、CAK50135nj软限位问题(2008.6.3)
机型:CAK50135nj,系统:GSK980TD。
用户反映说是新买的机床,用了一段时间发现没有软限位,在电话里面给他讲了一下,用户听不明白,6月2日到用户那里,经检查参数设置正确,没有被修改过(本身就不会)。
经询问,在上星期开机就开始加工,后又转产,重新编制程序,由于编程时疏忽,运行时Z轴快速运动,最后压下限位开关才停住,幸好没有撞车,这时才发现没有软限位。
问他每次开机是否回零,回答是从来没有,基本晓得原因了。
让他关机再开机后回零后,又移动轴,当移动到快要压住开关时,系统显示超程,轴停止移动,软限位起作用了。
一般机床限位保护有两重保护,即软限位和硬限位,软限位应该是在硬限位之前动作。 软限位的坐标设定值,是在机床建立机械坐标系后才起作用,所以请开机时一定要回零(使用绝对值编码器除外)。
例9、不能开机,屏幕不亮(2008.7.4)
机型:CAK6180D,系统:FANUC 0i Mate TC。
按系统上电按钮,屏幕不亮,打开电柜,检查发现稳压电源指示灯微亮,测电压只有3.6V,取下+24V电线,电压恢复,说明负载有轻微短路,由于该+24V分别给几个地方供电,经逐一取下排查,最后在取下A06B-6130-H002放大器CXA19+24V插头时,电压恢复,能正常开机,屏幕亮,确定放大器损坏,换一个好的,恢复正常。
例10、X轴参考点丢失(2008.7.23)
机型:CAK6180D,系统:FANUC 0i Mate TC。 以下内容摘自机床随机说明书:
由于机床两轴伺服系统选用的是绝对位置编码器,具有记忆功能,机床在出厂前已经设定好并返回参考点建立机械坐标系,该坐标系在断电后由编码器记忆保持。因此在使用时不用返回参考点。但由于电池失效或在维修时伺服电机与丝杠的相对位置发生改变,机床的坐标系就发生变化,需要从新设定参考点。
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首先,把参数1815.4设为0。
Z轴参考点设定方法:
1、用手动方法把机床移动至图示位置,使100mm量块一端与卡盘端面完全接触,另一端面与刀架b端面之间接触,用0.04mm塞尺塞不进去。
2、取出量块,把Z轴坐标W清零,把机床向+Z方向移动400mm的距离,在参数1240的Z轴中输入500000。
3、把参数1815.4的Z轴中设为1,然后下电,重新上电后Z轴参考点设定完成。 X轴参考点设定方法:
1、用手动方法把机床移动至图示位置,使35mm量块一端与台尾外圆面完全接触,另一端面与刀架a端面之间接触,用0.04mm塞尺塞不下。
2、取出量块,把X轴坐标U清零,把机床向+X方向移动305mm的距离,在参数1240的Z轴中输入450000。
3、把参数1815.4的X轴中设为1,然后下电,重新上电后X轴参考点设定完成。 用以上方法设立坐标系后,就不必再用G50指令设定坐标系了。不论断电或故障,刀架移动到任何位置都和绝对坐标显示的位置相吻合,因此,只要不干涉,刀架在任何位置都可以启动程序加工。如果用返回参考点自动设定坐标系后,又以G50设定坐标系,则G50设定的坐标系优先。
附DASEN3I的设定方法: 首先,把参数2049设为4。 Z轴参考点设定方法:
1、用手动方法把机床移动至图示位置,使100mm量块一端与卡盘端面完全接触,另一端面与刀架b端面之间接触,小于0.04mm,用0.04mm塞尺塞不进去。
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2、取出量块把机床向Z+方向移动400mm的距离。
3、在《绝对位置设定》中,将Z轴#0设为1,将Z轴#1设为1,将500输入Z轴#2中,NC下电后上电,至此Z轴参考点设定完成。
X轴参考点设定方法:
1、用手动方法把机床移动至图示位置,使35mm量块一端与台尾外圆面完全接触,另一端面与刀架a端面之间接触,小于0.04mm,用0.04mm塞尺塞不进去。
2、 取出量块把机床向X+方向移动305mm(直径值)的距离。
3、 在《绝对位置设定》中,将X轴#0设为1,将X轴#1设为1,将450输入X轴#2中,NC下电后上电,至此X轴参考点设定完成。
例11、APC报警(2008.12.16)
机型:CAK6150Dj,系统:FANUC 0i Mate TC。
到现场一看,是APC类报警,主要是电池电压低引起。
原电池为2节3V松下电池串联封装成,由于原装电池很贵,购买时间周期长,让用户去买了4粒1.5V的纽扣电池串联,把原装电池上面的引线拆下,焊接在纽扣电池上,这样即可替换原装电池,能节约费用及时间。
电池装上后要重新设置参考点,见例10。
例12、fanuc 0i mate tc 不能传输故障
2008年12月31下午四点半,一个用户打电话说他们的CAK80285D数控车床不能传输程序,无报警,弄了近一上午,整死都输不进去,原来使用过程序传输,没有出现故障。
五点半左右到达现场,现场使用一台笔记本电脑与机床连接,看了一下电脑这边传输软件和CNC的参数设置以及电缆、插头插座,没有发现问题,连接也正常。
软件参数: 端 口:com1; 波特率:9600; 数据位:7;
校 验:EVEN(偶); 停止位:2;
流控制:RTS/CTS(硬件)
CNC参数:
0000=00000010 0020=0
0100=00100110 0101=10001001 0102=0 0103=11
感觉很奇怪,拷贝了一个传输软件“fanuc 0_0i传送软件”,用该软件传输成功,参数为默认值。
原传输程序是DOS版的(英文名称记不得了),后又用该软件传输,还是不成功。又听说电脑才修理过不久,系统重新装过,是XP_sp3,原来系统是XP_sp2,初步估计是传输软件与系统不兼容。
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今天中午又打电话说出现087 BUFFER OVERFLOW报警,英文原义为“缓冲区溢出”,手册上的说明是: 当由阅读机/穿孔机接口把数据送到存储器时,虽然指令了阅读结束指令,但在阅读10个字符之后未停止数据传送。I/O装置或PCB损坏。
手册上的说明前一句没有理解,后一句能理解,难道接口坏了,感觉也不像,英文原义个人理解是缓冲区装不下东西后溢出,难道是程序存储区太满,在DIR状态发现可使用的程序存储区还多,但发现有一个程序和要传输的程序文件名相同,删除该程序,传输成功。
例13 系统不能上电(2009.3.14)
机型:CAK6150nj数控车床(2006.7),数控系统:GSK980TA。
用户打电话说该机床主轴转速不正常,只有一个速度(该机床主轴电机为双速电机,3档12级速度)。
到现场后,他介绍说前几天正在使用,突然机床断电了,再起动系统也不能开启,就把系统上电接触器用小木棍塞住,让其强制接通,系统有电后,运行程序,发现主轴速度不正常。通过介绍,说明不是主轴故障,应该是系统不能起动故障。
打开电柜门,取消木棍,接触器释放。 根据电气原理图分析,系统起动按钮控制一个小型直流继电器,继电器再控制接触器给系统上电。首先检查电源,经检查发现稳压电源无直流24V输出,导致继电器无法吸合,所以系统不能起动,在强制接触器吸合系统后,由于变档电磁离合器无工作电源,不能正常工作,所以转速不对。
重新购买了一个开关稳压电源(145W,输入110/220V,输出+24V,6A)换上,问题解决。
例14 机床轴运动速度很快、行程不正确、坐标值显示位数不对(2009.10.29)
机型:CAK50135数控车床(2009.4),CNC:GSK980TDa-V。 到现场后听操作人员介绍说,这个礼拜新来的,一开机就发现坐标值位数跟原来不一样,原来显示到小数点后3位,现在显示到小数点后4位,使用手轮控制轴运动,速度比以前块很多,行程也不对,在上一个礼拜都能正常使用。
正常情况下显示坐标值应该是显示到小数点后3位,即±9999.999,现在是4位,明显不正确,应该是参数设置不对或被人修改,经与随机参数表对照,发现004.0=1,原参数表004.0=0,查手册该位意义如下:
Bit 004
7
6 RDRN
5 DECI
4 ORC
3
2 DCS
1 PROD
0 SCW
Bit6 1:空运行时,G00运行的速度为快速速度;
0:空运行时,G00运行的速度为手动进给速度。 Bit5 1:在回机械零点时,减速信号为高电平; 0:在回机械零点时,减速信号为低电平。 Bit1 1:在位置页面上显示的相对坐标为编程位置;
0:在位置页面上显示的相对坐标为含有刀具补偿的位置。 Bit0 1:最小代码单位为英制,重新开机后有效; 0:最小代码单位为公制,重新开机后有效。
由于004.0=1,其机床最小单位已经成为英制,当按照原来的方式操作运行时,所有坐标值已经是英寸,不再是公制,但操作人员并不知道,肯定要出问题,修正参数后,所有问题解决。
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例15 运行Z轴就出现422报警(2009.11)
机型:CAK4085ni数控车床,CNC:GSK980TD。 到用户现场,介绍说,这台机床原来是好的,停用了大约有10个月左右,现在要用了,上电后,一运行Z轴就报警,无法使用。
打开电柜,发现伺服驱动器有4号报警,意思是位置超差,这种故障一般是编码器损坏、反馈电缆断线、电机故障、机械卡住等引起。
检查电气没有发现问题,又检查机械,当用手搬动滚珠丝杆时,丝杆纹丝不动,确定为机械卡死引起,但还不能确定是丝杆螺母坏了还是轴承坏了,要确定必须拆开防护罩才能拆卸Z轴检查丝杆或轴承,太麻烦,就先整简单的,给轴承加一些润滑油浸泡一会儿,再用手扳动,开始有松动了,又来回扳动至运动灵活,再开机,运行正常。
向这种现象可能是由于停用时间太久,加上四川地区湿度太大,轴承润滑不良锈蚀而引起。
例16 开机系统出现ALM441报警(2009.11)
机型:CAK63135D数控车床,CNC:FANUC 0i Mate TC。
该机床同上是一家单位,也是停用了有10个月左右,开机就出现ALM441报警,意思是数字伺服软件检测到电机电流检测回路异常。电流回路异常一般是电机绝缘下降或损坏、动力线没有连接好、SV放大器故障、机械卡住等引起。
有前一台处理经验,检查Z轴丝杆运转灵活,机械没有问题,又检查伺服电机和电力线,没有发现问题,把伺服电机电线插头重新插回放大器,开机没有出现报警,运行正常,又反复几次开机关机,又出现报警,由于其它地方没有动过,只有插头动过,怀疑插头接触不良,又把插头反复的插拔多次,再开机没有出现报警,又反复几次开机关机,再也没有发生报警。
可能原因也是停用时间太久,插头、座氧化引起接触不良,最终导致系统报警。
例17:S01 伺服报警 PR EMG 急停(2007.5)
机型:CAK5085Bi,CNC:dasen3i(大森)
上周接用户维修函,反映沈阳第一机床厂CAK6150Bi机床开机出现:S01 伺服报警 PR EMG 急停。
该机CNC系统是‘SMTCL NC100’,即贴牌的“DASEN 3i(三菱E60) ”。
今前往,开机即出现上诉报警,打开电器柜,看见X轴伺服放大器MDS-B-SVJ2-06的LED来回显示F1-32,见示例
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根据SMTCL NC100(大森3I)报警参数说明书的说明,32号提示为“电源模块错误(过电流)”故障,其原因是:
1、电机动力线(U,V,W相)短路或接地 2、驱动器故障 3、电机故障
用万用表测量没有发现短路和接地现象,又测量电机绕组,结果U相断路。
取下电机电源插头,再次测量放大器至电机的电缆,发现断了一根线,接临时线一试,故障排除。
此故障费时一天,主要换线太麻烦了,要拆很多护罩、履带等等,这个是全封闭机床的“优点”。
例18:编码器故障(2007.5)
机型:CAK5085Bi,CNC:dasen3i(大森)
用户打电话说,他们的CAK6150Bi坏了,电话又说不清楚,第二天乘坐长途公交车,屁颠屁颠摇到哪里,又座火三轮到达用户处。
到后,一看现场,X轴的护罩已经拆下,露出了滚珠丝杆及连接器。问操作工,说是正在车削,就出现报警了,消都消不掉。
上电开机,开机画面一过,就出现
S03伺服报警 NR 51 X 按复位键,能清除,过几秒,马上又变成 S01伺服报警 PR 51 X, 再按复位键,已不能清除。 查《报警参数手册》 51-过载2
原因:在伺服上,超过单元最大电流的95%的电流指令持续1 秒以上。 在主轴上,超过连续额定的负载持续30 分钟以上。
估计用户看了手册,怀疑机械过紧造成,结果发现机械没有问题,这时就不晓得咋个办了。
打开电气柜,看见X轴驱动器上发光二极管来回显示 F1→2d
查《报警参数手册》
2d-电机端编码器数据异常
原因:电机端编码器或线性伺服系统中的直线光栅尺,在数据中检测到异常。 初步判断是电缆连接不良或电缆断线,检查后没有发现问题,这时怀疑编码器有问题了。 由于没有备件,采用交换电机的方法,即在驱动器这边,把X轴的反馈电缆插头和电机电缆与Z轴互换连接,连接无误后,开机,显示器出现
S01伺服报警 PR 2D Z 驱动器出现 F1→2d
最后判断编码器损坏,更换编码器后正常。
例19:Z70 0003 XZ;2、S03 2225 X;3、EMG报警(2007.6)
机型:CAK6150Bi,CNC:DASEN 3I。使用绝对值编码器。
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故障现象:
1、Z70 0003 XZ; 2、S03 2225 X; 3、EMG。 原因分析:
据使用者介绍,该机购买于2004年,实际使用时间约一个月,一直停用至今,现开机出现电池低报警(放大器内),在更换电池后出现以上报警(据说电池是原装的,大森报价380元,沈机报价是330元)。
由此判断是由于更换电池方法及操作错误,使参数丢失造成以上报警。 排除方法:
重新按照机床出厂的随机系统参数表输入后,以上报警依然存在。 查《大森3I报警参数说明书》,2225为电机、编码器类型设定参数,原随机参数表是X-22B0对应的放大器是SVJ2-06,Z-22B1对应的放大器是SVJ2-10,再看机床实际的放大器X轴是SVJ2-07,Z轴是SVJ2-20,逐修改X-22B0为22B1,Z-22B1为22B2,下电后再上电,S03 2225 X不再出现;
又重新设置参考点,完成后下电再上电,Z70 0003 XZ消除;
但是又有S03 55外部紧急停止错误,此报警是由于放大器CN3的20脚外部紧急停止信号引起【注:除从NC 总线(CN1A,CN1B)输入主紧急停止外,还可以直接向伺服驱动器输入的外部紧急停止,在紧急停止发生时实施2重保护。在因为某种原因未能输入主紧急停止时,在输入外部紧急停止输入后30 秒以内也可以将接触器断开。】,观察放大器接线和原理图,该脚没有使用,但随机参数表2236设置为1040,这个参数是设置该功能的有效/无效,修改为1000为无效,下电,再上电,所有故障报警排除。
最后进行试加工,一起正常。
例20 无法使用G92、G32加工螺纹(2009.12)
机型:CAK5085nj,CNC:GSK980TDa。
用户介绍说,正在加工产品,先都可以加工螺纹,后来就不能加工螺纹。数控机床加工螺纹,必须要安装主轴编码器,如果编码器损坏、电缆断裂、连接不良都将不能加工螺纹。 检查了连接和电缆,没有问题,估计编码器坏了。为判断是否损坏,在G99转进给状态下,无进给,在G98状态有进给,确定编码器损坏,更换后故障排除。
例21 开机系统出现ALM441报警(2010.4)
机型:CAK63135D数控车床(出厂日期2009.4),CNC:FANUC 0i Mate TC。
该机床也是安装完后,停用了有5个月左右,现在要用了,开机就出现Z轴ALM441报警,情况跟例16一模一样。
由于有前两次处理经验,把插头反复的插拔多次,再开机没有出现报警,又反复几次开机关机,再也没有发生报警。
例22 启动刀架转位就跳闸(2010.4)
机型:CAK5060ni(出厂日期2010.3),CNC:GSK980TDa-V。
4.28接到用户电话,说是刀架转位就跳闸,在电话里跟用户解释怎么处理,故障问题不是很难,用户始终没有理解,4.29到达现场。跳闸类问题一般都是短路或严重过载等原因引
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起,对于有经验维修人员来说,检修相对比较容易。
由于故障现象是启动换刀就跳闸,怀疑刀架电动机绕组、电机电力线对地短路。在断电后,用万用表在刀架接触器出线侧测量电机绕组,发现对地有100Ω左右电阻值,查看线路没有破损现象,打开刀架电机接线盒,发现一根电线塑料外皮已经破裂炸糊,似断非断,并与接线盒盖融接在一起,经包扎绝缘处理好后,用万用表测量达到绝缘要求,通电试机正常。
例23 运行时,Z轴出现ALM401,ALM438,ALM441报警(2010.5)
机型:CAK63135Dj(出厂日期2009.4),CNC:FANUC 0i Mate TC。
到达现场后,用户已经在常使用机床了,根据询问操作人员,说是近期每天用大概2小时左右就会出现报警,上午报警后关机,下午上班开机又好了,比较奇怪。几个报警的说明如下:
ALM401-伺服放大器的准备好信号DRDY 为OFF。 ALM438-电机电流过高。
ALM441-数字伺服软件检测到电机电流检测回路异常。 从几个报警情况来看,主要是电流过大引起报警,通常引起电流过大的原因主要是负荷太重或短路。由于机床已经正常,来回运动Z轴,查看Z轴运行时的负载百分比,最大不超过40%,说明负荷在正常范围内(与另一台相同机床比较),机械没有问题,问题应该在电气部分。
打开电柜,把Z轴伺服电机电力线插头拔下,测量电机,三相绕组阻值平衡,没有发现短路现象。又打开床头箱下挡板,露出Z轴伺服电机,发现伺服电机上面有很多油迹,插头上面也积了一些。该伺服电机正上方是主轴箱润滑回接头,开机后润滑油直接渗漏在伺服电机上面,又渗入插头,经过长时间的渗入,造成绝缘下降,轻微短路,最终报警。
对漏油处理后,使用几天没有再报警,故障最终解决。
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例24 刀架到位信号时有时无(2010.6)
机型:CAK4085nj(出厂日期2009.12),CNC:GSK980TDa。
在刀架运行时,刀架常找不到位置,一直旋转,直到超时报警。进入诊断页面,手动运行刀架,并查看X0.0~0.3信号,发现到位信号时有时无。由于信号时有时无,故障可能是线路或刀架开关(JX-4接触式刀架编码器)接触不良。揭开刀架上盖,露出刀架编码器,用手摇动并观察诊断页面的信号,也是时有时无,就确定刀架编码器触点接触不良,拆下刀架编码器,查看触点也干净,又把动触点的簧片角度扳了扳,以增大触点压力,重新装好刀架开关,来回扳动刀架开关,同时观察信号,也没有出现时有时无的现象,试机运行良好。
例25 屏幕无显示(2010.10.25)
机型:CAK5085Bi,CNC:dasen3i(大森)。
用户反映,机床在运行中LCD突然黑屏,无法使用。
到了现场检查,控制电源正常,系统外围无短路情况,上电后,在黑屏情况下,手动状态可以控制伺服轴运动,说明数控系统正常,那就有两种可能,一是控制单元里面的显示信号处理器损坏,二是显示单元损坏。
由于是在使用中突然黑屏,显示单元的可能性较大。购买了一块显示单元更换,显示正常。
例26 开机就出现S01 SERVO ALARM: PR 0030 Z(2010.10)
10月20号晚21点左右,一个用户打电话说才买了一台二手数控车床,2004年出厂,系统是三菱E60,驱动器MDS-B-SVJ2-20,安装完成后,开机后屏幕就出现S01 SERVO ALARM: PR 0030报警,驱动器LED循环显示F2-30报警代码,无法使用,不晓得如何解决。
S01 SERVO ALARM: PR 0030 Z-回生电阻(制动电阻)过热,检测到制动电阻过热。 其主要原因是:
1、制动电阻不匹配,或损坏;
2、参数2236#(SV036)设置不正确; 3、电压过高,大于260V。
在电话里面,告诉他,通常是电阻坏了或者电压太高,叫他检查电阻和电压。
检查驱动器电压有260V以上,已经超过该驱动器额定电压三相AC200~230V/±10%范围,必然报警。又让测量输入电压,竟然高达440V,叫他想办法把输入电源电压调整在380V
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左右。
22号打电话说,找供电部门的人把电压调整在约400V后,开机正常。
例27 开机就出现:000 ESP急停报警(2010.11)
机型:CAK4085nj(出厂日期2010.4),CNC:GSK980TDb。
GSK系列数控系统ESP急停报警,通常是急停开关损坏,损坏、断线等引起。 到现场查看系统X0.5ESP信号=0,正常状态=1,按‘超程释放’按钮(该开关跨接于X、Z行程限位开关两端,见图),X0.5 ESP信号=1,说明问题在行程限位部分出了问题,由于X、Z行程限位开关都没有被压住,均处于正常位置。逐个检查行程开关,也正常,查线路,发现Z向+24V、+LZ、-LZ线都不通,顺着电线查,最后在电柜与主轴电机之间空隙位置拉动电线时(突然跑出一条大老鼠,吓了一跳),发现拖出来的电线被老鼠咬断了,重新接好线后,故障排除。
修好后的第二天,又打电话说又出现同样故障,而且润滑泵也不工作。再次去现场,发现电线又被老鼠咬断,重新接好线后,恢复正常。
这里请大家注意,严防老鼠在机床内筑窝,
例28 自动运行时坐标错乱(2010.12)
机型:CAK5085ni(出厂日期2010.11),CNC:GSK980TDb。
用户打电话说,对刀后,运行程序,刀具运行轨迹不对,坐标值是错误的。
到现场后,让他演示一下过程,发现对刀操作正确,检查程序也没有问题,开始图形模拟,按【自动】、【机床锁住】、【空运行】、【循环启动】,对程序进行了模拟检查,都正常,这时解除【机床锁住】、【空运行】,再按【循环启动】,结果出现坐标错乱。
这种现象是由于执行【空运行】后,系统缓存中还存有部分数据,其坐标值已被改变,当自动运行程序时,这些无用数据被累加到当前程序里面,造成坐标错乱,解决方法就是,执行【空运行】后,执行回机械零点或者下电再开机。
例29 自动运行时Z坐标值不正确,大0.04mm(2010.12)
机型:EL6140/920(出厂日期2010.1),CNC:GSK928TF。 在现场打表检查重复定位精度正常0.01mm以内,表不动指针归0,编一个程序又观察,单段执行程序,当压住表时多走0.04mm,反复走这个程序,一直都在0.04mm,很稳定,感觉比较奇怪,又把主轴转进给G99改成分钟进给G98,又运行程序,结果正常。
把主轴编码器再次紧固后,又用转进给G99运行程序,故障解决。
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例30 X轴不能过主轴轴心线。(2011.4)
机型:CAK80135D(出厂日期2010.7),CNC:FANUC 0i MATE TD。
到现场后看见镗刀夹在刀架上面,在MDI状态输入X0,执行,X轴到位后停止,四方刀架的最里面刚好在轴心线上,导致镗刀不能使用,再继续手动移到轴向负方向运动,当移到5mm后,出现伺服报警411,401等。建议用户使用刀套即可解决,由于生产任务较急,又买不到合适的刀套。本想修改1321参数来解决,但X轴丝杆螺母已经顶上安全挡块而产生伺服报警,只好拆开X轴的护罩,见安全挡块离丝杆座还有约50mm,决定把挡块后移20mm,即解决了用户的生产所急,又不破坏机床安全措施。
例31 主轴不能转动。(2011.5)
机型:CAK3665di(出厂日期2010.9),CNC:FANUC 0i MATE TD。
一个用户打电话说机床在加工中主轴突然停止,电柜上面很烫(变频器制动电阻位置),叫他打开电柜,看QF1是否跳闸,确认跳闸后,感觉问题比较严重。
到现场后,检查电源电压正常,检查变频器(沈阳天宇TY6000-3 5R5GB)制动电阻已损坏,在变频器端子B1,B2拆下制动电阻接线,测量RST,UVW,没有发现接地短路现象,合上QF1,变频器液晶操作面板不亮,确定变频器内部损坏,只能更换。
过了几天,收到变频器又去安装调试,在拆损坏变频器时与随机电路图对照,发现说明书目录第14页有TY6000接线图,结果14页是北晨变频器,不一样,记下原接线位置,换上新的变频器及制动电阻,检查无误后上电,设置参数(通常变频器参数为默认值,只需要设置极少部分参数),设置完成后起动主轴,结果主轴不转,还以为变频器设置不对,又把变频器控制方式改为键盘控制,运行正常,说明变频器正常。检查系统输出到变频器的AI1,
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GND端子模拟电压为0V,检查该电缆又是好的,判定系统模拟输出也损坏,只好通知FANUC维修。过了几天fanuc服务人员到现场换了主板,起动主轴,发现实际速度值与指令值不符,指令值100转,实际值约70转,测量模拟输出电压正常,逐步修改P0.07 最大输出频率,P0.08 上限频率,当修改到155时,实际值与指令值基本相同,至此机床运行正常。
注:沈阳天宇TY6000安装调试可参考深圳阿尔法ALPHA6000说明书。
例32 OT 0506号+X硬限位报警。(2012.2)
机型:CAK3675(出厂日期2007.6),CNC:FANUC 0i MATE TC。
故障现象:开机就出现OT 506号+X报警(超过了n 轴正向的硬件OT(硬件超程)),且时有时无。
检查行程开关,按下弹起正常,测量触点,通断也正常。测量电线,也是通的,摇动穿电线的拖链,万用表显示时通时断,判断电线似断非断。正好电缆有一备用线,换用备用线后,故障排除。
例33 SV5136 FSSB号报警。(2012.2)
机型:CAK3675(出厂日期2007.6),CNC:FANUC 0i MATE TC。
SV5136 FSSB报警意思-系统所检测到的放大器个数不足。
该机床的采用2个βi 单轴伺服放大器,通过光缆与CNC进行数据通讯。 首先检查2个放大器L1/L2/L3三相交流200V输入电源(动力电源),正常。 又查CXA19B直流24V输入电源(控制电源),正常,但发现X轴放大器CXA19A与下一级Z轴放大器CXA19B无连接电缆,致使Z轴放大器无控制电源而没有工作。这样在系统上电后自检,就检测不到Z轴放大器,而发出5136报警。用另外一台相同规格机床的连接电缆(订购号:F02B-2000-K001)插上后,开机5136不在出现。
曾经遇见过另外一种原因。放大器电源电压都正常,也出现5136报警,用相同的放大器代换后,开机正常。说明原来哪个放大器控制板坏了。还有一种原因是光缆坏了,也会出现5136报警。
例34 车削内孔有波纹。(2012.3)
机型:CAK4085Anj(出厂日期2011.9),CNC:GSK980TDb。
在加工外圆时正常,只有加工内圆时才有波纹,波纹形状与Z轴丝杆螺距相等。 这种现象通常与大拖板运行不稳和刀具有极大关系。检查大拖板与床身间隙,在正常范围,拆下压板,看见表面不是这么好,只有部分接触,给表面处理了一下,约弄掉0.3~0.4mm,再装上,试切零件,故障排除。
例35 开机出现X轴:439、441、465报警,Z轴:439、441、466报警。(2012.3)
机型:CAK3675v(出厂日期2007.7),CNC:FANUC 0i MATE TC。
故障现象:开机出现X轴:439、441、465报警,Z轴:439、441、466报警。 SV0439- n AXIS: CNV.OVERVOLT POWER 1)PSM:DC link 电压过高。 2)PSMR:DC link 电压过高。
3)α系列SVU:DC link 电压过高。
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4)β系列SVU:DC link 电压过高。
一般是外部电源电压过高引起,制动电阻损坏,加减速时间常数设置不对,放大器的控制板故障等原因。
SV0441- n AXIS: ABNORMAL CURRENT OFFSET 电流偏移异常
一般是放大器内部检测部分故障。
SV0465- n AXIS: READ ID DATA FAILED 开机时,放大器初始ID 信息不能被读取。 一般是放大器控制板损坏。
SV0466- n AXIS: MOTOR/AMP COMBINATION 放大器的最大电流值与电机的不匹配。 参数设置不正确。
检查伺服放大器电源电压、伺服电机都正常,查看2个放大器,发现黄色故障LED灯点亮(见图),怀疑放大器损坏,从另一台机床拆2个来对换,连接无误后,开机后报警全部排除。
例36 刀架运行一会儿就跳闸。(2012.3)
机型:CAK3675v(出厂日期2005.8),CNC:FANUC 0i MATE TC。
故障现象:刀架连续运转2个工位断路器就跳闸。
先是怀疑刀架比较卡,可能机械有问题,用内六角扳手插入刀架电机尾端,转动扳手,运转正常,没有发现机械问题。又看断路器电流设定值,也正常0.5A。测量电机,一相约190欧,另外两相约160欧,对地无穷大。测量运行电流约2.4A,感觉不对,因电机名牌上面额定电流才1A,判断电机损坏。从另一台撞坏的刀架总成拆一个相同电机,装上运行正常,电流约0.4A。
例37 开机出现SV0401报警。(2012.3)
机型:CAK3675v(出厂日期2005.8),CNC:FANUC 0i MATE TC。
故障现象:开机后就出现SV0401报警。
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SV0401-SERVO ALARM:n-TH AXIS VRDY OFF
n 轴(1~4 轴)的伺服放大器的准备好信号DRDY 为OFF。
经过了解,说是换了一个急停开关,开机就出现401报警。检测急停开关,接线正确,动作灵活,触点通断正常,没有发现异常。把电路图拿来查看,发现这个急停开关是两路常闭触点,一路进入CNC系统,一路进入放大器的CX30。
CX30是驱动器的ESP急停输入信号,当开路时,放大器内部继电器断电,CX29无输出MCC控制信号,外部驱动器主接触器不工作,导致驱动器无L1/L2/L3电源,这样驱动器反馈给CNC系统,系统发出401准备好信号关断。
重新换成双路常闭触点的急停开关后,开机正常。 这个故障主要是用户对电器元件及电路不了解造成的。
例38 主轴不能变档。(2012.3)
机型:CAK6180d(出厂日期2005.11),CNC:FANUC 0i MATE TC。
故障现象:没有变档动作,一直在M44档。
首先在诊断界面查看与变档相关的I/O情况,没有发现问题。又打开电柜,查看与变档相关的几个继电器动作情况,也没有发现问题。又查电磁阀的电源,发现进入中继板24M没有电压(直流24V),造成继电器动作后没有电压输出,电磁阀不能工作而无法变档。检查24M线路,发现稳压电源直流输出端这根线被未接,问使用者,说是接上要报警,电工就把它拆了。我还以为该线对地短路,或者电磁阀线圈短路,一测量都正常,把24M接上,电磁阀动作正常,但还是不能变档,又看液压油和压力也正常,用手螺丝刀顶电磁阀,还是没有变档动作,怀疑液压压力不正常,仔细看压力表指针,一直在1Mp位置那里不动(一般有压力指针会轻微摆动),调节压力没有反应,可能是没有来油,松开油泵出口压紧螺帽,摇动铜管,不见冒油(电机运转正常)。断电拆下油泵电机,才发现电机转动而油泵连接套没有转动,肯定是里面键坏了或者脱了,拆开一看,果然是键脱了,重新装上开机,油压也正常了,再试变档,均正常。
例39 2040变频器故障。(2012.3)
机型:CAK80135d(出厂日期2011.2),CNC:FANUC 0i MATE TD。
故障现象:2040变频器故障。 该现象在每次主轴停止时出现,机床断电再开机又正常起动。怀疑制动时间参数设置不合适或者制动电阻有问题。
当出现报警时打开电柜,查看变频器(日立WJ200-150H)报警信息,数码管显示E02.2,根据变频器说明书一查,见图示。
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根据说明书指示,找到F003代码,一看设定值为6秒,修改到10秒,反复实验,不在报警。
例40 主轴转速不稳故障。(2012.9)
机型:CAK6180d(出厂日期2005),CNC:FANUC 0i MATE TC。
故障现象:主轴速度显示0到给定速度之间变化,实际速度正常,车螺纹乱牙。
从现象看,给定速度与实际转速正常,说明变频器及主轴传动链均正常。由于主轴速度
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显示不正常,且车螺纹乱牙,可以基本判断主轴编码器、反馈电缆、接口存在故障,或者编码器连接不好。
经过逐一检查,发现编码器轴上面的键没有了,再仔细查看连接盘内孔,键掉在里面,弄出来装在编码器轴上,感觉较松,重新做一个键装上,连接好编码器,启动主轴,主轴速度显示正常,再试切削螺纹正常,至此,故障排除。
例41 刀架转不停,找不到刀号。(2012.9.28)
机型:CAK5085ni,CNC:GSK980TDa
到现场后检查发现,当前刀位为4号,在系统诊断界面0.3(T04)=1,0.0(T01)时不时的变化,在0.0不变化时,换刀能找到刀位,在0.0有变化时,刀架找不到刀位。由于在换刀执行时,系统接收到2个刀位信号,造成逻辑混乱,系统不能正确识别处理,所以一直旋转寻找刀位,直到超时报警停止。
怀疑T01号6脚线路与+24V电源有短路现象,这样,1号刀就有信号了。 通过检查刀架开关(编码器)、电缆没有发现问题,测量电缆对地绝缘也正常。把XS40 输入插头拔下,0.0位=0,又把插头6脚T01线断开,插上系统,发现0.0时不时的还会为1,按道理,把输入端6脚断开,系统是不会有信号的,但还有信号,那就证明XS40 输入插头11或23脚的+24V电压通过系统插座窜到6脚,又把11、23脚电源断开,0.0一直稳定=0,再次确认系统XS40 输入接口损坏。
从另外一台机床拆下一个一样的系统装上,开机换刀正常,由此故障判断正确。
例42 开机Z轴出现SV0441报警。(2012.11.10)
机型:CAK63285d,CNC:FANUC 0I MATE TD
1号一个用户打电话,说他们一台沈阳CAK63285d数控车床主轴不能变档,电磁阀没有电。中午到了现场,经过查看,屏幕操作信息显示2063主轴档位异常,报警信息显示Z轴SV441异常电流偏移。由于出现伺服报警,系统输出禁止,造成变档继电器不工作,电磁阀不能得电,只要伺服故障排除,变档应该会正常。
SV0441异常电流偏移: 数字伺服软件在电机电流的检测电路中检测到异常。说简单一点就是伺服放大器检测电路检测到电机电流异常。
电机电流异常一般是由于负荷较重,运行不稳,电机电缆、电机绕组绝缘下降或者短路造成,还有就是电机加减速时间常数太小,再就是放大器(SVM1-40i)的检测电路故障造成错误检测。
经过检查Z轴机械部分,运行灵活。用摇表测量电机电缆、电机绕组,绝缘良好,没有问题。插上电机插头开机,准备再检查加减速时间参数,这时没有出现报警,变档电磁阀LED也点亮了。空运行了一会儿,又出现报警。由于维修中只动过电缆插头,怀疑插头松动或者接触不良,再次拔下插头来回拔下和插上,再次开机,空运行约半小时都没有出现报警。
2号中午又打电话,说是报警信息又出现SV438逆变器电流异常。查维修手册,说伺服放大器:电机电流过大。既然都是电机电流异常,原因也就那几个。
6号到用户现场,询问操作人员,说是断电开机又正常,但运行一会儿又要报警。由于1号检查过电缆,电机,机械,没有问题,就把加减速时间参数加大,开机运行一会儿还是要报警,感觉比较怪了,难道是放大器有问题,现场又没有相同的放大器交换,问题不好判断了,没法了,又把电机插头来回的拔下和插上,又再开机运行了十多分钟,没有出现报警。
看来插头是有点问题了,等以后还出现相同问题再更换吧。
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例43 系统黑屏。(2012.11.19)
机型:CAK4085nj,CNC:GSK980TDb。
用户来电说在使用中突然黑屏,不晓得咋个回事。在电话上让他看一看电柜有没有断路器跳闸,电压正不正常。过了一会儿来电说断路器没有跳闸,电压不晓得咋个检查,哦呵……
13日到了用户那里,打开电柜一看,断路器确实没有跳闸,用万用表测量TC1控制变压器220V端,电压正常,又测量断路器出线端电压也正常。在操作面板按NC系统启动,电柜里面的KA0继电器吸合,又测量系统直流稳压电源GSK-PB2模块的L、N 端,有交流220V电压,但是模块的输出端+5V、+24V、+12V、-12V都没有。拆开电源模块,检查保险丝是好的,没有电压输出,那肯定是里面某个零件坏了,只能换一个模块。由于没有备件,在市场上买了一个明纬的RQ-125D直流稳压电源代换,换上后上电,系统屏幕显示正常。
例44 刀架不能锁紧。(2012.12.13)
机型:CAK4085di,CNC:FANUC 0I MATE TD
该机使用沈阳精诚数控机床附件厂产WD120DH-6电动刀架。经过初步判断,是刀架里面的锁紧销断裂造成。拆解刀架,先拆刀盘(装刀具的),露出静齿盘,拆除螺栓、锥销;拆下编码器,编码器座,取下轴端一个带缺口的垫片,在编码器这端,用铜棒敲击中心轴,把中心轴从前面取下(第六张照片)。
解体后发现锁紧销断裂,判断正确。做了一个装上,运行正常。
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例45 主轴起动、停止时间太长。(2013.1.31)
机型:CAK3665ni,CNC:GSK980TDb。
机床是2008年购买的,一直使用正常。用户在使用中感觉主轴起动停止太长,要求缩短时间。
机床使天宇TY6000-35R5GB(ALPHA6000-35R5GB)磁通矢量控制方式的变频器,通过改变加减速时间参数可以满足用户要求。
进入变频器参数设置,找到参数P0.21 加速时间1,P0.22 减速时间1,发现这两个参数均为6秒出厂默认设置。逐步减小这两个参数为3秒时出现报警,再加大到4秒时运行正常。通常情况下,默认出厂设置能满足大部分的正常运行需求,但不是最佳性能参数。
原加工一件时间22秒(从程序起动到程序结束),现单件加工时间18秒,缩短4秒,效率提高约20%。
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例46 参数丢失,开机就报警。(2013.2.28)
机型:CAK6150D(H),CNC:FANUC 0 TD(CNC控制器:A02B-0098-B1,伺服放大器:A06B-60-H206)。
该机床1997年9月出厂,时间很久了。这种机床采用机械变档和双速电机、离合器变速,三档机械手柄变速×四级电气自动变速 = 12种有级转速。据说操作人员正在编程,突然断电,开机就出现以下报警:
100P/S ALARM
520 OVER TRAVEL:+Z;
417 SERVO ALARM:X AXIS DGTL PARAM; 427 SERVO ALARM:Z AXIS DGTL PARAM; 冷却泵被打开;
刀架电动机有极大电流声音,并发烫。 在现场检查发现,系统的所有参数全部丢失。由于机床使用时间太久,资料已经不齐全,幸好找到一本另外一台相同机床参数表(该单位有2台同时购进的CAK6150D(H),其中一台系统已经改造为广泰数控系统)。
按照参数表输入完参数,重新上电开机,全部报警排除,冷却泵也没有自己启动,刀架电机也正常了。但X轴有很大电流噪音,快速移动X轴,会出现410位置偏差过大报警。查看参数593#=10,修改成20后,快速移动不在出现报警。Z轴运行都正常。
试机时又发现自动或MDI状态下,执行G01,轴都不移动,又改成G98分钟进给方式,还是不能移动,也没有如何报警。G00运行正常。
在诊断里面检查,当查看到诊断号DGN120.4=0,该诊断号是检查主轴速度达到信号,说明主轴速度没有达到,系统禁止进给轴运动。修改参数#24.2=0,不检查主轴转速到达信号。再开机运行,动作全部正常运行。
最后就是X轴电流噪音没有解决,不过不影响使用。
一般机床厂出厂会随机附带机床标准参数表,但有部分会有差异。
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例47 车削零件端面有较大的纹路。(2013.4.10)
机床型号:CAK5085nj,数控系统:GSK980TDb。
在加工一个直径为260mm的盘类零件时,端面有较大不均匀纹路,加工外圆正常。先是怀疑刀具不好,换了几把刀,车削情况没有改善。
当检查到主轴后端轴承螺母时,发觉比较松,松开螺母上的锁紧螺钉,调整螺母,调整后锁紧螺钉,试切削零件端面,不均匀纹路消除。
主轴轴承间隙过大,将直接影响加工精度,主轴的精度主要有径向跳动及轴向窜动两项。 径向跳动由前端的NN3022双列向心短圆柱滚子轴承保证,当径向跳动超过规定值,将影响加工零件的同轴度。检测方法如下图G6:
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轴向窜动由后端D46119向心推力球轴承保证,当窜动超过规定值,将影响零件表面粗糙度,螺纹牙距不对,长度尺寸不正确等。检测方法如下图G4:
主轴的间隙大小与主轴运转速度、轴承的润滑有关。当主轴高速运转时,轴承容易发热,轴承间隙就要大一些,转速低时,间隙要小一些。当高速运转,轴承间隙又小,容易发生“抱轴”现象。
调整步骤见图:
当G6项径向精度达不到要求时,松开螺母1上面的锁紧螺钉,转动螺母1,调整间隙。
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当G4项不符合要求时,松开螺母2上面的锁紧螺钉,转动螺母2,调整间隙。
调整后锁紧螺钉,空运转1小时左右,检查主轴轴承温度不要超过70度,温度高了,螺母就要稍微松一点,合适就可以了。
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例48 开机后X向坐标错乱 2013.5.9
机床型号:CAK4085Di,数控系统:FANUC 0i mate TC
头一天干完活关机,第二天上班开机回零,执行自动循环,刀架撞上工件。重新对刀后能正常加工,坐标尺寸也是对的,只要断电再开机,坐标尺寸就变了,不断电就一直正常。
根据个人经验,这种故障现象主要是回零不正常引起,其原因是回零开关不良、撞块松动移位、参数设置错误。回零开关不良、撞块松动移位这两种较为常见。经过检查,回零开关良好,撞块比较松,把撞块向负方向移动约2mm后紧固,进行回零操作,在诊断界面查看诊断号302的值,撞块位置合适时(撞块移动距离一般为1/2个螺距左右),该值刚好为参考计数器容量的一半左右。或者回零后,执行自动循环,查看刀具位置是否正确,直到调整合适为止。最后断电再开机验证一下。
另外,撞刀情况下,撞块应向负方向移动。刀具离工件较远,撞块应向正方向移动。
例49 CAK5060nj 数控车床改变频主轴,实现主轴无级调速 2013.8.5
机床型号:CAK5060nj,数控系统:GSK980TDb
原机床主轴采用普通双速电动机,三档机械手柄+四级电气自动变速=12种有级变速,需要改造无级变速,以满足恒线速切削。改造步骤如下:
1. 保留原机械变档手柄,掷于H档位。
2. 保留原双速电动机,在原电动机上加装强排风机,电机角型接法,转速1250,功率6.5kw。
3. 拆除电柜中主轴电机控制的接触器KM1,KM1A,KM1B,KM1Z,KM1F,KM7,KM8。 4. 在电柜加装变频器过载保护器,风机过载保护器,安装变频器。
5. 绘制CNC与变频器控制电路图,接控制线,低速档离合器YC1接+24V,电动机U1/V1/W1接线,U2/V2/W2空着。
6. 数控系统参数设置; #001.4= 1: 主轴模拟电压
#21=-500 模拟电压输出10v时电压偏置补偿 #37/38/39/40=1100 档位最高转速 #75=1100 主轴最大转速 #K15.0=0:主轴变档功能无效 #K17.0=0:变频器控制
#K17.2=0:主轴速度到达高电平有效 #K17.3=1:主轴停时关闭模拟信号 #K17.4=0:主轴变频器异常高电平有效 7. 设置变频器参数;
P0.01 =2:端子AI1为模拟输入 P0.04=1:外部端子控制
P0.06=33.3:基本频率(基频以下0~33.3HZ为恒转矩运行,33.3~100HZ为恒功率运行)
P0.07=100:最高输出频率(50HZ频率时,电动机转速为额定转速1250,主轴转速约550,当100HZ时电动机转速为2500,主轴转速1100。)
P0.08=100:上限频率 P0.19=0:磁通矢量控制
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P3.01=1:X1正转 P3.02=2:X2反转
P3.16=19:变频器故障输出 P3.17=2:频率到达 PA.00=4:电机极数
PA.01=6.5KW:额定功率 PA.02=15.7A:额定电流
PA.08=1250r/min:额定转速
8、经过上述设置,空载试运行2小时运行正常,电动机温升正常。又经过加工切削试验,运行正常,达到用户使用要求。
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例50 液压不能起动2016.6.7
机床型号:CAK3665Di,数控系统FANUC 0i mate TC
故障现象:开机后起动液压,几秒后又停了,出现“液压没有起动报警” 经过了解,液压起动后,KA4、KM5均动作吸合,电动机M5能运转几秒钟,接着KA4、KM5断开,液压电机停止,说明电路基本正常,可能是QF5跳闸保护。
通过检查,QF5正常,三相电源正常,M5电动机电阻值正常,没有发现什么问题。 由于能正常起动几秒,可能是电路的自保持回路可能有问题,通过查看电路图,看不出所以然,又查看梯形图液压控制回路,发现系统压力继电器X9.5没有信号,短接后,液压
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电动机起动正常,但是发现压力表没有压力指示。松开油泵出油口,没有出油,说明油泵损坏或者油泵与电机没有连接好。拆下油泵(KOMPASS VB1-20FA3),发现轴上的半圆键打坏,重新做了一个装上,安装好油泵,开机起动液压,压力表显示正常,X9.5信号正常。
上电时,R0.2,R0.3动作。又当X22.7闭合时,Y2.3动作,经过延时5s,压力继电器X9.5已经闭合,同时R0.4动作,其常开点闭合,R0.5动作,常开点闭合并自保,同时常闭点断开,R0.3依靠X9.5保持,完成液压起动,机床准备好。
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例51 开机主轴就自转,程序不能向下继续执行2016.8.30
机床型号:CAK6180D,数控系统:FANUC 0i Mate TC
故障现象:1. 合上电源开关,主轴就开始低速转动。2.程序不能向下继续执行
到现场检查,该机床配置日本FANUC Oi Mate TC数控系统,安川CIMR-F7A4015变频器。外部电源电压正常,数控系统也没有送电,模拟信号端子A1,也无电压,其它也没有发现异常,怀疑参数不正常,就把参数做了恢复出厂设置,再按照机床参数表安川变频器部分设置,断电,再送电,主轴不再自动低速转动。又反复几次实验,均正常。
离开后不久,又来电说是,程序自动执行到M03 S100这段,主轴开始按照指定方向和速度运转,不在向下继续执行,停在这段了。
返回后检查,问题应该是辅助功能没有执行完成,CNC没有接收到FIN辅助功能结束信号,一直在等待结束后,才能继续向下执行程序。进入诊断界面,如下图:
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发现诊断号000 为1状态,诊断号000意思为辅助功能结束FIN (地址信号:G4.3)信号(M,S,T功能),执行辅助功能(M,S,T)过程中,信号(FIN)从“0”到“1”状态,结束后从“1”变到“0”的状态。
又进入梯形图界面,检查G4.3信号,该信号逻辑如下图:
当程序自动执行到M03 S100这段时,主轴正转,转速达到100转,但R633.5始终没有动作,又检查该线圈信号逻辑,如下图:
发现X0.0输入端SAR速度到达信号没有接通。查看电路图,测量变频器M1端子,有信号输出,说明变频器运行正常,说明可能变频器输出到CNC的这段线路出现问题,当检查到中继电路板的SAR端子线头,发现电线头有氧化现象,剪掉氧化部分,重新剥线头接入,试机运转正常。电路图如下:
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例52 加工零件,越车越小2017.3.22
机床型号:e-CA6140,数控系统GSK928TE。
故障现象:加工零件时,直径方向,第一刀车削尺寸正常,第二刀车小十几丝,再车几刀都是变小,最大变化几十丝。
故障现象比较奇怪,通常机械间隙太大,加工尺寸都是变大,不会变小。检查各机械部位,间隙都在正常范围。怀疑驱动器以及数控系统的输出脉冲不正常。先是交换驱动器,故障依旧,又拆下另外一台相同的数控系统装上,再次试车,故障排除。
例53 切槽时发振,表面十分粗糙 2017.9.10
机床型号:CAK3665ni,数控系统GSK980TDb 故障现象:切槽时发振,表面十分粗糙。
先是反复改变进刀量,没有改变。又对轴承间隙进行了调整,再试切,有一些好转。检查拖板,发现拖板的前压板间隙有0.6mm,后压板有0.8mm,把前后压板磨掉一些,安装好,用塞尺检查,0.04能塞进即可。再试切,故障排除。
例 机床使用中突然急停,及床头润滑开关断开报警 2018.6.11
机床型号:CAK63285Dj,数控系统FANUC 0i Mate TD
该故障出现多次了,去过几次,跑到半路又说好了,这次怎么也不行了。
到了用户现场,开始检查,由于故障报警提示,着重检查床头润滑泵保护开关。打开电柜,检查QF1,并没有跳闸,测量QF1辅助触点+24V和RHB,均正常。顺着RHB线检查到继电器板端子,测量RHB也正常。
由于故障时有时无,可能是某个地方接触不良,当检查到板子上的分线盘I/O模块A03B-0815-C001 时,又来回动了几下,机床时好时坏,判断为RHB信号插座插头连接不良,其它的都正常。虽然插头已经查到底了,模块的卡子也卡到位,但还是能摇动。但现场没有条件更换插头插座,又见继电器板端子D1,D2,CHK,TLK,CHP,TLP空余没有接线,对照电路图和PMC,D1为左门开关信号,D2右门开关信号,CHK卡盘卡紧信号,TLK台尾芯进退信号,CHP卡盘压力检测信号,TLP台尾压力检测信号,这些功能信号在PMC中都做好了,但通过K参数选择不使用。
这里就选择D1地址X1.0更换MTA地址X1.2。通过PMC在线编辑,把原X1.2地址改成X1.0,把原X1.0地址改成X1.2,再把地址X1.0符号改成MTA,X1.2符号改成D1,修改完后保存写入F-ROM,退出PMC编辑,断电。再把RHB线接到继电器板端子D1,原RHB空着。
重新上电开机正常,不再出现报警,至此故障排除。
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原PMC地址
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修改后PMC地址
例55 加工中刀具切削到零件,主轴停转 2018.8.20
机床型号:CAK5085,数控系统GSK980TDi
其现象为主轴输出转矩太低所致。该机床主轴原为普通双速电机,机械手动三档,十二级变速,后改造为主轴变频调速,已正常使用大半年。根据操作工描述,上午加工正常,下午就出现问题了。材料为Cr12,主轴转速320r/min,单边吃刀量4mm,进给量0.35mm。
打开电柜,柜内安装一个TY6000变频器,规格为37R5GB/3011PB。 由于主轴运转基本正常,只是输出转矩太小,怀疑电机参数可能不匹配,逐个检查参数,当检查到电机参数PA.02额定电流时,发现电流值设定为11.7A,实际电机铭牌额定电流为14.3A,修改为正确值后,再按原加工参数试切削,完全满足要求。
例56 不能变档 2019.7.9。
机床型号:CAK63135,数控系统:FANUC 0i MATE TD 故障现象:主轴不能变档
赶到用户现场检查,依次变档观察,四个挡位输出继电器KA3/KA4/KA5/KA6/KA7动作正常,但六个电磁阀,只有YV1/YV2能点亮,其余YV3/YV4/YV5/YV6不能点亮。其现象应为继电器输出电源没有送到电磁阀,可能是线路断路。
测量继电器输出至YV3/YV4/YV5/YV6线路,线路均正常,再次变档检查,发现KA3/KA4/KA5继电器点亮后,输出无电压。由于YV1/YV2能点亮,说明公共端+24M供电正常,估计是继电器板的铜箔断路。拆下继电器板查看,确认铜箔已经烧断,只有购买一块更换,更换后接好电线,开机变档均正常。
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Ⅰ档
Ⅱ档
Ⅲ档
Ⅳ档
例57 开机屏幕不亮 2019.11.20。
机床型号:CAK63135,数控系统:FANUC 0i MATE TD
故障现象:开机屏幕不亮,在不断电的情况下,等半小时后,又能正常。
初步判断为,系统没有上电所致,打开电柜检查,GS1/GS2点亮,输出电压正常,系统启动继电器KA17已经点亮。又打开操作面板,发现系统已经上电,但系统单元7段LED有8号报警,查看fanuc维修手册,解释为:通电后,CPU尚未启动状态。
为判断是数控系统问题还是外部问题,依次拔下JD36A/JA40/JD51/JA41,当拔下JA41时,系统正常点亮,7段LED有8号报警消除,说明该线路或者外部元件有故障。
这个插头是连接主轴位置反馈编码器(A860-2109-T302)的,测量电缆正常,怀疑是编码器不良,从另外一台机床拆一个编码器来更换,开机启动正常。
例58 运行X轴,出现SV0411报警 2020.4.7。
机床型号:CAK63285,数控系统:FANUC 0i MATE TD
故障现象:运行X轴,就出现SV0411报警,伴有机械异响。 初步判断丝杆或者轴承损坏,拆开拖板检查丝杆和轴承,发现滚针轴承已经锈蚀十分严
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重,确定是轴承损坏所致,只能更换轴承。更换轴承后,运行正常,故障排除。
本例主要就是保养不到位,轴承无润滑油而完全锈蚀损坏。 SV0411报警:进给轴在移动中的位置偏差量大于参数1828设定值。当机械无故障时,通常是参数设置不正确,可适当加大参数值即可解决故障。
另外还有个SV0410报警,这是进给轴在停止时的位置偏差量大于参数1829设定值,通常该设定值为500。
例59 加工螺纹,退尾不良 2020.4.24。
机床型号:CAK63285,数控系统:FANUC 0i MATE TD 故障现象:加工螺纹,退尾不良。
由于程序都是一直正常使用,不存在程序错误,只能是运行精度下降所致。首先检查反向间隙,测得Z向有0.08mm间歇,正常应该在0.02mm以内,调整参数值后,加工螺纹退尾合格。
例60 加工零件精度超差 2020.5.26。
机床型号:CAK50135nj,数控系统:GSK980TD 故障现象:加工零件精度超差。
现场检测X/Z轴反向间隙,都严重超差,调整X参数后加工正常,调整Z参数后有改善,但不明显,可以大致判断丝杆及轴承损坏,由于机床2008年购买,使用频繁,建议用户更换丝杆及轴承,更换后精度恢复正常。
例61 主轴无速度显示 2020.7.16。
机床型号:CAK4085,数控系统:GSK980TDi 故障现象:主轴无速度显示。
该机床前段时间自己检测说是主轴编码器(ZWD-31B-H76-102.4BM0.25-C05L-J)坏了,自己购买了一个更换上去,结果还是不显示主轴速度。
到了现场检查,电缆是好的,插头CN21也连接良好,不应该有问题。又询问故障是怎么出现的,说是机床停放了约一年多,开机出现参数丢失,恢复参数后,其他功能都正常了,只有主轴不显示速度,由此断定硬件都没有问题,还是主轴对应的编码器参数有错误。
查看GSK980TDi手册参数,找到069#参数,该参数为对应使用主轴编码器号,如下图:
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查看系统参数069#=3,由于主轴编码器反馈来的插头插在系统CN21,该参数应该设置为069#=1,修正参数后,运行主轴,速度显示正常。
机床随机所带参数表中069#为液压压力低检测时间(ms),不晓得参数表制作啥子意思。
再就是,沈阳机床中使用的广州数控系统为定制的,PLC的I/O接口与系统使用手册不能完全对应,切记保管好随机说明书图纸资料。
例62 运行中死机 2020.8.3。
机床型号:CAK80135d,数控系统:FANUC 0i MATE TD
故障现象:SYS_ALM129 ABNORMAL POWER SUPPLY(SERVO:AMP01)/ LINE1 FSSB FROM SERVO CARD。有时开机又是SV5134 FSSD 开机超时报警。
根据报警提示,该报警为伺服放大器电源异常,初步判断是伺服放大器电源可能出现故障,打开电柜,测量开关电源GS1输出直流+24M电压正常,又测量放大器CXA19A电压+24M正常。问题比较奇怪了,难道放大器坏了,又不像啊,有时又能正常开机运行,说明问题还在其他地方,检测线路又正常,开关电源也正常,只好凭经验推测是开关电源不良,购买了一个开关电源RS-150-24更换,开机正常,又多次开关机实验,每次开机都正常,又运行了一段时间,也没有出现死机现象。
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注:原理图CXA19A接线为GS2输出的+24V,实际接线为GS1输出的+24M。
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