CNC系统故障实例及诊断方法

【例1-91】 南京江南机床数控工程公司的JN系列机床数控系统用于经济型数控车床。零件加工程序不能选择故障的处理。

故障现象：调用零件加工程序时，不能进行选择。系统只给出第一个零件加工程序的内容。

故障检查与分析：根据故障报警的内容，检查数控系统内零件加工程序全部均存在，引导程序也存在。执行系统给出的那个零件加工程序时，也能够进行正常的加工，这说明整个数控系统没有问题。为什么会出现上述奇怪的故障现象呢？查阅系统使用说明书知：程序的调用必须在N的序号后输入程序号才能进行。检查操作者调用加工程序的过程，发现其并未输入N的序号，而是直接输入程序号进行调用，故产生了上述故障现象。

故障处理：纠正操作者的操作方法后，故障排除。

说明：该故障产生的主要原因是操作者对机床的操作方法不熟悉。这种操作不当造成的故障在维修过程中常常都会遇到。

【例1-92】 匈牙利EEN-400数控车床EPROM报警的处理。

故障现象：在调试中出现EPROM报警，此报警无法用删除按钮消除，出现这个报警以后机床的一切动作均无法执行，包括用零压按钮接通控制。

故障检查与分析：EEN-400匈牙利数控车床（380×1250）是由匈牙利西姆公司生产的。配置的数控系统型号为HU NORPNC721，由匈牙利电子测量设备厂生产。故障是在合闸检查主驱动板LD14相序指示是否正确时，发现主驱动板上LD10速度正反馈报警灯亮，是因为紧急关断电气柜主电源开关后引起的。机床操作程序上明文规定合闸程序：先接通主电源开关，再旋转急停按钮使其释放，后起动零压；关机时应先压下急停（带自锁）按钮。当时是因为发现了速度反馈接错，怕出现飞车事故而急于拉闸，引起了对EPROM内接口程序的干扰，冲乱了系统软件程序，故障原因是操作不当引起干扰。

故障处理：重新输入接口程序，EPROM报警解除；交换主驱动单元上XT18号、9号测速发电机反馈信号线，使错误的正反馈改为正确的负反馈。

【例1-93】 南京东方CORINC0800系统自动加工中复位问题的解决。

故障现象：用“自动加工”功能进行自动加工，在执行换刀指令过程中，控制系统时常出现自动复位现象。CRT显示屏回到初始画面，自动加工中断，使自动加工无法正常运行。

故障检查与分析：该简易数控车床用C1616车床改造。控制系统选用南京东方数控公司产CORINC0800，驱动系统为CORINC0600，四工位刀架，混合步进电动机，CRT显示，具有人机对话功能。

由于问题出现在“自动加工”换刀过程中，因此对以下两方面做了认真、必要的检查：

l）在检查外围线路均正常的情况下，更换控制系统控制板，用来排除控制系统内存有的错误信息或干扰信号所造成的误动作。结果问题依然存在。

2）对刀架控制盒内电路做了认真检查。发现用来控制刀架电动机正、反转的中间继电器KA1、KAZ线圈两端未加续流二极管，因刀架控制盒电流来自控制系统，这样，在换刀过程中KAL、KAZ所产生的反电动势，造成了控制系统的复位误动作。

故障处理：打开刀架控制盒，在中间继电器KA1、KA2线圈两端加设续流二极管VD1、VD2，这样就消除了在换刀时，由KAl、KA2线圈所产生的反电动势，使问题得到了解决。

【例1-94】 南京JN系列数控系统02号—0080报警的解决。

故障现象：在输入新程序时，发生02号—0080报警。

故障检查与分析：该机床系采用南京江南机床数控工程公司的JN系列机床数控系统改造的经济型数控车床。故障发生后查阅其编程说明书，从出错表中知，02号报警为编辑方式中错误报警。表中列出了02号报警所包含的14种出错分号的内容及处理意见，但却无0080出错分号的内容。因此，该故障无帮助信息可供参考。考虑到故障发生在输入新程序的过程中，故怀疑是编程出错。着重从程序方面进行检查。首先，检查新程序无故障，调用其他程序来检查也无故障；其次，检查系统的程序输入情况，发现存入数控系统的零件加工程序已达6个之多。考虑到JN系列机床数控系统为经济型数控系统，虽然可存储若干个零件加工程序，但其掉电保护内存只有8KB。如果输入的零件加工程序过多，将导致发生溢出报警。为此，确定故障的原因为：存入数控系统的零件加工程序过多。

故障处理：将暂时不用的程序删除后，重新输入新的加工程序，故障排除。

说明：该例故障的产生主要是操作者对系统的原理及使用不熟悉而为，对于经济型数控系统而言，因其RAM为16位芯片，存储容量较小，装入过多的加工程序将产生溢出报警。希望使用经济型数控系统的操作人员和维修人员对此加以重视。(www.xing528.com)

【例1-95】 匈牙利EEN-400数控车床Z轴回零不准故障。

故障现象：机床的Z轴回零不准，产生误差，误差在0.37mm左右，无定值，无规律，无任何系统报警，无驱动单元故障指示。

故障检查与分析：EEN-400匈牙利数控车床（380mm×1250mm）是由匈牙利西姆（SEIN）公司生产的，数控系统型号为HUNOR PNC 721，由匈牙利电子测量设备厂（ENGJ）生产，选用四象限操作脉宽调制晶体管伺服放大器作伺服驱动单元，其型号为CVT48R21A1由奥地利的STROMAG厂生产，伺服电动机由匈牙利的EVIG厂生产并带有位置编码器，构成半闭环伺服控制系统。分析认为：①误差是随机的，开始是偶发的，消除后重走，一切恢复正常，以后故障明显，达到每次运动均有误差产生。表现形式：当给定Z轴+100mm，会出现运行显示到+99.654mm，系统就停止了，如果从这个值开始再给定-100mm，则会在运行到-0.021mm停止；②用替换法将系统的坐标分配板1MUX与1MUZ互换，故障无变化；③检查所有Z轴的连接电缆、插头插座、信号线，均无异常；④检查Z轴位置编码器也正常；⑤与另一台同型号数控车交换伺服系统XE1板，故障转移。进一步交换此板中的集成电路块逐一测试，找出了损坏的集成块。

故障处理：更换损坏的集成电路，故障排除。

说明：根据故障现象，按常规分析，似乎系统坐标分配板或位置编码器有故障的可能性较大，但为什么故障却发生在伺服单元内呢？分析后认为，位置编码器是绝对式位置测量元件，常被用来做主轴准停装置而替代传统的机械定向装置，在EEN-400数控车床上用它来作为伺服系统的位置反馈元件，形成半闭环控制系统。当MPU（计数单元）向伺服单元发出了指令后，如果收不到编码器反馈的准确到达的信息，那么计数无法停止，而要使编码器有正确的反馈，则丝杠必须转动给定的圈数和角度，所以伺服单元的运动应属正常。下面就应分析显示电路的问题了。从脉冲宽度跟踪细分原理图里可以看出，显示电路是由控制电路来输出的，控制电路的一路输出及显示电路的故障均会造成显示器的显示值发生错误，而实际上正是上述故障现象。

【例1-96】 匈牙利EEN-400数控车床主轴AC、ERR缺相报警。

故障现象：操作者在晚上12点以后开机操作，运行不到10min突然一切运行停止，同时出现AC、ERR缺相报警。

故障检查与分析：EEN-400匈牙利数控车床（380mm×1250mm）是由匈牙利西姆（SEIN）公司生产的，配置的数控系统型号为HUNOR PNC721，由匈牙利电子测量设备厂（ENGJ）生产，主驱动单元EFG380-105也由ENG厂生产。通过调查得知，晚上因电站故障停电，当晚恢复送电以后，整个厂区基本无负荷，估计电压在440V左右。此系统对电网电压波动的要求是380V+（10%～15%）范围内。电压低于15%尚有欠压保护，对过电压无任何保护措施。根据AC、ERR报警查EFG主电动机驱动单元报警指示灯LD12亮，指示熔丝断。

故障处理：①更换电路的快速熔断器，故障未消除；②又查EFG主驱动单元内部控制保险熔断，更换后故障仍不能排除；③再查，场效应管损坏两个，用国产管替代，在电平的转换上稍做处理，故障排除。

说明：该厂供电质量差，电网电压波动大。数控机床对电网电压要求相对其他机床要严，其安全运行范围为+10%～-15%。对±24V要求小于±10%，±15V小于±10%，+5V小于±5%。当电网电压波动超过规定范围后，必定影响电子元器件的寿命。购买了适合数控机床使用的SkWY3-30kVA三相交流净化稳压电源后无故障率大大降低，基本上再无元器件烧坏的恶性事故发生。

【例1-97】 匈牙利EEN-400数控车床RECOST报警的排除。

故障现象：系统开机后出现RECOST报警。

故障检查与分析：EEN-400匈牙利数控车床（380mm×1250mm）是由匈牙利西姆（SEIN）公司生产的，数控系统型号为HUNOR PNC721，由匈牙利电子测量设备厂（ENGJ）生产。分析认为：①查操作手册，RECOST报警内容是新语句被禁止，原因是中央集中润滑系统中液压油压不足；②经机械检查，润滑系统没发现什么问题；③查接口显示，润滑输出高电平，正常；④查接口显示，润滑压力经电器反馈输入信号不稳定。

故障处理：清洗润滑系统，检查调整压力继电器，报警消除，机床恢复正常运行。

说明：此故障是在投入运行后不久发生的，润滑油箱内有原来带来的润滑油，也有本厂添加的润滑油，两种油质稍有差别，遇气温突然下降油液变稠，两种油混合后产生的脏物使油路不畅，故而引起压力继电器反馈输入信号不稳定。

【例1-98】 D015数控车床加工程序偶失原因的处理方法。

故障现象：加工程序输入RAM后，起动主轴时，程序不能被执行，TP801单板机出现“P”显示。同时RAM内的加工程序、刀补均丢失。

故障检查与分析：D015经济型数控车床选用的控制系统是西安微电动机研究所生产的JWK-2-3A型数控装置，主要用于被动齿轮的精车。这种现象是偶发的，给操作者带来很大不便。由于是偶然发生的故障，因此判断、检查非常困难，根据培训资料，TP801单板机在程序执行中突然出现“P”，是由于干扰引起的。但通过对干扰源的检查，不能发现什么问题。根据预防干扰的措施，决定采用重复、加强接地、接零的方法。

故障处理：从电源引线管的接地螺栓上再加接一根到数控柜接地点的接地线。（D015车床床身上的接地点已经与电源引线管接地螺栓有良好的连接）做重复接地、接零后，故障排除。

说明：①为预防加工程序的丢失，在重复接地后，又解决了操作程序的输入问题，逐步为其主要零件程序，固化了ROM块。至此故障排除；②通过接地线故障的分析、处理、提示，数控机床由于它的特殊性，对干扰信号的敏感性，使一些对普通机床不产生影响的问题在此出现了问题。数控机床必须在抗干扰上采取特殊措施，有条件的，应安装三相交流稳压净化隔离电源，没条件的，至少要把好接地及信号线的屏蔽关。对数控柜直接重复接地、接零是一个可采用的办法。