CNC系统故障实例分析与诊断方法

【例3-67】 立卧转换动作中断故障。

故障设备：德国产MH800G镗铣加工中心，采用飞利浦公司CNC5000数控系统。

故障现象：执行M53指令时，立卧转换动作中断。出现报警E116“TOOL CHANG POS ZNCORR·ATMAG RUN”（刀库运行时换刀位置不正确）。

故障检查与分析：CNC执行M53指令时，正常情况下，完成X、Y、Z回零到位，换刀机械手手臂移出，夹手张开，立铣头摆动等，直到机床各动作的初始复位，立卧转换过程完毕。现不能连续完成，中途停止。原因有三点，一是机械故障，二是反馈信号中断，三是RAM随机存取存储器程序丢失。检查时先用手推压液压阀芯，用每一机械动作完成到位的方法检查机械动作的分解过程，结果机械部分正常。测量反馈信号均正常，判断故障是RAM程序丢失造成。

故障处理：逐项把RAM存储器中的内容传出暂存在微机中，拆掉CNC存储器后备电池连线，更换电池，再接好电池连线，把程序重新装入存储器，机床恢复立卧转换功能。

【例3-68】 CNC电源无输出故障。

故障设备：某机床厂产XH754加工中心，采用美国AB8400数控系统。

故障现象：机床送电，CRT无显示，查NC电源+24V、+15V、-15V、+5V均无输出。

故障检查与分析：由于没有图样资料，只能按印制电路板上的元件、印制电路边测量边绘制原理图，逐步从电源的输入端开始查起，当查到保险后的电噪声滤波器时发现性能不良，拆开噪声滤波器外壳，发现里面已烧焦。

故障处理：更换损坏的噪声滤波器，故障排除。

【例3-69】 FANUC-BESK 7CM系统9999号报警。

故障现象：系统“死机”，9999号报警。

故障检查与分析：查机床操作手册，JCS-018立式加工中心的9999号报警是一种指示存储器的奇偶校验的专门报警。当该报警产生后，数控系统不能正常执行工作。数控系统停止了全部功能，也不能从手动数控输入/显示灯面板进行控制，即整个系统“死机”。

从机床技术资料知：对于9999号报警，一般可分为两种情况：第一种是ROM发生硬件故障。此时可从通用数据显示器上显示出错的ROM在印制电路板上的安装位置编号，第二种是ROM内部参数出错。

第一种情况的处理：当系统发生9999号报警后，按下“数码增大键”NO+1，通用数据显示器就将顺次显示C、N、R、T诊断信息，左边第三位起显示地址参数和数据参数，见图3-24。

C：表示中央处理器和存储器印制电路板01 GN700上的CMOS存储器发生故障。

N：表示中央处理器和存储器印制电路板01 GN700上的NMOS存储器发生故障。

R：表示中央处理器和存储器印制电路板01 GN700或字符显示接口印制电路板01GN820上只读存储器发生故障。此时，通用数据显示器数据位的后3位数字，指示出有故障的只读存储器在印制电路板上的编号。

图3-24 地址参数和数据参数(www.xing528.com)

T：表示纸带存储器印制电路板01GN715的存储器发生故障。

对于C、N、T地址指示器而言，在通用数据显示器的地址部分，显示出来的4位16进制数给出的是出错的存储器地址；而通用数据显示器的数据部分，显示出来的4位16进制数指示出读入存储器的写入数据的结果。

在7CM系统中，诊断地址指示器时用三种写入数据，即0000X、FFFFX和1234X，将上述写入数据与读出的结果进行比较。若写入数据和读出的结果一致，则故障出在奇偶位（第P位）；若写入数据和读出结果不一致，则不一致那位就是存储器出错的位。根据通用数据显示器显示出的地址和比较出来的出错的位，就可以从维修手册上找到有关的存储器。将其更换后，重新输入机床参数即可将故障排除。

当9999号报警发生后，按NO+1键，通用数据显示器上若不是显示上述字符与数字，而是一些无规律的字符或数字，一般而言，当属第二种情况，应按如下方法处理：

1）当检查不是存储器硬件故障后，首先关机，然后在起动机床的同时，按R、S两键，即三键同时按下。这种操作为7CM系统的附加操作，在此操作下，将清除系统内存中0-3FF单元CMOS及RAM的全部数据和纸带缓冲器、纸带存储器内的全部数据。执行此操作后，系统“死机”状况将排除，而9999号报警也将消除，同时将产生00号系统报警，从CRT上可显示出“07伺服未准备好”以及其他一些报警号。这是由于存储器被清零后，伺服驱动单元的接触器（MCC）未吸合的缘故。

2）用纸带输入机将机床参数重新输入，此时，上述系统报警将消除。

3）将纸带存储器中的零件程序主程序MP，子程序SP和校正程序PC按要求重新分配。

4）输入零件加工程序，重新设置参考点。

至此，机床就可恢复正常运行。

根据上述情况，在9999号报警发生后，我们查看通用数据显示器上显示信息，指示是ROM硬件223号芯片损坏，属第一种故障报警。但据我们的经验，该类故障另有一个主要原因是由于芯片经长期使用后产生氧化膜，从而导致接触不良，系统也认为是存储器硬件故障，产生9999号报警。

故障处理：根据通用数据显示器上的信息，在系统柜中找到该ROM芯片，将其取下用酒精或细砂纸清洗打磨干净，重新装上。此时，因ROM已经掉电，机床参数将出现错误报警，成为第二种故障，须按第二种故障的方法处理，才能使机床恢复正常。

【例3-70】 电池异常，显示9999号报警。故障现象：机床开机，显示9999号报警。

故障检查与分析：JCS-013卧式加工中心，采用FANUC-BESK 7CM系统。9999号报警为存储器奇偶报警，显然存储器中的参数有丢失现象，查为电池坏，换过电池后对存储区进行全部清除操作，重新输入参数，发现有下列不正常情况：①手摇Z轴不动作；②手摇Y轴时，不正常高速动作。

因该故障是换电池后重新输入参数才发生的，因此，首先怀疑输入参数。重新核对参数表发现下面两参数值设定不正确：①TE4X中Z设为零，（原记录值为8000）；②TE 13X中Y设为2000，（原记录值为2000）。

故障处理：修改成原记录值再试，机床正常。

说明：①TE4X参数中设定值为各轴速度上限值，显然设为零时，轴不动；②TE13X中设定伺服机构位置检测器1波长，设定的目的是保证机床位移与位置检测器的一个周期相一致。调整该参数表明：该参数值的变化不仅影响相应轴的移动速度，而且还影响该轴的实际移动距离。

【例3-71】 CRT无显示。

故障现象：NC起动就断电，CRT无显示。

故障检查与分析：PC50卧式加工中心，英国CINDD，INGS&LEWS公司制造，采用该公司自己研制的CNC800数控系统。初步分析机床可能某处接地不良，经过对各个接地点的认真处理，故障依旧。之后我们检查了CNC各个板的电压，用示波器测量发现数字接口板（DIGIZING INTERFACE）上集成电路的工作电压在NC起动时有较强纹波，经查电源低频滤波电容正常。我们在电源两端并接一小容量滤波电容，起动机床正常，本故障属CNC系统电源设计抗干扰能力不强所致。