數控機床軟故障處理一例

陳緒林 李順江

（重慶文理學院機電工程學院 重慶永川）

1.故障現象

CKD6132型數控車床采用FANUC Oi Mate-TD數控系統，英威騰CHE100-004G-2變頻器進行模擬主軸調速。機床配有自動夾緊的氣動卡盤，光電編碼器檢測速度，用于螺紋加工。主軸速度控制原理見圖1，氣動卡盤夾緊、主軸潤滑信號正常后，通過PMC輸出控制信號，主軸才可手動（KA1或KA2接通）或自動（M03或MO4作用）正反轉。

機床在加工外圓過程中主軸停止，并有202號速度計數故障報警。停機一段時間，復位報警后重啟加工，工作正常，表現為時有時無的軟故障。

2.故障處理

圖1 主軸速度控制原理

這種時有時無的軟故障一般有數控系統、控制器件及電路、執行機電部件等多方面原因。處理這類故障，一般采用先易后難，先外部后內部的檢修原則，切忌大拆大換。

（1）檢查電網和氣源是否正常，有無外在強信號干擾。

（2）檢查加工程序是否合理，若程序無問題。進行加工刀具及切削用量分析。

（3）應用系統參數庫，檢查與主軸控制有關的參數均正常。①在主軸正常運行時，查看主軸速度到達信號（P3708#0為1）。②主軸速度模擬輸出增益（P3730為1000），屬標準設置。③主軸速度到達位號時間（P3740為0）。④主軸最高轉速（P3741為2100）。⑤主軸上限轉速（P3772為2300）。⑥主軸最低轉速（P3771為0）。

（4）應用變頻器參數庫，檢查變頻器報警信息及有關參數均正常。①在主軸停轉時，變頻器無報警信息。②速度控制模式為無編碼器矢量控制（P0.00為0）。③頻率指令選擇為模擬量AI1（P0.03為1）。④最大輸出頻率（P0.04為110Hz）。⑤運行頻率上限（P0.05為110Hz）。⑥運行頻率下限（P0.06為0Hz）。

（5）采用信號分析法，調出PMC梯形圖，查看主軸使能信號、主軸潤滑及氣動卡盤夾緊正常。

（6）確認主軸編碼器無報警，通信連線完好。

（7）檢查CNC到變頻器的模擬量輸入連線（數控裝置的JA40端），發現電線有虛焊。更換新接口線后，機床故障排除。

3.總結

（1）采用排除法，手動和MDI方式時，若故障均存在，排除數控系統和機床操作面板方面故障，應重點檢查其共用變頻器控制部分。

（2）采用信號分析法，通過變頻器輸入、輸出開關量分析，可判斷PMC、開關元件和繼電器等故障。通過變頻器驅動模擬量測量，可判斷CNC與變頻器通信故障。

（3）先外后內法，查看電源接線等，判斷外圍簡單故障。

（4）若首先采用報警信息追蹤法，按照報警提示，很可能拆檢電機和編碼器，偏離檢查重心，增加不必要的工作量。