数控机床软故障处理一例

陈绪林 李顺江

（重庆文理学院机电工程学院 重庆永川）

1.故障现象

CKD6132型数控车床采用FANUC Oi Mate-TD数控系统，英威腾CHE100-004G-2变频器进行模拟主轴调速。机床配有自动夹紧的气动卡盘，光电编码器检测速度，用于螺纹加工。主轴速度控制原理见图1，气动卡盘夹紧、主轴润滑信号正常后，通过PMC输出控制信号，主轴才可手动（KA1或KA2接通）或自动（M03或MO4作用）正反转。

机床在加工外圆过程中主轴停止，并有202号速度计数故障报警。停机一段时间，复位报警后重启加工，工作正常，表现为时有时无的软故障。

2.故障处理

图1 主轴速度控制原理

这种时有时无的软故障一般有数控系统、控制器件及电路、执行机电部件等多方面原因。处理这类故障，一般采用先易后难，先外部后内部的检修原则，切忌大拆大换。

（1）检查电网和气源是否正常，有无外在强信号干扰。

（2）检查加工程序是否合理，若程序无问题。进行加工刀具及切削用量分析。

（3）应用系统参数库，检查与主轴控制有关的参数均正常。①在主轴正常运行时，查看主轴速度到达信号（P3708#0为1）。②主轴速度模拟输出增益（P3730为1000），属标准设置。③主轴速度到达位号时间（P3740为0）。④主轴最高转速（P3741为2100）。⑤主轴上限转速（P3772为2300）。⑥主轴最低转速（P3771为0）。

（4）应用变频器参数库，检查变频器报警信息及有关参数均正常。①在主轴停转时，变频器无报警信息。②速度控制模式为无编码器矢量控制（P0.00为0）。③频率指令选择为模拟量AI1（P0.03为1）。④最大输出频率（P0.04为110Hz）。⑤运行频率上限（P0.05为110Hz）。⑥运行频率下限（P0.06为0Hz）。

（5）采用信号分析法，调出PMC梯形图，查看主轴使能信号、主轴润滑及气动卡盘夹紧正常。

（6）确认主轴编码器无报警，通信连线完好。

（7）检查CNC到变频器的模拟量输入连线（数控装置的JA40端），发现电线有虚焊。更换新接口线后，机床故障排除。

3.总结

（1）采用排除法，手动和MDI方式时，若故障均存在，排除数控系统和机床操作面板方面故障，应重点检查其共用变频器控制部分。

（2）采用信号分析法，通过变频器输入、输出开关量分析，可判断PMC、开关元件和继电器等故障。通过变频器驱动模拟量测量，可判断CNC与变频器通信故障。

（3）先外后内法，查看电源接线等，判断外围简单故障。

（4）若首先采用报警信息追踪法，按照报警提示，很可能拆检电机和编码器，偏离检查重心，增加不必要的工作量。