FANUC数控机床常见故障维修技术初探

摘 要 随着机械加工制造业的发展越来越快，数控机床在机械加工制造行业中占据的地位也越来越高。但是，随着时间的推移，数控机床发生故障的概率也越来越高。本文以此为主线，简单地论述了FANUC数控机床常见的故障分析与维修。

关键词 数控机床；故障分析；维修

中图分类号 TB 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0151-01

1 浅析FANUC数控机床

1.1 背景分析

行内人士都知道FANUC数控系统是目前市场上应用较为广泛的数控系统，其控制系统普遍用在数控车、数控铣和加工中心等设备上。而且我国的这类机械加工设备相当的多，这些机床所配备的数控系统也是有很多。比如：德国西门子数控、西班牙FAGOR、日本FANUC、三菱等，这些是国外的数控系统，国内的有华中、广州数控、北京凯恩帝等。就目前的与数控机床配套的数控系统的市场占有率来看的话，FANUC在日本占70%左右，在世界上约占50%左右。在中国市场上，FANUC系统占的比例比其它品牌的大得多，因此，FANUC已然成为中国市场尤其是大陆市场上最为普遍的数控系统。

1.2 数控机床维修的意义

数控机床技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的重要基础，是制造业提高产品质量和生产效率的有力保障。数控设备维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。数控机床任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因此，维修对于原理复杂数、结构精密的数控系统就显得十分的必要了。

2 FANUC数控机床常见故障分析极其维修技术

众所周知，数控机床的内部系统和结构是十分的复杂的。根据数控系统的构成，工作原理和特点，笔者总结出以下几点常见故障和维修

技术。

2.1 伺服驱动侧的故障分析及其维修

伺服系统接收来自CNC系统的指令，将其译码，通过一系列的转换机，变成可以调节的电流或电压，进而控制电机的运转。电机带动丝杠旋转，从而实现工作台或刀架的运动。从上我们可以看出，伺服系统与电源电网，机械系统等是相关联的，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因此，伺服驱动系统的故障在数控机床故障中是比较常见的。其主要故障大概有如下几种。

1）系统损坏。这个故障一般是由于网络电压波动太大，或电压冲击造成的。因为我国的大部分地区的电网质量不好，会给机床带来电压超限，尤其是瞬间超限，这个是很难预测到的。因此这个要特别注意维护电网的质量，以此来减少系统损坏故障的发生。

2）无控制指令，而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。

3）加工时工件表面达不到要求，走圆弧插补轴换向时出现凸台，或者电机低速爬行或振动，这类故障在工作当中也是经常出现，它一般是由于伺服系统调整不当，各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起的，解决办法就是对伺服系统进行最优化调节。

4）保险丝烧断、或者电机过热影响电机的运转，甚至是烧坏，这类故障很大程度上是机械负载过大或者卡死致使的。

2.2 CNC数控系统侧故障分析及其维修

CNC系统故障发生的概率不是很高，并且它的发生要受环境因素的影响，笔者将CNC系统故障及其维修归纳如下。

1）环境因素。在机床运作当中，温度、湿度超过允许范围，操作不当，参数设定不当等也可能造成停机或CNC系统故障。比如说有一工厂的数控设备，开机后不久便失去了数控准备好的信号，导致系统无法工作，经检查后发现机体温度过高，原因是通气过滤网已经堵死，从而引起温度传感器动作。这类故障维修比较简单，就是更换过滤网，让机体恢复正常运作温度就可以了。这里还要提一点的就是不安操作规程拔插线路板，或者没有静电防护措施等，都有可能导致停机等故障，因此，在操作的时候一定要按章行事。

2）硬件故障。系统硬件要是发生故障，就会立即停机工作，也会导致机床的各个动作停止。对于这类故障的维修就比较棘手了，这个要求维修人员要了解系统的运作原理以及相应的电路板的功能特点，根据故障发生的规律予以排除。如果条件允许的话，可以采用备件交换法来确定故障硬件。

3）软件故障。就一般而言，FANUC数控系统的软件包括系统软件及用户软件两大类。系统软件用来控制刀具轨迹、插补计算、图形模拟、速度位置处理等。用户软件主要有控制机床动作及信号的PMC、用户程序及相关参数。软件故障发生的故障较小，一般多为系统参数设置不当，这样的话可能会导致机床运行不平稳或者出现报警。维修的方法就是重新修改系统参数。对于一些参数修改过大或参数大量丢失的数控系统，可以考虑将备份参数重新导入而不必一一查阅说明书。

2.3 PMC机床侧故障分析及其维修

相对于伺服驱动侧故障和CNC数控系统故障而言，PMC机床侧故障发生的概率是最高的，这是因为当代的数控系统及伺服系统的可靠性和稳定性逐步提高，寿命也随之延长。而机床电气控制部分经过了一定时间的消耗，其性能势必会降低。尤其一些机床的加工环境恶劣，尘土飞扬，难免会造成线路故障。比如有一台配有FANUCOi-MC

系统的立式加工中心，其刀库的结构师圆盘式带机械手的。由于操作人员在换刀的国中不小心按下了系统复位按钮，刀库机械手卡在中间位置不动，界面跳出2002、刀库信号没到位报警。这个维修就是手动盘动刀库电机，让其转到换刀之前的初始状态，再找到刀套气阀，手动按气阀使刀套抬起，然后在点动刀库旋转，使其转到一号刀套位，最后输入刀套初始化指令M76，将相应的刀一一装入即可。机床的故障的引起的原因人为因素也是要占一定的比例的，所以，在操作的过程中需要工作人员认真细心对待。

3 结束语

随着我国制造业的迅速发展，国内各大企业均引进了世界先进的生产设备，数控技术是现代制造术的典型应用，培养高素质的数控人才是当下机械制造业最重要的任务。FANUC数控机床的优越性是十分明显的，它给机械制造行业带来的利益也是相当巨大的，但是，它的故障限制性也是很常见的，这就需要机械工作人员在平时认真负责地对待每一项操作，这样才能更好地利用数控机床的特性，为机械企业带来更多的利益。

参考文献

[1]陈子银.数控机床电气控制[M].北京理工大学出版社,2006.

[2]周炳文.实用数控机床故障诊断及维修技术500例[J].中国知识出版社,2006.

[3]刘美俊.西门子S7系列PLC的应用与维护[M].北京机械出版社,2008.