數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代高新技術(shù)機(jī)、電、光、氣一體化的結(jié)晶，電氣復(fù)雜，管路交叉林立，故障現(xiàn)象也是千奇百怪，各不相同。如何能迅速找出故障、隱患，并及時(shí)排除?這是數(shù)控機(jī)床維修人員所面臨的最現(xiàn)實(shí)、最直接的問題。

　　在這里，我們將以最常碰到FANUC 0i系統(tǒng)維修故障為例，學(xué)習(xí)使用FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)提供的豐富的維修功能進(jìn)行故障排除的方法。為方便起見，把由機(jī)床廠家根據(jù)不同的機(jī)床結(jié)構(gòu)所可以預(yù)見的異常情況匯總后，由機(jī)床廠家自己編寫錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息，這類故障稱為外圍報(bào)警(這是相對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)而言)。也就是說(shuō)不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床就會(huì)有不同的外部故障的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息。而由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)部件所能預(yù)見的異常情況匯總后，所編寫的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息，這類故障稱為系統(tǒng)報(bào)警(數(shù)控系統(tǒng)故障)。數(shù)控系統(tǒng)故障的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息不會(huì)因不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床而改變，不同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)報(bào)警可能會(huì)有所不同。系統(tǒng)報(bào)警是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在數(shù)控系統(tǒng)傳遞到機(jī)床廠家之前就編寫好的，是固定不變的，機(jī)床廠家沒法對(duì)其進(jìn)行編輯和增刪。

　　在一般情況下，外圍故障的發(fā)生機(jī)率較系統(tǒng)故障的機(jī)率要高。不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床就會(huì)有不同的外圍故障，而若要能夠做到對(duì)外圍故障做出快速準(zhǔn)確的定位和排除，就必須對(duì)你所要維修的機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣原理、數(shù)控系統(tǒng)、各個(gè)機(jī)床動(dòng)作、操作方法有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。若在機(jī)床正常的時(shí)候，對(duì)機(jī)床的每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行仔細(xì)的觀察，便能夠在機(jī)床異常(也就是說(shuō)機(jī)床動(dòng)作不能正常進(jìn)行)時(shí)，根據(jù)平時(shí)觀察所得與之對(duì)比，從而做到對(duì)故障的快速診斷與排除。與此同時(shí)，高效地使用FANUC 0i系統(tǒng)提供的豐富的維修功能，包括PMC梯形圖實(shí)時(shí)監(jiān)控、1/O接口的狀態(tài)檢查與跟蹤、診斷功能也是做到對(duì)故障的快速診斷與排除的一個(gè)關(guān)鍵因素。

　　以下，是一個(gè)發(fā)生在一臺(tái)臥式加工中心的外圍故障。通過這個(gè)故障，從中學(xué)習(xí)如何使用FANUC 0i系統(tǒng)提供的豐富的維修功能對(duì)一般外圍故障進(jìn)行快速診斷與排除。

　　一、外圍報(bào)警—“1010空氣壓力異常”報(bào)警。

　　一臺(tái)臥式加工中心出現(xiàn)“1010空氣壓力異常”報(bào)警后，向操作人員詳細(xì)了解發(fā)生報(bào)警的情況。據(jù)操作人員講述，當(dāng)時(shí)機(jī)床在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行加工生產(chǎn)，突然出現(xiàn)了此報(bào)警，機(jī)床亦同時(shí)停止了動(dòng)作。查閱相關(guān)的機(jī)床維修手冊(cè)，機(jī)床維修手冊(cè)中所描述的“1010空氣壓力異常”報(bào)警發(fā)生的原因是進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力未能達(dá)到機(jī)床的要求(壓縮空氣壓力不得低于0.4MPa),對(duì)策是保證供給的機(jī)床壓縮空氣壓力不得低于0.4MPa。

　　據(jù)操作人員講，在進(jìn)行開機(jī)前設(shè)備檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力過高，達(dá)到了0.8MPa，超出了0.4-0.6MPa的機(jī)床允許范圍，所以就調(diào)整了壓縮空氣壓力，使其壓力在機(jī)床允許的范圍之內(nèi)，然后進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行加工，l0分鐘以后便出現(xiàn)了“1010空氣壓力異常”的報(bào)警。據(jù)此分析，此次故障發(fā)生的主要原因是，在進(jìn)行開機(jī)前設(shè)備檢查時(shí)，由于大部分的設(shè)備都未正式運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的壓縮空氣壓力偏高了一點(diǎn)點(diǎn)，造成了進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力高達(dá)0.8MPao而當(dāng)大部分的設(shè)備都進(jìn)入正式運(yùn)轉(zhuǎn)和對(duì)整個(gè)壓縮空氣供給系統(tǒng)過高的壓力進(jìn)行了調(diào)整后，便出現(xiàn)了機(jī)床在自動(dòng)運(yùn)行加工的過程中，出現(xiàn)機(jī)床的壓縮空氣壓力下降到0.25MPa的情況。以下是故障的排除過程。

　　數(shù)控系統(tǒng)是怎樣知道進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力未能達(dá)到指定的值呢?數(shù)控機(jī)床為做到自動(dòng)控制設(shè)置了相應(yīng)的檢測(cè)器件(接近開關(guān)、位置開關(guān)、光柵等)。當(dāng)檢測(cè)器件發(fā)出的狀態(tài)信息經(jīng)PM(L)C處理，進(jìn)行邏輯判斷不能滿足機(jī)床正常運(yùn)行要求時(shí)，便在屏幕上顯示相應(yīng)的故障代碼和報(bào)警信息。數(shù)控系統(tǒng)通過PMC監(jiān)控畫面監(jiān)控每一個(gè)檢測(cè)器件的狀態(tài)，從而可方便快捷的方向故障的位置。具體操作方法如下：

　　查閱該機(jī)床的電氣圖紙得知，進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力是由一只壓力開關(guān)(地址是X2.3)進(jìn)行檢測(cè)的，當(dāng)壓力在機(jī)床允許的范圍內(nèi)時(shí)(0.4-0.6MPa)，壓力開關(guān)的觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)為" 1”;當(dāng)壓力低于0.4MPa時(shí)，壓力開關(guān)的觸點(diǎn)便斷開，狀態(tài)為“0”，該狀態(tài)輸入到PMC中進(jìn)行邏輯判定處理后，認(rèn)為不能滿足機(jī)床正常運(yùn)行，便在屏幕上報(bào)出錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息。

　　至此，就可以按下機(jī)床面板上的故障復(fù)位按鈕，然后執(zhí)行中間程序啟動(dòng)，繼續(xù)進(jìn)行加工，并隨時(shí)對(duì)進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力進(jìn)行檢查和調(diào)整，防止類似的故障再次發(fā)生。

　　二、系統(tǒng)報(bào)警—351、350、414、749號(hào)報(bào)警。

　　一臺(tái)臥式加工中心，在自動(dòng)運(yùn)行加工的過程中，突然停止動(dòng)作，并進(jìn)入了急停狀態(tài)。以下是故障的判定和排除過程。

　　一下子出現(xiàn)這么多的報(bào)警，真把人搞糊涂了，以下就化繁為簡(jiǎn)，逐一地加以說(shuō)明和解釋。

　　350，351，414，749號(hào)報(bào)警屬于系統(tǒng)報(bào)警，F(xiàn)ANUC為數(shù)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)地編寫了相關(guān)的維修說(shuō)明書。因此，可以查閱BEIJING-FANUC 0i-A維修說(shuō)明書(編號(hào)是B -63505C/O1)掌握?qǐng)?bào)警的詳細(xì)說(shuō)明和對(duì)策。

　　根據(jù)報(bào)警信息屏幕顯示的內(nèi)容，對(duì)照BEIJING-FANUC 0i-A維修說(shuō)明書：

　　1. 信息： (1) 350 SPC報(bào)警信號(hào)：X軸PLUSE CODER;(2) 350 SPC報(bào)警信號(hào)：Y軸PLUSE CODER。

　　內(nèi)容：這是串行脈沖編碼器(SPC)的報(bào)警。X Y軸的串行脈沖編碼器故障。有以下的原因可引起此報(bào)警，串行編碼器的硬件出現(xiàn)異常、用于保持絕對(duì)位置坐標(biāo)電池的電壓過低、反饋電纜出現(xiàn)異常、A/D轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)字伺服電流異常、伺服放大器的電磁接觸器的觸點(diǎn)溶化粘連、串行編碼器LED異常、因反饋電纜異常引起反饋錯(cuò)誤。

　　2. 信息：(1) 351 SPC報(bào)警信號(hào)：X軸交通; (2) 351 SPC報(bào)警信號(hào)：Y軸交通; (3) 351 SPC報(bào)警信號(hào)：z軸交通; (4) 351 SPC報(bào)警信號(hào)：B軸交通。

　　內(nèi)容：這也是串行脈沖編碼器(SPC)的報(bào)警。X Y Z B軸的串行脈沖編碼器通信錯(cuò)誤。有以下原因可引起此報(bào)警，串行脈沖編碼器的通信異常、通信沒有應(yīng)答、傳送數(shù)據(jù)有誤、數(shù)字伺服側(cè)參數(shù)設(shè)定不正確。

　　3. 信息：749 S-SPINDLE LSI ERROR。

　　內(nèi)容：這是關(guān)于串行主軸的報(bào)警。當(dāng)接通電源后，在系統(tǒng)啟動(dòng)中或在運(yùn)行過程中，主軸發(fā)生了串行通信錯(cuò)誤時(shí)的報(bào)警。有以下原因可引起此報(bào)警：光纜接觸不良、脫落或斷線，主CPU板不良，主軸放大器印制電路板不良。

　　根據(jù)以上的報(bào)警信息和報(bào)警內(nèi)容分析，是串行脈沖編碼器(SPC )和串行主軸的通信方面同時(shí)出現(xiàn)了問題，這樣看來(lái)也太巧合了吧?有點(diǎn)不大可能，四個(gè)伺服軸的串行脈沖編碼器與串行主軸伺服模塊同時(shí)出現(xiàn)了故障。

　　于是，打開控制電柜查看一下數(shù)控系統(tǒng)各模塊的情況，發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的電源模塊、主軸模塊、伺服軸模塊都沒有電源指示。原來(lái)是控制它們的一個(gè)空氣開關(guān)跳閘了。至此，導(dǎo)致本次報(bào)警發(fā)生的原因是由于這個(gè)空氣開關(guān)跳閘所引起的，因此，要排除此故障，就要找出空氣開關(guān)跳閘的原因。再詳細(xì)地研究了一遍電路圖，如圖所示。

　　在圖中，可以看到，該空氣開關(guān)是伺服模塊控制部分和主軸冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)作過載、短路保護(hù)的。使用萬(wàn)用表檢查空氣開關(guān)后的電氣回路是否有過載、短路的故障存在，檢查發(fā)現(xiàn)主軸冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)有一相的電線對(duì)地短路，便認(rèn)真檢查主軸冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)至電柜之間的連接電線是否有問題，這時(shí)發(fā)現(xiàn)護(hù)套管的一個(gè)端頭松動(dòng)，而且該端頭把電線的絕緣層磨損，在加工過程中各伺服軸的快速移動(dòng)所帶來(lái)的沖擊，使各護(hù)套管的固定端頭慢慢地松動(dòng)，造成了本次故障的發(fā)生。于是，對(duì)電線絕緣磨損的地方重新做了絕緣處理，可靠地緊固好護(hù)套管的端頭，并對(duì)其他的護(hù)套管的固定端頭和其中電線進(jìn)行了檢查，并把這項(xiàng)檢查加入到設(shè)備的定期檢查表中，徹底杜絕同類型故障的再次發(fā)生。作了以上處理后，進(jìn)行試運(yùn)行無(wú)問題后，重新投入了加工生產(chǎn)，至此，故障排除。

　　總結(jié)本次故障，雖然在報(bào)警信號(hào)信息屏幕上所顯示的是系統(tǒng)報(bào)警，給人的第一感覺就是數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題了，但不是絕對(duì)都是這樣的，這個(gè)故障就是一個(gè)例外，這實(shí)質(zhì)上是一個(gè)外圍故障。因此，在進(jìn)行故障判定的時(shí)候，要對(duì)可能出現(xiàn)的問題作一個(gè)全盤的考慮，去偽存真，才能真正地提高自身的維修水平。