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摘 要：通过对FANUC系统数控车床的几种故障案例进行分析，列出导致故障的原因和解决方法，为同类型产品的故障排除提供借鉴。
关键词：FANUC系统；数控车床；故障排除
引言
数控车床是一种高效的车床类产品，其能够很大程度降低劳动者的工作强度，并提高生产效率，在国内市场中已经逐渐替代普通车床成为市场上的主导产品。尽管目前的产品可靠性一直处于不断提高的阶段，但随着市场占有率的逐年上升，其偶发故障还是在所难免，因此可借助系统的自诊断功能，分析故障原因，解决排除故障点，快速的使机床恢复工作状态。现以ETC36d数控车床为例，FANUC系统配CTB伺服主轴，精诚HST伺服刀架为例，对其偶发的故障进行分析，列出具体的诊断过程并提出解决方法。
1.系统零点故障
当机床发生零点位置不准的问题后，操作者会发现机床走刀位置不正确，首件工件废品，严重的会出现撞刀事故。以下几种原因会导致机床零点不准的情况：
故障一，机床再发生碰撞或连接伺服电机与丝杠的联轴节松动。
当机床发生碰撞时，由于扭力瞬间增大使连接伺服电机与丝杠的联轴节发生相对滑动，导致机械坐标出现偏移，此时加工的零件会出现超差；联轴节松动的情况会导致加工尺寸总是偏小，通过手轮操作将机床轴移动到机械硬限位处，继续摇动手轮如果发现刀架已经停止运动但系统坐标还在变化则说明联轴节松动，否则系统会发出“位置超差”报警。
故障二，驱动器电池没电。
在系统发出“驱动器电池电压过低”的报警后，如果不及时更换电池系统会在每次开机后机械坐标都会显示为0，而不是机床关机前的位置，此时必须更换电池否则机床将无法使用，可以通过系统诊断参数202#2如果为1便可以确定电池电压为0，更换电池后，参照使用说明书，将车床X轴，Z轴移至机床制造商指定的固定位置，把参数NO.1815#4设为1，机床便会重新建立机械坐标。在设置参数时，有时系统会报300号报警，此时将报警轴移动到一个螺距以外的位置，下电重新启动机床，重复回零动作即可。
2.车削螺纹故障
故障一，车削螺纹发生乱扣现象。
车削螺纹发生乱扣现象时，最先考虑刀具选型是否正确，连接主轴和编码器的齿形带是否松动，系统参数NO.1622切削进给的加减速时间常数是否过大（推荐值20），观察编码器外观，判断是否进了油污导致1转信号不稳定，如果油污过多需要拆开编码器外壳将内部码盘用酒精进行清洗。
故障二，在车削螺纹时刀具停止在工件前端不执行程序。
在车削螺纹时刀具停止在工件前端不执行程序时，通过诊断页面查看等待1转信号是否为1，如果为1则说明主轴编码器1转信号有故障，车床在执行螺纹车削时会停止在工件前端不向下执行程序。如果1转信号正确，可将参数N0.1826每个轴的到位宽度和NO.1827每个轴切削进给时的到位宽度中的数值改大一点（推荐值20）。
故障三，车削大螺距螺纹时尺寸不对而车削小螺距螺纹尺寸正确。
车削大螺距螺纹时尺寸不对而车削小螺距螺紋尺寸正确时，只需更改系统参数NO.1430每个轴的最大切削进给速度，将该数值改大可以参照螺纹切削进给速度计算，如果进给速度大于电机的额定转速，该机床就不能满足类似螺纹的车削技术要求。
3.系统“SV0433 变频器DC LINK电压低”报警
在系统维修维护手册中提示导致“SV0433 变频器DC LINK电压低”报警的原因是，共同电源DC LINK电压下降，伺服放大器DC LINK电压下降。这里共同电源DC LINK电压指的是伺服放大器CX19B接口的直流24V（允许波动范围+10%，-10%），先用万用表确认CX19B接口的电源是否为24V，再检查插头有无虚连松动的迹象，确认无误的情况下，再分析伺服放大器DC LINK电压是否正常，伺服放大器DC LINK电压指的是驱动器内部直流300V的转换电压，产生直流300V的电压必须满足伺服放大器的动力电压满足交流200V～240V（允许波动范围+10%，-15%），三相电压之间的相电压必须保证一致，曾经有一案例经过变压器后三相200V电压的相间电压不一致导致“变频器DC LINK电压低”报警。
4.伺服电机过热
在数控车床中430伺服电机过热报警也是出现概率较高，经常是电机轴与丝杠不同心，导致电机长期处于与丝杠憋劲的状态，在进行金属加工过程中，电机连续工作导致温升过快过高出现报警，通过系统诊断电机监控页面，在机床静止时观察电机的电流值，如果电流过大，证明电机一直处于发力状态，此时可以松开电机与丝杠之间的联轴节，如果电流减小可以进一步证明电机在装配时误差过大，调节电机支座解决故障。
5.刀架故障
精诚HST伺服刀架是沈阳机床与意大利最新合作研发的新型伺服刀架，以换刀时间短，响应快，重复定位精度高而闻名，但由于上市时间短可靠性有待提高，最常发生的故障是刀架非法松开，刀具不在正位。
故障一，刀具非法松开报警。
该伺服刀架通过液压来实现松开和锁紧动作，电磁阀YV1得电刀架松开，电磁阀YV2得电刀架锁紧，再确认电磁阀YV2动作正常，电磁阀没有堵塞的情况下，检查刀架内部的松开到位检测开关S1和锁紧到位检测开关S2，当锁紧到位检测开关S2位置不正时，刀架虽然处于锁紧状态但系统检测不到开关S2反馈的锁紧信号，系统就会发出“刀架非法松开”报警，调整开关S2的位置就可以解决该故障。
故障二，刀具不在正位报警。
该伺服刀架采用绝对值伺服电机进行选刀和定位控制，当刀架受到外力干扰后，系统发出换刀指令进行换刀到位，刀架执行锁紧后，系统检测到刀架伺服电机的位置编码器反馈脉冲数与之前记忆的不一致，系统就会发出“刀具不在正位”报警，更改系统参数，切换到刀架修调模式，在修调模式下微调刀盘位置，在按下手动选刀，直到报警不再出现为止。
另外当刀架的伺服驱动器电池没电后，在换刀过后系统也会发出“刀具不在正位”报警，更换电池后，进入刀架修调模式，确认锁紧信号正常并把刀盘调整到1工位，驱动参数P2-08改为271，P2-71改为1，故障解决。
结束语
数控车床的故障种类很多，有的是人为误操作，有的是设备可靠性有缺陷，但有很多故障是类似接线端子虚连等小问题所导致，作为维修人员排除故障时，使用从简到繁，由易到难地方法逐层排查往往会节约很多时间和精力。
参考文献：
[1]FANUC系统维修说明书。
作者简介：
张强，1983年，男，电气中级工程师，主要研究方向为数控机床的设计及调试。
关键词：FANUC系统；数控车床；故障排除
引言
数控车床是一种高效的车床类产品，其能够很大程度降低劳动者的工作强度，并提高生产效率，在国内市场中已经逐渐替代普通车床成为市场上的主导产品。尽管目前的产品可靠性一直处于不断提高的阶段，但随着市场占有率的逐年上升，其偶发故障还是在所难免，因此可借助系统的自诊断功能，分析故障原因，解决排除故障点，快速的使机床恢复工作状态。现以ETC36d数控车床为例，FANUC系统配CTB伺服主轴，精诚HST伺服刀架为例，对其偶发的故障进行分析，列出具体的诊断过程并提出解决方法。
1.系统零点故障
当机床发生零点位置不准的问题后，操作者会发现机床走刀位置不正确，首件工件废品，严重的会出现撞刀事故。以下几种原因会导致机床零点不准的情况：
故障一，机床再发生碰撞或连接伺服电机与丝杠的联轴节松动。
当机床发生碰撞时，由于扭力瞬间增大使连接伺服电机与丝杠的联轴节发生相对滑动，导致机械坐标出现偏移，此时加工的零件会出现超差；联轴节松动的情况会导致加工尺寸总是偏小，通过手轮操作将机床轴移动到机械硬限位处，继续摇动手轮如果发现刀架已经停止运动但系统坐标还在变化则说明联轴节松动，否则系统会发出“位置超差”报警。
故障二，驱动器电池没电。
在系统发出“驱动器电池电压过低”的报警后，如果不及时更换电池系统会在每次开机后机械坐标都会显示为0，而不是机床关机前的位置，此时必须更换电池否则机床将无法使用，可以通过系统诊断参数202#2如果为1便可以确定电池电压为0，更换电池后，参照使用说明书，将车床X轴，Z轴移至机床制造商指定的固定位置，把参数NO.1815#4设为1，机床便会重新建立机械坐标。在设置参数时，有时系统会报300号报警，此时将报警轴移动到一个螺距以外的位置，下电重新启动机床，重复回零动作即可。
2.车削螺纹故障
故障一，车削螺纹发生乱扣现象。
车削螺纹发生乱扣现象时，最先考虑刀具选型是否正确，连接主轴和编码器的齿形带是否松动，系统参数NO.1622切削进给的加减速时间常数是否过大（推荐值20），观察编码器外观，判断是否进了油污导致1转信号不稳定，如果油污过多需要拆开编码器外壳将内部码盘用酒精进行清洗。
故障二，在车削螺纹时刀具停止在工件前端不执行程序。
在车削螺纹时刀具停止在工件前端不执行程序时，通过诊断页面查看等待1转信号是否为1，如果为1则说明主轴编码器1转信号有故障，车床在执行螺纹车削时会停止在工件前端不向下执行程序。如果1转信号正确，可将参数N0.1826每个轴的到位宽度和NO.1827每个轴切削进给时的到位宽度中的数值改大一点（推荐值20）。
故障三，车削大螺距螺纹时尺寸不对而车削小螺距螺纹尺寸正确。
车削大螺距螺纹时尺寸不对而车削小螺距螺紋尺寸正确时，只需更改系统参数NO.1430每个轴的最大切削进给速度，将该数值改大可以参照螺纹切削进给速度计算，如果进给速度大于电机的额定转速，该机床就不能满足类似螺纹的车削技术要求。
3.系统“SV0433 变频器DC LINK电压低”报警
在系统维修维护手册中提示导致“SV0433 变频器DC LINK电压低”报警的原因是，共同电源DC LINK电压下降，伺服放大器DC LINK电压下降。这里共同电源DC LINK电压指的是伺服放大器CX19B接口的直流24V（允许波动范围+10%，-10%），先用万用表确认CX19B接口的电源是否为24V，再检查插头有无虚连松动的迹象，确认无误的情况下，再分析伺服放大器DC LINK电压是否正常，伺服放大器DC LINK电压指的是驱动器内部直流300V的转换电压，产生直流300V的电压必须满足伺服放大器的动力电压满足交流200V～240V（允许波动范围+10%，-15%），三相电压之间的相电压必须保证一致，曾经有一案例经过变压器后三相200V电压的相间电压不一致导致“变频器DC LINK电压低”报警。
4.伺服电机过热
在数控车床中430伺服电机过热报警也是出现概率较高，经常是电机轴与丝杠不同心，导致电机长期处于与丝杠憋劲的状态，在进行金属加工过程中，电机连续工作导致温升过快过高出现报警，通过系统诊断电机监控页面，在机床静止时观察电机的电流值，如果电流过大，证明电机一直处于发力状态，此时可以松开电机与丝杠之间的联轴节，如果电流减小可以进一步证明电机在装配时误差过大，调节电机支座解决故障。
5.刀架故障
精诚HST伺服刀架是沈阳机床与意大利最新合作研发的新型伺服刀架，以换刀时间短，响应快，重复定位精度高而闻名，但由于上市时间短可靠性有待提高，最常发生的故障是刀架非法松开，刀具不在正位。
故障一，刀具非法松开报警。
该伺服刀架通过液压来实现松开和锁紧动作，电磁阀YV1得电刀架松开，电磁阀YV2得电刀架锁紧，再确认电磁阀YV2动作正常，电磁阀没有堵塞的情况下，检查刀架内部的松开到位检测开关S1和锁紧到位检测开关S2，当锁紧到位检测开关S2位置不正时，刀架虽然处于锁紧状态但系统检测不到开关S2反馈的锁紧信号，系统就会发出“刀架非法松开”报警，调整开关S2的位置就可以解决该故障。
故障二，刀具不在正位报警。
该伺服刀架采用绝对值伺服电机进行选刀和定位控制，当刀架受到外力干扰后，系统发出换刀指令进行换刀到位，刀架执行锁紧后，系统检测到刀架伺服电机的位置编码器反馈脉冲数与之前记忆的不一致，系统就会发出“刀具不在正位”报警，更改系统参数，切换到刀架修调模式，在修调模式下微调刀盘位置，在按下手动选刀，直到报警不再出现为止。
另外当刀架的伺服驱动器电池没电后，在换刀过后系统也会发出“刀具不在正位”报警，更换电池后，进入刀架修调模式，确认锁紧信号正常并把刀盘调整到1工位，驱动参数P2-08改为271，P2-71改为1，故障解决。
结束语
数控车床的故障种类很多，有的是人为误操作，有的是设备可靠性有缺陷，但有很多故障是类似接线端子虚连等小问题所导致，作为维修人员排除故障时，使用从简到繁，由易到难地方法逐层排查往往会节约很多时间和精力。
参考文献：
[1]FANUC系统维修说明书。
作者简介：
张强，1983年，男，电气中级工程师，主要研究方向为数控机床的设计及调试。