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[摘要]：VMC加工中心是我公司为批量加工国外安装边生产线上的重要组成部分，有很多台，它的好坏直接关系到我公司安装边生产线的正常运转与否，其控制系统配置为FANUC 0M系统，是一种很典型的数控机械加工设备，本文对其组成及工作原理作了介绍，对其常见故障的原因进行了分析和探索，对数控机床故障的诊断、维修进行了研究和总结，并给出了解决这些故障的方法及技巧，为生产线正常、高效运行提供保障。
[关键词]：加工中心 数控设备维护 故障诊断
中图分类号：TG659 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）26-0271-02
引言：
近年来，随着公司生产发展的需要，数控设备越来越多，而且逐渐成为公司生产的主要加工设备，维护好这些设备，是公司正常生产的关键，数控设备按加工特性来分，有数控机械加工设备和数控电加工设备。数控机械加工设备有数控车、数控磨、数控镗和加工中心等。加工中心是一种多轴联动、带刀库的很典型复杂数控设备，下面对加工中心经常发生的一些故障、问题进行一些分析、探索和解决。
1，加工中心组成及工作原理：
加工中心在数控设备中最具有代表性，安装边生产线的主设备是加工中心，安装边的前几道工序大部分由加工中心承担，加工中心是台湾公司制造，控制系统是FANUC 0M系统，伺服系统也为FANUC交流伺服，采用半闭环控制，主轴有高、低挡，由主轴交流驱动系统带动，刀库装有16把刀，机械手动作是采用气动控制。
2、加工中心常见故障分类
2.1按故障发生部位分：
1）数控系统方面故障。这部分故障有系统板、电源、参数及加工程序方面的问题。
2）进给伺服系统方面的故障。发生在伺服传动链上，故障率比较高。
3）主轴方面的故障。
4）机床强电柜及外围接口方面的故障。
5）机械方面的故障。
2.1按故障性质分类：电器故障和机械故障
3、加工中心常见故障原因分析及诊断。
3.1数控系统方面故障。
数控系统是数控设备的指挥中心，常见问题有，系统电源板或其它电路板、导线及系统参数等。因为电力系统中难免有高频干扰脉冲信号，这样冲击电路板，造成一器件损坏或电源监控等动作，从而引发报警或故障，另外存储在RAM中的数控部分系统参数，因停機时间长、或拔插存储器板造成系统参数部分丢失或变化，或因环境中如温度、湿度超过参数设置值而引起系统报警，使设备不能运行。
这部分故障如CRT无显示时，具体原因一般有系统板、电源等方面的问题。有显示时，如NC单元出现故障，CRT屏幕右下脚出现“ALARM”报警信息，并显示相应的故障信息及报警号。同时，也可以从NC系统内，主印刷板上查看一些故障信息。左侧指示灯显示状态，VMC加工中心数控系统报警灯有具体说明。
3.2进给伺服方面的故障。
伺服部分是机床具体的执行件，它接受NC的指令，转换成相应的电机运动，通过丝杠带动机床运动。它是数控机床中发生故障率最高的地方。主要故障原因有下列几种：A.驱动器坏或调整不当。驱动控制板或功率板问题。B.驱动执行件方面。伺服电机、丝杠、轴承等。C.速度反馈件坏。测速机、脉冲编码器等 D.有关伺服的系统参数设置问题。轴参数增益与电机匹配不适当。E.有关伺服部分的联线断了等问题在FANUC系统里，其报警号在400-599之间。可参阅机床维修说明书，根据报警号的说明逐项查找。
3.3、主轴方面的故障
有交流主轴系统和直流主轴系统，VMC加工中心是交流主轴控制系统，因此我们就交流主轴的问题总结研究如下：
A 主轴电机有异常噪声或震动。在恒速下产生，检查反馈电压是否与转速有关，若有关，检查主轴与电机联接件，否则检查电路元件。若在减速过程中产生，检查再生回路，检查保险及晶体管。
B电动机过热。可能电动机驱动单元与电动机联结不良，或电机冷却系 统出现问题。
C主轴电机不转或达不到正常转速。
原因：速度指令不正常、交流输入的保险坏、主轴定向控制用的传感器或控制单元等问题。
3.4、机床强电柜及PLC方面的故障。
数控系统的主轴、刀库、润滑、冷却及其它辅助装置是用PLC来实现逻辑时序控制的，要适当完成这些逻辑时序控制，就必须实时采集这些装置的各控制点状态。如断路器、继电器、伺服阀、指示灯及各检测开关点的状态等。而这些装置要经常完成机床的一些动作，若发生问题，就通过导线反馈到PLC接口，从而引起机床故障，这些故障，类型十分多，而且千变万化这部分故障常发生频率高，但比较容易查找。检查电源、继电器、开关、导线等是否正常。对于机床上的各接口信号，最好结合PLC梯形图，利用FANUC的接口诊断来进行比较方便、快捷。
3.5、机械方面的故障。
机床本体及各辅助装置的机械、液压、风、润滑及冷却方面。对于机床本体方面的故障，检查各部件是否松动、损坏，传动是否到位，丝杠、丝母、齿轮、轴承等是否正常，机床辅助装置方面的故障由于比较简单，最好多观察，发现问题及时解决，以免引起其它故障。
4、加工中心故障排除方法及注意事项
4.1加工中心常见故障排除方法：
常规法：目测、手摸。仔细检查有无保险丝烧断、元气件烧焦、跳闸及其它异常现象，并用手轻微感觉电线、电缆线及元气件有无松动现象。依次可发现明显的故障，缩小检修范围。
仪器测量法：应用一般的常规仪器测量一下电源或一些其它可测量元气件，可直接发现一些直观问题。加快诊断速度。 这些方法的运用，需要平时积累实际经验，并对一些有关反应设备状态的指示灯、表的值记录下来，以便在发生故障时能快速判断。
备件替换法：使系统恢复正常，尽最大可能缩短故障停机时间，在备件替换操作时，一定要注意，必须在停电状态下进行，并应认真检查替换备件的版本、型号、及跨接线设置是否相同等。
模块分离法：现代数控系统大多采用模块化设计，按功能不同划分为不同模块即子功能，随着现代技术的发展，电路的集成规模越来越大，技术也越来越复杂，按照常规的检查方法，很难把故障的原因定位到一个很小的区域，为了缩短维修诊断时间，将数控系统分为若干个模块即子功能，根据模块的功能和故障的具体现象，初步判断出可能的故障模块，用备件或采用现场相同或相容的模块替换，可迅速判断出有故障的模块，在没有可置换的条件下，将该模块的输入/输出整理清楚并采取相应办法进行检查，如果该模块输入正常，输出不正常，可判断故障出现在该模块，如果可能，再将该模块进一步细分，再应用上述原理进行诊断，直到模块无法再分下去为止；在检查模块输入/输出过程中，如发现输入不正常，那么，应该检查该模块的上一级控制单元，一级一级依次检查，直到将问题查到解决为止。在输入/输出检查中，要用到一般的仪器检查，也可能用到控制面板上的显示或指示灯、或运用到PLC接口信号等。
4.2维修注意事项。
维修前的准备：熟悉相关的资料，必要的工具。
维修过程中注意事项：设备维修过程中一定细心，在从整机中取下电路板或其它器件时要作记录，各电缆连接插座、导线等记录。对于要更换系统存储器板时，要对原机床数据做记录，并要考虑数据输入的问题。不要随意更换电路板上的元器件，也不要轻意割断电路板上的印刷线，检查电路板信号时，要注意阻焊膜。电路板更换时，要认真查看板上的短路设置棒。拔插集成电路芯片时要注意防静电。
[关键词]：加工中心 数控设备维护 故障诊断
中图分类号：TG659 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）26-0271-02
引言：
近年来，随着公司生产发展的需要，数控设备越来越多，而且逐渐成为公司生产的主要加工设备，维护好这些设备，是公司正常生产的关键，数控设备按加工特性来分，有数控机械加工设备和数控电加工设备。数控机械加工设备有数控车、数控磨、数控镗和加工中心等。加工中心是一种多轴联动、带刀库的很典型复杂数控设备，下面对加工中心经常发生的一些故障、问题进行一些分析、探索和解决。
1，加工中心组成及工作原理：
加工中心在数控设备中最具有代表性，安装边生产线的主设备是加工中心，安装边的前几道工序大部分由加工中心承担，加工中心是台湾公司制造，控制系统是FANUC 0M系统，伺服系统也为FANUC交流伺服，采用半闭环控制，主轴有高、低挡，由主轴交流驱动系统带动，刀库装有16把刀，机械手动作是采用气动控制。
2、加工中心常见故障分类
2.1按故障发生部位分：
1）数控系统方面故障。这部分故障有系统板、电源、参数及加工程序方面的问题。
2）进给伺服系统方面的故障。发生在伺服传动链上，故障率比较高。
3）主轴方面的故障。
4）机床强电柜及外围接口方面的故障。
5）机械方面的故障。
2.1按故障性质分类：电器故障和机械故障
3、加工中心常见故障原因分析及诊断。
3.1数控系统方面故障。
数控系统是数控设备的指挥中心，常见问题有，系统电源板或其它电路板、导线及系统参数等。因为电力系统中难免有高频干扰脉冲信号，这样冲击电路板，造成一器件损坏或电源监控等动作，从而引发报警或故障，另外存储在RAM中的数控部分系统参数，因停機时间长、或拔插存储器板造成系统参数部分丢失或变化，或因环境中如温度、湿度超过参数设置值而引起系统报警，使设备不能运行。
这部分故障如CRT无显示时，具体原因一般有系统板、电源等方面的问题。有显示时，如NC单元出现故障，CRT屏幕右下脚出现“ALARM”报警信息，并显示相应的故障信息及报警号。同时，也可以从NC系统内，主印刷板上查看一些故障信息。左侧指示灯显示状态，VMC加工中心数控系统报警灯有具体说明。
3.2进给伺服方面的故障。
伺服部分是机床具体的执行件，它接受NC的指令，转换成相应的电机运动，通过丝杠带动机床运动。它是数控机床中发生故障率最高的地方。主要故障原因有下列几种：A.驱动器坏或调整不当。驱动控制板或功率板问题。B.驱动执行件方面。伺服电机、丝杠、轴承等。C.速度反馈件坏。测速机、脉冲编码器等 D.有关伺服的系统参数设置问题。轴参数增益与电机匹配不适当。E.有关伺服部分的联线断了等问题在FANUC系统里，其报警号在400-599之间。可参阅机床维修说明书，根据报警号的说明逐项查找。
3.3、主轴方面的故障
有交流主轴系统和直流主轴系统，VMC加工中心是交流主轴控制系统，因此我们就交流主轴的问题总结研究如下：
A 主轴电机有异常噪声或震动。在恒速下产生，检查反馈电压是否与转速有关，若有关，检查主轴与电机联接件，否则检查电路元件。若在减速过程中产生，检查再生回路，检查保险及晶体管。
B电动机过热。可能电动机驱动单元与电动机联结不良，或电机冷却系 统出现问题。
C主轴电机不转或达不到正常转速。
原因：速度指令不正常、交流输入的保险坏、主轴定向控制用的传感器或控制单元等问题。
3.4、机床强电柜及PLC方面的故障。
数控系统的主轴、刀库、润滑、冷却及其它辅助装置是用PLC来实现逻辑时序控制的，要适当完成这些逻辑时序控制，就必须实时采集这些装置的各控制点状态。如断路器、继电器、伺服阀、指示灯及各检测开关点的状态等。而这些装置要经常完成机床的一些动作，若发生问题，就通过导线反馈到PLC接口，从而引起机床故障，这些故障，类型十分多，而且千变万化这部分故障常发生频率高，但比较容易查找。检查电源、继电器、开关、导线等是否正常。对于机床上的各接口信号，最好结合PLC梯形图，利用FANUC的接口诊断来进行比较方便、快捷。
3.5、机械方面的故障。
机床本体及各辅助装置的机械、液压、风、润滑及冷却方面。对于机床本体方面的故障，检查各部件是否松动、损坏，传动是否到位，丝杠、丝母、齿轮、轴承等是否正常，机床辅助装置方面的故障由于比较简单，最好多观察，发现问题及时解决，以免引起其它故障。
4、加工中心故障排除方法及注意事项
4.1加工中心常见故障排除方法：
常规法：目测、手摸。仔细检查有无保险丝烧断、元气件烧焦、跳闸及其它异常现象，并用手轻微感觉电线、电缆线及元气件有无松动现象。依次可发现明显的故障，缩小检修范围。
仪器测量法：应用一般的常规仪器测量一下电源或一些其它可测量元气件，可直接发现一些直观问题。加快诊断速度。 这些方法的运用，需要平时积累实际经验，并对一些有关反应设备状态的指示灯、表的值记录下来，以便在发生故障时能快速判断。
备件替换法：使系统恢复正常，尽最大可能缩短故障停机时间，在备件替换操作时，一定要注意，必须在停电状态下进行，并应认真检查替换备件的版本、型号、及跨接线设置是否相同等。
模块分离法：现代数控系统大多采用模块化设计，按功能不同划分为不同模块即子功能，随着现代技术的发展，电路的集成规模越来越大，技术也越来越复杂，按照常规的检查方法，很难把故障的原因定位到一个很小的区域，为了缩短维修诊断时间，将数控系统分为若干个模块即子功能，根据模块的功能和故障的具体现象，初步判断出可能的故障模块，用备件或采用现场相同或相容的模块替换，可迅速判断出有故障的模块，在没有可置换的条件下，将该模块的输入/输出整理清楚并采取相应办法进行检查，如果该模块输入正常，输出不正常，可判断故障出现在该模块，如果可能，再将该模块进一步细分，再应用上述原理进行诊断，直到模块无法再分下去为止；在检查模块输入/输出过程中，如发现输入不正常，那么，应该检查该模块的上一级控制单元，一级一级依次检查，直到将问题查到解决为止。在输入/输出检查中，要用到一般的仪器检查，也可能用到控制面板上的显示或指示灯、或运用到PLC接口信号等。
4.2维修注意事项。
维修前的准备：熟悉相关的资料，必要的工具。
维修过程中注意事项：设备维修过程中一定细心，在从整机中取下电路板或其它器件时要作记录，各电缆连接插座、导线等记录。对于要更换系统存储器板时，要对原机床数据做记录，并要考虑数据输入的问题。不要随意更换电路板上的元器件，也不要轻意割断电路板上的印刷线，检查电路板信号时，要注意阻焊膜。电路板更换时，要认真查看板上的短路设置棒。拔插集成电路芯片时要注意防静电。