數(shù)控機床是當代高新技術(shù)機、電、光、氣一體化的結(jié)晶，電氣復雜，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，并及時排除?這是數(shù)控機床維修人員所面臨的最現(xiàn)實、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，學習使用FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)提供的豐富的維修功能進行故障排除的方法。為方便起見，把由機床廠家根據(jù)不同的機床結(jié)構(gòu)所可以預見的異常情況匯總后，由機床廠家自己編寫錯誤代碼和報警信息，這類故障稱為外圍報警(這是相對于數(shù)控系統(tǒng)而言)。也就是說不同結(jié)構(gòu)類型的機床就會有不同的外部故障的錯誤代碼和報警信息。而由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)部件所能預見的異常情況匯總后，所編寫的錯誤代碼和報警信息，這類故障稱為系統(tǒng)報警(數(shù)控系統(tǒng)故障)。數(shù)控系統(tǒng)故障的錯誤代碼和報警信息不會因不同結(jié)構(gòu)類型的機床而改變，不同型號的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)報警可能會有所不同。系統(tǒng)報警是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在數(shù)控系統(tǒng)傳遞到機床廠家之前就編寫好的，是固定不變的，機床廠家沒法對其進行編輯和增刪。

　　在一般情況下，外圍故障的發(fā)生機率較系統(tǒng)故障的機率要高。不同結(jié)構(gòu)類型的機床就會有不同的外圍故障，而若要能夠做到對外圍故障做出快速準確的定位和排除，就必須對你所要維修的機床的機械結(jié)構(gòu)、電氣原理、數(shù)控系統(tǒng)、各個機床動作、操作方法有一個全面的認識。若在機床正常的時候，對機床的每一個動作進行仔細的觀察，便能夠在機床異常(也就是說機床動作不能正常進行)時，根據(jù)平時觀察所得與之對比，從而做到對故障的快速診斷與排除。與此同時，高效地使用FANUC 0i系統(tǒng)提供的豐富的維修功能，包括PMC梯形圖實時監(jiān)控、1/O接口的狀態(tài)檢查與跟蹤、診斷功能也是做到對故障的快速診斷與排除的一個關(guān)鍵因素。

　　以下，是一個發(fā)生在一臺臥式加工中心的外圍故障。通過這個故障，從中學習如何使用FANUC 0i系統(tǒng)提供的豐富的維修功能對一般外圍故障進行快速診斷與排除。

　　一、外圍報警—“1010空氣壓力異常”報警。

　　一臺臥式加工中心出現(xiàn)“1010空氣壓力異常”報警后，向操作人員詳細了解發(fā)生報警的情況。據(jù)操作人員講述，當時機床在自動運行狀態(tài)下進行加工生產(chǎn)，突然出現(xiàn)了此報警，機床亦同時停止了動作。查閱相關(guān)的機床維修手冊，機床維修手冊中所描述的“1010空氣壓力異常”報警發(fā)生的原因是進入機床的壓縮空氣壓力未能達到機床的要求(壓縮空氣壓力不得低于0.4MPa),對策是保證供給的機床壓縮空氣壓力不得低于0.4MPa。

　　據(jù)操作人員講，在進行開機前設備檢查時，發(fā)現(xiàn)進入機床的壓縮空氣壓力過高，達到了0.8MPa，超出了0.4-0.6MPa的機床允許范圍，所以就調(diào)整了壓縮空氣壓力，使其壓力在機床允許的范圍之內(nèi)，然后進行自動運行加工，l0分鐘以后便出現(xiàn)了“1010空氣壓力異常”的報警。據(jù)此分析，此次故障發(fā)生的主要原因是，在進行開機前設備檢查時，由于大部分的設備都未正式運轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的壓縮空氣壓力偏高了一點點，造成了進入機床的壓縮空氣壓力高達0.8MPao而當大部分的設備都進入正式運轉(zhuǎn)和對整個壓縮空氣供給系統(tǒng)過高的壓力進行了調(diào)整后，便出現(xiàn)了機床在自動運行加工的過程中，出現(xiàn)機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)是怎樣知道進入機床的壓縮空氣壓力未能達到指定的值呢?數(shù)控機床為做到自動控制設置了相應的檢測器件(接近開關(guān)、位置開關(guān)、光柵等)。當檢測器件發(fā)出的狀態(tài)信息經(jīng)PM(L)C處理，進行邏輯判斷不能滿足機床正常運行要求時，便在屏幕上顯示相應的故障代碼和報警信息。數(shù)控系統(tǒng)通過PMC監(jiān)控畫面監(jiān)控每一個檢測器件的狀態(tài)，從而可方便快捷的方向故障的位置。具體操作方法如下：

　　查閱該機床的電氣圖紙得知，進入機床的壓縮空氣壓力是由一只壓力開關(guān)(地址是X2.3)進行檢測的，當壓力在機床允許的范圍內(nèi)時(0.4-0.6MPa)，壓力開關(guān)的觸點閉合，狀態(tài)為" 1”;當壓力低于0.4MPa時，壓力開關(guān)的觸點便斷開，狀態(tài)為“0”，該狀態(tài)輸入到PMC中進行邏輯判定處理后，認為不能滿足機床正常運行，便在屏幕上報出錯誤代碼和報警信息。

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

　　二、系統(tǒng)報警—351、350、414、749號報警。

　　一臺臥式加工中心，在自動運行加工的過程中，突然停止動作，并進入了急停狀態(tài)。以下是故障的判定和排除過程。

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

　　350，351，414，749號報警屬于系統(tǒng)報警，F(xiàn)ANUC為數(shù)控系統(tǒng)對應地編寫了相關(guān)的維修說明書。因此，可以查閱BEIJING-FANUC 0i-A維修說明書(編號是B -63505C/O1)掌握報警的詳細說明和對策。

　　根據(jù)報警信息屏幕顯示的內(nèi)容，對照BEIJING-FANUC 0i-A維修說明書：

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

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

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

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

　　3. 信息：749 S-SPINDLE LSI ERROR。

　　內(nèi)容：這是關(guān)于串行主軸的報警。當接通電源后，在系統(tǒng)啟動中或在運行過程中，主軸發(fā)生了串行通信錯誤時的報警。有以下原因可引起此報警：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)以上的報警信息和報警內(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出現(xiàn)了問題，這樣看來也太巧合了吧?有點不大可能，四個伺服軸的串行脈沖編碼器與串行主軸伺服模塊同時出現(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。原來是控制它們的一個空氣開關(guān)跳閘了。至此，導致本次報警發(fā)生的原因是由于這個空氣開關(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扇電動機作過載、短路保護的。使用萬用表檢查空氣開關(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)主軸冷卻風扇電動機有一相的電線對地短路，便認真檢查主軸冷卻風扇電動機至電柜之間的連接電線是否有問題，這時發(fā)現(xiàn)護套管的一個端頭松動，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所帶來的沖擊，使各護套管的固定端頭慢慢地松動，造成了本次故障的發(fā)生。于是，對電線絕緣磨損的地方重新做了絕緣處理，可靠地緊固好護套管的端頭，并對其他的護套管的固定端頭和其中電線進行了檢查，并把這項檢查加入到設備的定期檢查表中，徹底杜絕同類型故障的再次發(fā)生。作了以上處理后，進行試運行無問題后，重新投入了加工生產(chǎn)，至此，故障排除。

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