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：（卢工）

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摘要：数控机床的故障包括很多方面，本文主要以FANUC数控机床为例对主轴故障诊断与维修进行分析。本文作者认为，数控机床主轴故障诊断与维修的一般步骤为：①观察故障现象并做好记录，②分析故障现象，③结合数控系统自诊断功能进一步确定故障原因，④排除故障。经过实践验证，该方法切实有效。

关键词：FANUC数控机床；主轴故障；诊断维修；

    主轴是数控机床的重要零件之一，主轴旋转产生切削的主运动是形成切削的重要条件。因此，本文作者认为研究主轴故障诊断与维修的方法是很有必要的。

三、FANUC数控机床主轴故障诊断与维修实例

    实例一：一台配套FANUC 0iD系统的立式加工中心,主轴不能旋转。

    故障现象：手动、自动方式下，主轴均不旋转，驱动器、CNC 无报警显示。检查CNC 信号状态，发现系统已经正常输出S 代码与SF 信号。

    故障分析：检查CNC 信号状态，发现系统已经正常输出S代码与SF信号，说明CNC工作正常。检查PLC 程序，对照主轴启动条件以及内部信号的状态，主轴启动的条件已满足。进一步检查主轴驱动器的信号输入，已经满足正常工作的条件。因此可以确认故障在主轴驱动器本身。

    故障维修：根据主轴驱动器的测量、检测端的信号状态，逐一对照检查信号的电压与波形，zui后发现驱动器D/A 转换器有数字信号输入，但其输出电压为“0”。将D/A 转换器集成电路芯片拔下后检查，发现有一插脚已经断裂：修复后，机床恢复正常。

实例二：某FANUC 0iD三轴加工中心，指令发出后 ，主轴不能旋转。

    故障现象：系统无报警 ，主轴放大器LED状态显示器上显示[01]，黄灯亮； 在 “MDI”工作方式下，输入加工指令：“M03S600；”，按下机床操作面板上的 “循环启动”按键后，松开 “循环启动”按键后，“循环启动”按键指示灯点亮，状态信息栏上显示 “FIN”，机床操作面板上的主轴正转按键指示灯也点亮。

    故障分析：分析以上现象可知，循环启动有效，并且 “M03S600；”已经被执行，再由显示器状态信息栏出现 “FIN”判断该程序段的执行不能结束；由主轴正转按键指示灯点亮，判断主轴正转信号已经输出到PMC；进入信号状态显示栏查看F0036.0~F0037.3信号状态，观察到转速信号已经送入PMC。综上分析，主轴M 指令已经执行，根据主轴控制原理（如下图M03指令控制流程图）可知 ，这是因为CNC收不到PMC送回的结束信号（即图中的FIN=1信号），而结束信号则是根据主轴的实际转速是否到达的转速产生；主轴放大器LED黄灯亮，表明主轴正处于准备状态，因此主轴不能旋转，所以主轴 M指令的执行则不能结束。

    故障排除：先查看主轴控制关键信号G70.7、 G29.6等，发现主轴停止信号信号G29.6为0，G29.6为主轴停止信号，该信号“0”有效，此时主轴处于停止状态，不能进行主轴控制，然后修改梯形图，重启系统后，主轴正常旋转。

四、结束语

    上面两个实例按照本文作者提出的维修思路以及方法进行诊断与维修，效果非常好。综合前面讲述的故障诊断基本方法，本文作者认为对于数控机床主轴发生的大多数故障，总体上说可采用下述几个步骤来进行故障诊断与维护：①观察故障现象并做好记录，②结合数控系统自诊断功能综合分析故障现象，确定故障原因，③排除故障。此外，我们还需特别注意一点，作为维修人员，必须建立起一个明确的维修思路，就是“先考虑系统方面是否有故障，再考虑电气方面是否有故障，zui后再考虑机械部件是否有故障”，这样才能准确、快速的找到故障并排除。

3500/05-01-01-00-00-00本特利

ANRITSU MP1595A 40/43Gbps SDH/SONET Analyzer

Keithley 4200-SCS 

Agilent E8257C/1E1/540/?UNR 250k-40GHz PSG Analog Signal

Solartron 126096W Dielectric Mesurement System 1260 + 1

Agilent E5270A 8ch E5281A SMU 100V 100mA module

YOKOGAWA AQ7750 500GHz 

ADVANTEST Q7750 /10 1525nm-1635nm Optscope (Network Ana

Rohde&Schwarz SMU200A 3GHz+6GHz 2ch Vector Signal Gener

Agilent 71612B /UHF 100M-12Gbps Error Performance Analy

Agilent 4395A + 87511A /1D5/1D6 10Hz-500MHz Network Spe

Agilent E5070B 214/016/ABJ 300KHz-3GHz Network Analyze

Agilent N8973A 

ANRITSU MS2830A /021/041 etc 6GHz Signal Analyzer with 

ADVANTEST R3767CG /11 300KHz-8GHz 3ports Network Analyz

ANRITSU MS8911B DVB ISDB-T Digital Broadcast Field Anal

ANRITSU CMA5000 Optical Spectrum Analyzer with Filter O

NEC Avio TH9100PWV 2000degC Thermo Tracer

Agilent 89600S VXI Base Vector Signal Analyzer

Rohde&Schwarz ESHS30 9kHz-30MHz EMI Test Receiver

Anritsu MS2781B /3/22/38/40/99 100Hz-8GHz High Performa

SPIRENT MSA1001B /XFP4001A*2 SPT 2port 10G Host Module

Agilent 86109A DC-40GHz Optical/ Electrical Module

Rohde&Schwarz ESVS30 20-1000MHz EMI Test Receiver

Tektronix WCA280A DC-8GHz 

NEC Avio TH9100WV 2000degC Thermo Tracer

JDSU E6474A W1314A LTE FDD Drive Test /Network Optimiza

Agilent 81130A 81131A*2 400MHz 2ch Pulse Pattern Genera

Agilent 8753ET /004/1D5 300KHz-3GHz Network Analyzer

NEC Avio TH9100MV /TH91-390 -20-+2000C Thermotracer

ANRITSU CMA5000a UTA 

Agilent MSO8104A 

Sunrise ecom SS10GP-25 SDH 10Gbps /2.5Gbps OC Analyz

Agilent Omniber718 37718A 2.4Gbps /001/010/106/60?1/60

Agilent B2912A 2ch 210V 3A Precision Source/Measure Uni

IXIA CPM1000T8-01 

ADVANTEST R3273 /01,02,21,62 100Hz-26.5GHz Spectrum Ana

Agilent N9340B /1DC,PA3,DMA,AM?A,TG3 3GHz Handheld Spect

HP 5528A

HP 71210A 100Hz- 22GHz 

YOKOGAWA DL7480 DC-500MHz 8ch +16ch 16MW Digital DSO

Rohde Schwarts ZVH8 100KHz-8GHz 

ANRITSU MW9076D1 OTDR +CD 1310/1450/1550/?1625nm 4*LDso

Agilent 54754A Differential & single-ended TDR/TDT modu

Agilent 16802A /032/103 68ch 32M 1GHz Logic Analyzer

HP 70311A /70841B/70842B 3GHz Pattern Generator & Error

NEC Avio TH5102 Color Thermo tracer -50-+800degC 0.03de

Agilent 8509C 

ADVANTEST R3477 /022/050 13.5GHz HSDPA Spectrum Analyze

ADVANTEST R3273 /21 100Hz-26.5GHz Spectrum Analyzer

Tektronix TDS7154B 1500MHz 4ch 1MW Digital Phosphor Osc

YOKOGAWA DL9040 /B5/P2/C8/F5 500MHz 4ch 2.5MW Digital O

Agilent E5515C 

Rohde &Schwarz UPV FFT 250KHz 

DEWETRON DEWE2012 32ch 16bit Multi Media Data Logger

ADVANTEST R3273 /01/02/11/22/62?/74 100Hz-26.5GHz Spectr

Tektronix 372 100V 1A 100pA Semiconductor Parameter Ana

Princeton 273A +273A/10A+Power Booster Potentiostat/Ga?l

ADVANTEST R3477 /23,50 9KHz-13.5GHz Signal Analyzer

HP 8665B /001/004 100kHz-6GHz Synthesized Signal Genera

YOKOGAWA DL9140 DC-1GHz 4ch 5GS/s Digital Oscilloscope

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