FANUC3 系统数控车床维修经验

沈阳第三机床厂生产的 S3-241、S3-242、S3-332、S3-333 等。这些数控车床，其电气系统均
采用日本 FANUC 3 系统，只在刀架、顶尖、卡盘等部分机械结构上有所差别。X、Z 两轴均
采用伺服系统，主轴的速度变化依靠变速箱来获得。刀架上可安装 8 把刀，利用液压马达
来转动换刀。屏幕采用 CRT 显示。
　　该类机床的故障大致分以下几类。
　　一、伺服系统故障
　　1.故障现象：SERVO XO2 或 SERVO YO2 报警
　　该报警是最常见的故障，它表明机床伺服环中断。见图 1。根据经验，该报警中伺服
驱动板的损坏要占很大比例。为了少走弯路，碰到此报警，首先检查各连接插头与保险丝，
和更换相应的伺服板。如果故障排除，可断定是该板有问题；否则，可能是伺服驱动装置
中的可控硅有问题，如可控硅的击穿及烧断。有一次初步断定为可控硅损坏，但拆下来一
量，可控硅并无损
坏，再装上去又是 02 号报警，于是换上另一套可控硅装置，故障即排除，因此可肯定是
可控硅的问题，但为什么又量不出来呢?经仔细检查，发现是由于可控硅上的一只接头螺
钉未拧紧，导致大电流流过而发热氧化，使其接触不良。另外，相序接反或电源缺相也会
引起 SERVO 02 报警，特别是新安装的机床。一般机床接通后，可通过液压泵的转向来判
断相序是否正常。伺服电机发生故障的也较多，该伺服电机为直流伺服电机，一般是碳刷
磨损导致接触不良，也有因电机长期工作发热使顶住碳刷的弹簧过热而失去弹性，导致
接触不良。因编码器损坏而致 02 报警的现象较少。
2.故障现象：SERVO 01 报警
　　该报警为伺服过热报警。和该报警有关的有两个过热检测点，即在伺服电机和伺服变
压器内各有一对金属片制作的常闭点。当发生过热时，该常闭点断开而报警。因此该故障
较易查找和处理。
　　3.故障现象：SERVO 11 或 SERVO 21 报警
　　该报警表明 X 轴或 Z 轴进给量命令值过大。主机给定量是一串连续的脉冲信号，该脉
冲信号的频率决定了电机速度，脉冲的多少决定了移动的距离，反馈量也是一串连续的
脉冲。如果由于伺服装置发生故障，则同样的指令值会引起不同的移动量 (包括速度和距
离)，因而编码器的反馈脉冲及差值也不一样，都会超过正常值，从而发生报警。当然，
由于电机或编码器工作不正常也可能会发生该报警。但在实际中，几乎都是伺服装置发生
故障。更换伺服板即可解决问题。
　　4.故障现象：SERVO 15 或 SERVO 25 报警
　　该报警表明 X 轴或 Z 轴漂移补偿过大。其原因和 SERVO 11 或 21 报警相类似，在实
际中，往往也是伺服板损坏，更换后即可排除。
　　以上四种是伺服系统是最常见的报警，从其故障排除中可看出有很大一部分是伺服
电路板损坏。该伺服板采用了较多的专用集成电路，其维修也需较齐全的检测仪器和手段，
因而对伺服板的检修不作为本文的内容。

二、刀架换刀及定位故障
　　该刀架采用液压马达驱动，和刀架同轴装有一星轮，星轮上装有一置零开关，当置
零开关被压下时，PC 中的刀库计数值即回零。当所选刀号和计数值一致时，刀架落下，
压合复位开关。其整个动作过程为：