加工中心现场故障简析及诊断

随着制造业的飞速发展，加工中心在工业生产中的应用日渐广泛，高自动化、高效率的优
势设备给现代制造增添了强劲的动力，随之而来的问题是如何维护好这些设备便显得尤为

重要。以下就现场故障分为 5 个方面来进行说明。

1 外部信号故障

加工中心的外围信号主要用在如轴、刀库、机械手、交换工作台、辅助设备、模块外部接口及
控制电器的辅助触点等部位。主要功能包括：液位检测、温度检测、压力检测、到位检测、行

程检测、状态检测、按钮触点以及各种使能等。这类外围信号通常都设置了相应的报警代码
和提示信息，维护人员通过提示便能快捷地定位故障点。同时，也可通过:A= 梯形图、信号

状态查阅界面以及:B= 装置指示灯来综合诊断。找到故障点后结合实际情况进行调整、维修

或更换。偶尔也遇到库存备件缺乏的情况，在确定不影响机床正常运行的情况下，可暂时

将故障点短接，以缓解生产压力，备件一到及时更换。对一些动作频率相对较高的部位，
应特别注意观察和记录，如：主轴刀具状态、回参考点挡块、交换工作台位置检测、刀库和

机械手位置状态等。外部信号范围广，故障多，以下简要举几例说明之。
（1）一台 THM6350

“

卧式加工中心出现 "1008

”

液压压力不足 报警，且该报警有规律地出

现，经观察发现实际压力完全满足。这是典型的辅助设备外部报警。报警提示，该压力继电
器已损坏。因备件库中暂时无该型压力继电器，万用表测量该点两端阻值满足短接要求。同

时，交待操作工在备件未到期间，必须注意实际液压压力情况，并随时报告。经处理，缓
解了生产压力。

（2）一台 VMC1000C 立式加工中心，采用 FANUC 0i-MA 数控系统，Z、A 两轴为一双轴

“

模块驱动。在拆走旋转台后，出现 401 Z AXIS READY OFF”报警信息。

因任务需要，决定暂时使用 X、Ｙ、Ｚ三轴进行其它工件加工。应将 A 轴屏蔽，其屏蔽步骤

是：首先修改 NC 参数?NO 1023 的 A

“—

为

4”；然后将 PMC 中的保持继电器 K8.2 设为

“1”；最后将原驱动模块的接口封锁处理。到现场初步检查后认为已做到，但报警仍然未清

除。分析认为原因出在封锁未生效，拆开所使用连接器发现里面未短接，而且型号有误。最

后使用型号为 HRIOS F140-2015 的 PCR-EV20MDT 的连接器，并将其 9 和 10（即*DRDYn 

和*MCONn）短接封锁后，机床报警清除，满足了工作需求。原因出在工作人员把连接器

使用错。
（C）一进口五坐标加工中心，采用 AB10 数控系统。自动刀库不能正常换刀，刀盘转到正

确刀位后来回旋转，未正常判别刀位。该刀库记数方式采用 8421 代码，使用 5 个感应器判

“

别，即感应头对应金属刀盘上有孔为 0”

“

，反之为 1”。调查情况时得知，近期机修人员拆

卸过刀库，但拆卸时是整体移出，排除上、下刀盘位置异位，手动方式单步旋转正常。据控
制原理分析认为是数刀不正确，应检查 5 个感应信号状态正常与否（感应器淡绿色指示灯

亮表示电源送到，黄色指示灯亮表示感应状态为 1）。手动方式下旋转刀盘一周，仔细观察

发现 3 号感应器一直保持同一状态。到此，判断要么是感应头上有脏物或铁屑，要么感应

器已损坏。将手指伸进孔中触摸发现上面有铁屑，清除后，信号状态恢复，执行自动换刀
正常。

2 连接器件故障

连接器件主要指导线和连接器。这类故障主要表现在" 个方面：一是导线破损、断裂；二是

线间出现短路或干扰；三是接头处或接口连接不良；四是错接或误插。连接器件作为设备
的信息通道，在支持设备的运行中具有举足轻重的作用。据我们维护中不完全统计，机床

故障的近三成是该方面所致。加工环境及条件是该方面的直接原因，也有一部分归属于使
用时间过长而老化、腐蚀的缘故。

如：一台宁江 THM6350 卧式加工中心，配置 FANUC 0i-M 数控系统。在交换工作台时，按

“

下 手

动/

”

自动启动 按钮后，托板（内工作台）升起，而托板架未上升，始终保持此状态，无法

实现工作台的交换。该托板架的升降由液压系统控制。检查液压压力正常，查看控制托板架

上升的电磁阀发现未执行。该电磁阀由继电器 KA13 的常开触点控制，而继电器 KA13 的线

圈由 PMC 输出点 Y1004.1 直接供给 24V 电源。通过 PMC 状态显示功能检查 Y1004.1 的状态，

“

执行前后始终为 0”，即未给出信号。分析认为，某一输入条件未得到满足使机床处于等待

状态。决定从 Y1004.1 入手，利用 PLC 梯形图动态显示功能来诊断故障。涉及的主要梯形图