ck6140型数控机床常见的故障诊断与维护
【摘要】数控机床是高科技产品的产物，是机电一体化运用的新高度，但是在企业生产应用过程中，难免出现在这样或那样的设备问题，设备的不同、故障的不同都会对维修与维护起着不同的衡量作用。比如：设备的磨损造成零部件尺寸差异大、执行元件的损坏导致机械不能正常运作等。为了解决这些常见的故障，本文以CK6140型数控机床为例，运用数控机床的基本理论知识作基础，认真分析设备运转过程中存在的问题，比如：主轴故障、外部硬件故障等，都会影响企业的生产，现总结出一些故障排除的对策，希望能够对企业的生产提供可借鉴的现实意义。
目录
引言 1
一、 数控机床故障诊断 2
（一）数控机床故障诊断的一般步骤 2
（二）数控机床的常用检修方法 2
二、CK6140型数控机床 2
（一）主要介绍 2
（二）主要元配件 3
（三）主轴装置 3
三、CK6140型数控机床常见故障诊断与维修实例 5
（一）外部硬件操作引起的故障 5
（二）主轴出现的故障维修 6
（三）丝杠窜动引起的故障维修 7
（四）伺服系统故障及诊断 7
（五）数控液压系统故障诊断与维修 7
（六）可编程控制器模块的故障诊断与维修9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
附录一：CK6140主电路图 13
附录二：CK6140电源电路图 14
附录三：CK6140车床系统原理图 15
引言
伴随着信息的高速发展，数控机床在计算机的强大功能发挥下，显示了机械加工的专业化、精密化。越来越多的车床加工企业，对数控机床有了更深刻的认识，经过一系列的改进，目前我国最先进的是自动化立式加工车床。数控机床的产品种类也在不断完善，很多先进的自动化生产装备应运而生，性能好、精度高的设备不断推陈出新，带来技术革新的同时，数控机床也会出现一系列故障，中间某个环节断裂，则整个加工流水线将会停滞，但是由于维修人员经验不够丰富，在一定程度上很难及时的发现问题，只有丰富的理论知识，缺乏实践经验。
本文旨在通过对CK61
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
40型数控车床故障的分析与维修保养等方面做了必要的介绍，如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断，确定故障部位，及时排除解决，保证正常使用，是保障生产正常进行的必不可少的工作。
数控机床故障诊断
（一）数控机床故障诊断的一般步骤
不论是哪一种型号的数控车床，处于哪一个故障期，有一点可以肯定的是，数控机床的诊断有规律可循，步骤基本一致。下面以CK6140型号数控机床为例，当数控机床出现故障时，一般步骤如下：
1.记录故障现象。当机床在运行过程中，出现电压波动、伺服系统异常，此时不要急于断电、关掉开关，而应该及时的记录下故障的现象以及出现的异常情况。
2.了解故障情况。比如：CK6140车床在加工中心运行时，Y轴出现快速移动，这时候需要了解故障产生的原因，是全程移动还是部分。这个时候需要根据报警信息提示和现场对机床初步检查，大概判定发生的源头。
3.故障分析。根据报警信息的提示，结合机床工作经验，分析故障存在的位置，并查阅相关资料，对出现的情况深入分析，从而缩小检查范围。
4.故障解决。通过上述分析，判定发生故障的导致因素，对机床进行拆卸、修整，也就是由表及里，先从外围进行排除。
（二）数控机床的常用检修方法
数控车床复杂的系统、繁杂的零部件，难免在运行过程中，出现故障。这时候需要维修人员运用一定的维修方法对车床进行检修，通过查阅书籍以及自身实习工作的经历，总结出常见的几种维修方法。
1.根据报警号进行故障诊断
数控车床本身自带检控系统。比如：当出现故障的时候，报警信息会在驱动面板上的数码管显示出来，伺服报警输出。利用报警号进行故障诊断是数控机床故障诊断的主要方法之一。报警信号的输出，就能让维修人员及时调整检修方向，缩小检查范围，也能快速解决故障。
2.根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断?
如果车床上的CRT上的报警号未出现，这时候需要根据LED灯的指示进行故障分析。需要维修人员视情况进行处理，比如：数码管显示1停止，显示其他数字则表现为异常，说明系统出现故障。
3.根据PC状态或梯形图进行故障诊断?
现代化的数控车床基本采用PC控制器，PC控制器主要是进行开关量的管理与控制。在CRT和LED指示灯上，很难确定输入输出状态的时候，就需要维修人员掌握PC控制器的输出状态，特别是一些故障的偶发期，更需要弄懂梯形图。
二、CK6140型数控机床
（一）主要介绍
CK6140是一款经济型数控机床，被广泛应用于车间的车削加工。该型号的机床不同于其他普通机床，与CK6136不同的是，床身和滑板上最大回转直径变长。CK6140型数控机床具有较广泛的适用性，采用FANCU系统，当加工对象改变的时候只需要改变输入的程序指令；加工性能较一般自动机床高，能够精确加工复杂型面。因此，数控机床适合于加工中小批量、改型比较频繁、精度要求较高、形状又较复杂的工件，且加工效率也比较高。如下图所示：
图21 CK6140车床
（二）主要元配件
研究对象CK6140设备控制系统选用MCS51系列单片机，选配的系统是FANCU系统α系列。步进电机应用在横向、纵向及垂直方向。
图22控制系统结构
硬件电路主要由以下几部分组成：CPU、I/O接口、存储器、总线。
（三）主轴装置
Link:DC300V直流电源
CX1A/CX1B:200V交流控制电路的电源输入/输出接口
CX2A/CX2B:24V输入/输出及急停信号接口
JX4：主轴伺服信号检测板接口
JX1A/JX1B:模块之间信息输入/输出接口
JY1：外界主轴负载表和速度表的接口
JA7B:串行主轴输入信号接口连接器
JA7A：用于连接第二串行主轴的信号输出接口
JY2：连接主轴电动机速度传感器（主轴电机内装脉冲发生器和电机过热信号）
JY3：作为主轴位置一转信号接口
JY4：主轴独立编码器连接器（光电编码器）
JY5：主轴回转轴控制时，作为反馈信号接口
图24主轴模块连接
主轴伺服画面显示参数：
主轴伺服画面显示参数（SPS）置为“1”
FANUCOC/OD系统：参数为389#1
目录
引言 1
一、 数控机床故障诊断 2
（一）数控机床故障诊断的一般步骤 2
（二）数控机床的常用检修方法 2
二、CK6140型数控机床 2
（一）主要介绍 2
（二）主要元配件 3
（三）主轴装置 3
三、CK6140型数控机床常见故障诊断与维修实例 5
（一）外部硬件操作引起的故障 5
（二）主轴出现的故障维修 6
（三）丝杠窜动引起的故障维修 7
（四）伺服系统故障及诊断 7
（五）数控液压系统故障诊断与维修 7
（六）可编程控制器模块的故障诊断与维修9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
附录一：CK6140主电路图 13
附录二：CK6140电源电路图 14
附录三：CK6140车床系统原理图 15
引言
伴随着信息的高速发展，数控机床在计算机的强大功能发挥下，显示了机械加工的专业化、精密化。越来越多的车床加工企业，对数控机床有了更深刻的认识，经过一系列的改进，目前我国最先进的是自动化立式加工车床。数控机床的产品种类也在不断完善，很多先进的自动化生产装备应运而生，性能好、精度高的设备不断推陈出新，带来技术革新的同时，数控机床也会出现一系列故障，中间某个环节断裂，则整个加工流水线将会停滞，但是由于维修人员经验不够丰富，在一定程度上很难及时的发现问题，只有丰富的理论知识，缺乏实践经验。
本文旨在通过对CK61
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
40型数控车床故障的分析与维修保养等方面做了必要的介绍，如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断，确定故障部位，及时排除解决，保证正常使用，是保障生产正常进行的必不可少的工作。
数控机床故障诊断
（一）数控机床故障诊断的一般步骤
不论是哪一种型号的数控车床，处于哪一个故障期，有一点可以肯定的是，数控机床的诊断有规律可循，步骤基本一致。下面以CK6140型号数控机床为例，当数控机床出现故障时，一般步骤如下：
1.记录故障现象。当机床在运行过程中，出现电压波动、伺服系统异常，此时不要急于断电、关掉开关，而应该及时的记录下故障的现象以及出现的异常情况。
2.了解故障情况。比如：CK6140车床在加工中心运行时，Y轴出现快速移动，这时候需要了解故障产生的原因，是全程移动还是部分。这个时候需要根据报警信息提示和现场对机床初步检查，大概判定发生的源头。
3.故障分析。根据报警信息的提示，结合机床工作经验，分析故障存在的位置，并查阅相关资料，对出现的情况深入分析，从而缩小检查范围。
4.故障解决。通过上述分析，判定发生故障的导致因素，对机床进行拆卸、修整，也就是由表及里，先从外围进行排除。
（二）数控机床的常用检修方法
数控车床复杂的系统、繁杂的零部件，难免在运行过程中，出现故障。这时候需要维修人员运用一定的维修方法对车床进行检修，通过查阅书籍以及自身实习工作的经历，总结出常见的几种维修方法。
1.根据报警号进行故障诊断
数控车床本身自带检控系统。比如：当出现故障的时候，报警信息会在驱动面板上的数码管显示出来，伺服报警输出。利用报警号进行故障诊断是数控机床故障诊断的主要方法之一。报警信号的输出，就能让维修人员及时调整检修方向，缩小检查范围，也能快速解决故障。
2.根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断?
如果车床上的CRT上的报警号未出现，这时候需要根据LED灯的指示进行故障分析。需要维修人员视情况进行处理，比如：数码管显示1停止，显示其他数字则表现为异常，说明系统出现故障。
3.根据PC状态或梯形图进行故障诊断?
现代化的数控车床基本采用PC控制器，PC控制器主要是进行开关量的管理与控制。在CRT和LED指示灯上，很难确定输入输出状态的时候，就需要维修人员掌握PC控制器的输出状态，特别是一些故障的偶发期，更需要弄懂梯形图。
二、CK6140型数控机床
（一）主要介绍
CK6140是一款经济型数控机床，被广泛应用于车间的车削加工。该型号的机床不同于其他普通机床，与CK6136不同的是，床身和滑板上最大回转直径变长。CK6140型数控机床具有较广泛的适用性，采用FANCU系统，当加工对象改变的时候只需要改变输入的程序指令；加工性能较一般自动机床高，能够精确加工复杂型面。因此，数控机床适合于加工中小批量、改型比较频繁、精度要求较高、形状又较复杂的工件，且加工效率也比较高。如下图所示：
图21 CK6140车床
（二）主要元配件
研究对象CK6140设备控制系统选用MCS51系列单片机，选配的系统是FANCU系统α系列。步进电机应用在横向、纵向及垂直方向。
图22控制系统结构
硬件电路主要由以下几部分组成：CPU、I/O接口、存储器、总线。
（三）主轴装置
Link:DC300V直流电源
CX1A/CX1B:200V交流控制电路的电源输入/输出接口
CX2A/CX2B:24V输入/输出及急停信号接口
JX4：主轴伺服信号检测板接口
JX1A/JX1B:模块之间信息输入/输出接口
JY1：外界主轴负载表和速度表的接口
JA7B:串行主轴输入信号接口连接器
JA7A：用于连接第二串行主轴的信号输出接口
JY2：连接主轴电动机速度传感器（主轴电机内装脉冲发生器和电机过热信号）
JY3：作为主轴位置一转信号接口
JY4：主轴独立编码器连接器（光电编码器）
JY5：主轴回转轴控制时，作为反馈信号接口
图24主轴模块连接
主轴伺服画面显示参数：
主轴伺服画面显示参数（SPS）置为“1”
FANUCOC/OD系统：参数为389#1
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