基于实例的典型故障分析及改进措施
2.1某大型卧式加工中心主轴不启动故障
（1）故障现象。某大型卧式加工中心采用FANUC0i-MD数控系统，当执行主轴正转/反转时，主轴不启动，机械上无异响，且无任何报警。（2）故障分析及解决方案。导致该故障的原因一般和伺服驱动与PMC地址信号状态有关，伺服类故障常会伴随有相应报警，基本排除伺服方面原因，所以重点检查与之有关的PMC梯形图（见图1）。利用机床PMC在线诊断法，进入机床梯形图步骤是SYSTEM→+（扩展键）→PMCLAD，经查看，当按下主轴正转/反转键后，主轴停止信号G29.6（*SSTP）不通，依据是R100.2通→R46.2不通→R46.0不通→G29.6不通，而导致R100.2打通要同时具备6.0为1和X3.6为0两个条件。查阅机床电气图纸知，当X20.2为1时（如工厂低压气源压力不足或气压压力继电器损坏）会引起6.0为1，当液压压力传感器LS40和LS41中任何一个压力不足或者传感器本身硬件损坏，均可导致X3.6为0。首先检查气源压力是正常的，但压力继电器触点损坏，再检查LS40和LS41，发现LS41严重松动。更换气压压力继电器，重新调整LS41的位置并紧固，故障彻底排除。（3）小结。①机床PMC主要完成与逻辑控制有关的动作，如具更换、主轴启停、换向变速、工作台交换等辅助动作。梯形图能实时在线监测这些辅助动作，只要有些动作在逻辑上存在问题，从梯形图中能及时体现出来。②大型机床主轴不启动原因多而且逻辑关系复杂，利用PMC在线诊断法能快速地从复杂的逻辑关系和众多可能原因中找出故障点，达到捋清逻辑关系和追根溯源之目的。③信号*SSTP是低电平有效，正常情况下应处于通的状态，信号为“1”。（4）改进措施。原PMC程序中，6.0为1“且”X3.6为0时（即两者均有故障时），会引起主轴不转故障，很难进行精确的故障定位，且有一定的安全隐患。现重新设计PMC程序（见图2），6.0为1“或”X3.6为0时（即两者之中有一方故障时），都可使主轴停转，同时增加报警显示功能（A5.0、A5.1），并在PMC的MESSAGE模块中编写相对应的报警文本，以后再次出现类似故障时立刻在显示器上弹出报警内容，直接定位到具体的元器件，节省大量的故障诊断时间。
2.2某大型镗铣中心测量反馈系统故障
（1）故障现象。某大型镗铣中心采用西门子840Dsl系统，每当使用附件头TS6时，出现“C轴主动编码器硬件故障”报警，重启机床故障复现。（2）故障分析及解决方案。该机床是五轴联动大型数控机床，带有TS6、TS15、TS20三个附件头，X、Y、Z是直线轴，A、B、C为旋转轴，其中C轴是某一附件头上自带的旋转轴，可参与联动。C轴是全闭环控制，该机床的反馈系统测量元件主要包括增量编码器和磁栅尺，又根据报警提示知，属于测量反馈系统故障，此故障一般情况下与C轴磁栅尺、伺服驱动模块、连接电缆以及机床参数设置等有关，首先检查相关参数正常，并更换伺服模块和连接电缆，故障复现，又把该C轴在另一台同类同型号机床上测试，结果正常，说明编码器本身正常。上述常规的可能原因均以排除，从整体上进行分析，有可能其他原因间接导致该报警，考虑到磁栅尺干扰性能较差，推测有可能的原因是信号干扰，而影响信号的干扰因素有电缆屏蔽线是否良好、接地线是否虚接等。重新检查电气柜发现，C轴电机的动力线电缆屏蔽层接地不良，且该动力线和编码器线走在同一管路中，而动力线属于强电，编码器线属于弱电，容易造成信号干扰。重新将动力线电缆屏蔽层紧固接地，保接地良好（图3）。经测试，故障彻底排除。（
