设备管理与维修2009№5
数控机床坐标轴不动的故障处理
耿春波史宝辉
摘要阐述FANUC16i、18i、0i数控系统的机床中，产生坐标轴无法移动，出现410报警的原因、分析与处理，并列举了实例。
关键词数控机床坐标轴不动故障处理
中图分类号TP2文献标识码B
配备FANUC16i、18i、0i数控系统的机床中，如果坐标轴
无法移动，系统会出现410报警，含义是对应的轴移动中的位
置偏差量大于设定值。坐标轴不动的原因有：①机床进入互锁
状态；②电机动力线故障；③伺服放大器故障；④编码器电缆或
编码器故障；⑤伺服电机故障；⑥刹车机构故障；⑦机械故障；
⑧伺服电源故障；⑨CNC控制系统故障。依据维修说明书处理
此类故障比较繁琐，下面根据实际中故障出现的频率高低来逐
一分析。
1.分析及处理
（1）自锁信号是否有效此故障通过查看梯形图即可。①在
系统参数3003中如果第0位（3003#0）设为0时，全轴互锁信号
（IT）有效，对应梯形图中的信号G8.4。由于G8.4采用负逻辑，
低电平有效，即G8.4为0或线圈不点亮时，G8.4有效，所有轴
进入互锁状态，不能移动。此时要根据梯形图进一步分析造成
G8.4为0的原因。②系统参数3003中如果第2位（3003#2）设
为0时，各轴互锁信号（ITn）有效，对应梯形图中信号G130.0
（对应第1轴）、G130.1（对应第2轴）、G130.2（对应第3轴）、
G130.3（对应第4轴）。此信号同样是低电平有效，即梯形图中相
应轴的G信号为0或不点亮时，G信号有效，对应轴进入互锁
状态，不能移动。同样要根据梯形图进一步分析造成G信号为0
的原因。
（2）检查伺服电机的动力线是否正常用万用表检查电机
动力线间的阻值应为几Ω，若阻值无穷大，则可能是动力线断线
或者电机绕组断线。动力线和地线间的阻值正常为100MΩ以
上，若阻值小于10MΩ，说明电机或动力线的绝缘能力下降。实
践中最常见的是电机动力线接头故障。因切削液渗漏或喷溅到
电机接头中造成的短路，可用电吹风机均匀烘干电机和电缆的
接头部分，恢复其绝缘能力或者直接换线；另外经常发生接头连
接松动、焊接断线或动力线因工作台的往复运动而折断的故障。
（3）确认是否为重力轴不动重力轴是指由于滚珠丝杠无
自锁能力、在重力作用下会自行下滑的轴。如数控车床中倾斜
床身的X轴、立式加工中心的Z轴等。在重力轴中装有刹车机
构，伺服电机断电后能锁住重力轴不动，通电后刹车线圈得
电，松开刹车机构，使丝杠顺畅地转动。刹车线圈电源一般为
直流24V或90V。如果重力轴不动，要优先考虑刹车部分是否
有故障，例如线圈是否得电、是否断路、刹车机构工作是否正
常等问题。
（4）伺服放大器故障最有效的解决办法用一个完好的伺
服放大器更换。在更换前须测量动力线对地的阻值，无短路时的
阻值应在10MΩ以上，同时观察诊断号200#4（HCA）的值，若为
1，说明有严重的短路故障。须确保伺服电机或者动力线无短路
故障时才可更换，以免损坏好的伺服放大器。
（5）编码器或编码器电缆故障这时通常会伴有300号
以后的报警，显示故障与编码器相关。原因：①编码器电缆断
线、连接松动或屏蔽不良等故障，尤其是接头或经常活动的部
分，需重新焊接或更换电缆。②编码器本身故障，此时需更换
编码器。
（6）伺服电机故障伺服电机动力线之间的阻值应相等，阻
值约几Ω。电机绕组与地间的绝缘电阻在100MΩ以上为绝缘
良好，10～100MΩ时绝缘下降，1～10MΩ绝缘下降加剧，1MΩ以
下不宜使用，需维修或更换电机。
（7）机械故障机械阻力大造成电机停转，此时在诊断画面
会有过载或过流指示，对应诊断号200#7（OVL）#5（OVC）可能
为1。可拆下电机，让电机单独旋转看是否正常。用手转动丝杠，
观察是否旋转无障碍。如果阻力太大或卡死，应维修机械部分，
如导轨、丝杠、轴承、联轴器、护板等。
（8）伺服电源模块故障αi系列伺服放大器有单独的电源
模块，输入三相交流200V（允许波动范围170～220V），输出直流
300V（允许波动范围240～400V），提供给伺服放大器，伺服放大
器经过脉宽调制（PWM）变成交流电驱动伺服电机。独立式伺服
电源如三相交流电源输入正常而直流输出不正常，则应根据电
源模块的窗口报警提示处理或更换电源模块。βi系列伺服放大
器和伺服电源作成一体。如一体式伺服电源三相交流电源输入
正常仍有报警，应根据模块的窗口报警提示处理或更换一体式
模块。
（9）CNC控制系统故障更换主板，判断故障是否消失。
2.维修实例
例1：一台加工中心配发那科0i-B系统，机床工作台X轴
无法移动，报警号为410。
故障处理：查看诊断号200#5为1，说明有过电流现象。
用万用表检查动力线和地线之间的阻值只有3MΩ左右，说
明伺服电机或动力线绝缘能力下降。打开护板，发现有切削
液渗漏到电机接头处。拆下电缆，用电吹风均匀烘干电机和
动力线的接头，恢复其绝缘能力。将护板断裂的密封条更换
维护与修理
賯跅
设备管理与维修2009№5
一、故障
宝钢1880mm热轧装备有5台意大利Pomini公司HS403
型数控轧辊磨床。测量系统采用独立测量臂结构形式。以保证磨
削与测量相互不干涉，提高磨床效率。测量臂由E、Q两个测量
脚组成（图1），由滚珠丝杠同步传动。由于高精度磨床对同步性
要求高，使用中易出现测量脚E、Q光栅探头值数据超差故障。
二、故障原因分析
一般造成测量脚E、Q光栅探头值超差的原因为:①数控系
统中对测量脚E、Q光栅探头值超差门槛值设置过严。②磨床
E、Q两个测量脚受到较大外力，造成两测量脚不同步，保护信号
动作。③E、Q两个测量脚前端接触头单侧磨损严重。④磨床E、
Q测量脚保护光栅的拨动开关设置过于灵敏。
通过定期检查和更换，探头不均匀磨损一般可以避免。保护
传感器的拨动开关一般按图设定后，罩在测量臂罩壳内，不易引
发故障。而超差门槛值设置过严，测量臂翻转频繁，测量脚受外
力或机械间隙产生不同步，是引发该故障的主要原因。
三、故障解决方法
1.针对超差门槛值设置过严采取的措施
由于轧辊直径变化较大，尤其是万能磨床，工装变化频繁，
有时还需进行托轴承箱方式的磨削，可考虑略放大超差门槛值。
一般可将放宽至1.5～2mm（原1mm）。具体方法可使用SIEMENS
编程器进入840DHMI画面：
F6STARTUP
F1MACHINEDATA
F10Userdata
按画面右侧Search，键入MD_TAPERTHRESSHOLDF回车
确认。把MD_TAPERTHRESHOLDFORMANREALIGN项数值由
1改为1.5～2，回车确认。在SIEMENS界面上按重设按钮，让机
床记住修改。最后在磨床JOG界面上重新进行人工E、Q轴寻
参。
2.针对内外测量脚不同步采取的措施
（1）如内外测量脚受外力变形严重，必须进行机械恢复，甚
至直接整体更换测量脚衔铁。一般测量脚受如此损伤，还需检查
测量臂水平、垂直，检查扭力弹簧、光栅位置传感器、保护限位组
件等部件的状态。
（2）如内外测量脚受外力仅有微量不同步（2～5mm），可根据
测量臂校准杆，直接调整测量臂内测量脚调节螺丝A（图1）。直
到两个测量脚同时接触校准杆标定块，可以用0.25mm的薄垫
片帮助增加调整范围；同时要检查保护限位等部件的相对位置，
检查方法是：在测量脚和标定块之间插入一个小垫片（厚度大约
1.2mm），调整螺旋杆C，直到安全限位开关动作。注意，有时当
测量脚远离标定块后，E轴和Q轴显示的位置不是零。如果发
生这种情况，必须进行NCK重置（NCKResetProcedure）。
NCK重置步骤是：磨床处于急停状态，按F10键，按
数控轧辊磨床测量臂探头数据超差故障分析
胡学雄李振刚张海南
摘要意大利Pomini公司HS403型数控轧辊磨床，测量臂由E、Q两个测量脚组成，使用中易出现测量脚E、Q光栅探头值数据
超差故障。采取略放大超差门槛值、更换测量脚衔铁、调校测量脚光栅位置传感器和保护限位组件等措施进行修复。
关键词数控轧辊磨床测量臂光栅探头
中图分类号TG595.2文献标识码B
图1
后，试机正常。
例2：一台配发那科0i-C系统的加工中心，擦拭机床后Y
轴工作台无法移动，报警号为410。
故障处理：机床保养或擦拭时由于个别部件需要挪动或清
洗，经常会出现断路和短路现象。经过观察发现电气箱顶部有缝
隙，清洗剂由此渗漏到Y轴伺服放大器中。更换伺服放大器后
一切正常。W09.05-11
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作者通联：济南慧成铸造有限公司山东章丘市工业一路
1号250200
E-mail：gengchunbo@126.com
〔编辑叶允菁〕
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