Bewährte Lösungen für häufige CNC-Bearbeitungsfehler

Einleitung

CNC-Werkzeugmaschinen sind hocheffiziente Automaten, die Computer-, Automatisierungs-, Servoantriebs-, Präzisionsmess- und Feinmechaniktechnologie vereinen – eine moderne industrielle Steuerungstechnik. Aufgrund guter Wirtschaftlichkeit und hoher Produktivität gewinnen sie an Bedeutung. Fällt das CNC-System aus, sinkt die Maschinenauslastung und Systemwirksamkeit. Dieser Artikel erläutert allgemeine Fehlersuche- und Wartungsmethoden am CNC-System basierend auf Praxiserfahrung, um die CNC-Bearbeitungseffizienz zu steigern.

1. Fehlerdiagnose durch physische Beobachtung

Wartungspersonal beobachtet das System bei Fehlerauftritt genau: Licht, Geräusche, Geruch. So lässt sich der Fehlerbereich auf ein Modul oder eine Leiterplatte eingrenzen.

Beispiel

Während der Bearbeitung schaltet die CNC-Maschine plötzlich ab. Öffnet man den Schaltschrank, ist die Hauptsicherung des Y-Achsen-Motors durchgebrannt. Bei Prüfung der Y-Achsen-Komponenten stellt man fest: Die Isolation des Y-Motorkabels ist durch einen harten Gegenstand beschädigt, der Leiter berührt das Maschinengestell → Kurzschluss → Sicherung aus. Nach Kabeltausch läuft die Maschine wieder normal.

2. Fehlerdiagnose über Maschinen-Selbstdiagnose

Die Selbstdiagnosefunktion des CNC-Systems ist ein wichtiger Leistungsindikator. Sie überwacht den Systemzustand kontinuierlich. Bei Anomalien zeigt sie sofort Alarmmeldungen auf dem CRT oder per LED – die effektivste Wartungsmethode.

Beispiel

AX15Z CNC-Drehmaschine, FANUC 10TE-F System, Fehleranzeige:

FS10TE1399B
ROMTEST: END
RAMTEST:

CRT zeigt: ROM-Test bestanden, RAM-Test fehlgeschlagen. RAM-Fehler muss nicht defekten RAM bedeuten – Parameterverlust im RAM oder schlechter Batteriekontakt sind möglich. Prüfung ergab: Batteriekontakt defekt. Nach Batterietausch trat der Fehler beim Einschalten nicht mehr auf.

3. Fehlerdiagnose über CAM-Testprogramm

Man programmiert gängige und spezielle CNC-Funktionen zu einem Testprogramm (manuell oder automatisch), lädt es in die Steuerung und lässt es ablaufen. So prüft man Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Maschinenfunktionen und ermittelt Fehlerursachen.

Beispiel

Eine CNC-Fräsmaschine mit FANUC 6M System zeigt Kriechen bei Kurvenbearbeitung. Ein selbstgeschriebenes Testprogramm läuft fehlerfrei ab – die CNC-Steuerung arbeitet normal. Prüfung des Kurvenprogramms: G61-Befehl (Exact Stop) war programmiert – nach jedem Block prüft die Maschine, was Kriechen verursacht. Ersetzen durch G64 (Continuous Cutting Mode) beseitigt das Kriechen.

4. Fehlerdiagnose durch Austausch (Swap-Methode)

Nach grober Fehleranalyse werden verdächtige Bauteile durch Reserve-Leiterplatten, Schablonen, ICs oder Komponenten getauscht. So grenzt man den Fehler auf Platinen- oder Chipebene ein.

Beispiel

Der Rundtisch eines TH6350 Bearbeitungszentrums dreht nach dem Anheben kontinuierlich weiter, ohne Verzögerung, ohne Alarm. Vermutet: Defekt des einfachen Positioniercontrollers des Rundtisches. Da der Werkzeugmagazin-Positioniercontroller baugleich ist, tauscht man beide. Nach Tausch und Neukonfiguration dreht das Magazin kontinuierlich, der Rundtisch arbeitet normal → Fehler bestätigt im Rundtisch-Positioniercontroller.

5. Fehlerdiagnose durch Parameterprüfung

Bei Systemfehlern sollten die Systemparameter zeitnah geprüft werden. Parameteränderungen beeinflussen die Maschinenleistung direkt und können die Funktion unmöglich machen. Parameter liegen in Blasengedächtnis oder batterergehaltener CMOS-RAM. Störungen oder niedrige Batteriespannung verursachen Parameterverlust/ -änderung → Chaos. Durch Prüfen und Korrigieren lassen sich Fehler beheben.

Beispiel

G18CP4 CNC-Schleifmaschine, FANUC 11M System: Maschine funktionsunfähig, CRT zeigt keinen Alarm. Alle CNC-Geräte und Schnittstellenverbindungen intakt. Ursache: Externe Störung verwirrtte Blasengedächtnis-Inhalte. Nach vollständigem Löschen und Neuparametrierung laut Handbuch läuft die Maschine wieder normal.

Fazit

Zusätzlich zu den beschriebenen Methoden gibt es: Messvergleichsmethode, Klopfmethode, lokale Erwärmung, Spannungsvariation, Open-Loop-Detektion. Mehrere Methoden flexibel kombinieren, Fehler umfassend analysieren, Bereich schrittweise eingrenzen – so gelingt die Fehlersuche.