數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及維修概要課件

1、第二章 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)與維修2022/8/722.1 數(shù)控系統(tǒng)組成與原理2.2 數(shù)控系統(tǒng)硬件2.3 數(shù)控系統(tǒng)軟件2.4 可編程控制器(PLC)2.5 數(shù)控機(jī)床檢測(cè)裝置2.6 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 2.7 數(shù)控系統(tǒng)診斷技術(shù)及維修第二章 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修2022/8/73第二章 數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修2.1 數(shù)控系統(tǒng)組成與原理 2.1.1 CNC系統(tǒng)組成 數(shù)字控制機(jī)床是采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床，它是數(shù)控技術(shù)的典型應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成如圖2.1所示。圖2.2為德國西門子SINUMERIK 840

2、D數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)物圖。 1操作面板 2輸入輸出裝置 3計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(CNC裝置) 4伺服單元 5驅(qū)動(dòng)裝置 6可編程邏輯控制器(PLC) 2022/8/74二、 CNC系統(tǒng)的基本原理 2.1.2 CNC系統(tǒng)的基本原理 CNC系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家編制好CNC控制軟件(也稱為系統(tǒng)程序)后，要把它固化在ROM(EPROM)中，系統(tǒng)接上電源后即自動(dòng)由CPU按照此固化的程序運(yùn)行。使用CNC機(jī)床加工時(shí)，首先要編制好零件程序，而零件程序的解釋與具體執(zhí)行則要由系統(tǒng)程序來完成。 2022/8/75CNC的控制軟件主要完成如下基本任務(wù) CNC的控制軟件主要完成如下基本任務(wù)。 系統(tǒng)管理。 操作指令處理。 零件程序的編輯。

3、零件程序的輸入、解釋與執(zhí)行。 系統(tǒng)狀態(tài)顯示。 手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入MDI。 故障報(bào)警和診斷。 最主要的是控制零件程序的執(zhí)行，這是CNC的核心任務(wù)，其他任務(wù)是為了更好地完成這一任務(wù)而進(jìn)行的輔助與配合。一個(gè)零件程序的執(zhí)行首先要輸入CNC，經(jīng)過譯碼、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)和位置控制，由伺服系統(tǒng)執(zhí)行CNC輸出的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成加工。如圖2.3所示為零件程序的處理過程。2022/8/76三、 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的接口 2.1.3計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的接口 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(以下簡(jiǎn)稱數(shù)控裝置)的接口是數(shù)控裝置與數(shù)控系統(tǒng)的功能部件(主軸模塊、進(jìn)給伺服模塊、PLC模塊等)和機(jī)床進(jìn)行信息傳遞、交換和控制的端口，稱之為接口。 數(shù)控裝置與數(shù)控

4、系統(tǒng)各個(gè)功能模塊和機(jī)床之間的來往信息和控制信息，不能直接連接，而要通過I/O接口電路連接起來，該接口電路的主要任務(wù)如下。2022/8/77接口電路的主要任務(wù)： (1)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。 (2)提高數(shù)控裝置的抗干擾性能，防止外界的電磁干擾噪聲引起誤動(dòng)作。 (3)輸入接口接收機(jī)床操作面板的各開關(guān)信號(hào)、按鈕信號(hào)，機(jī)床上的各種限位開關(guān)信號(hào)以及數(shù)控系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，若輸入的是觸點(diǎn)輸入信號(hào)，要消除其振動(dòng)。 (4)輸出接口是將各種機(jī)床工作狀態(tài)燈的信息送至機(jī)床操作面板上顯示，將控制機(jī)床輔助動(dòng)作信號(hào)送至電柜，從而控制機(jī)床主軸單元、刀庫單元、液壓?jiǎn)卧?、冷卻單元等的繼電觸器。 2022/8/78

5、2.2 數(shù)控系統(tǒng)硬件 2.2 數(shù)控系統(tǒng)硬件2.2.1 CNC的硬件構(gòu)成 概括起來其硬件主要有如下幾個(gè)部分構(gòu)成。 計(jì)算機(jī)部分 電源部分 面板接口和顯示接口 開關(guān)量I/O接口 內(nèi)裝型PLC部分 伺服輸出和位置反饋接口 主軸控制接口 外設(shè)接口 2022/8/79二、 CNC的體系結(jié)構(gòu) 2.2.2 CNC的體系結(jié)構(gòu) CNC裝置從所使用的計(jì)算機(jī)類型來看，有專用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡(jiǎn)稱專機(jī)數(shù)控)和通用個(gè)人計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡(jiǎn)稱PC數(shù)控)兩種結(jié)構(gòu)。 2022/8/710 1專用計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 專用計(jì)算機(jī)數(shù)控按組成CNC裝置的電路板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分 為大板式結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)兩類，按CNC裝置內(nèi)的微處理器(C

6、PU)數(shù)量可分為單微處理器和多微處理器結(jié)構(gòu)兩類。一些經(jīng)濟(jì)型CNC都采用單微處理器結(jié)構(gòu)，如圖2.4所示。 單微處理器結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。 處理器通過總線與各個(gè)控制單元相連，完成信息交換。 由于只用一個(gè)微處理器來集中控制，其功能受到微處理器字長(zhǎng)、數(shù)據(jù)寬度、尋址功能和運(yùn)算速度等因素的限制；由于插補(bǔ)等功能由軟件來實(shí)現(xiàn)，因此，數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)與處理速度成為一對(duì)矛盾。 2022/8/711 多微處理器CNC區(qū)別于單微處理器CNC的最顯著特點(diǎn)是通信，CNC的各項(xiàng)任務(wù)和職能都是依靠組成系統(tǒng)的各CPU之間的相互通信配合完成的。多微處理器結(jié)構(gòu)的CNC的典型通信方式有共享總線和共享存儲(chǔ)器兩類結(jié)構(gòu)。

7、 系統(tǒng)總線的作用是把各個(gè)模塊有效地連接在一起，按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議交換各種數(shù)據(jù)和控制信息，構(gòu)成完整的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的功能，如圖2.5所示。 共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)通常采用多端口存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)各微處理器之間的連接與信息交換，由多端口控制邏輯電路解決訪問沖突，其結(jié)構(gòu)如圖2.6所示。 2022/8/7122開放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 2開放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) ： 以分布式控制的原則，采用系統(tǒng)、子系統(tǒng)和模塊分級(jí)式的控制結(jié)構(gòu)。 根據(jù)需要可實(shí)現(xiàn)重構(gòu)、編輯，以便實(shí)現(xiàn)多種用途。在開放式體系結(jié)構(gòu)中，各模塊相互獨(dú)立，在此平臺(tái)上，系統(tǒng)生產(chǎn)廠、機(jī)床廠及最終用戶都可很容易地把一些專用功能和其他有個(gè)性的模塊加入其中。 要具有一種較好的通信和

8、接口協(xié)議，以便各相對(duì)獨(dú)立的功能模塊通過通信實(shí)現(xiàn)信息交換，通過信息交換來滿足實(shí)時(shí)控制的要求。 2022/8/7133通用PC組成的數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 3通用PC組成的數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 基于通用PC的數(shù)控系統(tǒng)可以充分利用PC的軟硬件資源，減輕設(shè)計(jì)任務(wù)；可充分利用計(jì)算機(jī)工業(yè)所提供的先進(jìn)技術(shù)，方便地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代；良好的人機(jī)界面便于操作；開放性體系結(jié)構(gòu)便于在工廠環(huán)境內(nèi)集成；由于有更多的硬件供選擇，CNC的成本對(duì)于用戶來說非常靈活。 2022/8/7142.3 數(shù)控系統(tǒng)軟件2.3.1 CNC的軟件結(jié)構(gòu)類型 軟件結(jié)構(gòu)取決于CNC系統(tǒng)中的軟件和硬件的分工，也取決于軟件本身的工作性質(zhì)。在信息處理方面，軟件和硬件在邏

9、輯上是等價(jià)的，有些由硬件能完成的工作在原則上也能由軟件完成。 CNC系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其數(shù)控功能是由各種功能子程序?qū)崿F(xiàn)的。不同的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)對(duì)這些子程序的安排方式不同，管理方式也不同。在單CPU的數(shù)控系統(tǒng)中，常采用前后臺(tái)型的軟件結(jié)構(gòu)和中斷型軟件結(jié)構(gòu)。 2022/8/715 1前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu) 前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)適于采用集中控制的單微處理器CNC裝置。在這種軟件結(jié)構(gòu)中，前臺(tái)程序是個(gè)實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序，承擔(dān)了幾乎全部的實(shí)時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)與機(jī)床動(dòng)作直接相關(guān)的功能，如插補(bǔ)、位置控制、機(jī)床相關(guān)邏輯和監(jiān)控等。后臺(tái)程序是一個(gè)循環(huán)執(zhí)行程序，一些實(shí)時(shí)性要求不高的功能，如輸入譯碼、數(shù)據(jù)處理等插補(bǔ)準(zhǔn)備工作和管

10、理程序等均由后臺(tái)程序承擔(dān)，又稱背景程序。 在背景程序循環(huán)運(yùn)行的過程中，前臺(tái)的實(shí)時(shí)中斷程序定時(shí)插入，兩者密切配合，共同完成零件加工任務(wù)。如圖2.7所示，程序一經(jīng)啟動(dòng)，經(jīng)過一段初始化程序后便進(jìn)入背景程序循環(huán)。 2022/8/7162中斷型軟件結(jié)構(gòu) 2中斷型軟件結(jié)構(gòu) 中斷型軟件結(jié)構(gòu)除了初始化程序之外，整個(gè)系統(tǒng)軟件的各種任務(wù)模塊被分別安排在不同級(jí)別的中斷程序中，整個(gè)軟件就是一個(gè)大的中斷系統(tǒng)。其管理的功能主要通過各級(jí)中斷服務(wù)程序之間的相互通信來解決。 中斷優(yōu)先級(jí)共8級(jí)，0級(jí)最低，7級(jí)最高，除了第4級(jí)為硬件中斷完成報(bào)警功能外，其余均為軟件中斷。 2022/8/717 2.3.2 CNC系統(tǒng)軟硬件的界面 在

11、早期的NC裝置中，數(shù)控系統(tǒng)的全部信息處理功能基本上都是由硬件完成的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)成為數(shù)控系統(tǒng)的主角，由軟件完成的數(shù)控功能逐漸增加。隨著功能要求的不同，不同產(chǎn)品的軟硬件界面是不一樣的，如圖2.8所示是三種典型CNC系統(tǒng)的軟硬件界面。2022/8/718三、CNC控制軟件的特點(diǎn) 2.3.3 CNC控制軟件的特點(diǎn) 1多任務(wù)并行處理 CNC是一個(gè)專用的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，它的系統(tǒng)程序包括管理和控制兩大任務(wù)。系統(tǒng)的管理這類程序?qū)崟r(shí)性要求不高；系統(tǒng)的控制包括譯碼、刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)、位置控制、開關(guān)量I/O控制等，這類程序完成實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的控制任務(wù)。 2實(shí)時(shí)中斷處理 CNC系統(tǒng)的中斷管理

12、主要靠硬件完成，而系統(tǒng)的中斷結(jié)構(gòu)取決于系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)，中斷類型主要有：一是外部中斷；二是內(nèi)部定時(shí)中斷，主要有插補(bǔ)周期定時(shí)中斷和位置采樣定時(shí)中斷；三是硬件故障中斷。 2022/8/7192.4 可編程控制器(PLC) 2.4 可編程控制器(PLC) 2.4.1 PLC的基本組成與工作方式 1PLC的基本組成 PLC實(shí)質(zhì)是一種專用計(jì)算機(jī)，它的組成形式基本上與微機(jī)相同，主要包括微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、用戶輸入輸出部分、輸入輸出擴(kuò)展接口、外圍設(shè)備以及電源等。對(duì)于內(nèi)裝型PLC、CPU、存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備、電源等部分一般與CNC裝置共用。如圖2.9所示為可編程控制器基本組成框圖。 2022/8/7202

13、PLC的工作方式 2PLC的工作方式 PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序，每一時(shí)刻執(zhí)行一條指令，由于相對(duì)于外部電氣信號(hào)有足夠的執(zhí)行速度，從宏觀上看是實(shí)時(shí)響應(yīng)的。對(duì)用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時(shí)掃描兩種，掃描過程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，如圖2.10所示。 2022/8/721二、PLC的分類 2.4.2 PLC的分類 (1)內(nèi)裝型PLC。 內(nèi)裝型PLC從屬于CNC裝置，PLC與CNC裝置之間的信號(hào)傳送在CNC裝置內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)。PLC與數(shù)控機(jī)床之間則通過CNC輸入輸出接口電路來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送，如圖2.11所示。 (2)獨(dú)立式PLC。 獨(dú)立型PLC又稱外裝型或

14、通用型PLC。對(duì)數(shù)控機(jī)床而言，獨(dú)立型PLC獨(dú)立于CNC裝置，具有完備的硬件結(jié)構(gòu)和軟件功能，能夠獨(dú)立完成規(guī)定的控制任務(wù)。采用獨(dú)立型PLC的CNC系統(tǒng)框圖如圖2.12所示。 基本的功能結(jié)構(gòu)如圖2.13所示。 2022/8/7222.5 數(shù)控機(jī)床檢測(cè)裝置 2.5 數(shù)控機(jī)床檢測(cè)裝置 2.5.1編碼器(碼盤) 編碼器又稱編碼盤或碼盤，是一種旋轉(zhuǎn)式測(cè)量元件，通常安裝在被檢測(cè)軸上，隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可將被測(cè)軸的機(jī)械角位移轉(zhuǎn)換成增量脈沖形式或絕對(duì)式的代碼形式。它具有精度高、結(jié)構(gòu)緊湊和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，常在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中作為角位移數(shù)字式檢測(cè)元件。 如圖2.14所示為編碼器與主軸安裝的兩種形式(即同軸和異軸安裝)

15、，主要作用是當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工螺紋時(shí)，用編碼器作為主軸位置信號(hào)的反饋元件，將發(fā)出的主軸轉(zhuǎn)角位置變化信號(hào)輸送給計(jì)算機(jī)，控制機(jī)床縱向或橫向電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)螺紋加工的目的。編碼器實(shí)物如圖3.16所示。 2022/8/723二、光電式編碼器 2.5.2 光電式編碼器 光電式編碼器是一種光電式非接觸式轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置。碼盤用透明及不透明區(qū)域按一定編碼構(gòu)成。根據(jù)其編碼方式的不同，可分為增量式光電編碼器和絕對(duì)式光電編碼器。 光電編碼器利用光電原理把機(jī)械角位移變換成電脈沖信號(hào)，是數(shù)控機(jī)床最常用的位置檢測(cè)元件。光電編碼器按輸出信號(hào)與對(duì)應(yīng)位置的關(guān)系，通常分為增量式光電編碼器、絕對(duì)式光電編碼器和混合式光電編碼器。 2022

16、/8/724 1光電式編碼器的結(jié)構(gòu) 如圖2.15所示為光電脈沖編碼器的結(jié)構(gòu)。 2光電編碼器的工作原理 增量式光電編碼器能夠把回轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)角速度準(zhǔn)確地測(cè)量出來，然后通過光電轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖數(shù)字量，然后由微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)或計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)得到角位移或直線位移量。絕對(duì)式光電脈沖編碼器可將被測(cè)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼來指示絕對(duì)位置而沒有累計(jì)誤差，是一種直接編碼式的測(cè)量裝置。 如圖2.16所示為增量式光電編碼器測(cè)量系統(tǒng)的原理圖。 2022/8/725 光電編碼器的安裝有兩種形式，一種是安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的非輸出軸端，稱為內(nèi)裝式編碼器，用于半閉環(huán)控制；另一種是安裝在傳動(dòng)鏈末端，稱為外置式編碼器

17、，用于閉環(huán)控制。光電編碼器的安裝要保證連接部位可靠、不松動(dòng)，否則會(huì)影響位置檢測(cè)精度，使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，并使機(jī)床產(chǎn)生振動(dòng)。 絕對(duì)式光電編碼器的光盤上有透光和不透光的編碼圖案，編碼方式可以有二進(jìn)制編碼、二進(jìn)制循環(huán)編碼、二至十進(jìn)制編碼等。絕對(duì)式光電編碼器通過讀取編碼盤上的編碼圖案來確定位置。 如圖2.17(a)所示為絕對(duì)式光電編碼器原理圖，圖2.17(b)是結(jié)構(gòu)圖。 隨著碼盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，光敏元件輸出的信號(hào)不是方波，而是近似正弦波。如圖2.18 2022/8/726 2.5.3 光柵 光柵是一種最常見的測(cè)量裝置，是在玻璃或金屬基體上均勻刻劃很多等節(jié)距的線紋而制成的。其制作工藝是在一塊長(zhǎng)形玻璃上用真空鍍膜的

18、方法鍍上一層不透光的金屬膜，再涂上一層均勻的感光材料，然后用照相腐蝕法制成等節(jié)距的透光和不透光相間的線紋，這些線紋與運(yùn)動(dòng)方向垂直，線紋間的距離為柵距，而單位長(zhǎng)度上的線紋數(shù)目稱為線紋密度。2022/8/727 1光柵的結(jié)構(gòu) 光柵裝置的結(jié)構(gòu)由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。光柵讀數(shù)頭由光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和驅(qū)動(dòng)線路組成。如圖2.19(a)所示為直線光柵實(shí)物圖例，如圖2.19(b)所示為垂直入射光柵讀數(shù)頭。如圖2.20所示為一光柵尺的簡(jiǎn)單示意圖。 2光柵的工作原理 如圖2.21所示為莫爾條紋。在安裝時(shí)，將兩塊柵距相同、黑白寬度相同的標(biāo)尺光柵和指示光柵刻線面平行放置，將指示光柵在其自身平面內(nèi)

19、傾斜一很小的角度，以便使它的刻線與標(biāo)尺光柵的刻線間保持一個(gè)很小的夾角。這樣，在光源的照射下，就形成了光柵刻線幾乎垂直的橫向明暗相同的寬條紋，即莫爾條紋。 如圖2.22所示為橫向莫爾條紋參數(shù)間的關(guān)系。 2022/8/7283光柵的種類 3光柵的種類 (1)物理光柵 刻線細(xì)且密，節(jié)距很小(200500條mm)，主要是利用光的衍射現(xiàn)象。常用于光譜分析和光波波長(zhǎng)測(cè)定。 (2)計(jì)量光柵 刻線較粗(25、50、100和250條mm)，主要是利用光的透射和反射現(xiàn)象。 (3)透射光柵 根據(jù)光柵的工作原理，玻璃透射光柵可分為莫爾條紋式光柵和透射直線式光柵兩類。 (4)反射光柵 其特點(diǎn)是標(biāo)尺光柵的線膨脹系數(shù)很容易

20、做到與機(jī)床材料一致；標(biāo)尺光柵的安裝和調(diào)整比較方便；安裝面積較?。灰子诮娱L(zhǎng)或制成整根的鋼帶長(zhǎng)光柵；不易碰碎。目前常用的線紋數(shù)為4、10、25和40條mm。 2022/8/7294光柵測(cè)量系統(tǒng) 4光柵測(cè)量系統(tǒng) (1)光柵測(cè)量的基本電路 光柵測(cè)量系統(tǒng)由光源、透鏡、光柵尺、光敏元件和一系列信號(hào)處理電路組成，如圖2.23所示。信號(hào)處理電路又包括放大、整形和鑒向倍頻。 (2)鑒向倍頻電路 在光柵檢測(cè)裝置中，將光源來的平行光調(diào)制后作用于光電元件上，從而得到與位移成比例的電信號(hào)。當(dāng)光柵移動(dòng)時(shí)，從光電元件上將獲得一正弦電流。 如圖2.24(a)所示，光敏元件2上得到的波形信號(hào)比光敏元件1上得到的波形信號(hào)超前。反

21、之，則滯后，如圖2.24(b)所示。這兩路信號(hào)經(jīng)放大整形后送鑒向倍頻電路，由鑒向環(huán)節(jié)判別出其移動(dòng)方向。 2022/8/730 2.5.4測(cè)速發(fā)電機(jī) 測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式速度檢測(cè)元件，可將輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸出，在數(shù)控系統(tǒng)的速度控制單元和位置控制單元中都得到應(yīng)用。尤其是常作為伺服電動(dòng)機(jī)的檢測(cè)傳感器，將伺服電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為輸出電壓或輸出脈沖與給定電壓或參考頻率進(jìn)行比較后，發(fā)出速度控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 結(jié)構(gòu)如圖2.25所示。圖2.26所示為直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出特性。 其優(yōu)點(diǎn)是易于得到線性的輸出特性而無相位誤差，因此適用于許多自控系統(tǒng)。缺點(diǎn)是換向器與電刷相對(duì)滑動(dòng)接觸，易造

22、成機(jī)械磨損。在數(shù)控系統(tǒng)中，測(cè)速發(fā)電機(jī)常用于伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量。 2022/8/73126 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.6 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 2.6.1伺服系統(tǒng)的概念 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是以機(jī)械位移為直接控制目標(biāo)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，也可稱為位置隨動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為伺服系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)主要有兩種：一種是進(jìn)給伺服系統(tǒng)，它控制機(jī)床坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以直線運(yùn)動(dòng)為主；另一種是主軸伺服系統(tǒng)，它控制主軸的切削運(yùn)動(dòng)，以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用可歸納如下: 放大CNC裝置的控制信號(hào)，具有功率輸出的能力。 根據(jù)CNC裝置發(fā)出的控制信號(hào)對(duì)機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度進(jìn)行控制。 2022/8/732二、對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求2.6.

23、2 對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求 l調(diào)速范圍要寬 2定位精度要高 3. 快速響應(yīng)，無超調(diào) 4低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強(qiáng) 5可靠性高2022/8/733三、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成 2.6.3 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成 l驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)電路接收CNC發(fā)出的指令，并將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)過功率放大后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速的大小由指令控制。 2執(zhí)行元件 采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通常是開環(huán)控制。 3傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 包括減速裝置和滾珠絲杠 4檢測(cè)元件及反饋電路 包括速度反饋和位置反饋，有旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器、光柵。在半閉環(huán)控制時(shí)速度反饋和位置反饋的檢測(cè)元件一般共用電動(dòng)機(jī)上的光電編碼器，對(duì)于全閉環(huán)控制則分別采用各自獨(dú)立的檢測(cè)元件。 20

24、22/8/734 2.6.4 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類 按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為液壓伺服系統(tǒng)、氣壓伺服系統(tǒng)和電氣伺服系統(tǒng)。 按執(zhí)行元件的類別分類可分為直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)、交流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)。 按有無檢測(cè)元件和反饋環(huán)節(jié)分類可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 按輸出被控制量的性質(zhì)分類可分為位置伺服系統(tǒng)、速度伺服系統(tǒng)。2022/8/735 2.6.5 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為開環(huán)和閉環(huán)控制兩類，開環(huán)控制與閉環(huán)控制的主要區(qū)別為是否采用了位置和速度檢測(cè)反饋元件組成了反饋系統(tǒng)。開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度低。閉環(huán)控制精度高，但構(gòu)成較復(fù)雜，是進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要形式。

25、l開環(huán)控制進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 開環(huán)控制（圖2.27）一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件。 2閉環(huán)控制進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 閉環(huán)控制一般采用伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，根據(jù)位置檢測(cè)元件所處在數(shù)控機(jī)床不同的位置，它可以分為半閉環(huán)（圖2.28）、全閉環(huán)（圖2.29）和混合閉環(huán)（圖2.30）三種。 2022/8/736 半閉環(huán)控制一般將檢測(cè)元件安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的非輸出軸端，伺服電動(dòng)機(jī)角位移通過滾珠絲杠等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)的直線或角位移。全閉環(huán)控制是將位置檢測(cè)元件安裝在機(jī)床工作臺(tái)或某些部件上，以獲取工作臺(tái)的實(shí)際位移量?；旌祥]環(huán)控制則采用半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制結(jié)合的方式。 2022/8/737六、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)

26、類型 2.6.6 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)類型 l進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用的伺服電機(jī) (1) 改進(jìn)型直流電機(jī)。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，過載能力較強(qiáng) (2) 小慣量直流電機(jī)。較好的快速性 (3)步進(jìn)電機(jī)。 (4)永磁直流伺服的電機(jī)?？稍诘退傧逻\(yùn)行 (5)無刷直流電機(jī)。電動(dòng)機(jī)的壽命大約提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。 (6)交流調(diào)速電機(jī)。 (7) 直線電動(dòng)機(jī)。此結(jié)構(gòu)無中間傳動(dòng)鏈，精度高、進(jìn)給快、無長(zhǎng)度限制；但散熱差，防護(hù)要求特別高。 2022/8/738 2主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī) 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)可采用直流電機(jī)，也可采用交流電機(jī)。與進(jìn)給驅(qū)動(dòng)不同的是，主軸電機(jī)的功率要求更大，對(duì)轉(zhuǎn)速要求更高，但對(duì)調(diào)速性能的要求卻遠(yuǎn)不如進(jìn)給驅(qū)動(dòng)那樣高。因此在主軸調(diào)速控制中

27、，除采用調(diào)壓調(diào)速外，還采用了弱磁升速的方法，進(jìn)一步提高其最高轉(zhuǎn)速。在主軸驅(qū)動(dòng)中，直流電機(jī)已逐漸被淘汰，目前均使用交流電機(jī)。由于受永磁體的限制，交流同步電機(jī)的功率不易做得很大，因此，目前在數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)中，均采用籠型感應(yīng)電機(jī)。2022/8/7392.7 數(shù)控系統(tǒng)診斷技術(shù)及維修 2.7 數(shù)控系統(tǒng)診斷技術(shù)及維修 2.7.1 裝置自診斷法 診斷程序就是對(duì)數(shù)控機(jī)床各部分包括CNC系統(tǒng)本身進(jìn)行狀態(tài)或故障監(jiān)測(cè)的軟件，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，可利用該診斷程序診斷出故障源范圍及其具體位置。 l啟動(dòng)自診斷(初始化診斷) 診斷內(nèi)容有CPU、ROM、RAM、EPROM、I0接口單元，CRTMDI單元(手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入)、紙

28、帶閱讀機(jī)、軟盤單元等裝置或外設(shè)。 2. 在線診斷(后臺(tái)診斷) 指CNC系統(tǒng)通過系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)CNC系統(tǒng)本身及與CNC裝置相連的各進(jìn)給伺服單元、伺服電動(dòng)機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動(dòng)機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)診斷檢查。 2022/8/740 例如，從德國某公司引進(jìn)的一臺(tái)數(shù)控鏜銑床，NC系統(tǒng)為西門子的SINUMERIK 8MC，在數(shù)控模塊MSI00上的四個(gè)紅色發(fā)光二極管M、IO、S、PC指示故障存在的原因。同時(shí)，操作盤上的CRT監(jiān)視器顯示報(bào)警號(hào)，指出故障原因。 (1)故障現(xiàn)象 Z軸運(yùn)行抖動(dòng)，瞬間出現(xiàn)NCI23號(hào)報(bào)警，機(jī)床隨即停止運(yùn)行。根據(jù)報(bào)警號(hào)查閱報(bào)警內(nèi)容表，顯示報(bào)警原因是

29、跟蹤誤差超出了機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定的規(guī)定值，同時(shí)提示造成此報(bào)警的可能原因： 位置測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)元件與機(jī)械位移部分連接不良； 傳動(dòng)部件出現(xiàn)間隙； 位置閉環(huán)放大系數(shù)KV(即增益)不匹配。 2022/8/741 (2)檢查分析 經(jīng)初步檢查，粗定為原因，使得Z軸(方滑枕)運(yùn)行過程中產(chǎn)生負(fù)載擾動(dòng)而造成位置閉環(huán)振蕩。照此分析排除如下：修改原Z軸的機(jī)床設(shè)定環(huán)節(jié)(TEN152)的數(shù)據(jù)，將原值S1333改為S800，即降低了放大系數(shù)，有助于位置閉環(huán)的穩(wěn)定性。經(jīng)試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)雖振動(dòng)現(xiàn)象明顯減弱，但未徹底消除，這說明是第原因，即機(jī)械傳動(dòng)出現(xiàn)間隙的可能性增大，可能是滑枕楔鐵松動(dòng)造成滾珠絲杠或螺母竄動(dòng)。對(duì)機(jī)床各部位采取先易后難，先外

30、后內(nèi)逐一否定的辦法，最后找到真正的故障源：滾珠絲杠螺母背帽松動(dòng)，使傳動(dòng)出現(xiàn)間隙。當(dāng)Z軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于間隙造成負(fù)載擾動(dòng)，導(dǎo)致位置閉環(huán)振蕩而出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。 (3)故障排除調(diào)整好間隙，緊固松動(dòng)的背帽，并將機(jī)床設(shè)定環(huán)節(jié)TEN152的數(shù)據(jù)恢復(fù)到原值，故障消除。2022/8/742 3離線檢查 具體做法是：將運(yùn)行控制計(jì)算機(jī)和與之相連的外部設(shè)備斷開，啟動(dòng)運(yùn)行各控制部分的自診斷程序(與系統(tǒng)運(yùn)行控制程序分開的程序)，有時(shí)還需要專門設(shè)計(jì)一些檢測(cè)線路。診斷時(shí)，把整個(gè)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)診斷區(qū)(基本上按功能劃分，有時(shí)也根據(jù)線路插件板劃分)，由診斷計(jì)算機(jī)向診斷區(qū)發(fā)送測(cè)試碼，然后觀測(cè)被診斷對(duì)象的響應(yīng)，并與標(biāo)準(zhǔn)比較，判斷有無故障

31、及進(jìn)行故障定位。 2022/8/743二、常規(guī)檢查法 2.7.2 常規(guī)檢查法 外觀檢查是指依靠人的五官等感覺器官并借助于一些簡(jiǎn)單的儀器來尋找機(jī)床故障的原因。這種方法在維修中是常用的，也是首先采用的。“先外后內(nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障時(shí)應(yīng)先采取看、聞、嗅、摸等方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種方法可迅速找到故障原因，而采用其他方法要花費(fèi)許多時(shí)間，甚至一時(shí)解決不了。2022/8/744三、機(jī)、液、電綜合分析法 2.7.3 機(jī)、液、電綜合分析法 數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)、電、液一體化的產(chǎn)品，它應(yīng)用了精密機(jī)械、液壓技術(shù)、電氣技術(shù)、微電子技術(shù)等，對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障分析也要從機(jī)、液、電不同的

32、角度對(duì)同一故障進(jìn)行分析診斷，可以避免片面性，少走彎路。最后確認(rèn)是機(jī)、液、電中的哪一個(gè)系統(tǒng)有問題。以便在哪個(gè)系統(tǒng)中做進(jìn)一步的診斷及排除故障。2022/8/745四、備件替換法 2.7.4 備件替換法 將有相同功能的兩塊板互相交換(一塊好的，一塊被懷疑是壞的)，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移，還是故障依舊來判斷被懷疑板。這些板是指印制線路板、模塊、集成電路芯片或元器件。若沒有備用電路板或組件，可把故障區(qū)與無故障區(qū)的相同的電路板或組件互相交換，然后觀察故障排除及轉(zhuǎn)移情況，也可得到確診。 注意：必須斷電后才能更換電路板或組件；有些電路板，例如PLC的IO板上有地址開關(guān)，交換時(shí)要相應(yīng)改變?cè)O(shè)置值；有些電路板上有

33、跳線及橋接調(diào)整電阻、電容，也應(yīng)與原板相同，方可交換；模塊的輸入輸出必須相同。以驅(qū)動(dòng)器為例，型號(hào)要相同，若不同，則要考慮接口、功率的影響，避免故障擴(kuò)大。2022/8/7461“替換”方法的使用范圍 “替換”是電氣修理中常用的一種方法，主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和方便。 1“替換”方法的使用范圍 在電氣修理中，采用“替換”方法來檢查判斷故障應(yīng)注意應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)一些比較簡(jiǎn)單的電器，如接觸器、繼電器、開關(guān)、保護(hù)電器及其它各種單一電器，在對(duì)其有懷疑而一時(shí)又不能確定故障部位的情況下，使用效果較好。而在由電子元件組成的各種電路板、控制器、功率放大器及所接的負(fù)載，替換時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，如果無現(xiàn)成的備件替換，需從相同的其它設(shè)備上

34、拆卸時(shí)更應(yīng)慎重從事，以避免故障沒找到，替換上的新部件又損壞，造成新的故障。2022/8/747 2“替換”中的注意點(diǎn) (1)低壓電器的替換應(yīng)注意電壓、電流和其他有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并盡量采用相同規(guī)格的替換。 (2)電子元件的替換，如果沒有相同的，應(yīng)采用技術(shù)參數(shù)相近的，而且主要參數(shù)最好能勝過原來的。 (3)拆卸時(shí)應(yīng)對(duì)各部分做好記錄，特別是接線較多的地方，可防止反饋錯(cuò)誤引起的人為故障。 (4)在有反饋環(huán)節(jié)的線路中，更換時(shí)要注意信號(hào)的極性，以防反饋錯(cuò)誤引起其他的故障。 (5)在需要從其他設(shè)備上拆卸相同的備件替換時(shí)，要注意方法，不要在拆卸中造成被拆件損壞。如果替換電路板，在新板換上前要檢查一下使用的電壓是

35、否正常。2022/8/748 3“替換”前應(yīng)做的工作 在確定對(duì)某一部分要進(jìn)行替換前，應(yīng)認(rèn)真檢查與其連接的有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。確認(rèn)無故障后才能將新的替換上去，防止外部故障引起替換上去的部件損壞。 2022/8/749 2.7.5 電路板參數(shù)測(cè)試對(duì)比法 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，采用常規(guī)電工檢測(cè)儀器、工具，按系統(tǒng)電路圖及機(jī)床電路圖，對(duì)故障部分的電壓、電源、脈沖信號(hào)等進(jìn)行實(shí)測(cè)，在各電路板的測(cè)試端子上進(jìn)行電壓值及波形的測(cè)試，與正常值和正常波形進(jìn)行比較。若無原始記錄，也可與對(duì)應(yīng)無故障區(qū)的相同的電路板比較，從而確診故障電路板是否發(fā)生故障。如電源的輸入電壓超限，應(yīng)對(duì)電源監(jiān)控，以排除其它原因。如發(fā)生位置控制環(huán)故

36、障，可用示波器檢查測(cè)量回路的信號(hào)狀態(tài)，或用示波器觀察其信號(hào)輸出是否缺相，有無干擾。2022/8/750五、更新建立法 2.7.6 更新建立法 當(dāng)CNC或PLC裝置由于電網(wǎng)干擾，或其他偶然原因發(fā)生異常情況或死機(jī)時(shí)，應(yīng)清除有關(guān)內(nèi)存區(qū)，重新進(jìn)行冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)。并對(duì)CNC參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，便可排除故障。2022/8/751六、升溫，降溫法 2.7.7 升溫，降溫法 當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)或者環(huán)境溫度比較高時(shí)，機(jī)床容易出現(xiàn)軟件故障。這時(shí)可用電熱風(fēng)或紅外燈直接照射可疑的電路板或組件，人為通過采用升溫法加速一些高溫參數(shù)差的元器件惡化(要注意元器件的溫度參數(shù))，產(chǎn)生“癥狀”出來，從而確定有問題的組件或元器件。2

37、022/8/752七、拉偏電源法 2.7.8 拉偏電源法 有些不定期出現(xiàn)的軟故障與外界電網(wǎng)電壓波動(dòng)有關(guān)。當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)此類故障時(shí)，可把電源電壓人為地調(diào)高或調(diào)低，模擬惡劣的條件讓故障容易暴露。2022/8/753八、分段優(yōu)選法 2.7.9 分段優(yōu)選法 電纜斷路或短路故障的查找，有時(shí)非常困難，特別是大型數(shù)控機(jī)床各軸的行程都很長(zhǎng)，有時(shí)電樞到機(jī)床去的電纜要分幾段，每段有幾十米長(zhǎng)，這時(shí)應(yīng)用優(yōu)選法從中部分分段校線查找故障點(diǎn)，可以加快速度。有時(shí)PLC的+24V端子對(duì)地短路，此端子上接有上百個(gè)輸入開關(guān)，單個(gè)檢查太慢，也可用優(yōu)選法，一半、一半的檢查短路點(diǎn)在哪一半中，然后把有問題的一半再一分為二進(jìn)行查找從而大大加快速

38、度。2022/8/754九、功能程序測(cè)試法 2.7.10 功能程序測(cè)試法 功能程序測(cè)試法是將所維修數(shù)控系統(tǒng)G、M、S、T、F功能的全部使用指令編寫出一個(gè)試驗(yàn)程序，并存儲(chǔ)在軟盤上。在故障診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定哪個(gè)功能不良或喪失。 應(yīng)用場(chǎng)合：機(jī)床加工造成廢品而一時(shí)無法確定是編程、操作不當(dāng)，還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)；數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障，一時(shí)難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠地執(zhí)行各加工指令?？蛇B續(xù)循環(huán)執(zhí)行功能測(cè)試程序來診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用時(shí)或數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。2022/8/755十、參數(shù)檢查法 2.7.11 參數(shù)檢查法 數(shù)控機(jī)床的參數(shù)是經(jīng)過一

39、系列試驗(yàn)、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)。例如工作范圍、軸動(dòng)態(tài)參數(shù)，數(shù)據(jù)需要根據(jù)具體的控制對(duì)象而修改。這種可讀寫的存儲(chǔ)器有電池保持的RAM、EPROM、F1ashROM、硬盤等。 應(yīng)用場(chǎng)合：對(duì)于電池保持的RAM，一旦電池電壓不足(一般電池2-3年需更換)或機(jī)床長(zhǎng)期閑置或外部干擾會(huì)使參數(shù)丟失或混亂，從而使系統(tǒng)不能正常工作。EPROM、Flash ROM由于不需要電池，在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用越來越普遍。當(dāng)機(jī)床長(zhǎng)期閑置或無緣無故出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或有故障而無應(yīng)答時(shí)，就要根據(jù)故障特征檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)。2022/8/756十一、隔離法 2.7.12 隔離法 隔離法是指將控制回路斷開，從而達(dá)到縮小查找故障區(qū)域的目的。在機(jī)床

40、維修時(shí)為了防止故障擴(kuò)大，需切斷某些部件的電源，也經(jīng)常采用此法。2022/8/757十二、接口狀態(tài)顯示診斷法 2.7.13 接口狀態(tài)顯示診斷法 接口是連接CNC系統(tǒng)、PLC、機(jī)床本體的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)是信息傳遞和控制的要道，通過接口的狀態(tài)信息(通“1”、斷“0”)，若系統(tǒng)帶有分立的PLC時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生故障后，首先應(yīng)判斷故障是出現(xiàn)在CNC系統(tǒng)內(nèi)部，還是在PLC或機(jī)床(MT)側(cè)。這就要求熟悉CNC與PLC之間信息交換的內(nèi)容，必須熟悉各測(cè)量反饋元件的位置、作用及發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象與后果。搞清楚某一個(gè)動(dòng)作不執(zhí)行是由于CNC沒有給PLC指令，還是由于CNC給了PLC指令而PLC未執(zhí)行，或是由于PLC無準(zhǔn)備好應(yīng)答信號(hào)

41、，CNC不可能提供該指令等。2022/8/758十三、測(cè)量比較法 2.7.14 測(cè)量比較法 這種方法是利用印制線路板上預(yù)先設(shè)置的檢查用端子，確定該部分電路工作是否正常，通過實(shí)測(cè)這些端子的電壓值或波形與正常時(shí)的電壓值及波形比較，來分析故障原因和部位。甚至，可在正常線路板上人為地制造一些故障(如斷開連線或短路，拔去插組件等)，以判斷真正的故障原因。2022/8/759十四、利用系統(tǒng)的自診斷功能判斷法 2.7.15 利用系統(tǒng)的自診斷功能判斷法 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)尤其是全功能數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自診斷能力，通過實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的各部分的工作，及時(shí)判斷故障，給出報(bào)警信息，并做出相應(yīng)的動(dòng)作，避免發(fā)生事故。然而有時(shí)

42、硬件發(fā)生故障時(shí)，就無法報(bào)警，有的數(shù)控系統(tǒng)可通過發(fā)光數(shù)碼管不同的閃爍頻率或不同的組合做出相應(yīng)的指示。這些指示配合使用就可以較好地幫助維修人員準(zhǔn)確地診斷出故障板的位置。2022/8/760十五、邏輯線路追蹤法(原理分析法) 2.7.16 邏輯線路追蹤法(原理分析法) 邏輯線路追蹤法就是通過追蹤與故障相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，從中找到故障單元，根據(jù)CNC系統(tǒng)原理圖(即組成原理)，從前往后或從后往前地檢查有關(guān)信號(hào)的有無、性質(zhì)、大小及不同運(yùn)行方式的狀態(tài)，與正常情況比較，看有什么差異或是否符合邏輯關(guān)系。對(duì)于“串聯(lián)”線路，發(fā)生故障時(shí)，所有的元件或連接線都值得懷疑。 對(duì)比較長(zhǎng)的“串聯(lián)”回路，可從中間開始向兩個(gè)方向追蹤，直到找到故障單元為止。對(duì)于兩個(gè)相同的線路，可以對(duì)它們進(jìn)行部分地交換試驗(yàn)。這種方法類似于把一個(gè)電機(jī)從其電源上拆下，接到另一個(gè)電源上試驗(yàn)電機(jī)。類似地，可以在這個(gè)電源上另接一個(gè)電機(jī)試驗(yàn)電源，這樣可以判斷出電機(jī)有問題還是電源有問題。但是對(duì)數(shù)控機(jī)床來說，問題就沒有這么簡(jiǎn)單，交換一個(gè)單元，