數(shù)控設備故障診斷與維修課件

2023年1月14日1現(xiàn)代數(shù)控設備故障診斷與維修中航工業(yè)黎明運行保障中心王洪義2023年1月14日2一、數(shù)控機床的結構特點1.1數(shù)控機床的組成1.1.1數(shù)控機床的的整體結構信息載體輔助控制系統(tǒng)坐標伺服系統(tǒng)計算機數(shù)控裝置反饋系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng)機床本體數(shù)控機床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電動機及拖動、運動控制、檢測等技術為一體的自動化設備。數(shù)控機床的基本組成包括:信息載體、計算機數(shù)控裝置、坐標伺服系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)、位置和速度檢測反饋系統(tǒng)以及過程檢測的自適應控制系統(tǒng)及機床本體等七部分組成,見圖1-1。位置檢測速度檢測過程檢測圖1-1數(shù)控機床組成2023年1月14日3一、數(shù)控機床的結構特點1.1數(shù)控機床的組成1.1.2計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的概念

數(shù)控技術，簡稱數(shù)控（NumericalControl—NC），是利用數(shù)字化信息對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)都采用了計算機進行控制，因此也可以稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)（ComputerNumericalControl–CNC）計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）主要由微型計算機、外圍設備和機床控制裝置三大部分組成，而CNC的工作就在于硬件和軟件的組合，見圖1-2。外圍設備控制面板顯示器鍵盤機床機床控制裝置微型計算機位置控制速度控制邏輯狀態(tài)控制微處理器內部存儲器I/O接口坐標電機傳輸接口圖1–2計算機數(shù)控系統(tǒng)PMC,CNC與數(shù)控機床的關系內嵌式一、數(shù)控設備的基本概念2023年1月14日41.1數(shù)控機床的組成獨立式一、數(shù)控設備的基本概念PMC,CNC與數(shù)控機床的關系2023年1月14日51.1數(shù)控機床的組成6一、數(shù)控設備的基本概念主機

主機即數(shù)控機床的機床部分。當主軸驅動系統(tǒng)和坐標伺服系統(tǒng)接收到計算機發(fā)出的動作信號以后，開始驅動機床的主軸、工作臺和刀具去定位或按程序中所指定的軌跡進行動作，并配以必要的機械、液壓、氣壓、冷卻液、中心潤滑等動作，按照要求的形狀和尺寸去完成零件的切削加工。坐標軸氣壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)主軸/電主軸潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)自動排屑系統(tǒng)工作臺制冷系統(tǒng)換刀系統(tǒng)2023年1月14日1.1.3數(shù)控機床主機的組成1.1數(shù)控機床的組成目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結構上都有各自的特點。

這些結構特點來源于系統(tǒng)初始設計的基本要求和工程設計的思路。對于不同的生產廠家來說，在設計思想上也可能各有千秋。有的系統(tǒng)采用小板結構，便于板子更換和靈活結合，而有的系統(tǒng)則趨向大板結構，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構成是十分相似的。1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介一、數(shù)控設備的基本概念2023年1月14日781.2.1西門子數(shù)控系統(tǒng)功能系列基本系列810D802Sbaseline802Cbaseline&

SimoDriveBaseline840D802DV2.1802DBaseline性能價格一、數(shù)控設備的基本概念1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介840Dsl802Dsl升級2023年1月14日2023年1月14日91.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介SINUMERIK802S/SINUMERIK802C一、數(shù)控設備的基本概念SINUMERIK802S和SINUMERIK802C是專門為低端CNC機床市場而開發(fā)的經濟犁CNC控制系統(tǒng)。其特性如下:

獨立的操作面板OP020)及NC部分(ECU)

結構緊湊機床調試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機床匹配更快速、更容易簡單而友好的編程界面，保證了生產的快速進行，優(yōu)化了機床的使用。SINUMERIK802S/802C由以下部件組成2023年1月14日101.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介一、數(shù)控設備的基本概念SINUMERIK802D將所有CNC、PLC、HMI和通訊任務集成于一個單一的部件。免維護的硬件集成了PROFIBUS接口用于連接伺服驅動和I/O模塊，并具有速裝結構的超薄操作面板。SINUMERIK802D可控制最多4個數(shù)字進給軸和1個主軸。802D配備SIMODRIVE611UE和帶編碼器的1FK7伺服電機做為進給驅動系統(tǒng)。SIMODRIVE611UE具有模塊化設計和PROFIBUS接口。因而各軸驅動的功率模塊獨立配置。另外，主軸也可以通過模擬接口控制，這種通用的方案也適用于簡易型機床。SINUMERIK802D由以下部件組成SINUMERIK802D/SINUMERIK802Dbaseline2023年1月14日111.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介一、數(shù)控設備的基本概念在數(shù)字化控制領域，SINUMERIK810D將數(shù)控系統(tǒng)與驅動控制系統(tǒng)作為一個不可分割的部分集成在同一塊板子上。更明確的說，就是SINUMERIK810D系統(tǒng)中沒有驅動接口!這得益于在多層電路板上采用了最人性化和一致性集成方法。整個控制系統(tǒng)的硬件和軟件都集成在專用門陣列集成電路芯片中。該系統(tǒng)可控制高達六個軸。甚至可以按照您的需要，分別控制4個進給軸和2個主軸。除了標準的電機外，產品也可以裝配同步軸、線性電機和力矩電機。SINUMERIK810D由以下部件組成SINUMERIK810Dpowerline2023年1月14日12SINUMERIK840DpowerlineSINUMERIK840D由以下部件組成SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)是西門子公司在數(shù)控領域的創(chuàng)新技術與先進理念的最佳體現(xiàn)，通過系統(tǒng)的不同設定，可以在復雜的工作平臺上適用于車、銑、鉆、磨等各種加工工藝和控制技術。SINUMERIK840D與SIMODRIVE611數(shù)字驅動系統(tǒng)以及SIMATICS7PLC一起構成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適用于各種復雜加工任務和控制精度。一、數(shù)控設備的基本概念1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介2023年1月14日13SINUMERIK802Ds1是一款結構緊湊的控制系統(tǒng).它將數(shù)控系統(tǒng)中的所有模塊(CNC.PLC和HMI)都集成在同一控制單元中。創(chuàng)新性的系統(tǒng)規(guī)劃與驅動設計.配以智能化接口.使得SINUMERIK802Ds1可以連接多達六軸數(shù)字驅動.為您提供更高的生產效率和更大的靈活性。SINUMERIK802Ds1強大而豐富的功能.使得它成為各種車削、銑削、鉆削、磨削以及沖壓應用的理想選擇。SINUMERIK802Dsl1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介SINUMERIK802Dsl由以下部件組成一、數(shù)控設備的基本概念

1.2.2FANUC（日本發(fā)那科）數(shù)控系統(tǒng)高性能數(shù)控系統(tǒng)FS15-BFS15i中檔性能數(shù)控系統(tǒng)4-24軸復合機床納米加工機床高精密加工機床3-8軸0.0001mm加工機床一般性能數(shù)控系統(tǒng)2-4軸一般的加工機床0.001mm運動控制系統(tǒng)1-6軸直線插補傳送線或滑臺通用運動控制器FS16-CFS16iFS18-CFS18iFS0-CFS21-BFS21iFSOi-AFSOiB/CFSOiMatePowerMate一、數(shù)控設備的基本概念2023年1月14日141.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介2023年1月14日15FANUC的CNC系統(tǒng)0i-B/0iMate-B是高可靠性、高性價比的系統(tǒng)。自2003年推出以來，獲得了用戶好評。其特點是結構緊湊，連接簡單：使用了高速串行伺服總線（用光纜連接）和串行I/O數(shù)據(jù)口，有以太網口。用該系統(tǒng)的機床可以單機運行，也可以方便地入網用于柔性加工生產線。該系統(tǒng)使用了FANUC最新的αis伺服電動機，這種電機的加速特性好，短期過載倍數(shù)可達4倍。伺服控制軟件采用了HRV3，其電流環(huán)的控制周期為125ms。伺服控制周期的縮短可以提高伺服增益，提高伺服傳動的剛性和跟隨性，從而可提高工件的加工形狀精度。另外，CNC的控制軟件中有多項提高插補速度、提高精度等先行控制功能（G05和G08），因此，0i-B非常適合于高精度模具加工機床。1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介FANUC數(shù)控系統(tǒng)0i-B和0iMate-B一、數(shù)控設備的基本概念2023年1月14日16SINUMERIK840Dsl的原理說明一、數(shù)控設備的基本概念FANUC數(shù)控系統(tǒng)0i-B和0iMate-B由以下部件組成1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介2023年1月14日170i-C系統(tǒng)有新版和舊版之分，2種版本的系統(tǒng)除了系統(tǒng)軟件不一樣，硬件結構也有了變化：（1）舊版系統(tǒng)的CPU卡、顯卡、模擬主軸卡均為單獨的模塊。改版后的新版系統(tǒng)其CPU卡、模擬主軸卡集成在系統(tǒng)主板上，顯卡集成在軸卡上。新版系統(tǒng)的標準配置主要有三塊板：主板、F-ROM/SRAM卡、軸卡。對于不同的訂貨需要，主板型號也不一樣，主要根據(jù)CPU卡、PMC、模擬主軸的選擇上。（2）電源模塊方面，舊版系統(tǒng)的電源模塊位于主板上。新版系統(tǒng)的電源則位于側板上，由于系統(tǒng)有零插槽和兩插槽的區(qū)別，電源模塊在容量及外形上也有區(qū)別。（3）改版后的新版系統(tǒng)，主板上存有CNCIDINFORMATION，在F-ROM中追加了OPRM-INF文件，該OPRM-INF文件為每臺系統(tǒng)的特有文件，文件中包含了系統(tǒng)的基本功能及追加的選擇功能和系統(tǒng)主板CPU中的CNCIDINFORMATION的信息。因此，嚴禁對此OPRM-INF文件進行刪除、拷貝等操作。1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介一、數(shù)控設備的基本概念FANUC數(shù)控系統(tǒng)0i-C系列2023年1月14日181.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介一、數(shù)控設備的基本概念FANUC0i-C系列由以下部件組成2023年1月14日191.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介一、數(shù)控設備的基本概念FANUC數(shù)控系統(tǒng)16i/18i/21i-MB系統(tǒng)構成16i/18i/21i系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)主板安裝的位置分為2種：一種是圖中的一體型的結構（系統(tǒng)主板安裝在顯示器后面），另一種是分離型的結構（系統(tǒng)主板安裝在機床的電氣柜里面）FANUC16i/18i/21i-MB系統(tǒng)由以下部件組成2023年1月14日20海德漢數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展過程一、數(shù)控設備的基本概念1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介

1.2.3海德漢數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)2023年1月14日21一、數(shù)控設備的基本概念海德漢iTNC530數(shù)控系統(tǒng)iTNC530是海德漢公司久經市場驗證的高端數(shù)控系統(tǒng)，主要具有如下特點：友好的界面、面向車間的編程方法，對話式編程和SmarT.NC編程。更短的程序段處理時間(0.5ms)和優(yōu)異的輪廓加工精度。優(yōu)異的五軸加工特性—刀具中心點管理和傾斜加工面功能，使加工速度、精度、表面光潔度達到良好的統(tǒng)一。DCM動態(tài)碰撞監(jiān)控功能—解決了多軸加工復雜的干涉碰撞實時檢查問題iTNC530最新功能AFC自適應進給控制功能—減少加工時間、監(jiān)控刀具、減少機床故障率。DXF轉換—導入DXF文件，直接生成加工程序，使CAD/CAM與數(shù)控加工無縫集成。對話格式編程—無需記憶G代碼，清晰的提問和提示可幫助用戶輸入加工程序，SmarT.NC使編程前所未有的簡易。TNCGuide—在控制系統(tǒng)中提供在線幫助，方便在機編程查詢全局程序參數(shù)設置—特別適合于大型模具再加工過程中進行設置變換iTNC的34049x-04版NC數(shù)控軟件為機床制造商和用戶提供了一系列新增功能。這些新功能使數(shù)控系統(tǒng)操作更簡單，機床工作更安全。1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介2023年1月14日22一、數(shù)控設備的基本概念1.2常用數(shù)控系統(tǒng)簡介1.3數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng)的基本形式

數(shù)控機床所采用的伺服進給系統(tǒng)按控制系統(tǒng)的結構可以分為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制、閉環(huán)控制。

1)開環(huán)數(shù)控機床其數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的，沒有檢測反饋裝置對運動部件的實際位移量進行檢測，不能進行運動誤差的校正，因此步進電機的步距角誤差、齒輪和絲杠組成的傳動鏈誤差都將直接影響加工零件的精度。

2)半閉環(huán)數(shù)控機床這類機床的檢測元件裝在驅動電機或傳動絲杠的端部，可間接測量執(zhí)行部件的實際位置或位移。這種系統(tǒng)的閉環(huán)環(huán)路內不包括機械傳動環(huán)節(jié)，控制系統(tǒng)的調試十分方便，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。

3）全閉環(huán)數(shù)控機床

這類機床的位置檢測裝置安裝在進給系統(tǒng)末段端的執(zhí)行部件上，該位置檢測裝置可實測進給系統(tǒng)的位移量或位置。數(shù)控裝置將位移指令與工作臺端測得的實際位置反饋信號進行比較，根據(jù)其差值不斷控制運動，使運動部件嚴格按照實際需要的位移量運動；還可利用測速元器件隨時測得驅動電機的轉速，將速度反饋信號與速度指令信號相比較，對驅動電機的轉速隨時進行修正。這類機床的運動精度主要取決于檢測裝置的精度，與機械傳動鏈的誤差無關，因此可以消除由于傳動部件制造過程中存在的精度誤差給工件加工帶來的影響。2023年1月14日23一、數(shù)控設備的基本概念開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)電機機械執(zhí)行部件A相、B相C相、…f、nCNC插補指令脈沖頻率f脈沖個數(shù)n換算脈沖環(huán)形分配變換功率放大無位置反饋（測量），信號流是單向的（數(shù)控裝置→進給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。但精度相對閉環(huán)系統(tǒng)來講不高，其精度主要取決于伺服驅動系統(tǒng)和機械傳動機構的性能和精度。開環(huán)系統(tǒng)通常使用步進電動機。在開環(huán)系統(tǒng)中，插補脈沖經功率放大后直接控制步進電動機，由輸出脈沖的頻率來控制步進電動機的速度，由輸出脈沖的數(shù)量來控制工作臺的位置。其定位精度一般為0.01～0.005mm。這類系統(tǒng)具有結構簡單、工作穩(wěn)定、調試方便、維修簡單、價格低廉等優(yōu)點，在精度和速度要求不高、驅動力矩不大的場合得到廣泛應用。一般用于經濟型數(shù)控機床。2023年1月14日24一、數(shù)控設備的基本概念1.3數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng)的基本形式2023年1月14日25-半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調節(jié)器速度控制調節(jié)與驅動檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機機械執(zhí)行部件CNC插補指令實際位置反饋實際速度反饋半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點是從驅動裝置(常用伺服電機)或絲杠引出，采樣旋轉角度進行檢測，不是直接檢測運動部件的實際位置，而是由位置檢測元件間接測量工作臺的位置。由位置反饋信號來調節(jié)伺服電動機的速度。由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運動誤差難以消除。因此，其精度較閉環(huán)差，較開環(huán)好。但可對這類誤差進行補償，因而仍可獲得滿意的精度。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結構簡單、調試方便、精度也較高，因而在現(xiàn)代CNC機床中得到了廣泛應用。一、數(shù)控設備的基本概念1.3數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng)的基本形式2023年1月14日26

全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調節(jié)器速度控制調節(jié)與驅動檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機機械執(zhí)行部件CNC插補指令實際位置反饋實際速度反饋閉環(huán)系統(tǒng)通常使用直流伺服電動機或交流伺服電動機。全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖的虛線所示，直接對運動部件的實際位置進行檢測。在閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，由速度檢測元件來測量電動機的速度，由位置檢測元件來測量工作臺的位置，由速度和位置反饋信號來調節(jié)伺服電動機的速度和工作臺的位置。因此從理論上講，可以消除整個驅動和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動量。具有很高的位置控制精度。其定位精度一般為0.001～0.003mm。由于位置環(huán)內的許多機械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設計、安裝和調試都相當困難。該系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機床等。在閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，由速度檢測元件來測量電動機的速度，由位置檢測元件來測量工作臺的位置，由速度和位置反饋信號來調節(jié)伺服電動機的速度和工作臺的位置。因此從理論上講，可以消除整個驅動和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動量。具有很高的位置控制精度。其定位精度一般為0.001～0.003mm。一、數(shù)控設備的基本概念1.3數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng)的基本形式2023年1月14日27二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法當發(fā)生故障時，為了更快的恢復機床，首先應詳細了解故障的情況，然后進行妥善處理。2.1.1發(fā)生故障時的處理方法何時發(fā)生故障？進行了什么操作？故障內容？掌握的故障情況妥善的處理恢復1）系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)沒有反應，電源不能接通：原因：

1）外部電源沒有提供，缺相或外部形成了短路

2）電源的保護裝置跳閘形成了電源開路

3）PLC的地址錯誤或者互鎖裝置使電源不能正常接通

4）系統(tǒng)上電按鈕接觸不良或脫落

5）元氣件的損壞引起的故障（熔斷器熔斷、浪涌吸收器的短路等）2）電源模塊故障分析原因：1）整流橋損壞引起電源短路2）續(xù)流二極管損壞引起的短路3）電源模塊外部電源短路4）濾波電容損壞引起的故障5）供電電源功率不足使電源模塊不能正常工作二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

282023年1月14日2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2.1.2電源引起的故障2023年1月14日29

3）強電部分接通后，馬上跳閘原因1：機床設計時選擇的空氣開關容量過小，或空氣開關的電流選擇撥碼開關選擇了一個較小的電流。原因2：機床上使用了較大功率的變頻器或伺服驅動，并且在變頻器或伺服驅動的電源進線前沒有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅動在上強電時電流有較大的波動，超過了空氣開關的限定電流，引起跳閘。2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

1）系統(tǒng)上電后無顯示或黑屏原因：1）顯示模塊損壞，

2）顯示模塊電源不良或沒有接通

3）顯示屏由于電壓過高被燒壞

4）系統(tǒng)顯示屏亮度調節(jié)調節(jié)過暗2）系統(tǒng)上電后花屏或亂碼原因：1）系統(tǒng)文件被破壞

2）系統(tǒng)內存不足

3）外部干擾3）系統(tǒng)上電后，NC電源指示燈亮但是屏幕無顯示或黑屏原因：1）顯示模塊損壞

2）顯示模塊電源不良或沒有接通

3）顯示屏由于電壓過高被燒壞

4）系統(tǒng)顯示屏亮度調節(jié)調節(jié)過暗二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日302.1.3系統(tǒng)顯示故障2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日314）運行或操作中出現(xiàn)死機或重新啟動原因：

1）參數(shù)設置錯誤或參數(shù)設置不當所引起

2）同時運行了系統(tǒng)以外的其他內存駐留程序；

3）系統(tǒng)文件受到破壞或者感染了病毒

4）電源功率不夠5）系統(tǒng)上電后，屏幕顯示高亮但沒有內容原因：

1）

系統(tǒng)顯示屏亮度調節(jié)調節(jié)過亮

2）系統(tǒng)文件被破壞或者感染了病毒

3）顯示控制板出現(xiàn)故障6）系統(tǒng)上電后，屏幕顯示暗淡但是可以正常操作，系統(tǒng)運行正常原因：

1）系統(tǒng)顯示屏亮度調節(jié)調節(jié)過暗

2）顯示器或顯示器的燈管損壞

3）顯示控制板出現(xiàn)故障

5）系統(tǒng)元器件受到損害2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日327）主軸有轉速但CRT速度無顯示原因：

1）主軸編碼器損壞

2）主軸編碼器電纜脫落或斷線

3）系統(tǒng)參數(shù)設置不對，編碼器反饋的接口不對或者沒有選擇主軸控制的有關功能

8）主軸實際轉速與所發(fā)指令不符原因：

1）主軸編碼器每轉脈沖數(shù)設置錯誤確認主軸編碼器每轉脈沖數(shù)是否設置正確。

2）PLC程序錯誤。 檢查PLC程序中主軸速度和D/A輸出部分的程序；

3）速度控制信號電纜連接錯誤2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日331）典型CNC軟件裝置的結構：

CNC系統(tǒng)軟件有管理軟件和控制軟件組成。管理軟件包括輸入、I/O處理、顯示、診斷等?？刂栖浖ㄗg碼、刀具補償、速度處理、插補計算、位置控制等。數(shù)控系統(tǒng)的軟件結構和數(shù)控系統(tǒng)的硬件結構兩者相互配合，共同完成數(shù)控系統(tǒng)的具體功能。早期的CNC裝置，數(shù)控功能全部由硬件實現(xiàn)，而現(xiàn)在的數(shù)控功能則由軟件和硬件共同完成。目前數(shù)控系統(tǒng)的軟件一般有兩種結構：前后臺結構和中斷型結構：所謂前后臺型是指在一個定時采樣周期中，前臺任務開銷一部分時間，后臺任務開銷剩余部分的時間，共同完成數(shù)控加工任務。前臺任務一般設計成中斷服務程序。2.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2.1.4CNC常見故障分析2）不能進入系統(tǒng)，運行系統(tǒng)時，系統(tǒng)界面出不出來原因：1）可能是系統(tǒng)文件被病毒破壞或丟失，可能是計算機被病毒破壞，也可能是系統(tǒng)軟件中文件損壞了或丟失了。 重新安裝數(shù)控系統(tǒng)，將計算機的CMOS設為A盤啟動；插入干凈的軟盤啟動系統(tǒng)后，重新安裝數(shù)控系統(tǒng)。2）電子盤或硬盤物理損壞電子盤或硬盤在頻繁的讀寫中有可能損壞，這時應該修復或更換電子盤或硬盤；3）系統(tǒng)CMOS設置不對二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日342.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日352.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2）運行或操作中出現(xiàn)死機或重新啟動原因：

1）參數(shù)設置不當； 2）同時運行了系統(tǒng)以外的其他內存駐留程序； 3）正從軟盤或網絡調用較大的程序； 4）從已損壞的軟盤上調用程序； 5）系統(tǒng)文件被破壞。系統(tǒng)在通訊時或用磁盤進行考貝文件時，有可能感染病毒，用殺毒軟件檢查軟件系統(tǒng)清除病毒或者重新安裝系統(tǒng)軟件進行修復。3）系統(tǒng)出現(xiàn)亂碼原因：1）參數(shù)設置不合理2）系統(tǒng)內存不足3）操作不當4）參數(shù)設置不當5）系統(tǒng)發(fā)生溢出

4）操作鍵盤不能輸入或部分不能輸入原因：1）控制鍵盤芯片出現(xiàn)問題2）系統(tǒng)文件被破壞，3）主板電路出現(xiàn)問題4）CPU出現(xiàn)故障，

5）輸入輸出不正常原因：1）I/O單元出現(xiàn)故障2）外部干擾3）I/O控制板電源沒有接通或電壓不穩(wěn)6）系統(tǒng)網絡連接不正常

原因：1）系統(tǒng)參數(shù)設置或文件配置不正確 2）通訊電纜出現(xiàn)問題，通訊電纜不能夠過長，以免引起信號的衰減引起故障。 3）硬件故障通訊網口出現(xiàn)故障或網卡出現(xiàn)故障，可以用置換法判斷出現(xiàn)問題的部位。

二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日362.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日372.1數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法7）數(shù)據(jù)輸入輸出接口（RS-232）不能夠正常工作原因：

1）系統(tǒng)的外部輸入輸出設備的設定錯誤或硬件出現(xiàn)了故障在進行通訊時，操作者首先確認外部的通訊設備是否完好，電源是否正常，2）參數(shù)設置的錯誤 通訊時需要將外部設備的參數(shù)與數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)相匹配，如波特率、停止位必須設成一致才能夠正常通訊。外部通訊端口必須于硬件相對應。3）通訊電纜出現(xiàn)問題 不同的數(shù)控系統(tǒng)，通訊電纜的管角定義可能不一致，如果管角焊接錯誤或者是虛焊等，通訊將不能正常完成。另外通訊電纜不能夠過長，以免引起信號的衰減引起故障。8）系統(tǒng)參數(shù)設定、調整錯誤引起的故障

系統(tǒng)參數(shù)的設定很重要，如果系統(tǒng)參數(shù)設置錯誤，就會引發(fā)各種各樣的故障現(xiàn)象如：系統(tǒng)不能正常啟動；不能正常運行；螺紋加工不能夠進行；系統(tǒng)顯示不正常；死機等。2023年1月14日382.2.1對伺服進給系統(tǒng)的要求1.調速范圍寬2.定位精度高3.有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性4.快速響應，無超調為了保證生產率和加工質量，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應特性，即要求跟蹤指令信號的響應要快，因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時，要求加、減加速度足夠大，縮短進給系統(tǒng)的過渡過程時間，減小輪廓過渡誤差5.低速大轉矩，過載能力強一般來說，伺服驅動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內1.5倍以上的過載能力，在短時間內可以過載4～6倍而不損壞。6.可靠性高要求數(shù)控機床的進給驅動系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好，具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應能力和很強的抗干擾的能力。

2.2伺服驅動的故障診斷與維修二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

7.對電機的要求1）從最低速到最高速電機都能平穩(wěn)運轉，轉矩波動要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速時，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。2）電機應具有大的較長時間的過載能力，以滿足低速大轉矩的要求。一般直流伺服電機要求在數(shù)分鐘內過載4～6倍而不損壞。3）為了滿足快速響應的要求，電機應有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓。4）電機應能承受頻繁啟、制動和反轉。2023年1月14日392.2伺服驅動的故障診斷與維修二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日402.3伺服系統(tǒng)故障分析的一般思路

故障分析的正確思路，首先是來自于對系統(tǒng)組成及其工作原理的認識。前述各種類型伺服系統(tǒng)框圖示意目的，是突出它們各自系統(tǒng)的組成特點——即它們的“個性”。在修前技術準備時，快速查閱技術資料，就應該找出設備的特殊性，以便具體分析時注意這些“個性”——即“注重個性”。面對眾多的類型，又需要掌握它們的共同特性，即“歸納共性”。因為，在故障大定位階段，關心的是共同的、大的獨立環(huán)節(jié)——共性的東西。下面從典型的全閉環(huán)伺服系統(tǒng)框圖出發(fā)，來確立一般伺服系統(tǒng)故障的分析思路。二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

圖

普通全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的組成框圖

2023年1月14日41二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2.3伺服系統(tǒng)故障分析的一般思路2023年1月14日42

由圖可見，閉環(huán)伺服系統(tǒng)是由三條鏈路構成的：

主鏈，是圖中由粗箭頭連接的系統(tǒng)。包括了：從面板控制鍵、主板、伺服控制與驅動單元、伺服電機、傳動裝置與制動裝置，直到工作臺或驅動軸等環(huán)節(jié)。它包括了機械裝置與電氣裝置。如果是數(shù)字式伺服單元，電氣結構就包括硬件與軟件(主要是參數(shù)設置)。因此，伺服系統(tǒng)的可能故障，除了機械故障(包括液/氣壓系統(tǒng)故障)外，其電氣結構還可能存在硬件故障與軟件故障。2.3伺服系統(tǒng)故障分析的一般思路二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日43

反饋鏈，三個(閉環(huán)的)反饋回路分別具有各自的傳感器、反饋信號處理裝置以及傳感器電源與信號復合電纜。其中，各處理裝置，一般都在對應的控制器上。檢測傳感器的電源供給輸入與檢測信號的反饋輸出，都是經過電纜與控制器上處理器的I/O接口連接的。所以，一般講反饋回路的硬件包括了檢測傳感器、連接電纜(包括屏蔽與接地)與控制器反饋接口電路。它們都可能成為伺服系統(tǒng)控制類故障的成因。2.3伺服系統(tǒng)故障分析的一般思路二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日44

控制器容易受各種電磁干擾。由此可以引起控制類故障現(xiàn)象：

機床不動作、誤動作、失控(伺服電機暴走、超程與各種超差、伺服停止時的軸振動)、程序中斷、突然停機(多種報警或者無報警停機、過流/過壓/欠壓/伺服沒有準備好等報警)，以及加工誤差大等故障現(xiàn)象。2.3伺服系統(tǒng)故障分析的一般思路二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日452.4伺服控制系統(tǒng)軟件報警的處理2.4.1可將伺服控制系統(tǒng)的軟件報警分成兩大類。第一類：關于操作出錯(例如未初始化)、程序中移位過大、伺服板堆棧溢流/出、內存出錯、等待超時等報警。①這些報警，一般是可以用復位法來消除的報警。但是，有的系統(tǒng)就不能用復位法消除此類報警。例如，F(xiàn)ADAL加工中心出現(xiàn)#19軸伺服卡上堆棧溢出是指：存儲CPU指令直到執(zhí)行為止的期間內發(fā)生的溢流。所以成因就涉及伺服軸卡或CPU卡等故障。需要運行診斷程序來判斷定位。②如果此類報警反復出現(xiàn)，則需要根據(jù)報警內容查看與修改程序或修改參數(shù)設置。③出現(xiàn)等待超時，不僅與參數(shù)設置范圍是否合適(在調試階段)有關，還可能與造成反饋信號傳遞的阻塞、信道接觸不良、污染、阻抗過大或者電機過載或過熱保護電器動作將反饋輸入信號短接等硬件故障有關。二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日46

2.4.2CRT顯示“進給保持”

CRT顯示“進給保持”時，控制面板上進給保持燈必定點亮，“進給保持”鍵必定壓合，所有的進給軸都不可啟動。對于CRT上顯示“進給保持”的軟件報警信息，涉及的故障成因可以是軟性也可以是硬性故障。因此，首先應該進行故障類型判別?！葯z查該鍵能否釋放？如可，釋放之，按JOG鍵，手動將軸移開現(xiàn)位將軸返回，以保證無危險后，才可重新啟動軸。如果該鍵不可釋放，可利用調用參數(shù)設置畫面了解相關參數(shù)設置(主鏈中：急停、進給保持與制動釋放等)是否有誤。調用自診斷實時狀態(tài)畫面，應該先檢查有關信號實時狀態(tài)是否正常。采用接口信號分析法進行故障大定位。如果實時狀態(tài)參數(shù)不正常，檢查相關開關或器件是否良好。如果器件良好，則應該檢查信號反饋回路以及接口電路。2.4伺服控制系統(tǒng)軟件報警的處理二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日472.5直流主軸控制系統(tǒng)常見的故障2.5.1主軸電動機不轉

造成這類故障的原因有：1）印制線路板表面太臟或內部電路接觸不良。2）觸發(fā)脈沖電路故障，晶閘管無觸發(fā)脈沖產生3）機床未給出主軸旋轉信號、電動機動力線電線或主軸控制單元與電動機連線不良。4）機械連接脫落，如高/低檔齒輪切換用的力和齒嚙合不良。5）機床負載太大。6）控制信號為滿足主軸旋轉的條件，如轉向信號、速度給定電壓為輸入。二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

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2.5.2主軸電動機振動或噪聲過大

造成這類故障的原因有：1）系統(tǒng)電源或相序不對（缺相、相序不正確或電壓不正常）。2）電流反饋回路調整不當。3）驅動器上的增益調整電路或顫動調整電路的調整不當。4）驅動器上的電源開關設定錯誤（如50/60HZ切換開關設定錯誤等）。5）電動機軸承故障、主軸電動機和主軸之間離合器故障。6）主軸負荷過大等；2.5直流主軸控制系統(tǒng)常見的故障二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

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2.5.3發(fā)生過流報警造成這類故障的原因有：1）驅動器電流極限設定錯誤。2）觸發(fā)電路的同步觸發(fā)脈沖不正確。3）主軸電動機的點數(shù)線圈內部存在局部短路。4）驅動器的控制電源（+/-15v或0～15v電壓）存在故障。

2.5.4速度偏差過大

引起速度偏差的原因有：1）機床切削負荷太重。2）速度調節(jié)器或測速反饋回路的設定調節(jié)不當。3）主軸負載過大、機械傳動系統(tǒng)不良或制動器為松開。4）電流調節(jié)器或電流反饋回路的設定調節(jié)不當。2.5直流主軸控制系統(tǒng)常見的故障二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

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2.5.5熔斷器熔絲熔斷產生此故障的原因可能有：1）驅動器控制印刷電路板不良2）電動機不良，如：電樞線短路、電樞繞組短路或局部短路，電樞線對地短路等等。3）測速發(fā)電機不良4）輸入電源相序不正確5）輸入電源存在缺相。

2.5直流主軸控制系統(tǒng)常見的故障二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

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2.5.6速度達不到最高轉速引起這類故障的原因主要有：1）電動機勵磁電流調整過大。2）勵磁控制回路存在不良。3）晶閘管整流部分太臟，造成直流母線電壓過低或絕緣性能降低。2.5.7主軸在加/減速時工作不正常引起此故障的原因可能有：1）電動機加/減速電流計先設定、調整不當。2）電流反饋回路設定、調整不當。3）加/減速回路時間常數(shù)設定不當或電動機/負載間的慣量不匹配。4）機械傳動系統(tǒng)不良。2.5直流主軸控制系統(tǒng)常見的故障二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日52維修實例故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，配套SIEMENS6RA26**系列直流主軸驅動器，開機后顯示主軸報警。分析與處理過程：檢查SIEMENS6RA26**系列直流主軸驅動器，發(fā)現(xiàn)報警的含義與提示是“電源故障”，其可能的原因有：1）電源相序接反。2）電源缺相，相位不正確。3）電源電壓低于額定值的80%。測量驅動器輸入電壓正常，相序正確，但主驅動仍有報警，因此可能的原因是電源板存在故障。檢查確認故障原因為印制電路板存在虛焊，導致了同步電源的電壓降低，引起了電源報警。重新焊接后電壓恢復正常，報警消失，機床恢復正常。2.5直流主軸控制系統(tǒng)常見的故障二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日532.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷當主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常有三種表現(xiàn)形式：1.CRT或操作面板上顯示報警內容或報警信息2.是在主軸驅動裝置上用報警燈或數(shù)碼管顯示主軸驅動裝置的故障；3.主軸工作不正常，但無任何報警信息。主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：1.過載原因：切削用量過大，頻繁正、反轉等均可引起過載報警具體表現(xiàn)為：主軸電動機過熱主軸驅動裝置顯示過電流報警等。二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日542.主軸不能轉動電氣系統(tǒng)原因：1）檢查CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出2）檢查使能信號是否接通:通過CNC顯示器觀察I/O狀態(tài);分析機床PLC梯形圖（或流程圖），以確定主軸的啟動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足。3）主軸電動機動力線斷裂或主軸控制單元連接不良。4）機床負載過大。5）主軸驅動裝置故障。6）主軸電機故障。

2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

四、主軸驅動系統(tǒng)的故障診斷與維修2023年1月14日553.主軸轉速異?；蜣D速不穩(wěn)定當主軸轉速超過技術要求所規(guī)定的范圍，原因：1）CNC系統(tǒng)輸出的主軸轉速模擬量(通常為0～±10v)沒有達到與轉速指令對應的值，或速度指令錯誤。2）CNC系統(tǒng)中D/A變換器故障。3）主軸轉速模擬量中有干擾噪聲。4）測速裝置有故障或速度反饋信號斷線。5）電動機過載。6）電動機不良（包括勵磁喪失）。7）主軸驅動裝置故障。2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷4.電氣方面的原因：1）電源缺相或電源電壓不正常。2）控制單元上的電源開關設定（50/60Hz切換）錯誤。3）伺服單元上的增益電路和顫抖電路調整不好（或設置不當）4）電流反饋回路未調整好。5）三相輸入的相序不對。

2023年1月14日562.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日575.機械方面的原因：1）主軸箱與床身的連接螺釘松動。2）軸承預緊力不夠或預緊螺釘松動，間隙過大，使之產生軸向竄動，應重新調查。3）軸承損壞，應更換軸承。4）主軸部件上動平衡不好，應重新調整動平衡。5）齒輪有嚴重損傷，或此輪嚙合間隙過大，應更換此輪或調整嚙合間隙。6）潤滑不良，因油不足，應改善潤滑條件，使?jié)櫥统渥恪?/p>

2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

7）主軸與主軸電機的連接皮帶過緊，應移動電機座調整皮帶使松緊度合適。8）連接主軸與電機的連軸器故障。9）主軸負荷太大。例：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在加工過程中，發(fā)現(xiàn)在端面加工時，表面出現(xiàn)周期性波紋。分析與處理過程：數(shù)控車床端面加工時，表面出現(xiàn)皺紋的原因很多，在機械方面如：刀具、絲杠、主軸等部件的安裝不良、機床的精度不足等等都可能產生以上問題。2023年1月14日582.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

但該機床為周期性出現(xiàn)，且有一定規(guī)律，根據(jù)通常的情況，應于主軸的位置監(jiān)測系統(tǒng)有關，但仔細檢查機床主軸各部分，卻未發(fā)現(xiàn)任何不良。檢查該機床的機械傳動裝置，其結構是伺服電動機與滾珠絲杠間通過齒形帶進行聯(lián)接，位置反饋編碼器采用的是分離型布置。檢查發(fā)現(xiàn)X軸的分離是編碼器安裝位置與絲杠不同心，存在偏心，即：編碼器軸心線與絲杠中心不在同一直線上，從而造成了X軸移動過程中的編碼器的旋轉不均勻，反映到加工中，則出現(xiàn)周期性波紋。重新安裝、調整編碼器后，機床恢復正常。

4.2交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷2023年1月14日59二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日60

6.主軸加/減速時工作不正常1）減速極限電路調整不良。2）電流反饋回路不良。3）加/減速回路時間常數(shù)設定和負載貫量不匹配。4）驅動器再生制動電路故障。5）傳動帶連接不良。7.外界干擾屏蔽或接地措施不良，主軸轉速指令信號或反饋信號受到干擾，使主軸驅動出現(xiàn)隨機和無規(guī)律性的波動。判別有無干擾的方法是：當主軸轉速指令為零時，主軸仍往復擺動，調整零速平衡和漂移補償也不能消除故障。2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

1）CNC參數(shù)設置不當或編程錯誤造成主軸轉速控制信號輸出為某一固定值。2）D/A轉換電路故障。3）主軸驅動器速度模擬量輸入電路故障。

例：一臺配套某系統(tǒng)的立式加工中心，主軸在低速時（低于120r/min）時，S指令無效，主軸固定以120r/min轉速運轉。分析與處理過程：由于主軸在低速時固定以120r/min轉速運轉，可能的原因是主軸驅動器有120r/min的轉速模擬量輸入，或是主軸驅動器控制電路存在不良。8.主軸不能進行變速2023年1月14日612.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

為了判定故障原因，檢查CNC內部S代碼信號狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它與S指令值一一對應；但測量主軸驅動器的數(shù)模轉換輸出（測兩端CH2），發(fā)現(xiàn)即使是在S為0時，D/A轉換器雖然無數(shù)字輸入信號，但其輸出仍然為0.5V左右的電壓。由于本機床的最高轉速為2250r/min，對照下表看出，當D/A轉換器輸出0.5V左右時，電動機轉速應為120r/min左右，因此可以判定故障原因是D/A轉換器（型號：DAC80）損壞引起的。更換同型號的集成電路后，機床恢復正常。2023年1月14日622.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

數(shù)控車床加工螺紋，其實質是主軸的角位移與Z軸進給之間進行插補，主軸的角位移是通過主軸編碼器進行測量的，一般螺紋加工時，系統(tǒng)進行的是主軸每轉進給動作，要執(zhí)行每轉進給的指令，主軸必須有每轉一個脈沖的反饋信號，“亂牙”往往是由于主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步引起的，此外，還有以下原因：1）主軸編碼器或Z軸“零位脈沖”不良或受到干擾。2）主軸編碼器或連軸器松動（斷裂）。3）主軸編碼器信號線接地或屏蔽不良，被干擾。4）主軸轉速不穩(wěn)，有抖動。8.螺紋加工出現(xiàn)“亂牙”故障2023年1月14日632.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日645）主軸轉速尚未穩(wěn)定，就執(zhí)行了螺紋加工指令（G32），導致了主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步，造成“亂牙”。

例：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在G32車螺紋時，出現(xiàn)起始段螺紋“亂牙”的故障。分析與處理過程：數(shù)控車床加工螺紋，其實質是主軸的角位移與Z軸進給之間進行的插補，“亂牙”是由于主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步引起的。2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日65由于該機床使用的是變頻器作為主軸調速裝置，主軸速度為開環(huán)控制，在不同的負載下，主軸的起動時間不同，且起動時的主軸速度不穩(wěn)，轉速亦有相應的變化，導致了主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步。

解決以上故障的方法有如下兩種：1）通過在主軸旋轉指令（M03）后、螺紋加工指令（G32）前增加G04延時指令，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再開始螺紋加工。2）更改螺紋加工程序的起始點，使其離開工件一段距離，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再真正接觸工件，開始螺紋的加工。通過采用以上方法的任何一種都可以解決該例故障，實現(xiàn)正常的螺紋加工。2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

9.主軸定位點不穩(wěn)定或主軸不能定位2023年1月14日66主軸準停用于刀具交換、精鏜進、退刀及齒輪換檔等場合，有三種實現(xiàn)方式：1）機械準停控制由帶V型槽的定位盤和定位用的液壓缸配合動作。2）磁性傳感器的電器準?？刂瓢l(fā)磁體安裝在主軸后端，磁傳感器安裝在主軸箱上，其安裝位置決定了主軸的準停點，發(fā)磁體和磁傳感器之間的間隙為（1.5±0.5）mm。3）編碼器性的準?？刂仆ㄟ^主軸電動機內置安裝或在機床主軸上直接安裝一個光電編碼器來實現(xiàn)準停控制，準停角度可任意設定。二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷機床關機后，再次開機執(zhí)行主軸定位，定位位置與關機前不同，在完成定位后，只要不開機以后每次定位總是保持在該位置不變。每次關機后，重新定位，其定位點都不同，主軸可以在任意位置定位。因為主軸定位的過程，事實上是將主軸停止在編碼器“零位脈沖”不固定引起的。分析可能引起以上故障的原因有：1）編碼器固定不良，在旋轉過程中編碼器于主軸的相對位置在不斷變化。2）編碼器不良，無“零位脈沖”輸出或“零位脈沖”受到干擾。

2023年1月14日672.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3）編碼器連接錯誤。根據(jù)以上可能的原因，逐一檢查，排除了編碼器固定不良、編碼器不良的原因。進一步檢查編碼器的連接，發(fā)現(xiàn)該編碼器內部的“零位脈沖”Ua0與-Ua0引出線接反，重新連接后，故障排除。例2DM4600加工中心，在更換了主軸編碼器后，出現(xiàn)主軸定位時不斷振蕩，無法完成定位的故障。

分析：由于該機床更換了主軸位置編碼器，機床在執(zhí)行主軸定位時減速動作正確，分析故障原因應與主軸位置反饋極性有關，當位置反饋極性設定錯誤時，必然引起以上現(xiàn)象。

2023年1月14日682.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

更換主軸編碼器極性可以通過交換編碼器的輸出信號Ua1/Ua2，Ua1’/Ua2’進行，當編碼器定位由CNC控制時，也可以通過修改CNC機床參數(shù)進行，在本機床上通過修改主軸位置反饋極性參數(shù)（硬件配置參數(shù)中主軸編碼器的部件號），主軸定位恢復正常。2023年1月14日692.6交流伺服主軸驅動系統(tǒng)故障診斷二、數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日703.1.1SINUMERIK802D常見問題

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

1）MDI方式下再啟動,主軸不轉動

問題:802DPLCVersion01.03在MDI方式下,輸入"M03S1000",啟動后主軸轉動,然后換到JOG方式下,按"主軸停止"鍵主軸停止轉動,再按主軸方向鍵移動工作臺,最后轉回MDI方式下時,程序仍保留原來的"M03S1000",按"啟動"鍵時，主軸不轉動,而工作臺移動,回到點動前的位置。

解決:一種是先用“復位”鍵，將主軸停止后，再換到JOG方式移動工作臺。另一種方法是修改PLC，增加如下：

在手動V31000000.2轉到MDI或自動方式時，復位信號V30000000.0置位，延時100ms后，復位信號V30000000.0復位。2）802Dbaseline系統(tǒng)主軸無速度顯示

現(xiàn)象:802Dbaseline系統(tǒng)主軸無速度顯示。

解決:將參數(shù)MD13070[0]改成8000后，重新啟動系統(tǒng)。2023年1月14日713）機床出現(xiàn)報警,X軸出現(xiàn)飛車現(xiàn)象

問題:機床X軸伺服電機的編碼器(增量的)壞了,更換了一個同型號的編碼器.將電機裝到機床上,DRMEON后,機床出現(xiàn)如下報警27024/27013/27001/300911,X軸出現(xiàn)飛車現(xiàn)象.

解決:按照編碼器說明書安裝后,正常.

1FK6/1FT6電機編碼器除了作為速度反饋和位置反饋外,還有轉子位置識別信號.

下圖是編碼器反饋信號

因此,在更換編碼器時,要嚴格按照編碼器所帶說明書按步驟安裝.如果是絕對值編碼器,需要用示波器確認編碼器的安裝位置.編碼器反饋信號3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日723.1.2SINUMERIK802D常見系統(tǒng)報警1）ALM3000——急停急停報警是數(shù)控機床使用過程中最常見的一般報警。在系統(tǒng)準備未就緒、機床碰到急停擋塊或者按下了急停開關等情況下，均有可能產生急停報警，出現(xiàn)此報警后通?？蛇M行以下檢查和維修。(1)檢查機床上所有急停旋鈕，是否急停旋鈕沒有打開。(2)如果機床采用超程鏈沒計，檢查機床的行程開關是否被壓下，是否復位。(3)檢查伺服驅動、主軸驅動、液壓電機等主要工作電動機及主回路，是否因過載保護而產生急停報警。(4)檢查輸入電壓、24V電壓是否正常，可能因為電壓過低造成繼電器不能動作，使能信號無法給出。3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日732）ALM10621——軟限位超程802D數(shù)控機床通過參數(shù)MD36100和MD36110限定了工作臺在機床坐標系的移動范圍，如果當前機床坐標等于MD36100或MD36110中所設的數(shù)值，就會發(fā)出此報警，將工作臺向相反方向移動，移動出超程區(qū)后報警會自動消除。3）ALM10753——指令格式錯誤在非直線插補程序段中(如G02/G03)，同時編程了刀具半徑補償G41/G42指令，即出現(xiàn)了以下格式的指令:“G02G42X200Y50F80;”或“G03G41X100Y200F100;”只有在G00(快速移動)或者GO1(線性進給)的程序段中才可以使用G41/G42指令進行刀具半徑補償。4）ALM10754——指令格式錯誤在非直線插補程序段中，G02/G03與G40指令同時使用，即出現(xiàn)了以下格式的指令:“G03G40X100Y200F100;”或“G02G40X100Y200F100;”取消刀具半徑補償也只可以在直線移動程序段中進行。3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日745）ALM25050——輪廓監(jiān)控報警

坐標軸在運行過程中計算坐標軸每個插補點的位置值，該值與機床實際值的差值應在輪廓監(jiān)控區(qū)間(MD36400)的設定范圍內，否則就會出現(xiàn)25050號報警。出現(xiàn)該報警通常是伺服系統(tǒng)故障或機床機械傳動系統(tǒng)故障。因此，可以將電機與機械部分脫開來區(qū)分故障原因。重新啟動程序，如果沒有報警即表示電機工作正常，說明故障原因可能在機床機械傳動系統(tǒng)。此時應檢查絲杠、軸承安裝連接是否安全可靠，運行是否平滑沖擊，飛輪質量是否合適，是否存在較大的沖擊，檢查切削力、機械負載是否過大。如果重啟后依然出現(xiàn)該報警，那就說明該報警可能是由于伺服故障引起的，可從以下幾個方面檢查、調整:(1)改善轉速調節(jié)的優(yōu)化曲線，如減小速度環(huán)比例增益(MD32200)。(2)檢查軸最大加速度(MD32300)，如果軸加速度設定不正確，驅動器、電機無法提供合適的加、減速電流。(3)檢查輸入電壓是否在允許范圍內，檢查伺服變壓器的連接是否正確、可靠。3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日756）700016:驅動器未就緒驅動器未就緒是指伺服驅動器沒有將就緒信號傳入PLC，伺服沒有正常啟動，一般首先檢查操作面板上“伺服使能”按鍵是否按下，如果伺服使能不能加載，則需要打開電氣柜檢查電源模塊、控制模塊上有無其他報警。3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年1月14日763.1.3Sinumerik810D/840DHMI問題

1）840DOEM顯示故障

問題:

一臺德國進口的磨床，做NCU和PLC總清之后，MMC畫面怎么也顯示不出"STARTUP"功能軟鍵，無法進一步做數(shù)據(jù)恢復！NCU版本為571.2。

解決:機床制造廠家在HMI安裝使用PROGRAMPACKAGE等軟件編制的畫面，修改了HMI原有的菜單系統(tǒng)，所以請參考機床生產廠家的使用說明書，完成數(shù)據(jù)恢復操作。2）840D密碼問題

問題:立式加工中心840D數(shù)控系統(tǒng)，由于操作者更改系統(tǒng)密碼，而且把現(xiàn)在密碼忘記(制造商密碼)，請問有什么辦法知道現(xiàn)在密碼？

解決:

如果條件允許，可按下面的方法試試：

備份好NC,PLC數(shù)據(jù)

清NC數(shù)據(jù)

讀回備份的NC數(shù)據(jù)

此時，制造商的密碼又是SUNRISE了三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日773）840D取消屏保的方法

問題:840D系統(tǒng)，在調機過程中過10多分鐘840D就會出現(xiàn)屏幕保護，但我又不想讓他出現(xiàn)。請問怎么改變才不能讓它出現(xiàn)呀？

解決:

開F盤的mmc2.ini可以改變時間。

在系統(tǒng)上，按如下步驟操作：

Startup->MMC->Editor

編輯F:\MMC2\MMC.INI文件中MMCScreenOffTimeInMinutes=5;latencyforscreensaver將設定值改為0，即可。4）MMC103系統(tǒng)軟件恢復

問題:MMC103系統(tǒng)軟件恢復

解決:MMC103系統(tǒng)軟件(版本V05.03以后)恢復，依次如下操作：

系統(tǒng)啟動顯示startingwindows95時，按鍵6進入服務畫面后，選擇7：Backup/Restore，

輸密碼，(SUNRISEorEVENING）

選4：PartitionsBack/restorewithGhost（Locally）

選3：PartitionsRestore

用光標鍵選擇正確版本，提示reallyinstall?輸入Y，自動恢復開始三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日785）對機床軸進行零點調整，利用34100[0]和34210[0]進行調整與直接在34090參數(shù)里輸入偏置值，有什么區(qū)別？

問題:在對機床軸進行零點調整的時候，有時候利用34100[0]和34210[0]進行調整，但有時直接在34090參數(shù)里輸入偏置值，不知道這兩種方法有什么區(qū)別？

解決:

MD34100：REFP_SET_POS設定系統(tǒng)找到參考點后，屏幕上顯示的數(shù)值，即參考點數(shù)值。

MD34210：ENC_REFP_STATE用于絕對值編碼器的調整，調整時設為"1"，調整后系統(tǒng)自動改為"2"

MD34090：REFP_MOVE_DIST_CORR是將參考點偏移，即系統(tǒng)找到電機上或光柵尺上零標記后，額外移動的量。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日79

3.1.4.使用ghost軟件修復MMC102板的硬盤邏輯壞道一臺裝有西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的加工中心，其系統(tǒng)配置為NCU572.0軟件版本為V03.06.05、MMC102軟件版本為V03.06.10。開機啟動時顯示：按回車鍵確認后顯示：ApplicationErrorABNORMALPROGRAMTERMINATIONCLOSERegieWARNING:Application‘mbdde’didn’tpostInitcomplete！Press<enter>andcontinue…按回車鍵確認后，能進入加工區(qū)界面，但在通道狀態(tài)欄中顯示6個“？”，報警和信息行無任何顯示，進入診斷界面后無任何顯示、死機。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日80經過分析上述故障現(xiàn)象，MMC102板的硬盤上有邏輯壞道，造成報警文本文件丟失。一般可更換備份硬盤排除此故障，現(xiàn)介紹一種若沒有備份硬盤，使用ghost系統(tǒng)備份軟件修復此硬盤邏輯壞道的方法（ghost軟件具有修復硬盤邏輯壞道的功能）。機床關機斷電，將筆記本電腦硬盤從機床MMC102板上拆下。關閉一臺安裝有Windows操作系統(tǒng)的臺式計算機。切斷電源，打開機箱，將機床上硬盤通過插接式轉換電路板連接到第二主硬盤位置。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日81使用Ghost7.5軟件進行硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)備份計算機開機以后，運行Ghost7.5軟件，進入Ghost7.5軟件后，在Local中選擇“Partition”磁盤分區(qū)選項中的“ToImage”進行機床硬盤的C盤分區(qū)復制備份，按照屏幕提示依次選擇源盤即機床硬盤，要備份的硬盤分區(qū)，再選擇備份文件存放的路徑與文件名（起名創(chuàng)建），保存后臺式計算機的硬盤中?；剀嚧_定后，出現(xiàn)提示框點擊“Fast”少量壓縮，確認選擇“Yes”，即開始執(zhí)行復制。在復制時又出現(xiàn)提示“有壞語句是否繼續(xù)”，必須選擇“Yes”，又出現(xiàn)提示“忽視后面的壞語句”，必須選擇“No”，然后計算機自動完成硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)復制，在計算機硬盤中生成一個擴展名為gho的鏡像文件。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日82使用Ghost7.5軟件進行硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)恢復。計算機中運行Ghost7.5軟件后，在Local中選擇“Partition”磁盤分區(qū)選項中的“FormImage”進行機床硬盤的C盤分區(qū)恢復還原，按照屏幕提示依次選擇擴展名為gho的鏡像恢復還原文件，要恢復還原文件的機床硬盤及C盤分區(qū)，選擇“Yes”執(zhí)行完成機床硬盤的C盤分區(qū)恢復還原工作。退出Ghost7.5軟件，關閉計算機，將機床硬盤從臺式計算機上拆下。將剛修復的硬盤裝到機床MMC102板上，加電試機，機床能正常引導啟動，進入機床工作界面，試運行若干個加工程序，一切正常，證明硬盤修復成功。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日833.1.5Sinumerik840D軸的屏蔽處理數(shù)控系統(tǒng)在啟動時，要對硬件進行檢測，若電機或電纜損壞，將不能通過硬件檢測，有報警機床不能正常工作。為不停止生產，此時可將該軸進行屏蔽處理，轉換為虛擬軸，使機床可以繼續(xù)工作。例如屏蔽臥式加工中心機械手TC1軸，步驟如下：啟動界面中，輸入制造商級口令“SUNRISE”。改機械手TC1軸專用機床數(shù)據(jù)：30130CTRLOUT_TYPE=0，將控制輸出禁止輸出到端口；30200NUM_ENCS=0，將位置和速度反饋設為無編碼器；30240ENC_TYPE=0，將位置和速度反饋設為模擬反饋；三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日84修改完上述機床數(shù)據(jù)后，需做NCKRESET操作，西門子840D數(shù)控機床關機重啟，使修改后的機床數(shù)據(jù)生效。動配置中，屏蔽機械手TC1軸控制模塊：在驅動配置界面中，將TC1軸控制激活狀態(tài)改為“No”。這時，改軸就為虛擬軸，其相應的模塊和電機就可以拆除進行檢查維修，此時機床可以在沒有機械手的情況下，運行其他軸工作。但改軸還有顯示，如果不想顯示改軸，就需要修改通道機床數(shù)據(jù)。如果機械手TC1軸修復后要恢復，將上面的機床數(shù)據(jù)改回原來的值即可。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日853.1.6將全閉環(huán)控制軸轉換為半閉環(huán)控制軸在維修時會遇到位置檢測反饋元件如光柵尺損壞，此時可將全閉環(huán)控制軸轉換為半閉環(huán)控制軸，拆除光柵尺，使用電機編碼器作為位置檢測反饋元件，步驟如下：在啟動界面中，輸入制造商級口令“SUNRISE”修改此軸的軸專用機床數(shù)據(jù)30230ENC_INPUT_NR[0]=1，將編碼器按住在模塊的第一個上（電機測量口），若是光柵尺接在模塊的第二個口上（外部測量口），此值為2；31000ENC_IS_LINEAR[0]=0，測量單元元件不是光柵尺，若是光柵尺此值為1；31020ENC_RESOL[0]=2048，電機編碼器的線數(shù)，此值對光柵尺無意義；31040ENC_IS_DIRECT[0]=0，編碼器沒直接安裝在機床上；修改完上述機床數(shù)據(jù)后，需做NCKRESET操作，SIN840D數(shù)控系統(tǒng)關機重啟，使修改后的機床數(shù)據(jù)生效。這時，改軸就變?yōu)榘腴]環(huán)控制軸，可臨時使用機床，待光柵尺修復后，將上面的機床數(shù)據(jù)改回原來的值即可。三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日863.1.7使用計算機鍵盤代替損壞的操作面板

在西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的操作面板出現(xiàn)故障時，可臨時用計算機鍵盤替代，西門子840D數(shù)控系統(tǒng)專用鍵替代方法如下：操作面板計算機鍵盤8個水平軟鍵F1-F88個垂直軟鍵Shift+F1-F8回調按鍵F9擴展按鍵Shift+F9機床區(qū)按鍵Shift+F10操作區(qū)切換按鍵F10切換通道按鍵F11信息按鍵F12輸入按鍵回車鍵Enter報警確認按鍵Esc編輯/取消按鍵Insert選擇按鍵Toggle鍵NumLock關閉，小鍵盤“三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法2023年1月14日873.2日本FANUC數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法3.2.1FANUC0i系統(tǒng)常見無報警信息的故障排除診斷功能的使用數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障后，如無報警信息，通過系統(tǒng)的診斷畫面進行故障判斷。系統(tǒng)的診斷畫面在機床出現(xiàn)異常時，診斷功能提供的報警信號和監(jiān)控數(shù)據(jù)為故障判斷提供了判斷的依據(jù)。

調出診斷畫面的操作方法如下：在MDI按下“system”鍵

按下“診斷”軟鍵，調出診斷功能畫面三、典型數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修

2023年