數(shù)控系統(tǒng)的維護與管理

1、第三章 數(shù)控系統(tǒng)的維護與管理第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的功能及組成數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的靈魂。與數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)的功能部件包括可編程控制器、伺服系統(tǒng)、步進電機、伺服電機、直線電機、位置傳感器、數(shù)顯裝置、光柵、磁柵、球柵、玻璃光柵、光電編碼器、繼電器、接觸器等。著名企業(yè)有西門子、法那科、三菱、西班牙發(fā)格（北京發(fā)格）、海德漢、博世力士樂、奧地利RSF、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、凱恩帝、凱奇數(shù)控、航天數(shù)控、帝特馬、航天萬新、北成新控、寶倫數(shù)控、北京超同步、大連光洋、大連大森、綿陽圣維、南京華興、江蘇仁和、蘇州華新、南京新方達、成都廣泰、三英光電、藍拓、中達電通、圣鐵龍、開通、廣州光柵數(shù)顯、萊格光電、雷賽機電、珊星電腦。一

2、、數(shù)控系統(tǒng)的功能數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的控制指揮中心。機床的各個執(zhí)行部件在數(shù)控系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下有條不紊地工作，自動地按給定程序進行零件的加工。數(shù)控裝置有兩種類型：一種是完全由硬件邏輯電路構(gòu)成的專用硬件數(shù)控裝置即NC裝置；另一種是由計算機硬件和軟件組成的計算機數(shù)控裝置即CNC裝置。NC裝置是數(shù)控技術(shù)發(fā)展早期普通采用的數(shù)控裝置，現(xiàn)在已基本被CNC裝置取代。目前比較多采用的是微處理器數(shù)控系統(tǒng)，簡稱MNC，但習慣上仍稱為CNC系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)有多種系列，性能各異，但功能一般都可概括為基本功能和選擇功能。基本功能是系統(tǒng)必備的數(shù)控功能，選擇功能是可供用戶根據(jù)機床特點和工作用途進行選擇的功能。1、基本功能1）控

3、制軸功能 主要反映CNC裝置能夠控制的軸數(shù)以及能夠同時控制聯(lián)動的軸數(shù)。控制軸有移動軸和回轉(zhuǎn)軸，有基本軸和附加軸?？刂戚S數(shù)越多，特別是聯(lián)動軸數(shù)越多，CNC裝置就越復雜，編制其系統(tǒng)軟件就越復雜。如數(shù)控車床一般為兩軸聯(lián)動，數(shù)控銑床以及加工中心一般需要三軸或三軸以上聯(lián)動。2）準備功能 即G功能，是指機床動作方式的功能，主要有基本移動、程序暫停、坐標平面選擇、坐標設(shè)定、刀具補償、固定循環(huán)、基準點返回、公英制轉(zhuǎn)換、絕對值與相對值轉(zhuǎn)換等指令。它用字母G和后繼的兩位數(shù)字來表示，ISO標準對準備功能從G00G99的100種指令中，大部分進行了統(tǒng)一的標準定義，部分可由系統(tǒng)生產(chǎn)廠家根據(jù)特定的控制需要來定義。G代碼的

4、使用有模態(tài)（續(xù)效）和非模態(tài)（一次有效）兩種。3）插補功能 在數(shù)控機床中，刀具不能嚴格地按照要求加工的曲線運動，只能用折線軌跡逼近所要加工的曲線。插補（interpolation）定義：機床的數(shù)控系統(tǒng)依照一定方法確定刀具運動軌跡的過程。插補功能指CNC裝置可以實現(xiàn)各種曲線軌跡插補加工能力，如直線插補、圓弧插補、螺旋線插補、多坐標插補等。插補運算要求實時性很強，即計算速度要同時滿足機床坐標軸對進給速度和分辨率的要求（現(xiàn)今數(shù)控系統(tǒng)都具有預讀功能）。它可用硬件或軟件兩種方式實現(xiàn)，目前大部分系統(tǒng)都采用軟件插補方式。4）進給功能 一般用F代碼直接指定各軸的進給速度。主要包括下面幾種功能。A切削進給速度（每

5、分鐘進給量）：以每分鐘進給距離的形式指定刀具切削進給速度，用F字母和它后續(xù)的數(shù)值表示。ISO標準規(guī)定F1F5位，對于直線軸如F15000表示每分鐘進給速度是15000mm/min。對于回轉(zhuǎn)軸如F12表示每分鐘進給速度是120/min。B同步進給速度（每轉(zhuǎn)進給量）：即以機床主軸的每轉(zhuǎn)進給量規(guī)定進給速度。如0.01mm/r，只有主軸上裝有位置編碼器的機床才能指定同步進給速度。C快速進給速度：它通過參數(shù)設(shè)定，執(zhí)行G00指令時采用此速度，還可通過操作面板上的快速倍率開關(guān)調(diào)節(jié)此速度。D進給倍率：操作面板上設(shè)置了進給倍率開關(guān)，倍率一般在10200之間。使用倍率開關(guān)不修改程序中的F代碼，就可以改變機床的進給

6、速度，對每分鐘進給量和每轉(zhuǎn)進給量都有效。E刀具功能：包括選擇的刀具數(shù)量和種類、刀具的編碼方式、自動換刀的方式。用字母T和后繼24位數(shù)字來表示。F主軸功能：指設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速功能，用字母S和后繼的24位數(shù)字表示。有恒轉(zhuǎn)速和恒線速度兩種運轉(zhuǎn)方式，如S1200 表示主軸恒定轉(zhuǎn)速為每分鐘1200轉(zhuǎn)，對于具有恒線速控制功能的數(shù)控系統(tǒng)，則S后面的線速度是恒定的，隨著車削直徑的變化，根據(jù)給定線速度計算出主軸轉(zhuǎn)速，使得刀具瞬間的位置與工件表面保持恒定關(guān)系。用G96（恒線速控制指令），G97（指定主軸轉(zhuǎn)速）來配合S代碼來指定主軸的速度。主軸轉(zhuǎn)向用M03（正轉(zhuǎn)）、M04（反轉(zhuǎn)）、M05（停止）指定。機床操作面板上設(shè)有

7、主軸倍率開關(guān)，使用它可以不修改程序而改變主軸轉(zhuǎn)速。G輔助功能：即M功能，用字母M和它后繼的2位數(shù)字表示。ISO標準中規(guī)定了一部分M功能的意義。輔助功能可以用來規(guī)定主軸的起停和轉(zhuǎn)向、冷卻液的開關(guān)、刀庫的起停、刀具的更換、工件的夾緊與放松。H字符顯示功能：CNC裝置可通過CTR顯示器實現(xiàn)字符顯示，如顯示程序、參數(shù)、各種補償量、坐標位置和故障信息等。I自診斷功能：CNC裝置有各種診斷程序，可以防止故障的發(fā)生和擴大。在故障出現(xiàn)后便于迅速查明故障類型和部位，減少因故障引起的停機時間。2、選擇功能1）補償功能 CNC裝置可以對加工過程中由于刀具磨損或更換，以及機械傳動的絲杠螺距誤差和反向間隙所引起的加工誤

8、差予以補償。CNC裝置的存儲器中存放著刀具長度和半徑的相應補償量，加工時按補償量計算刀具的運動軌跡和坐標尺寸，從而加工出符合要求的零件。2）固定循環(huán)功能 指CNC裝置為常見的加工所編制的、可以多次循環(huán)加工的功能。調(diào)用固定循環(huán)前，用戶需選擇合適的切削用量和重復次數(shù)等參數(shù)，機床會按固定循環(huán)約定的功能進行加工。用戶若需編制適用于自己的固定循環(huán)，可借助用戶宏程序功能。3）圖形顯示功能 一般需要高分辨率的CRT顯示器。CNC裝置的CRT顯示器一般能顯示人機對話編程菜單、零件圖形、動態(tài)模擬刀具軌跡等。4）通信功能 CNC裝置通常帶有RS232接口，有的還有DNC接口、網(wǎng)卡等，設(shè)有緩沖存儲器，進行高速傳輸。

9、有點CNC裝置還能與自動制造協(xié)議MAP相連，進入工廠通信網(wǎng)絡，以適應FMS、CIMS的要求。DNC是Direct Numerical Control英文一詞的縮寫，中文意思：直接數(shù)字控制有很多CNC系統(tǒng)可實現(xiàn)一邊接收N/C程序一邊進行切削加工，這就是所謂的DNC，但不是所有的CNC系統(tǒng)都支持這一功能，有一些系統(tǒng)只是先將接收的加工程序存儲在系統(tǒng)內(nèi)存(Memory)里，而不能同時進行切削加工，這種傳輸形式一般叫塊(BLOCK)傳輸。5）人機對話編程功能 有助于編制復雜零件的程序。如藍圖編程，只要輸入圖樣上表示幾何尺寸的簡單命令，就能自動生成加工程序：對話式編程可根據(jù)引導圖和說明進行示教編程，并具有

10、工序、刀具、切削條件等自動選擇的智能功能。二、數(shù)控系統(tǒng)的組成及各部分的作用數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機床電氣邏輯控制裝置組成。（見書P74頁圖3.1）1、輸入/輸出裝置輸入/輸出裝置的作用是進行數(shù)控加工或運動控制程序、加工與控制數(shù)據(jù)、機床參數(shù)以及坐標軸位置、檢測開關(guān)的狀態(tài)等數(shù)據(jù)的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數(shù)控設(shè)備都必備的最基本的輸入輸出裝置。此外，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同，還可以配光電閱讀機或軟盤驅(qū)動器等。作為外圍設(shè)備，計算機是目前常用的輸入輸出裝置之一。2、數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它由輸入輸出接口線路、控制器、運算器和存儲器等部分組成。數(shù)控裝置的作用是將輸

11、入裝置輸入的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部的邏輯電路或控制軟件進行編譯、運算和處理，并輸出各種信息和指令，以控制機床的各部分進行規(guī)定的動作。在這些控制信息和指令中，最基本的是坐標軸的進給速度、進給方向和進給位移量指令。它經(jīng)插補運算后生成，提供給伺服驅(qū)動，經(jīng)驅(qū)動器放大，最終控制坐標軸的位移。它直接決定了刀具或坐標軸的移動軌跡。此外，根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備的不同，如：在數(shù)控機床上，還可能有主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和起、停指令；刀具的選擇和交換指令：冷卻、潤滑裝置的起、停指令；工件的松開、夾緊指令；工作臺的分度等輔助指令。在基本的數(shù)控系統(tǒng)中，它們是通過接口，以信號的形式提供給外部輔助控制裝置，由輔助控制裝置對以上信號進行必要的編譯

12、和邏輯運算，放大后驅(qū)動相應的執(zhí)行器件，帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的動作。3、伺服驅(qū)動裝置伺服驅(qū)動通常由伺服放大器(亦稱驅(qū)動器、伺服單元)和執(zhí)行機構(gòu)（伺服電動機）等部分組成。在數(shù)控機床上，目前一般都采用交流伺服電動機作為執(zhí)行機構(gòu)；在先進的高速加工機床上，已經(jīng)開始使用直線電動機。另外，在20世紀80年代以前生產(chǎn)的數(shù)控機床上，也有采用直流伺服電動機的情況；對于簡易數(shù)控機床，步進電動機也可以作為執(zhí)行器件。伺服放大器的形式?jīng)Q定于執(zhí)行器件，它必須與驅(qū)動電動機配套使用。4、機床電氣邏輯控制裝置 機床電氣邏輯控制裝置接收數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)控輔助功能控制的指令，進行機床操作面板及各種機床機電

13、控制/監(jiān)測機構(gòu)的邏輯處理和監(jiān)控，并為數(shù)控系統(tǒng)提供機床狀態(tài)和有關(guān)應答信號，在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中機床電器邏輯控制裝置已經(jīng)普遍采用可編程控制器（PLC），有內(nèi)裝式和外置式兩種類型。數(shù)控系統(tǒng)的組成決定于控制系統(tǒng)的性能和設(shè)備的具體控制要求，其配置和組成具有很大的區(qū)別，除加工程序的輸入輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動這三個最基本的組成部分外，還可能有更多的控制裝置。第二節(jié) FANUC 0i系統(tǒng)故障報警信息一、報警信息的查看方法數(shù)控系統(tǒng)可對其本身以及其相連的各種設(shè)備進行實時的自診斷。當數(shù)控機床出現(xiàn)不能保證正常運行的狀態(tài)或異常都可以通過數(shù)控系統(tǒng)強大的功能，對其數(shù)控系統(tǒng)自身及所連接的各種設(shè)備進行實時的自診斷。當數(shù)控機床

14、出現(xiàn)不能滿足保證正常運行的狀態(tài)或異常時，數(shù)控系統(tǒng)就會報警，并將在屏幕中顯示相關(guān)的報警信息及處理方法。這樣，就可以根據(jù)屏幕上顯示的內(nèi)容采取相應的措施。一般情況下，系統(tǒng)出現(xiàn)報警時，屏幕顯示就會跳轉(zhuǎn)到報警顯示屏幕，顯示出報警信息，如圖所示：某些情況下，出現(xiàn)故障報警時，不會直接跳轉(zhuǎn)到報警顯示屏幕，如圖所示：FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)提供了報警履歷顯示功能，其最多可存儲并在屏幕上顯示的50個最近出現(xiàn)的報警信息。大大方便了對機床故障的跟蹤和統(tǒng)計工作。顯示報警履歷的操作如下：二、FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)報警的分類FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的報警信息很多，可以歸納為以下類別，便于查找。FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)報警分類三、

15、FANUC-0i常見報警及處理方法1、P/S00# 報警故障原因：設(shè)定了重要參數(shù)，如：伺服參數(shù)，系統(tǒng)進入保護狀態(tài)，需要系統(tǒng)重新起動，裝載新參數(shù)。 恢復辦法：在確認修改內(nèi)容后，切斷電源，再重新起動即可。2、PS/100#報警 故障原因：修改系統(tǒng)參數(shù)時，將寫保護設(shè)置PWE=1后，系統(tǒng)發(fā)出該報警。恢復方法：1） 發(fā)出該報警后，可照常調(diào)用參數(shù)頁面修改參數(shù) 。2） 修改參數(shù)進行確認后，將寫保護設(shè)置PWE=03） 按RESET鍵將報警復位，如果修改了重要的參數(shù)，需重新起動系統(tǒng)。3、P/S101#報警故障原因：存儲器內(nèi)程序存儲錯誤，在程序編輯過程中，對存儲器進行存儲操作時電源斷開，系統(tǒng)無法調(diào)用存儲內(nèi)容。恢復

16、方法：1）在MDI方式，將寫保護設(shè)置為PWE=1 2） 系統(tǒng)斷電，按著（DELETE）鍵，給系統(tǒng)通電。 3）將寫保護設(shè)置為PWE=0,按RESET鍵將101#報警消除。4、P/S8587串行接口故障故障原因：在對機床進行參數(shù)、程序的輸入，往往用到串行通訊，利用RS232接口將計算機或其它存儲設(shè)備與機床聯(lián)接起來。當參數(shù)設(shè)定不正確，電纜或硬件故障時會出現(xiàn)報警。故障查找和恢復：1）85#報警指的是在從外部設(shè)備讀入數(shù)據(jù)時，串行通訊數(shù)出現(xiàn)了溢出錯誤，被輸入的數(shù)據(jù)不符或傳送速度不匹配，檢查與串行通訊相關(guān)的參數(shù)，如果檢查參數(shù)沒錯誤還出現(xiàn)該報警時,檢查I/O設(shè)備是否損壞。2）86#報警指的是進行數(shù)據(jù)輸入時，I

17、/O設(shè)備的動作準備信號（DR）關(guān)斷。需檢查：串行通訊電纜兩端的接口（包括系統(tǒng)接口）；檢查系統(tǒng)和外部設(shè)備串行通訊參數(shù)；檢查外部設(shè)備；檢查I/O接口模塊（可更換模塊進行檢查或去專業(yè)公司檢查）。3） #87報警說明有通訊動作，但通訊時數(shù)控系統(tǒng)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)流控制信號不正確，檢查：系統(tǒng)的程序保護開關(guān)的狀態(tài)，在進行通訊時將開關(guān)處于打開狀態(tài)； I/O設(shè)備和外部通訊設(shè)備。5、P/S 90#報警（回零動作異常）故障原因： 返回參考點中，開始點距參考點過近，或是速度過慢故障恢復：1）正確執(zhí)行回零動作，手動將機床向回零的反方向移動一定距離，這個位置要求在減速區(qū)以外，再執(zhí)行回零動作。2）如果以上操作后仍有報警，檢

18、查回零減速信號，檢查回零檔塊，回零開關(guān)及相關(guān)聯(lián)的信號電路是否正常。 3）機床的回零參數(shù)在機床廠已經(jīng)設(shè)置完成，可檢查回零時位置偏差（DOG800803）是否大于128，大于128進行4項；如果低于128，可根據(jù)參數(shù)清單檢查以下參數(shù)是否有變化：PRM518521(快移速度)，PRM#559562(手動快移速度)。作適當調(diào)整使回零時的位置偏差大于或等于128 4）如果位置偏差大于128，檢查脈沖編碼器的電壓是否大于4.75V，如果電壓過低，更換電源；電壓正常時仍有報警需檢查脈沖編碼器和軸卡。6、3n0（n軸需要執(zhí)行回零）故障原因：絕對脈沖編碼器的位置數(shù)據(jù)由電池進行保持，不正確的更換電池方法（在斷電的

19、情況下?lián)Q電池），更換編碼器，拆卸編碼器的電纜。恢復方法：該報警的恢復就是使系統(tǒng)記憶機床的位置，有以下兩種方法：1）如果有返回參考點功能，可以手動將報警的軸執(zhí)行回零動作，如果在手動回零時還有其它報警，改變參數(shù)PRM21#（該參數(shù)指明各軸是否使用了絕對脈沖編碼器）,消除報警，并執(zhí)行回零操作，回零完成后使用RESET消除該報警 2）如果沒有出現(xiàn)回零功能，用MTB完成回零設(shè)置，方法如下： a）在手動方式將機床移到回零位置附近（機械位置）； b)選擇回零方式； c)選擇回零軸，選擇移動方向鍵“+”或“”移動該軸，機床移到下一個柵格時停下來。這位置就被設(shè)為回零點。7、3n13n6(絕對編碼器故障)故障原因

20、：編碼器與伺服模塊之間通訊錯誤，數(shù)據(jù)不能正常傳送。恢復方法：在該報警中牽涉三個環(huán)節(jié)：編碼器，電纜，伺服模塊。先檢測電纜接口，再輕輕晃動電纜，注意看是否有報警，如果有，修理或更換電纜。在排除電纜原因后，可采用置換法，對編碼器和伺服模塊進行進一步確認。8、3n73n8(絕對脈沖編碼器電池電壓低)故障原因：絕對脈沖編碼器的位置由電池保存，當電池電壓低有可能丟失數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)檢測電池電壓，提醒到期更換。恢復方法：選擇符合系統(tǒng)要求的電池進行更換。必須保證在機床通電情況下，執(zhí)行更換電池的工作。9、SV400#，SV402#(過載報警)故障原因：400#為第一、二軸中有過載；402#為第三、第四軸中有過載。

21、 當伺服電機的過熱開關(guān)和伺服放大器的過熱開關(guān)動作時發(fā)出此報警。系統(tǒng)檢查原理：伺服放大器有過載檢查信號，該信號為常閉觸點信號。當放大器的溫度升高引起該開關(guān)打開，產(chǎn)生報警，一般情況下這個開關(guān)和變壓器的過熱開關(guān)以及外置放電單元的過熱開關(guān)串聯(lián)在一起，該信號是當伺服有此報警時，由PWM指令電纜傳給NC。伺服電機過載開關(guān)檢測電機是否過熱，該信號也為常閉觸點，當電機過熱時，該開關(guān)打開產(chǎn)生報警，該信號發(fā)出報警通過電機反饋線通知系統(tǒng)。診斷方法：當發(fā)生報警時可通過系統(tǒng)的診斷畫面確認是哪一個軸發(fā)生的報警 7 6 5 4 3 2 1 0 OVLDGN720723該診斷指明哪一個軸發(fā)生伺服報警： 7207-X軸 721

22、7-Y軸 7227-Z軸 7237-4軸 7 6 5 4 3 2 1 0 AIDFDGN730733 該診斷區(qū)分是伺服放大器還是電機過熱 AIDF=0,說明伺服放大器有問題 AIDF=1,說明伺服電機過熱 7307-X軸 7317-Y軸 7327-Z軸 7337-4軸處理方法：當發(fā)生報警時，要首先確認是伺服放大器或是電機過熱，因為該信號是常閉信號，當電纜斷線和插頭接觸不良也會發(fā)生報警，請確認電纜，插頭。 如果確認是伺服/變壓器/放電單元，伺服電機有過熱報警，那么檢查 1）過熱引起（測量IS、IR側(cè)聯(lián)負載電流，確認超過額定電流）；檢查是否由于機械負載過大；加減速的頻率過高；切削條件引起的過載。

23、2）聯(lián)接引起：檢查以上聯(lián)接示意圖過熱信號的聯(lián)接。 3）有關(guān)硬件故障，檢查各過熱開關(guān)是否正常，各信號的接口是否正常。10、SV401SV403(伺服準備完成信號斷開報警)401：提示第一，第二軸報警；403：提示第三，第四軸報警。系統(tǒng)檢查原理：當軸控制電路的條件滿足后，軸控制電路就向伺服放大器發(fā)出PRDY信號。當放大器接受到該信號，如果放大器工作正常，則MCC就會吸合。隨后向控制回路發(fā)回VRDY：如果MCC不能正常吸合，就不能回答VRDY信號，系統(tǒng)就會發(fā)出報警。處理方法：當發(fā)生報警時首先確認急停按鈕是否處于釋放狀態(tài)。1）伺服放大器無吸合動作（MCC）時，檢查：伺服放大器側(cè)或電源模塊的急停按鈕或急

24、停電路故障；伺服放大器的電纜聯(lián)接問題；伺服放大器或軸控制回路故障（可采用置換法對懷疑部件進行置換分析）。2）伺服放大器有吸合動作，但之后發(fā)生報警：伺服放大器本身有報警，可以參考放大器報警提示；伺服參數(shù)設(shè)定不正確，對照參數(shù)清單進行檢查。11、SV4n0：停止時位置偏差過大系統(tǒng)檢查原理：當nc指令停止時，伺服偏差計數(shù)器的偏差（DGN800803）超過了參數(shù)PRM593596所設(shè)定的數(shù)值，則發(fā)生報警。處理方法：當發(fā)生故障時通過診斷號（DGN800803）的偏差計數(shù)器觀察，一般在無位置指令情況下，該偏差計數(shù)器應在很小的范圍內(nèi)（2）如果偏差較大說明：有位置指令，無反饋置信號。檢查：伺服放大器和電機的動力

25、線是否有斷線情況；伺服放大器的控制不良，更換電路板試驗；軸控制板不良；參數(shù)不正確：按參數(shù)清單檢查PRM593596和517。12、SV4n1(運動中誤差過大)系統(tǒng)檢查：當NC發(fā)出控制指令時，伺服偏差計數(shù)器（DGN800803）的偏差超過PRM504507設(shè)定的值時發(fā)出報警。處理方法：當發(fā)生故障時，可以通過診斷（DGN800803）來觀察偏差情況，一般在給定指令的情況下，偏差計數(shù)器的數(shù)值取決于：速度給定、位置環(huán)增益和檢測單位。位置偏差量： 原因：1）觀察在發(fā)生報警時，機械側(cè)是否發(fā)生了位置移動，當系統(tǒng)發(fā)出位置指令，機械哪怕有很小的變化，可能是機械的負載引起；當沒有發(fā)生移動時，檢查放大器。2）當發(fā)生

26、報警前有位置變化時，有可能是機械負載過大或參數(shù)設(shè)定不正常引起的，請檢查機械負載和相關(guān)參數(shù)（位置偏差極限、伺服環(huán)增益、加減速時間常數(shù)PRM504507和518521）。3）當發(fā)生報警前機械位置沒有發(fā)生任何變化時，請檢查伺服放大器電路，軸卡，通過PMC檢查伺服是否斷開。4）檢查伺服放大器和電機之間的動力線是否斷開。13、SV4n4#（數(shù)字伺服報警）SV4n4#是伺服放大器和伺服電機有關(guān)的各種報警的總和，這些報警有可能是伺服放大器及伺服電機本身引起的，也可能是系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定不正確引起的。診斷方法：當發(fā)生此報警時，我們首先通過系統(tǒng)的診斷數(shù)據(jù)來確定是哪一類報警，對應的位為1是說明發(fā)生了對應的報警。OVL

27、LVOVCHCALHVALDCALFBALOFAL DGN720723OVL：伺服過載報警，請按前面提到的400檢查LV：低電壓報警：它表示在伺服放大器中發(fā)生了電壓不足。其分析步驟如下：1）首先檢查伺服放大器上的融斷器F1是否融斷，如融斷，則更換，若再次融斷則可考慮更換伺服放大器。2）檢查伺服放大器的輸入電壓是否在允許的波動范圍內(nèi)（80%110%），如果電壓正常，則是伺服放大器不良。3）確認是否使用了伺服變壓器，如果沒有使用或雖使用但其輸入電壓不正常，則檢查供給電源。4）確認伺服電源變壓器的連接及其電纜，如連接不好，則進行修正，否則可以認為是伺服電源變壓器不良。OVC：過電流報警，它表示在防止

28、電動機燒毀的電流值監(jiān)視電路中電流在一定的時間內(nèi)積分值超過了規(guī)定值。1）首先確認參數(shù)PRM8140，8141，8156，8157的PK1,PK2,EMFCMP,PVPA的值是否正確。2）用伺服放大器上的檢測端子IR,IS測量負載電流，確認瞬間電流是否超過允許值（20s以下的電動機應為額定電流的1.4倍。20s以上的電動機為1.7倍），如未超過，則說明軸電路不良。3）如瞬間電流超過允許值，則繼續(xù)觀察在恒定進給狀態(tài)下負載電流是否也超過允許值，如果是按4）進行檢查；否則，是由于加減速時電動機的能量不足引起的，其解決辦法有以下幾種：重新選定電動機，降低進給速度，增加加減速時間常數(shù)，這包括快速進給加減速時

29、間常數(shù)（PRM522525），切削進給加減速時間常數(shù)（PRM529）以及手動進給加減速時間常數(shù)（PRM601604）。4）確認是否由于制動器等外界因素增加了機械負載，若是，檢查機床部分，設(shè)法減少機械負載，若不是，則可以考慮以下幾種原因：電動機功率不夠，電動機不良，軸電路不良。HC：高電流報警，它表示伺服放大器中發(fā)生一異常大電流。1）檢查電機型號（PRM8120）以及電流環(huán)增益（PRM81408142）,如不正確，修正該值，否則，按如下進行。2）切斷MC及伺服放大器的輸入電源，從伺服放大器側(cè)取下電動機的動力電纜，檢查電纜對地的絕緣情況。有問題，再進一步檢查是電纜問題還是電機問題，進行修理或更換3

30、）測量UV、UW、VW之間的阻值，如果大體相等為正常，否則電機有問題。HV：高電壓報警，它表示在伺服放大器中發(fā)生了過電壓報警。1）先確認輸入電壓是否在允許波動范圍內(nèi)，如不正常，則執(zhí)行2），如果正常，執(zhí)行4）。2）確認是否使用了伺服變壓器，如未使用，則檢查動力電源，如使用則確認伺服變壓器的輸入電壓，如輸入電壓不正常檢查動力電源，如果電源正常，按如下進行。3）確認伺服變壓器的連接及連接電纜，如不正確修改之，如果正確可認為伺服變壓器不良。4）檢查確認相對于負載的加減速時間常數(shù)是否過小，適當調(diào)整；如果適當則檢查分離型再生放電單元的連接是否正確，如正確則執(zhí)行5；如不正確，重新進行連接。5）切斷電源，確認

31、分離型再生放電單元的阻值是否正確，如正確則可以認為是伺服放大器不良或伺服放大器的規(guī)格不適合機械負載，如不正確則更換分離型再生放電單元。DC：放電報警，它表示伺服放大器中再生放電回路發(fā)生報警。1）首先檢查確認伺服放大器上端子S2的設(shè)定是否正確。（若使用分離型再生放電單元，設(shè)定為H；若不使用，設(shè)定為L）。2）檢查再生放電單元的連接3）確認加減速是否頻繁，如不頻繁則考慮是伺服放大器不良；如頻繁，則可采用減少加減速的頻度或重新研究分離型再生放電單元的設(shè)置及規(guī)格。14、SV4n6報警（反饋斷線報警）不管是使用A/B向的通用反饋信號還是使用串行編碼信號，當反饋信號發(fā)生斷線時，發(fā)出此報警。檢查原理：系列伺服

32、電機當使用半閉環(huán)，使用的是串行編碼器，由于電纜斷開或由于編碼器損壞引起的數(shù)據(jù)中斷，則發(fā)生報警。普通的脈沖編碼器，該信號用硬件檢查電路直接檢查反饋信號，當反饋信號異常時，則發(fā)生報警。軟件斷線報警，當使用全閉環(huán)反饋時，利用分離型編碼器的反饋信號和伺服電機的反饋信號，軟件進行判別檢查，當出現(xiàn)較大偏差時，則發(fā)生報警。診斷方法：ALDEXP內(nèi)裝編碼器通訊錯誤10分離型編碼器錯誤10軟件斷線錯誤00原因和處理方法：通過以上確認報警位1）內(nèi)裝式編碼器串行通訊錯誤，檢查反饋電纜，電機反饋插頭及編碼器2）外置編碼器的連接電纜，連接插頭，以及編碼器3）軟件斷線報警，該報警說明系統(tǒng)的連接基本正常，但是由于機械傳動機

33、構(gòu)的反向間隙過大，引起伺服電機側(cè)的反饋與外置編碼器的反饋信號的偏差較大，引起報警，一般為了克服報警必須檢修機械結(jié)構(gòu)，減少機械的反向間隙，但是在精度要求不高的場合，也可以調(diào)整以下參數(shù)：位置檢測軟件報警的靈敏度：TGAL=0，標準設(shè)定；TGAL=1， PRM8n64設(shè)定。15、ALM910/911（RAM奇偶校驗報警）FANUC-0C數(shù)控系統(tǒng)存儲卡的RAM的數(shù)據(jù)在讀寫過程中，具有奇偶校驗電路，一旦出現(xiàn)寫入的數(shù)據(jù)和讀出的數(shù)據(jù)的校驗位不符時，就會出現(xiàn)奇偶校驗報警，910#和911#分別提示低字節(jié)/高字節(jié)數(shù)據(jù)報警。故障原因及處理方法：1）印刷電路板存儲卡接觸不良。當發(fā)生該類報警時，首先關(guān)斷系統(tǒng)電源，進行

34、系統(tǒng)全清操作。方法是同時按住系統(tǒng)的RESET和DELET鍵，在打開電源，此時系統(tǒng)將清除存儲板中RAM的所有數(shù)據(jù)。當以上操作后，仍然不能清除存儲器報警時，則要考慮該故障可能是因為系統(tǒng)的RAM接觸不良，請更換新的存儲卡，或進行該板的維修。2）由于外界的干擾引起的數(shù)據(jù)報警，當執(zhí)行系統(tǒng)RAM全清后，如果系統(tǒng)能進入正常的狀態(tài)，（不再發(fā)生該報警），則可能是外界干擾引起的，在這種情況下要檢查系統(tǒng)整體地線和走線等，采取有效的抗干擾措施。3）存儲器的電池電壓偏低，可以檢查存儲卡上的檢查端子，檢查電池電壓。該電壓正常為4.5V，當?shù)陀?.6V時，可能會造成系統(tǒng)RAM的存儲報警。4）電源單元異常引起，電源異常也有可

35、能引起該類報警，此時進行系統(tǒng)全清后，報警會清除。16、ALM912/913（伺服公共RAM奇偶校驗）、ALM914（伺服局部RAM奇偶校驗）在FANUC0-C系統(tǒng)中，伺服為全數(shù)字伺服，伺服系統(tǒng)中具有伺服CPU與主CPU(CNC0進行數(shù)據(jù)交換的公共RAM和用于伺服控制的局部RAM，為了提高系統(tǒng)的可靠性，在這兩個RAM上都具有奇偶校驗電路，檢查電路發(fā)現(xiàn)奇偶數(shù)據(jù)為異常時會發(fā)出報警。故障的原因及處理方法：伺服卡不良，當發(fā)生該類報警時，一般都是伺服卡的故障引起，此時更換新的軸控制卡或進行該板的維修。17、ALM920系統(tǒng)監(jiān)控（Watch dog）Watch dog是對主CPU的運行進行監(jiān)控的電路，檢測的

36、電路為觸發(fā)器構(gòu)成，由系統(tǒng)的時鐘使其置位，正常時有CPU進行復位。當CPU以及外設(shè)發(fā)生故障時，CPU將不能將其復位，故發(fā)生報警。故障原因及處理方法：1）系統(tǒng)主板接觸不良，檢查CPU周圍電路，或更換主印刷電路板。2）CNC的控制軟件（ROM）不良，考慮到軟件問題時，請將軟件恢復正常。3）電源單元不良，檢查電源單元的電壓。4）軸控制卡不良，Watch dog電路安裝在軸控制卡上，當檢測電路異?；虬l(fā)生錯誤時，出現(xiàn)報警。18、ALM930 CPU報警故障原因及處理方法：系統(tǒng)主板不良，一般情況下CPU會在中斷的情況下完成各種工作，但是當CPU周圍電路工作異常時，CPU的工作將會停止或中斷，此時將發(fā)生CPU

37、報警，發(fā)生此報警，為系統(tǒng)主板有問題，更換主板。19、ALM950電源單元內(nèi)24V保險（F14）熔斷在FANUC-0C系統(tǒng)中為了防止由于DI/DO接口引起的電源短路，在電路結(jié)構(gòu)中設(shè)置了單獨的外部24V保險。故障原因及處理方法：1）機床側(cè)電纜的對地短路。關(guān)斷系統(tǒng)電源，用測量電阻的方法確定是否有+24E對地短路，在主板和存儲卡上有（+24E）和地線（GND）測量端子，可以直接測量其間電阻。當測量值為0歐姆時，請拔下I/O卡上各連接插頭，再次檢查電阻值。如果在拔下I/O連接器的插頭后，測量的電阻值增加100歐姆左右時，可以確認I/O負載側(cè)有與地線短路現(xiàn)象。2）印刷電路板不良。在上面處理過程中，如果在拔

38、下I/O電纜插頭后，仍然發(fā)現(xiàn)電阻的阻值為0歐姆時，檢查I/O卡，附加I/O-B2板，主印刷電路板。檢查方法可以按排除法逐一確認可能引起電源短路的那一部分電路板，其中可以利用主印刷電路板上的檢查端子（+24E）和（GND）的電阻值進行判斷，引起電阻值為0歐姆的電路板則為故障電路板。20、ALM998 ROM奇偶校驗報警系統(tǒng)使用的所有ROM在系統(tǒng)的初始化過程中都要進行奇偶校驗，當校驗出錯時，則發(fā)生報警，并指出出錯的ROM編號。故障原因及處理方法：1）存儲卡上的ROM出錯或安裝不當，當系統(tǒng)的CRT畫面出現(xiàn)該報警時，首先檢查CRT提示編號位置的ROM是否安裝良好，如確認無誤，則要更換此ROM，報警的R

39、OM位置圖如下圖所示2）存儲卡電路板異常，當CRT顯示多ROM報警編號時，極有可能是因為存儲卡的電路發(fā)生故障引起的，此時更換存儲板。此外，F(xiàn)ANUC-0C系統(tǒng)還有一些無報警號的故障。例如：不能自動運行，不能手動動作等，下面介紹這些故障的查找方法21、手動及自動均不能運行原因及處理：位置顯示（相對，絕對，機械坐標）全都不動時，檢查CNC的狀態(tài)顯示，檢查急停信號，復位信號，操作方式狀態(tài)，到位檢測，互鎖狀態(tài)信號。1)急停信號檢查*ESPDGN 0021*ESPDGN0121 ESP=0：表示急停信號被輸入2)復位信號ERS DGN0121 RRW DGN0104ERS=1：表示輸入了外部復位信號，檢

40、查機床電路圖和PMC。RRW=1：表示復位/倒帶信號被輸入，檢查接點。3)確認操作方式狀態(tài)的顯示:在CRT的下部顯示操作方式，如果沒有顯示或顯示與操作方式旋鈕對應不一致，按如下檢查MD4MD2MD1 DGN0122操作方式MD4MD2MD1JOG方式101MPG方式100MDI方式000AUTO方式001EDIT方式011 4)在位檢查：顯示軸移動（定位）還沒完成，確認診斷號和在位寬度。當DGN800803PARAM500，會出現(xiàn)以上情況，可能是伺服環(huán)增益參數(shù)（PRM517，512515）設(shè)定不當，或伺服系統(tǒng)故障。5)互鎖功能起作用 按下表檢查機床設(shè)置了哪一類互鎖信號（M系列）PRM49.1P

41、RM08.7PRM15.2PRM12.1信號診斷號1_+ MIT1MIT4142.0142.7_1_ITX,ITY,ITZ128.0128.3_000ILK(全部軸)117.0001ILK(Z軸)_010RILK(全部軸)8.5_011RILK(Z軸)6)進給倍率為0：通過檢查面板和接口診斷來確認。22、不能JOG操作運行原因及處理方法：1)確認操作方式是否正確，檢查操作面板操作方式旋鈕，檢查操作方式信號接口診斷。2)確認是否輸入了進給軸方向選擇信號(M)：DGN116.2-+X，DGN116.3-X；DGN117.2-+Y，DGN117.3-Y；DGN118.2-+Z，DGN118.3-Z；

42、DGN119.2-+4，DGN119.3-4。按下對應軸方向鍵時，對應的診斷號應為1，如果不是請檢查PMC梯形圖。3)進行在位檢查。參考（不能手動與自動運行）23、不能手輪運行按照前面兩種故障的查找方法確定：操作方式，環(huán)增益參數(shù)，檢查手輪的電纜，插頭連接是否良好，確認是否選擇了進給軸選擇信號：DGN116.7HX，DGN117.7HY，DGN118.7HZ，DGN119.7H4。24、不能自動運行原因及處理方法：先確認是否能手動運行，如果不能，請參照前面“不能手動”恢復。按照前面的方法檢查操作方式是否正確。循環(huán)起動信號是否起作用。檢查診斷DGN0007.3，當按下自動運行鍵時，該診斷未有從“0

43、”到“1”的變化，信號可檢查PMC梯形圖。輸入了進給保持信號：檢查診斷DGN0008.5，如果為0的話、檢查PMC梯形圖。當自動循環(huán)指示燈亮，但不動作時，執(zhí)行以下檢查CSCTCITLCOVZCINPCDWLCMTNCFIN GDN700 CFIN：正在執(zhí)行M、S、T功能。CMTN：正在執(zhí)行自動運行的移動指令。CDWL：正在執(zhí)行暫停指令。COVZ：進給倍率為0CITL：互鎖信號為：ONCSCT：等待主軸速度到達信號。 GDN701.6：CRST 按下了急停、外部復位、復位/倒帶、面板的復位鍵。 以上介紹了FANUC-0C系統(tǒng)的一些故障及處理方法，在工作實踐中不斷積累維修經(jīng)驗，形成適合自己的維修思

44、路和方法，不斷提高自己的維修水平。第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的核心。每臺機床數(shù)控系統(tǒng)在運行一定時間后，某些元器件難免出現(xiàn)一些損壞或者故障。為了盡可能地延長元器件的使用壽命，防止各種故障，特別是惡性事故的發(fā)生，就必須對對數(shù)控系統(tǒng)進行日常的維護與保養(yǎng)。一、概述數(shù)控系統(tǒng)的維修概念，不能單純局限于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，如何排除故障和及時修復，這當然是維修很重要的方面，但另一方面還應包括正確使用和日常保養(yǎng)等。數(shù)控系統(tǒng)使用壽命的長短，效率的高低，固然取決于系統(tǒng)的性能，很大程度上也取決于它們的使用和維護。正確的使用可避免突發(fā)事故，延長無故障工作時間。精心維護可使其處于良好的技術(shù)

45、狀態(tài)，延緩劣化的進程。及時發(fā)現(xiàn)和消滅隱患于萌芽狀態(tài)，才能確保系統(tǒng)安全運行。因此，正確的使用和精心維護是很重要的。二、正確操作和使用用戶初次使用數(shù)控機床時，多是由于操作技術(shù)不熟練或使用不當而引起數(shù)控系統(tǒng)的故障造成數(shù)控機床的停機。因此操作人員在操作、使用數(shù)控系統(tǒng)以前，應詳細閱讀所附的各種說明書，詳細了解數(shù)控系統(tǒng)的性能，熟練地掌握數(shù)控系統(tǒng)和機床操作面板上的各個開關(guān)的作用，從而避免一些不必要的人為故障。三、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護及保養(yǎng)應盡量少開數(shù)控系統(tǒng)電柜門，因為數(shù)控加工車間中的空氣含有油霧、漂浮的灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)的印制電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，并導致元器件及

46、印制電路板的損壞。有的用戶，在熱天，為了使系統(tǒng)能超負荷長期工作，采取打開數(shù)控系統(tǒng)柜門的散熱方法。這是一個不可取的方法，其最終是導致系統(tǒng)的加速損壞。1、正確的方法是降低數(shù)控系統(tǒng)的外部環(huán)境穩(wěn)定。因此，應該有一種嚴格的規(guī)定，除非進行必要的調(diào)整和維修，否則不允許隨時開啟柜門，更不允許加工時敞開柜門。2、定時清理數(shù)控系統(tǒng)的散熱通風系統(tǒng)。應每天檢查數(shù)控系統(tǒng)上各個冷卻風扇工作是否正常。視工作環(huán)境的狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾是否有堵塞現(xiàn)象。如灰塵積聚過多，需及時清理，否則將會引起數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)溫度過高，致使數(shù)控系統(tǒng)不能可靠地工作。3、數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護。軟磁盤應注意以下兩點：1）軟盤應避

47、熱、避灰、避潮、避磁，不用時即裝入盒內(nèi)保持清潔。2）不能用手或其他物體觸碰到軟盤讀寫窗口內(nèi)的薄膜表面。鍵盤上按鍵靈活與否，內(nèi)部接點的好壞直接影響輸入信息時的準確性和速度。同時，鍵盤又是計算機上與操作者接觸最多的部分，每個鍵的四周都有縫隙，又是封閉性最差的部分。因此，使用時應當十分注意保持清潔與干燥。在系統(tǒng)關(guān)閉后鍵盤一定要放回原來的位置以防落入灰塵。四、數(shù)控系統(tǒng)長期不使用時的維護及保養(yǎng)數(shù)控機床長時間不用時應將機床按規(guī)定封存起來。應將數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)部及外部清潔干凈，套上防護罩，切斷電源。為提高系統(tǒng)的利用率和減少系統(tǒng)的故障率，數(shù)控機床長期閑置不用是不可取的。若CNC系統(tǒng)處在長期閑置的情況下，需注意經(jīng)常給系統(tǒng)通電，特別是在環(huán)境濕度較大的梅雨季節(jié)更是如此。在機床鎖住不動的情況下，讓系統(tǒng)空運行。利用電器元件本身的發(fā)熱來驅(qū)散數(shù)控裝置內(nèi)的潮氣，保證電子部件的性能穩(wěn)定可靠。實踐證明在空氣濕度較大的地區(qū)，經(jīng)常通電是降低故障率的一個有效措施。五、數(shù)控系統(tǒng)故障檢測和維修工具1、維修工具維修數(shù)控設(shè)備除了必要的測量儀器之外，一些維修工具是不可缺少的，主要有以下幾種。1）電烙鐵：電烙鐵是最常用的焊接工具，用于IC芯片時可選30W左右