數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修

數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修第一頁，共92頁。教學(xué)提示：本章主要介紹了數(shù)控機床故障診斷與維護的意義，數(shù)控機床的可靠性，數(shù)控機床故障的分類，數(shù)控機床的安裝調(diào)試，數(shù)控機床的日常維護，數(shù)控機床維修人員的要求，數(shù)控機床診斷與維修的一般步驟。教學(xué)要求：了解數(shù)控機床故障診斷與維護的意義，數(shù)控機床的可靠性，數(shù)控機床故障的分類；掌握數(shù)控機床的安裝調(diào)試，數(shù)控機床的日常維護，數(shù)控機床維修人員的要求，數(shù)控機床診斷與維修的一般步驟。第二頁，共92頁。本章將以FANUC數(shù)控系統(tǒng)和華中數(shù)控系統(tǒng)為例，講述數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷與維修技術(shù)。3.1

FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述3.2

FANUC數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.3

FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)配置3.4

FANUC數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修第三頁，共92頁。3.5FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)3.6國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)概述3.7國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)配置及維修3.8數(shù)控系統(tǒng)故障診斷及維修方法3.9國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)第四頁，共92頁。日本FANUC公司是從事數(shù)控產(chǎn)品生產(chǎn)最早，產(chǎn)品市場占有率最大、最有影響的數(shù)控產(chǎn)品開發(fā)、制造廠家之一。該公司自50年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來，已開發(fā)出40多種系列的數(shù)控系統(tǒng)，特別是70年代中期開發(fā)出FS5、FS7系統(tǒng)以后，所生產(chǎn)的系統(tǒng)都是CNC系統(tǒng)。也是從此開始，F(xiàn)ANUC公司的CNC系統(tǒng)大量進入中國市場，在中國CNC市場上處于舉足輕重的地位。80年代，F(xiàn)ANUC公司較有代表性的系統(tǒng)是F6和Fll。目前，主要產(chǎn)品有F0和F15系列。FANUC數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床上使用最廣的系統(tǒng)之一。第五頁，共92頁。FANUC系統(tǒng)的典型構(gòu)成如下：1．數(shù)控主板：用于核心控制、運算、存儲、伺服控制等。新主板集成了PLC功能。2．PLC板：用于外圍動作控制。新系統(tǒng)的PLC板已經(jīng)和數(shù)控主板集成到一起。3．I/O板：早期的I/O板用于數(shù)控系統(tǒng)和外部的開關(guān)信號交換。新型的I/O板主要集成了顯示接口、鍵盤接口、手輪接口、操作面板接口及RS232接口等。4．MMC板：人機接口板。這是個人電腦化的板卡，不是必須匹配的。本身帶有CRT、標準鍵盤、軟驅(qū)、鼠標、存儲卡及串行、并行接口。5．CRT接口板：用于顯示器接口。新系統(tǒng)中，CRT接口被集成到I/O板上。

另外，還提供其他一些可選板卡等。第六頁，共92頁。3.2

FANUC數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本節(jié)以FANUC0iMateC數(shù)控系統(tǒng)為例來介紹FANUC數(shù)控系統(tǒng)的組成。FANUCSeries0i/FANUCSeries0iMate（系統(tǒng)配置圖見圖3-1和圖3-2）是高可靠性、高性能價格比的CNC。于2004年4月在中國大陸市場上推出的FANUC的0i-C/0iMate-CCNC系統(tǒng)是高可靠性、高性價比、高集成度的小型化系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于16i/18i-B的技術(shù)設(shè)計的，代表了目前常用CNC的最高水平。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(wǎng)口。用該系統(tǒng)的機床可以單機運行，也可以方便地入網(wǎng)用于柔性加工生產(chǎn)線。和0i-B一樣，有提高精度的先行控制功能（G05和G08），因此，非常適合于模具加工機床使用。第七頁，共92頁。3.2.1FANUCSeries0i/FANUCSeries0iMate系統(tǒng)操作及功能1．圖形顯示功能：可在CNC顯示器上顯示加工程序的刀具路徑圖形，這樣可以在加工前預(yù)先模擬刀具軌跡。如圖3-3所示。2．報警履歷和操作履歷：報警和運行狀態(tài)被自動的被記錄在CNC存儲器中，大大方便了故障診斷。如圖3-4所示。3．用于存儲卡存儲和恢復(fù)數(shù)據(jù)：通過安裝在液晶單元前面的存儲卡，可以一次性地存儲或恢復(fù)NC程序、偏置數(shù)據(jù)等CNC內(nèi)部數(shù)據(jù)。如圖3-5所示。第八頁，共92頁。

4．伺服波形顯示：CNC顯示器上可用波形顯示諸如位置誤差、指令脈沖、扭矩指令等各種伺服數(shù)據(jù)。這樣不用示波器即可調(diào)整伺服狀態(tài)，診斷伺服故障。如圖3-6所示。

5．機床操作面板易于個性化：可以輕而易舉地按照用戶需要定制機床操作面板上地按鍵。因此，可以制作適合于機床的機床操作面板。如圖3-7所示。

6．幫助功能：幫助功能可協(xié)助操作者在對系統(tǒng)操作不熟悉的情況下，了解CNC的操作方法、報警和故障的處理方法。如圖3-8所示。第九頁，共92頁。3.2.2FANUC0iC和FANUC0iMateC系統(tǒng)性能比較。具體比較見表3-1。3.2.3FANUC0iMateC系統(tǒng)組成1．系統(tǒng)總體見圖3-9所示：2．FANUC0iMateC系統(tǒng)的功能連接FANUC0iMateC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與FANUC0iC系統(tǒng)基本相同，只是取消了擴展小槽功能板，如遠程緩沖器串行通信板DNC1/DNC2、數(shù)據(jù)服務(wù)器板、以太網(wǎng)功能板等。具體結(jié)構(gòu)見圖3-10。第十頁，共92頁。3.3

FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)配置

無論是哪種型號的CNC系統(tǒng)都有大量的參數(shù)，少則幾百個，多則上千個，看起來眼花繚亂。經(jīng)過仔細研究，歸納起來又有一定的共性可言，現(xiàn)提供其分類方式以做參考。1．參數(shù)分類按參數(shù)的表示形式來劃分，數(shù)控機床的參數(shù)可分為三類。（1）狀態(tài)型參數(shù)（2）比率型參數(shù)（3）真實值參數(shù)第十一頁，共92頁。2．參數(shù)顯示的操作步驟本文以FANUC0i系統(tǒng)為例來具體說明其操作步驟：（1）按MDI面板上的功能鍵SYSTEM一次后，在按軟鍵[PARAM]選擇參數(shù)的畫面。（2）參數(shù)畫面由多個面組成。通過①②兩種方法顯示需要顯示的參數(shù)所在的面面。①有翻面鍵或光標移動鍵，顯示需要的頁面。②從鍵盤輸入想顯示的參數(shù)號，然后按軟鍵[NO.SRH]。這樣可顯示包括指定參數(shù)所在的頁面，光標同時在指定參數(shù)的位置（數(shù)據(jù)部分變成反轉(zhuǎn)文字顯示）。第十二頁，共92頁。

3．用MDI設(shè)定參數(shù)的操作步驟：（1）將NC置于MDI方式或急停狀態(tài)。（2）用以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài)。（3）按功能鍵SYSTEM一次或多次后，再按軟鍵[PARAM]，顯示參數(shù)畫面。（4）顯示包含需要設(shè)定的參數(shù)的畫面，將光標置于需要設(shè)定的參數(shù)的位置上。（5）輸入數(shù)據(jù)，然后按[INPUT]軟鍵。輸入的數(shù)據(jù)將被設(shè)定到光標指定的參數(shù)中。（6）若需要則重復(fù)步驟（4）和（5）。（7）參數(shù)設(shè)定完畢。需將參數(shù)設(shè)定畫面的“PARAMETERWRITE=”設(shè)定為0，禁止參數(shù)設(shè)定。（8）復(fù)位CNC，解除P/S報警100。但在設(shè)定參數(shù)時，有時會出現(xiàn)P/S報警000（需切斷電源），此時請關(guān)掉電源再開機。第十三頁，共92頁。4．FANUC常見系統(tǒng)參數(shù)（1）與各軸的控制和設(shè)定單位相關(guān)的參數(shù)參數(shù)號：1001~1023這一類參數(shù)主要用于設(shè)定各軸的移動單位、各軸的控制方式、伺服軸的設(shè)定、各軸的運動方式等。（2）與機床坐標系的設(shè)定、參考點、原點等相關(guān)的參數(shù)參數(shù)號：1201~1280這一類參數(shù)主要用于設(shè)定機床的坐標系的設(shè)定，原點的偏移、工件坐標系的擴展等。（3）與存儲行程檢查相關(guān)的參數(shù)參數(shù)號：1300~1327這一類參數(shù)的設(shè)定主要是用于各軸保護區(qū)域的設(shè)定等。第十四頁，共92頁。參數(shù)號參數(shù)含義1620各軸快速進給的直線型加減速時間常數(shù)T1622各軸切削進給加減速時間常數(shù)（5）與加減速控制相關(guān)的參數(shù)參數(shù)號：1601~1785這一類參數(shù)用于設(shè)定各種插補方式下的啟動停止時的加減速的方式，以及在程序路徑發(fā)生變化時（如出現(xiàn)轉(zhuǎn)角、過渡等）進給速度的變化。第十五頁，共92頁。參數(shù)號參數(shù)含義3401#0小數(shù)點的含義3401#4MDI方式G90/G91的切換3401#5MDI方式用該參數(shù)切換G90/G91（6）與程序編制相關(guān)的參數(shù)參數(shù)號：3401~3460用于設(shè)置編程時的數(shù)據(jù)格式，設(shè)置使用的G指令格式、設(shè)置系統(tǒng)缺省的有效指令模態(tài)等和程序編制有關(guān)的狀態(tài)。第十六頁，共92頁。參數(shù)號參數(shù)含義NO.3620參考點的補償點號NO.3621負方向最遠端的補償點號NO.3622正方向最遠端的補償點號NO.3623補償倍率NO.3624補償點的間隔（7）與螺距誤差補償相關(guān)的參數(shù)參數(shù)號：3620~3627數(shù)控機床具有對螺距誤差進行電氣補償?shù)墓δ?，在使用這樣的功能時，系統(tǒng)要求對補償?shù)姆绞?、補償?shù)狞c數(shù)、補償?shù)钠鹗嘉恢?、補償?shù)拈g隔等參數(shù)進行設(shè)置。第十七頁，共92頁。3.4

FANUC數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修3.4.1FANUC-0i常見報警及處理方法1．P/S00#報警2．PS/100#報警3．P/S101#報警4．P/S85~87串行接口故障5．90#報警（回零動作異常）6．ALM910/911RAM奇偶校驗報警7．手動及自動均不能運行第十八頁，共92頁。8．不能JOG操作運行9．不能自動運行10．系統(tǒng)ROM奇偶校驗錯誤報警#900的處理方法11．系統(tǒng)動態(tài)存儲器DRAM奇偶校驗錯誤報警#912-91913．系統(tǒng)926（伺服串行總線報警）12．靜態(tài)存儲器SRAM發(fā)生ECC錯誤報警#935第十九頁，共92頁。3.4.2

故障實例分析1．回參考點故障回參考點出現(xiàn)故障通常有以下兩種情況：（1）返回參考點時機床停止位置與參考點位置不一致①停止位置偏離參考點一個柵格間距②偏差沒有規(guī)律性③微小誤差（2）機床不能正常返回參考點且有報警（3）返回參考點過程中出現(xiàn)“NOTREADY”（未準備好）狀態(tài)上無報警（4）故障時應(yīng)重點檢查的項目第二十頁，共92頁。[例3-1]一臺FANUC0M系統(tǒng)立式加工中心故障現(xiàn)象：對其進行回零操作時，Y軸可以進行回零動作，但找不到零點，直至碰到軸限位開關(guān)才停下來，系統(tǒng)顯示回零錯誤報警指示。故障分析：經(jīng)檢查分析該機床Y軸能進行回零操作，說明控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)基本無問題。經(jīng)重點檢查與回零操作直接有關(guān)的元器件，發(fā)現(xiàn)各元器件安裝位置正常，無松動現(xiàn)象，通過對I/O接口狀態(tài)指示觀察，發(fā)現(xiàn)零點脈沖輸入口根本無零點脈沖信號送人，經(jīng)仔細檢查判定測量元件脈沖編碼器已損壞，無法發(fā)出零點脈沖信號。故障處理：更換脈沖編碼器后，故障排除。第二十一頁，共92頁。[例3-2]某配套FANUCOM的加工中心。故障現(xiàn)象：在開機手動回參考點的過程中，出現(xiàn)超程報警。故障分析：經(jīng)了解，該機床為用戶新添設(shè)備，操作人員未進行過系統(tǒng)的培訓(xùn)，在開機后，未將工作臺移出參考點減速區(qū)域之外，即開始了回參考點動作，造成了機床的越位。故障處理：在退出超程保護后，手動移動工作臺，移出參考點減速區(qū)后，重新回參考點，機床恢復(fù)正常。第二十二頁，共92頁。3.5

FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份的方法有兩種常見的方法：第一是使用存儲卡，在引導(dǎo)系統(tǒng)畫面進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)；第二是通過RS-232口使用PC進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。本節(jié)以FANUC0i系統(tǒng)為例分別介紹利用這兩種方法進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)操作過程。第二十三頁，共92頁。3.5.1

使用存儲卡進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)1．系統(tǒng)進入BOOTSYSTEM界面進行系列備份和恢復(fù)。該方法的功能就是第一將系統(tǒng)SRAM存儲的全部數(shù)據(jù)備份到存儲卡或存儲卡的數(shù)據(jù)恢復(fù)到系統(tǒng)SRAM中；第二就是將系統(tǒng)FROM存儲的用戶數(shù)據(jù)（梯形圖、宏執(zhí)行程序等）備份到存儲卡或存儲卡的數(shù)據(jù)恢復(fù)到系統(tǒng)FROM中。

第二十四頁，共92頁。（1）系列數(shù)據(jù)備份①將存儲卡插入存儲卡接口上(NC單元上，或者是顯示器旁邊)；②進入引導(dǎo)系統(tǒng)畫面；（按下顯示器下端最右面兩個軟鍵，給系統(tǒng)上電）；③調(diào)出系統(tǒng)引導(dǎo)畫面；下面所示為系統(tǒng)引導(dǎo)畫面（如圖3-12）：第二十五頁，共92頁。④在系統(tǒng)引導(dǎo)畫面選擇所要的操作項第4項，進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份畫面；（用UP或DOWN鍵）。⑤在系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份畫面有很多項，選擇所要備份的數(shù)據(jù)項，按下YES鍵，數(shù)據(jù)就會備份到存儲卡中；⑥按下SELECT鍵，退出備份過程；（2）系列數(shù)據(jù)恢復(fù)①如果要進行數(shù)據(jù)的恢復(fù)，按照相同的步驟進入到系統(tǒng)引導(dǎo)畫面；②在系統(tǒng)引導(dǎo)畫面選擇第一項SYSTEMDATALOADING；③選擇存儲卡上所要恢復(fù)的文件；④按下YES鍵，所選擇的數(shù)據(jù)回到系統(tǒng)中；⑤按下SELECT鍵退出恢復(fù)過程；第二十六頁，共92頁。2．PMC數(shù)據(jù)傳輸在MDI面板上按下system鍵，然后依次按下PMC鍵、擴展鍵、I/O鍵，進入如3-13畫面。圖3-13PMCI/OPROGRAM界面第二十七頁，共92頁。并設(shè)置如下：EDVICE設(shè)置為“M-CARD”；FUNCTION設(shè)置為“WHITE”時，數(shù)據(jù)傳輸方向為CNC-）M-CARD，設(shè)置為“READ”時，數(shù)據(jù)傳輸方向為M-CARD-〉CNC；DATAKIND處設(shè)置為“LADDER”時僅備份梯形圖，如欲備份梯形圖參數(shù)，須將該參數(shù)設(shè)置為“PMC-PRM”。第二十八頁，共92頁。3.5.2

使用外接PC進行數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)使用外接PC進行數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)，是一種非常普遍的做法。這種方法比前面一種方法用的更多，在操作上也更為方便。操作步驟如下：1．CNC側(cè)輸入輸出用參數(shù)的設(shè)定2．計算機側(cè)的設(shè)定，以計算機WINDOWS系統(tǒng)自帶的通信程序-超級終端為例。3．系統(tǒng)數(shù)據(jù)的發(fā)送（CNC到PC的數(shù)據(jù)傳送）4．系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接收（PC到CNC的數(shù)據(jù)傳送）5．輸出CNC參數(shù)6．輸入CNC參數(shù)第二十九頁，共92頁。7．輸出零件程序8．輸入零件程序9．系統(tǒng)PMC參數(shù)輸出10．系統(tǒng)PMC參數(shù)恢復(fù)11．系統(tǒng)螺距誤差補償參數(shù)的備份12．系統(tǒng)螺距誤差補償參數(shù)的恢復(fù)第三十頁，共92頁。3.6

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)概述3.6.1國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況3.6.2國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)介紹1．華中系統(tǒng)2．航天數(shù)控3．廣州數(shù)控第三十一頁，共92頁。3.6.3國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)組成隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造業(yè)發(fā)生了根本性變化。由于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普通機械逐漸被高效率、高精度的數(shù)控機械所代替，形成了巨大的生產(chǎn)力。未來機械制造技術(shù)的競爭，已成為數(shù)控技術(shù)的競爭。在眾多國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)中，以武漢華中數(shù)控和航天數(shù)控為代表，分別形成了自己鮮明技術(shù)特征，本節(jié)主要以華中數(shù)控系統(tǒng)和航天數(shù)控系統(tǒng)為例介紹其組成結(jié)構(gòu)。第三十二頁，共92頁。（一）華中數(shù)控系統(tǒng)華中數(shù)控系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)如圖3-29所示。進給驅(qū)動裝置進給伺服單元操作面板PLC輔助裝置輸入/輸出設(shè)備數(shù)控裝置電氣回路主軸驅(qū)動裝置主軸單元測量裝置機床本體第三十三頁，共92頁。1．輸入輸出裝置2．數(shù)控裝置3．伺服單元和驅(qū)動裝置4．可編程控制器5．主軸驅(qū)動系統(tǒng)6．測量裝置最后，以華中HNC-21TF數(shù)控系統(tǒng)為例說明整個數(shù)控與其他裝置、單元連接的基本連線圖3-33所示。第三十四頁，共92頁。（二）廣州數(shù)控廣州數(shù)控GSK990e型數(shù)控系統(tǒng)為代表介紹廣州數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。廣州數(shù)控系統(tǒng)的組成與華中數(shù)控系統(tǒng)的組成是以數(shù)控單元為中心，集合其它各部分GSK990M系列數(shù)控系統(tǒng)主要由下列單元組成，系統(tǒng)的組成如圖3-34所示。（1）CNC控制單元

（2）附加操作面板（選擇件）

（3）步進機驅(qū)動器（數(shù)字交流伺服驅(qū)動器）

（4）步進電機（伺服電機）（5）電源變壓器第三十五頁，共92頁。在系統(tǒng)內(nèi)部，鍵盤控制板通過電線與LCD顯示屏聯(lián)接，如圖3-35所示。圖3-35系統(tǒng)內(nèi)部連接圖第三十六頁，共92頁。系統(tǒng)的主控板通過扁平電纜與板金上的DB型插座進行轉(zhuǎn)接，DB插座供外部使用。連接關(guān)系及各IDC插座的位置如下如圖3-36所示。圖3-36插座，設(shè)定開關(guān)位置圖第三十七頁，共92頁。GSK990M型數(shù)控系統(tǒng)可以連接步進電機及伺服電機，其聯(lián)接圖如圖3-37及3-38所示。圖3-37步進電機系統(tǒng)聯(lián)接圖圖3-38伺服電機系統(tǒng)聯(lián)接圖第三十八頁，共92頁。3.7

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)配置及維修數(shù)控系統(tǒng)正確的運行，必須保證各種參數(shù)的正確設(shè)定，不正確的參數(shù)設(shè)置與更改，可能造成嚴重的后果。因此，必須理解參數(shù)的功能和熟悉設(shè)定值。按功能和重要性劃分了參數(shù)的不同級別，數(shù)控裝置設(shè)置了三種級別的權(quán)限，允許用戶修改不同級別的參數(shù)。通過權(quán)限口令的限制，對重要參數(shù)進行保護，防止因誤操作而引起故障和事故。查看參數(shù)和備份參數(shù)不需要口令。第三十九頁，共92頁。3.7.1

參數(shù)設(shè)置操作1．常用名詞和按鍵說明主菜單與子菜單：在某一個菜單中，用Enter鍵選中某項后，出現(xiàn)另一個菜單，則前者稱主菜單，后者稱子菜單。菜單可以分為兩種：彈出式菜單和圖形按鍵式菜單如圖3-39所示。第四十頁，共92頁。參數(shù)樹：各級參數(shù)組成參數(shù)樹。如圖3-40所示。圖3-40參數(shù)樹第四十一頁，共92頁。2．輸入權(quán)限口令華中數(shù)控裝置的運行，嚴格依賴于系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，因此，對參數(shù)修改的權(quán)限分三級予以規(guī)定：數(shù)控廠家：最高級權(quán)限，能修改所有參數(shù)；機床廠家：中間級權(quán)限，能修改機床調(diào)試時需設(shè)置的參數(shù)；用戶廠家：最低級權(quán)限，僅能修改用戶使用時需改變的參數(shù)。數(shù)控機床在最終用戶處安裝調(diào)試后，一般不需修改參數(shù)。在特殊的情況下，如需要修改參數(shù)，首先應(yīng)輸入?yún)?shù)修改的權(quán)限口令，如圖3-41所示。第四十二頁，共92頁。具體操作步驟如下：(1)在參數(shù)功能子菜單環(huán)境中按F3鍵，系統(tǒng)會彈出權(quán)限級別選擇窗口；(2)用↑、↓選擇權(quán)限，按Enter鍵確認，系統(tǒng)將彈出輸入口令對話框；(3)在口令對話框中輸入相應(yīng)的權(quán)限口令，按Enter鍵確認；(4)若所輸入的權(quán)限口令正確，則可進行此權(quán)限級別的參數(shù)修改；否則，系統(tǒng)會提示權(quán)限口令輸入錯。第四十三頁，共92頁。3．參數(shù)查看與設(shè)置在圖3-42所示的主操作界面下，按F3鍵進入?yún)?shù)功能子菜單。命令行與菜單條的顯示如圖3-43所示。3-42主操作界面圖3-43參數(shù)索引子菜單第四十四頁，共92頁。參數(shù)查看與設(shè)置的具體操作步驟如下：(1)在參數(shù)功能子菜單下，按F1鍵，系統(tǒng)將彈出如圖3-43所示的參數(shù)索引子菜單；(2)用↑、↓選擇要查看或設(shè)置的選項，按Enter鍵進入下一級菜單或窗口；(3)如果所選的選項有下一級菜單，例如“坐標軸參數(shù)”，系統(tǒng)會彈出該坐標軸參數(shù)選項的下一級菜單，如圖3-44所示的坐標軸參數(shù)菜單；(4)用同樣的方法選擇、確定選項，直到所選的選項沒有更下一級的菜單，此時，圖形顯示窗口將顯示所選參數(shù)塊的參數(shù)名及參數(shù)值，例如在坐標軸參數(shù)菜單中選擇軸0則顯示如圖3-43所示的坐標軸參數(shù)--軸0窗口；用↑、↓、←、→、Pgup、Pgdn等鍵移動藍色光標條，到達所要查看或設(shè)置的參數(shù)處。第四十五頁，共92頁。(5)繼續(xù)用↑、↓、←、→、Pgup、Pgdn等鍵在本窗口內(nèi)移動藍色光標條，到達需要查看或設(shè)置的其他參數(shù)處，直至完成窗口中各項參數(shù)的查看和修改；(6)按Esc或F1鍵，退出本窗口。如果本窗口中，有參數(shù)被修改，系統(tǒng)將提示是否保存所修改的值，如圖3-45所示，按Y鍵存盤，按N鍵不存盤；然后，系統(tǒng)提示是否將修改值作為缺省值保存，如圖3-46所示。按Y鍵確認，按N鍵取消。圖3-45是否保存參數(shù)修改值圖3-46是否當缺省值保存第四十六頁，共92頁。(7)系統(tǒng)回到參數(shù)索引菜單，可以繼續(xù)進入其他的菜單或窗口，查看或修改其他參數(shù)；若連續(xù)按Esc鍵，將最終退回到參數(shù)功能子菜單。如果有參數(shù)已被修改，則需要重新啟動系統(tǒng)，以便使新參數(shù)生效。此時，系統(tǒng)將出現(xiàn)如圖3-47所示的提示。圖3-47是否當缺省值保存第四十七頁，共92頁。3.7.2

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)故障診斷與維修國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)都是基于工業(yè)PC機，需要有相關(guān)驅(qū)動軟件進行支持，而一些數(shù)控系統(tǒng)的故障也是同數(shù)控系統(tǒng)軟件有關(guān)。下面以華中數(shù)控系統(tǒng)為例，介紹其軟件基本組成如下：1．華中數(shù)控系統(tǒng)軟件組成(1)底層軟件(2)上層軟件(3)參數(shù)文件(5)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序板卡驅(qū)動程序(4)數(shù)據(jù)文件第四十八頁，共92頁。2．數(shù)控系統(tǒng)軟件相關(guān)故障實例與排除(1)系統(tǒng)不能進入，造成死機。(2)系統(tǒng)能夠進入，但進入之前會顯示“CAN'TOPEN……”，進入系統(tǒng)后也有“出錯”報警。(3)進入系統(tǒng)后，察看參數(shù)索引時，系統(tǒng)顯示“無任何參數(shù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件”(4)進入系統(tǒng)后，有“出錯”報警，報警內(nèi)容顯示各種參數(shù)丟失系統(tǒng)未聯(lián)機，不能正常工作。此外，由于華中數(shù)控系統(tǒng)是基于PC機開發(fā)的開放式系統(tǒng)，有其可移植性強、普及性高等優(yōu)點，但也不可避免地會遭受各種計算機病毒的侵擾。所以使用時應(yīng)該及時做好系統(tǒng)備份，定期對系統(tǒng)進行查毒殺毒，避免不必要的損失發(fā)生。第四十九頁，共92頁。3．數(shù)控系統(tǒng)報警信息數(shù)控系統(tǒng)為了幫助數(shù)控機床的使用及維護人員對數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行排除，會根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的故障數(shù)據(jù)庫對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行提示。當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障或運行不正常時，應(yīng)立即觀察坐標軸的指令值、坐標軸的實際值和坐標軸的跟蹤誤差的變化情況。當出現(xiàn)報警時，在屏幕的上方會有“出錯”閃爍。此時，相應(yīng)鍵操作即可顯示報警信息每條報警信息分兩部分：錯誤號，錯誤信息。當故障消除后，對于一般性錯誤，報警信息會自動消除；對于產(chǎn)生了急停的報警，則需要重新松開急停按鈕，使系統(tǒng)復(fù)位后，才能消除報警信息有些故障，例如系統(tǒng)硬件參數(shù)錯誤引起的報警，則需要調(diào)整參數(shù)后，重新啟動系統(tǒng)，才能消除報警信息。華中系統(tǒng)的常用報警信息見表3-2所示。第五十頁，共92頁。3.8

數(shù)控系統(tǒng)故障診斷及維修方法3.8.1

裝置自診斷法l．啟動自診斷(初始化診斷)啟動自診斷主要的診斷內(nèi)容有CPU、ROM、RAM、EPROM、I／0接口單元，CRT／MDI單元(手動數(shù)據(jù)輸入)、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外設(shè)。

2．在線診斷(后臺診斷)3．離線檢查第五十一頁，共92頁。3.8.2常規(guī)檢查法(1)問

機床開機時有無異常(2)看

就是用肉眼仔細檢查有無保險絲燒斷、元器件燒焦、煙熏、開裂現(xiàn)象，有無異物斷路現(xiàn)象，以此判斷板內(nèi)有無過流、過壓、短路等問題。看轉(zhuǎn)速？快慢的變化。主傳動齒輪、飛輪是否跳、擺？傳動軸是否彎曲、晃動？(3)聽

利用人體的聽覺功能可查詢到數(shù)控機床因故障而產(chǎn)生的各種異常聲響的聲源。(4)觸

當CNC系統(tǒng)出現(xiàn)時有時無的故障現(xiàn)象時，宜采用此方法。CNC系統(tǒng)是由多塊線路板組成的，板上有許多焊點，板與板之間或模塊與模塊之間又通過插件或電纜相連。第五十二頁，共92頁。(5)嗅

在電氣設(shè)備診斷或各種易揮發(fā)物體的器件采用此方法效果較好。如一些燒烤的煙氣、焦糊味等異味。因劇烈摩擦，電氣元件絕緣處破損短路，使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生氧化蒸發(fā)或燃燒而產(chǎn)生的煙氣、焦糊氣等。第五十三頁，共92頁。3.8.3機、液、電綜合分析法數(shù)控機床是一種高度機、電、液一體化的產(chǎn)品，它應(yīng)用了精密機械、液壓技術(shù)、電氣技術(shù)、微電子技術(shù)等，對數(shù)控機床的故障分析也要從機、液、電不同的角度對同一故障進行分析診斷，可以避免片面性，少走彎路。最后確認是機、液、電中的哪一個系統(tǒng)有問題。以便在哪個系統(tǒng)中做進一步的診斷及排除故障。第五十四頁，共92頁。3.8.4備件替換法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計，按功能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，電路的集成規(guī)模越來越大，技術(shù)也越來越復(fù)雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位在一個很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障利用此方法可縮短停機時間，快速找到故障板。1．“替換”方法的使用范圍2．“替換”中的注意點3．“替換”前應(yīng)做的工作第五十五頁，共92頁。3.8.5

電路板參數(shù)測試對比法當系統(tǒng)發(fā)生故障后，采用常規(guī)電工檢測儀器、工具，按系統(tǒng)電路圖及機床電路圖，對故障部分的電壓、電源、脈沖信號等進行實測，在各電路板的測試端子上進行電壓值及波形的測試，與正常值和正常波形進行比較。若無原始記錄，也可與對應(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)對電源監(jiān)控，以排除其它原因。如發(fā)生位置控制環(huán)故障，可用示波器檢查測量回路的信號狀態(tài)，或用示波器觀察其信號輸出是否缺相，有無干擾。第五十六頁，共92頁。3.8.6

更新建立法當CNC或PLC裝置由于電網(wǎng)干擾，或其他偶然原因發(fā)生異常情況或死機時，應(yīng)清除有關(guān)內(nèi)存區(qū)，重新進行冷啟動或熱啟動。并對CNC參數(shù)進行重新設(shè)置，便可排除故障。3.8.7

升溫，降溫法當設(shè)備運行時間比較長或者環(huán)境溫度比較高時，機床容易出現(xiàn)軟件故障。這時可用電熱風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。第五十七頁，共92頁。3.8.8

拉偏電源法有些不定期出現(xiàn)的軟故障與外界電網(wǎng)電壓波動有關(guān)。當機床出現(xiàn)此類故障時，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。3.8.9

分段優(yōu)選法電纜斷路或短路故障的查找，有時非常困難，特別是大型數(shù)控機床各軸的行程都很長，有時電樞到機床去的電纜要分幾段，每段有幾十米長，這時應(yīng)用優(yōu)選法從中間部分分段查找故障點，可以加快速度。有時PLC的+24V端子對地短路，此端子上接有上百個輸入開關(guān)，單個檢查太慢，也可用優(yōu)選法，一半、一半的檢查短路點在哪一半中，然后把有問題的一半再一分為二進行查找……，從而大大加快速度。第五十八頁，共92頁。3.8.10

功能程序測試法功能程序測試法是將所維修數(shù)控系統(tǒng)G、M、S、T、F功能的全部使用指令編寫出一個試驗程序，并存儲在軟盤上。在故障診斷時運行這個程序，可快速判定哪個功能不良或喪失。應(yīng)用場合：①機床加工造成廢品而一時無法確定是編程、操作不當，還是數(shù)控系統(tǒng)故障時；②數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機性故障，一時難以區(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)行功能測試程序來診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；③閑置時間較長的數(shù)控機床在投入使用時或數(shù)控機床進行定期檢修時。第五十九頁，共92頁。3.8.11

參數(shù)檢查法數(shù)控機床的參數(shù)是經(jīng)過一系列試驗、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)。例如工作范圍、軸動態(tài)參數(shù)，數(shù)據(jù)需要根據(jù)具體的控制對象而修改。這種可讀寫的存儲器有電池保持的RAM、EPROM、F1ashROM、硬盤等。應(yīng)用場合：對于電池保持的RAM，一旦電池電壓不足(一般電池2-3年需更換)或機床長期閑置或外部干擾會使參數(shù)丟失或混亂，從而使系統(tǒng)不能正常工作。EPROM、FlashROM由于不需要電池，在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用越來越普遍。當機床長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，就要根據(jù)故障特征檢查和校對有關(guān)參數(shù)。第六十頁，共92頁。3.8.12

隔離法隔離法是指將控制回路斷開，從而達到縮小查找故障區(qū)域的目的。在機床維修時為了防止故障擴大，需切斷某些部件的電源，也經(jīng)常采用此法。應(yīng)用場合：數(shù)控機床反饋復(fù)雜，在切斷某些控制回路時必須考慮到后果，采取必要措施，禁止斷開保護回路。3.8.13

接口狀態(tài)顯示診斷法接口是連接CNC系統(tǒng)、PLC、機床本體的節(jié)點，節(jié)點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，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，必須熟悉各測量反饋元件的位置、作用及發(fā)生故障時的現(xiàn)象與后果。第六十一頁，共92頁。3.8.14

測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，通過實測這些端子的電壓值或波形與正常時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。為此，要求維修人員必須平時注意積累印制板上關(guān)鍵部位或易出故障部位正常時的電壓值和波形。3.8.15

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)具有很強的自診斷能力，通過實施實時監(jiān)控系統(tǒng)的各部分的工作，及時判斷故障，給出報警信息，并做出相應(yīng)的動作，避免發(fā)生事故。然而有時硬件發(fā)生故障時，就無法報警，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確地診斷出故障板的位置。第六十二頁，共92頁。3.8.16

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，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)信號的有無、性質(zhì)、大小及不同運行方式的狀態(tài)，與正常情況比較，看有什么差異或是否符合邏輯關(guān)系。對于硬接線系統(tǒng)(繼電器一接觸器系統(tǒng))，它具有可見接線、接線端子、測試點。當出現(xiàn)故障時，可用試電筆、萬用表、示波器等簡單測試工具測量電壓、電流信號的大小、性質(zhì)、變化狀態(tài)，電路的短路、斷路、電阻值變化等，從而判斷出故障的原因。因此，要求維修人員必須對整個系統(tǒng)或每個電路的工作原理有清楚的了解。第六十三頁，共92頁。3.8.17

用可編程控制器進行PLC中斷狀態(tài)分析法可編程控制器發(fā)生故障時，其中斷原因以中斷堆棧的方式記憶。使用編程器可以在系統(tǒng)停止狀態(tài)下，調(diào)出中斷堆棧和塊堆棧，按其所指示的原因，查明故障之所在，在可編程控制器的維修中這是最常用、最有效和快速的方法。數(shù)控機床是機、電、液(氣)、光等技術(shù)的結(jié)晶，所以在診斷中應(yīng)緊緊抓住微電子系統(tǒng)與機、電、液(氣)、光等裝置的交接點，這些節(jié)點是信息傳輸?shù)慕裹c，對故障診斷會大有幫助，可以很快初步判斷故障發(fā)生的區(qū)段，如故障可能是在CNC系統(tǒng)、PLC、MT及液壓等系統(tǒng)的哪一側(cè)，以縮小檢查范圍。第六十四頁，共92頁。3.9

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)參數(shù)的數(shù)據(jù)操作是在數(shù)控機床上廣泛使用的功能，它主要可以完成參數(shù)備份、清除用恢復(fù)等功能。本章將以華中數(shù)控系統(tǒng)為例，以圖文并茂的形式介紹了數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控備份的硬件連接方式、串行通訊參數(shù)傳送方法和操作步驟。3.9.1

RS-232串行通訊1．串行通訊的特點和功能2．串口通訊的組成串口線的連接比較簡單，如圖3-48所示。只需要將腳2與腳3對調(diào)，腳4與腳6對調(diào)，腳5仍與腳5對應(yīng)，腳7與腳8對調(diào)即可。至于剩下的腳1和腳9可以懸空不接。第六十五頁，共92頁。3．串口通訊的參數(shù)設(shè)置行串口通訊之前，首先設(shè)置好通訊的參數(shù)。尤其是對串口傳輸?shù)某绦蜻M行實時加工時，如果通訊的參數(shù)設(shè)置不對，可能使數(shù)控程序混亂、出錯，甚至導(dǎo)致被加工模具報廢，或機床、刀具損壞的嚴重事故。因此，必須慎重對待。串口通訊的參數(shù)主要包括：串口號、數(shù)據(jù)位長度、停止位、奇偶校驗位和傳輸?shù)牟ㄌ芈省?．如何設(shè)置接收端的參數(shù)由于接收端采用的是數(shù)控加工程序，所以對于如何設(shè)置數(shù)控加工參數(shù)，想必您已經(jīng)非常熟悉了。其方法同樣適用于串口通訊的參數(shù)設(shè)置。第六十六頁，共92頁。3.9.2

系統(tǒng)參數(shù)的備份及恢復(fù)

1．參數(shù)備份為防止參數(shù)丟失可以對參數(shù)進行備份，在如圖3-53所示的參數(shù)功能子菜單中。按F7鍵彈出如圖3-54所示的參數(shù)選擇對話框。在對話框中的“文件名”欄中輸入存儲文件的文件名按Enter鍵完成參數(shù)備份操作。圖3-53參數(shù)功能子圖3-54選擇恢復(fù)文件第六十七頁，共92頁。2．參數(shù)恢復(fù)在輸入了權(quán)限口令后，在如圖3-55所示的參數(shù)功能子菜單下按F8鍵，彈出如圖3-56所示的選擇恢復(fù)文件對話框。按Enter鍵完成參數(shù)備份操作。圖3-55參數(shù)恢復(fù)菜單圖3-56選擇恢復(fù)文件第六十八頁，共92頁。思考題1．FANUC-0iMateC與FANUC0iC系統(tǒng)有何不同？2．FANUC-0i系統(tǒng)出現(xiàn)900號報警，試分析原因？3．FANUC系統(tǒng)使用存儲卡進行系統(tǒng)備份的作用？4．某配套FANUC0M的加工中心，在開機手動回參考點的過程中，出現(xiàn)超程報警。請簡單說明機床回參考點原理，并據(jù)此分析出現(xiàn)此故障可能的原因。5．FANUC數(shù)控系統(tǒng)的RS-232-C傳輸通信參數(shù)如何設(shè)定？第六十九頁，共92頁。6．如一臺數(shù)控機床參考點位置出現(xiàn)偏差怎樣處理？7．國內(nèi)知名的數(shù)控廠商有哪些，其技術(shù)特點是什么？8．華中系統(tǒng)的組成部分有哪些？其聯(lián)接方式是怎樣的？9．如何對華中數(shù)控系統(tǒng)進行參數(shù)修改操作。第七十頁，共92頁。第七十一頁，共92頁。系統(tǒng)性能0i-C0iMate(B/C)A包B包控制軸數(shù)443同時控制軸數(shù)443PMC控制軸可以可以可以串行主軸數(shù)221模擬主軸數(shù)111顯示器LCD(單色)LCD(彩色)(彩色)CRT(B)/LCD(單色)(B/C)伺服電機αis/βisβis伺服控制FSSBOO串行主軸電機αi/βiβi輸入/輸出點數(shù)1024/1024（240/160）第七十二頁，共92頁。PMC梯圖軟件SB7(0.033μs)/SA1SA1梯形圖編程環(huán)境內(nèi)置，計算機內(nèi)置，計算機零件程序容量剛性攻絲可以可以伺服HRV控制HRV3HRV1(B)/HRV3(C)先行控制(M)G08P1G08P1AI輪廓控制(M)G05.1Q1XX程序預(yù)讀段數(shù)402020MACRO執(zhí)行器//512Kb512Kb存儲卡置于前面板有圖形顯示有有MANUALGUIDE有有RS口221DNC2可可HSSB可以太網(wǎng)可PROFIBUS可數(shù)據(jù)服務(wù)器可I/OLINK伺服軸7軸1軸伺服波形顯示有有維護信息畫面有有遠程診斷(選擇)診斷包+以太網(wǎng)伺服調(diào)試引導(dǎo)可可硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)置于LCD后高度集成模塊(0i-MateC置于LCD后)用存儲卡DNC加工有有雙向螺距誤差補償選擇加工條件選擇選擇0i-MateC可選操作向?qū)選擇第七十三頁，共92頁。參數(shù)號參數(shù)說明1001#0直線軸最小移動單位1002#1返回參考點的方式1005#1返回參考點的方式1006#5返回參考點的方向