數(shù)控設(shè)備維修和數(shù)控機(jī)床編程及加工

數(shù)控系統(tǒng)故障

分析與維修

?目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。

這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來源于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家來說，在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。

有的系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，而有的系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，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(gòu)成是十分相似的。?數(shù)控系統(tǒng)是由硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)兩大部分組成：硬件控制系統(tǒng)是以微處理器為核心，采用大規(guī)模集成電路芯片、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)單元、伺服電機(jī)、各種輸入輸出設(shè)備（包括顯示器、控制面板、輸入輸出接口等）等可見部件組成。軟件控制系統(tǒng)即數(shù)控軟件，包括數(shù)據(jù)輸入輸出、插補(bǔ)控制、刀具補(bǔ)償控制、加減速控制、位置控制、伺服控制、鍵盤控制、顯示控制、接口控制等控制軟件及各種參數(shù)、報(bào)警文本等組成。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，就要分別對(duì)軟硬件進(jìn)行分析、判斷，定位故障并維修。作為一個(gè)好的數(shù)控設(shè)備維修人員，就必須具備電子線路、元器件、計(jì)算機(jī)軟硬件、接口技術(shù)、測量技術(shù)等方面的知識(shí)。?常用數(shù)控系統(tǒng)簡介

（一）FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡介

FANUC公司創(chuàng)建于1956年，1959年首先推出電液步進(jìn)電機(jī)。70年代，一方面從Gettes公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)，一方面與西門子合作，學(xué)習(xí)其先進(jìn)的硬件技術(shù)，1976年成功開發(fā)出5系統(tǒng)，后與西門子聯(lián)合開發(fā)出7系統(tǒng)。從這時(shí)，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控生產(chǎn)廠家。 FANUC公司目前生產(chǎn)的CNC裝置有：F0、F10／F11／F12、F15、F16、F18。F00／F100／110／120／150系列是在F0／10／11／12／15的基礎(chǔ)上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一體的CNC。

?產(chǎn)品特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上長期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)采用專用LSI，以提高集成度、可靠性，減少體積和降低成本產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。每一CNC裝置上可配多種控制軟件，適用于多種機(jī)床不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù)SMT、多層印刷電路板、光導(dǎo)纖維電纜等CNC裝置體積減少，采用面板裝配式，內(nèi)裝式PMC（可編程機(jī)床控制器）?FANUC6系統(tǒng)（1979年）FS6是FANUC早期代表性產(chǎn)品之一。在70年代末與80年代初期的數(shù)控機(jī)床得到了廣泛應(yīng)用。①FS6與西門子6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同（合作產(chǎn)品），除伺服電動(dòng)機(jī)、PLC采用西門子公司產(chǎn)品外，其余部分完全相同②硬件采用大板結(jié)構(gòu)，上面插有電源模塊、存儲(chǔ)器板等小板，CPU采用8086，該CNC系列為多微處理器控制系統(tǒng)，其主CPU、PMC及圖形顯示的CPU均為8086③伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用FANUC直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過脈沖編碼器進(jìn)行位置檢測，構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)?④系統(tǒng)一般帶有獨(dú)立安裝的電氣柜，電氣柜內(nèi)安裝了系統(tǒng)的主要部件（如CNC裝置、伺服驅(qū)動(dòng)、輸入單元、電源單元）⑤主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用FANUC交流主軸驅(qū)動(dòng)裝置，該單元為分開安裝式，一般安裝在強(qiáng)電柜內(nèi)⑥系統(tǒng)軟件為固定式專用軟件我國80年代進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床，均大量配套采用FS6系統(tǒng)，直到目前仍然有較多配套FS6的機(jī)床在使用中，這些設(shè)備大多進(jìn)入故障多發(fā)期，因此，它是數(shù)控機(jī)床維修中的常見系統(tǒng)之一。 F3簡化版（經(jīng)濟(jì)型）另注：Fs6→ F9強(qiáng)化版（1980年）

?F11系列（1984年）F11系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代初期開發(fā)并得到廣泛應(yīng)用的FANUC代表性產(chǎn)品之一，在80年代進(jìn)口的高檔數(shù)控機(jī)床上廣為采用，因此，它亦是維修中的常見系統(tǒng)之一。同系列的產(chǎn)品有F10／11／12三種基本規(guī)格，其基本結(jié)構(gòu)相似，性能與使用場合有所區(qū)別。①F11的硬件仍然采用大板結(jié)構(gòu)（主板），主CPU為68000，它也是一種多微處理器控制系統(tǒng)②硬件盡量采用專用大規(guī)模集成電路及厚膜電路（22塊），元件減少30％?③CNC系統(tǒng)和操作面板、I/O單元之間采用光纜連接，減少了信號(hào)線，抗干擾能力提高④F11系統(tǒng)既可以帶獨(dú)立安裝的電柜，也可進(jìn)行分離式安裝⑤伺服驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)一般采用FANUC模擬式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥系統(tǒng)軟件可固定式專用軟件，最大可以控制5軸，并實(shí)現(xiàn)全部控制軸的聯(lián)動(dòng)?F0系統(tǒng)（1985年）F0系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代中后期開發(fā)的產(chǎn)品，是FANUC代表性產(chǎn)品之一。是中國市場上銷售量最大的一種系統(tǒng)（F0C系列，F(xiàn)0D系列），產(chǎn)品目標(biāo)是體積小、價(jià)格低，其中F0－MC/TC是其代表性產(chǎn)品，F(xiàn)0－MD和F0－TD為F0－MA和F0－TA的簡化版（經(jīng)濟(jì)型）。①硬件結(jié)構(gòu)采用了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式，即在主板上插有存儲(chǔ)器板、I/O板、軸控制模塊以及電源單元。其主板較其他系列主板要小得多，因此，在結(jié)構(gòu)上顯得較緊湊，體積?、贔0系列為多微處理器CNC系統(tǒng)，F(xiàn)0A系列主CPU為80186，F(xiàn)0B系列的主CPU為80286，F(xiàn)0C系列的主CPU為80386.內(nèi)置可編程控制器（PLC）的CPU為8086?③F0可以配套使用FANUCS系列、α系列、αC系列、β系列等數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，無漂移影響，可以實(shí)現(xiàn)高速、高精控制④采用了高性能的固定軟件與菜單操作的軟功能面板，可以進(jìn)行簡單的人機(jī)對(duì)話式編程⑤具有多種自診斷功能，以便于維修⑥F0i系統(tǒng)采用總線技術(shù)，增加了網(wǎng)絡(luò)功能，并采用了“閃存”（FLASHROM）。系統(tǒng)可以通過Remotebuffer接口與PC相連，由PC機(jī)控制加工，實(shí)現(xiàn)信息傳遞，系統(tǒng)間也可以通過I/OLink總線進(jìn)行相連⑦F0Mate是F0系列的派生產(chǎn)品，與F0相比是結(jié)構(gòu)更為緊湊的經(jīng)濟(jì)型CNC裝置?FANUC15／16／18系統(tǒng)F15／16／18／16i／18i系列系統(tǒng)有F－15／16／18、F－15i／16i／18i及FS－150／160／180、F160i／180i等型號(hào)，該系列系統(tǒng)是專門為工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的數(shù)控系統(tǒng)，是目前國際上工藝與性能最先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)之一，在美國、日本、歐洲的制造業(yè)中已普遍使用。①系統(tǒng)的硬件與微電子技術(shù)發(fā)展同步，采用了超大規(guī)模集成芯片，CPU可以是80486或PENTIUM系列處理器，帶64位RISC芯片等?②系統(tǒng)元器件采用了立體化、高密度的安裝方式（FANUC公司的專利技術(shù)），除主板外，印刷電路板均按物理功能分成小模塊，根據(jù)用戶的要求和系統(tǒng)的規(guī)模，分別插在主板上，系統(tǒng)擴(kuò)展容易，維修方便，體積小③F15采用了模塊式多主總線（FANUCBUS）結(jié)構(gòu)，多CPU控制系統(tǒng)，、主CPU采用了68020，還采用了一個(gè)子CPU，在PMC、軸控制、圖形控制、通信及自動(dòng)編程中也都有各自的CPU④系統(tǒng)采用或9.5inTFT（ThinFileTransistor薄膜晶體管）彩色液晶顯示器?⑤系統(tǒng)可配套α／αi系列數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)，主軸控制可采用α／αi系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥F15／16／18系列系統(tǒng)既可單機(jī)運(yùn)行，也可通過Remotebuffer接口與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連，由計(jì)算機(jī)控制加工，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。通過I/Olink（串行口）接口還可以連接多種外圍設(shè)備。另外經(jīng)DNC1或DNC2接口，可與CellController或以太網(wǎng)連接，由上位機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)車間的自動(dòng)化?F16／18系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖CNCI/O單元強(qiáng)電回路傳感器/線圈電源變壓器電源主計(jì)算機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)主軸驅(qū)動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)操作面板接口機(jī)床操作面板MDI/CRT單元I/O接口I/O設(shè)備手輪?FANUC30i---MODELA日本FANUC最新的高檔控制器，是當(dāng)前配置最高的數(shù)控系統(tǒng)。特點(diǎn)：1.最大控制系統(tǒng)為10個(gè)系統(tǒng)（通道）；2.最多軸數(shù)和最大主軸配置為40軸，其中進(jìn)給軸32軸，主軸為8軸；最大同時(shí)控制軸數(shù)為24軸/系統(tǒng)；3.最大PMC系統(tǒng)數(shù)為3個(gè)系統(tǒng)；最大I/O點(diǎn)數(shù)為4096點(diǎn)/4096點(diǎn)，PMC基本指令速度為25ns。4.最大可預(yù)讀程序段為1000段。?（二）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)簡介 SIEMENS公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的著名廠家，SINUMERIK的CNC數(shù)控裝置主要有： SINUMERIK3／8／810／820／850／805／840系列等。?SIEMENS810／820系統(tǒng)SIEMENS810／820是西門子公司20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的CNC、PLC一體型控制系統(tǒng)，它適合于普通車、銑、磨床的控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高，在80年代末、90年代初的數(shù)控機(jī)床廠上使用較廣。①810與820的區(qū)別僅在于顯示器，810為9in單色顯示，系統(tǒng)電源為24V；820為12in單色或彩色顯示，系統(tǒng)電源為交流220V，其余硬件、軟件部分完全一致?②810／820最大可控制6軸（其中允許有2個(gè)作為主軸控制），3軸聯(lián)動(dòng)③系統(tǒng)由電源、顯示器、CPU板、存儲(chǔ)器（MEM／EPROM／RAM）板、I/O板、接口板、顯示控制板、位控板、機(jī)箱等硬件組成。硬件采用了較多LSI和專用集成電路④主CPU采用80186⑤PLC最大128點(diǎn)輸入／64點(diǎn)輸出，用戶程序容量12KB，PLC采用STEP5語言編程?SIEMENS3系統(tǒng)SIEMENS3系統(tǒng)是西門子公司80年代初期開發(fā)出來的中檔全功能數(shù)控系統(tǒng)，是西門子公司銷售量最大的系統(tǒng)，是20世紀(jì)80年代歐洲的典型系統(tǒng)。①采用模塊化結(jié)構(gòu)，由CPU模塊，NC存儲(chǔ)器模塊，操作面板接口，NC－PC連接模塊，伺服測量回路Ⅰ、Ⅱ，PLC編程接口，邏輯模塊，擴(kuò)展設(shè)備接口，PLC存儲(chǔ)器及各種I/O等17個(gè)模塊組成②3系統(tǒng)的機(jī)柜因配置、類別、型號(hào)的不同，可以分為單框架、單PLC雙框架、雙PLC雙框架結(jié)構(gòu)?③采用INTEL8086CPU的輪廓軌跡控制CNC系統(tǒng)，系統(tǒng)可控制4軸，任意3軸聯(lián)動(dòng)④PLC采用SIMATICS5的PLC130－B，輸入輸出點(diǎn)各512點(diǎn)⑤采用12in彩色顯示器或9in單色顯示器?SIEMENS850／880850／880是西門子80年代末期開發(fā)的機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)，具有機(jī)器人功能。適合高功能復(fù)雜機(jī)床FMS、CIM的需要。是一種多CPU輪廓控制的CNC系統(tǒng)。①1986年西門子公司采用數(shù)控3系統(tǒng)電路板標(biāo)準(zhǔn)（230mm高），NC－PLC雙口RAM耦合方式，INTEL80186CPU芯片，生產(chǎn)出850系統(tǒng)，它的PLC還是沿用130WB或150U②1988年針對(duì)850系統(tǒng)的缺陷，又推出全80186的數(shù)控880GA1型系統(tǒng)，后推出主CPU采用80386的880GA2型系統(tǒng)?③850／880系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般都由操作面板、主機(jī)箱、機(jī)床控制面板3大部分組成，采用兩個(gè)機(jī)架支撐兩列中央控制器，中央控制器包括NC－CPU、SV－CPU（伺服CPU）、COM－CPU（通信CPU）、PLC－CPU及插入式擴(kuò)展模塊。插入式擴(kuò)展模塊有：測量回路模塊、存儲(chǔ)器模塊、NC－CPU2～4、SV－CPU2～4、PLC輸入／輸出板及擴(kuò)展單元和接口單元④面板帶有12英寸彩色顯示器、全功能鍵盤及兩個(gè)串口⑤用戶程序存儲(chǔ)器RAM容量為128KB，EPROM容量為128KB，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RANM容量為48KB，I/O點(diǎn)最大為1024，計(jì)時(shí)器256，計(jì)數(shù)器128個(gè)⑥采用SINNECHI總成連接方式的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)?SIEMENS802系列系統(tǒng)SIEMENS802系列系統(tǒng)包括802S／Se／Sbaseline、802C／Ce／Cbaseline、802D等型號(hào)，它是西門子公司20世紀(jì)90年代末開發(fā)的集CNC、PLC于一體的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)。近年來在國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控機(jī)床上有較大量的使用。802系列數(shù)控系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性較高。SINUMERIK802DSolutionLine(sl)全球首展（2023國際機(jī)床展），其CNC，PLC和HMI都集成在同一控制單元中。與SINAMICSS120新一代技術(shù)相結(jié)合?①802S、802C系列是西門子公司為簡易數(shù)控機(jī)床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，兩種系統(tǒng)的區(qū)別是：802S系列采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；802C、802D系列通常采用SIEMENS611數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)②802S、802C系列系統(tǒng)的CNC結(jié)構(gòu)完全相同，可以進(jìn)行3軸控制／3軸聯(lián)動(dòng)；系統(tǒng)帶有±10V的主軸模擬量輸出接口，可以配具有模擬量輸入功能的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（如變頻器）③802S、802C系列系統(tǒng)可以配OP020獨(dú)立操作面板與MCP機(jī)床操作面板，顯示器為7in或5.7in單色液晶顯示器（802S，802C）；802D采用了彩色液晶顯示器?④集成內(nèi)置式PLC最大可以控制64點(diǎn)輸入與64點(diǎn)輸出，PLC的I/O模塊與ECU間通過總線連接⑤802D與802S、80C有較大的不同，在功能上比802S／C系統(tǒng)有了改進(jìn)與提高，系統(tǒng)采用SIEMENSPCU210模塊，控制軸數(shù)為4軸／4軸聯(lián)動(dòng)，可以通過611U伺服驅(qū)動(dòng)器攜帶10V主軸模擬量輸出，以驅(qū)動(dòng)帶模擬量輸入的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥802D除保留了SIEMENS傳統(tǒng)的編程功能外，一是增加了PLC程序“梯形圖”顯示功能，方便維修；二是可以使用非SIEMENS代碼指令進(jìn)行編程，系統(tǒng)的開放性更強(qiáng)?SIEMENS810D／840D系統(tǒng)

圖：840D硬件結(jié)構(gòu)圖IM361S7擴(kuò)展接口MMC100/MMC102人機(jī)對(duì)話操作面板編程器電機(jī)電機(jī)E/R電源模塊NCUCPU模塊進(jìn)給主軸?SIEMENS810D／840D的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似，但在性能上有較大的差別。

①810D采用SIEMENSCCU（CompactControlUnit）模塊，最大控制軸數(shù)為6軸②840D采用SIEMENSNCU（NumericalControlUnit）模塊，處理器為PENTIUM（NCU573）或AMDK6－2（NCU572）或486（NCU571）系列，當(dāng)采用NCU572或573時(shí)，CNC的存儲(chǔ)容量為1GB，最大控制軸數(shù)可達(dá)31軸，10通道同時(shí)工作；采用NCU571時(shí)，控制軸數(shù)為6軸，2通道同時(shí)工作。840D的NCK與PLC都集成在這個(gè)模塊上，它是840D的核心?③數(shù)控與驅(qū)動(dòng)的接口信號(hào)是數(shù)字量的④系統(tǒng)由操作面板、機(jī)床控制面板、NCU（CCU）、MMC、611伺服驅(qū)動(dòng)、I/O模塊等單元構(gòu)成（如圖所示）⑤人機(jī)界面MMC，操作面板OP（包括顯示器與NC鍵盤）、機(jī)床操作面板MCP，一般安裝在操縱臺(tái)上，它們與CCU（NCU）間通過PROFIBUS總線連接⑥MMC事實(shí)上是一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，它有獨(dú)立的PENTIUMCPU、硬盤、軟驅(qū)、TFT顯示器、NC鍵盤，可以在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行?⑦E/R電源模塊，它向NCU提供24V工作電源，也向611D提供600V直流母線電壓⑧611D主軸與進(jìn)給模塊，它由E/R電源模塊供電，受控于NCU，并帶動(dòng)主軸或進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)⑨IM361是PLC輸入／輸出接口模塊，與S7－300兼容的PLC使用與S7－300相同的軟件與硬件，PLC的電源模塊、接口模塊、I/O模塊單獨(dú)安裝，它們與系統(tǒng)間通過S7總線與CCU或NCU連接?⑩通過CNC與611D、S7可編程序控制器的組合，可以構(gòu)成滿足不同要求的全數(shù)字控制系統(tǒng)除以上典型系統(tǒng)外，SIEMENS公司還有早期生產(chǎn)的SIEMENS6系統(tǒng)（與FANUC公司合作生產(chǎn)），SIEMENS8、SIEMENS840C等。以上系統(tǒng)多見于進(jìn)口機(jī)床，840C與840D功能相同。?一.電源引起的故障1.系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)沒有反應(yīng)，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(hù)裝置跳閘形成了電源開路3）PLC的地址錯(cuò)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?dú)饧膿p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?3.強(qiáng)電部分接通后，馬上跳閘

原因1： 機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)選擇的空氣開關(guān)容量過小，或空氣開關(guān)的電流選擇撥碼開關(guān)選擇了一個(gè)較小的電流原因2： 機(jī)床上使用了較大功率的變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)，并且在變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)的電源進(jìn)線前沒有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)在上強(qiáng)電時(shí)電流有較大的波動(dòng)，超過了空氣開關(guān)的限定電流，引起跳閘。?事例1：故障現(xiàn)象：一臺(tái)進(jìn)口臥式加工中心，開機(jī)時(shí)屏幕一片黑，操作面板上的NC電源開關(guān)已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開關(guān)和主要部分無異常，關(guān)機(jī)后重開，故障一樣。故障分析：經(jīng)查，確定其電源部分無故障，各處電壓都正常，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)有多處損壞，在更換了顯示器，顯示控制板后屏幕出現(xiàn)了顯示，使機(jī)床能進(jìn)入其它的故障維修。

?事例2：故障現(xiàn)象：一立式加工中心，開機(jī)后屏幕無顯示。

該加工中心使用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)，造成屏幕無顯示的原因有很多，經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查，后確認(rèn)系統(tǒng)提供的外部電源是正確的，但主板上的電壓不正常，時(shí)有時(shí)無，可以確認(rèn)是因主板故障造成，因此進(jìn)行了更換，更換主板后系統(tǒng)有顯示，由于主板更換后參數(shù)需要重新設(shè)置，按系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置步驟，對(duì)照機(jī)床附帶的參數(shù)表進(jìn)行了設(shè)置調(diào)整后機(jī)床正常。屏幕上無顯示的故障原因很多，首先必須找出原因排除,如還有其他故障，根據(jù)機(jī)床的報(bào)警和其他故障信息作出處理。?事例3： 一加工中心，開機(jī)后打開急停，系統(tǒng)在復(fù)位的過程中，伺服強(qiáng)電上去后系統(tǒng)總空開馬上跳閘

該加工中心使用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查分析，首先懷疑是否是空開電流選擇過小，經(jīng)過計(jì)算分析后確認(rèn)所選擇的空開有點(diǎn)偏小，但基本符合機(jī)床要求，然后用示波器觀察機(jī)床上電時(shí)的電流的變化波形，發(fā)現(xiàn)伺服強(qiáng)電在上電時(shí)電流沖擊比較大，也就是電流波形變化較大，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)由于所選伺服功率較大，且伺服內(nèi)部未加阻抗等裝置，在使用時(shí)須外接一電抗與制動(dòng)電阻，電氣人員在設(shè)計(jì)時(shí)加了制動(dòng)電阻，為了節(jié)省成本沒有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系統(tǒng)上電恢復(fù)正常。?二系統(tǒng)顯示故障

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(diào)節(jié)調(diào)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(nèi)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 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(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過暗4.運(yùn)行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動(dòng)

1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)所引起

2）同時(shí)運(yùn)行了系統(tǒng)以外的其他內(nèi)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)元器件受到損害

?5系統(tǒng)上電后，屏幕顯示高亮但沒有內(nèi)容1）

系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)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(yùn)行正常 1）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)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?7主軸有轉(zhuǎn)速但CRT速度無顯示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(shè)置不對(duì)，編碼器反饋的接口不對(duì)或者 沒有選擇主軸控制的有關(guān)功能

8主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與所發(fā)指令不符 1）主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 確認(rèn)主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)是否設(shè)置正確。 2）PLC程序錯(cuò)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(hào)電纜連接錯(cuò)誤?事例1：故障現(xiàn)象： 一數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床送電，CRT無顯示，查NC電源+24V、+15V、-15V、+5V均無輸出故障分析： 此現(xiàn)象可以確定是電源方面出了問題，所以可以根據(jù)電氣原理圖逐步從電源的輸入端進(jìn)行檢查，當(dāng)檢查到保險(xiǎn)后的電噪聲濾波器時(shí)發(fā)現(xiàn)性能不良，后面的整流、振蕩電路均正常，拆開噪聲濾波器外殼發(fā)現(xiàn)里面燒焦，更換噪聲濾波器后，系統(tǒng)故障排除。?事例2： 故障現(xiàn)象：一臺(tái)數(shù)控車床配FANUC0-TD系統(tǒng)，在調(diào)試中時(shí)常出現(xiàn)CRT閃爍、發(fā)亮，沒有字符出現(xiàn)的現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)造成的原因主要有：

①CRT亮度與灰度旋鈕在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)震 動(dòng)。

②系統(tǒng)在出廠時(shí)沒有經(jīng)過初始化調(diào)整。

③系統(tǒng)的主板和存儲(chǔ)板有質(zhì)量問題。解決辦法可按如下步驟進(jìn)行： 首先，調(diào)整CRT的亮度和灰度旋鈕，如果沒有反應(yīng)，請(qǐng)將系統(tǒng)進(jìn)行初始化一次，同時(shí)按RST鍵和DEL鍵，進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)，如果CRT仍沒有正常顯示，則需要更換系統(tǒng)的主板或存儲(chǔ)板。?典型CNC軟件裝置的結(jié)構(gòu)：

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(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)計(jì)算、位置控制等。數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)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(shí)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(jié)構(gòu)：前后臺(tái)結(jié)構(gòu)和中斷型結(jié)構(gòu)：所謂前后臺(tái)型是指在一個(gè)定時(shí)采樣周期中，前臺(tái)任務(wù)開銷一部分時(shí)間，后臺(tái)任務(wù)開銷剩余部分的時(shí)間，共同完成數(shù)控加工任務(wù)。前臺(tái)任務(wù)一般設(shè)計(jì)成中斷服務(wù)程序。三CNC單元故障?1.不能進(jìn)入系統(tǒng)，運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的CMOS設(shè)為A盤啟動(dòng)；插入干凈的軟盤啟動(dòng)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(shí)應(yīng)該修復(fù)或更換電子盤或硬盤；3）系統(tǒng)CMOS設(shè)置不對(duì)CNC常見故障分析?2

運(yùn)行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動(dòng)原因： 1）參數(shù)設(shè)置不當(dāng)； 2）同時(shí)運(yùn)行了系統(tǒng)以外的其他內(nèi)存駐留程序； 3）正從軟盤或網(wǎng)絡(luò)調(diào)用較大的程序； 4）從已損壞的軟盤上調(diào)用程序； 5）系統(tǒng)文件被破壞。 系統(tǒng)在通訊時(shí)或用磁盤進(jìn)行考貝文件時(shí)，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(jìn)行修復(fù)。?

3系統(tǒng)出現(xiàn)亂碼1）參數(shù)設(shè)置不合理2）系統(tǒng)內(nèi)存不足3）操作不當(dāng)4）參數(shù)設(shè)置不當(dāng)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(wǎng)絡(luò)連接不正常 1）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)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(hào)的衰減 引起故障。 3）硬件故障 通訊網(wǎng)口出現(xiàn)故障或網(wǎng)卡出現(xiàn)故障，可以用 置換法判斷出現(xiàn)問題的部位?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(shè)備的設(shè)定錯(cuò)誤或硬件出現(xiàn)了故障在進(jìn)行通訊時(shí)，操作者首先確認(rèn)外部的通訊設(shè)備是否完好，電源是否正常，2）參數(shù)設(shè)置的錯(cuò)誤 通訊時(shí)需要將外部設(shè)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(shè)成一致才能夠正常通訊。外部通訊端口必須于硬件相對(duì)應(yīng)。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(cuò)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(hào)的衰減引起故障。?8.系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、調(diào)整錯(cuò)誤引起的故障

系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定很重要，如果系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，就會(huì)引發(fā)各種各樣的故障現(xiàn)象如：系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)；不能正常運(yùn)行；螺紋加工不能夠進(jìn)行；系統(tǒng)顯示不正常；死機(jī)等。?9.系統(tǒng)外部干擾引起的故障原因： 1）數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)床、車間等接地不良 2）系統(tǒng)的連接電纜屏蔽層接地不良引起 3）電纜的布置、安裝不合理 4）系統(tǒng)各模塊的安裝、連接、固定的不可靠 5）電纜過長，引起系統(tǒng)信號(hào)的衰減 6）外部電源不穩(wěn)定，紋波過大?事例1：故障現(xiàn)象： 一普通數(shù)控教學(xué)車床，開機(jī)后系統(tǒng)顯示白屏，系統(tǒng)的菜單與字跡無法分辨。故障分析： 首先考慮是否將屏幕亮度調(diào)節(jié)按鈕調(diào)節(jié)的過于明亮，手動(dòng)調(diào)節(jié)其按鈕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)屏幕亮度雖然發(fā)生變化，但屏幕上的字跡還是無法分辨，排除不是亮度調(diào)節(jié)按鈕出現(xiàn)問題，進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)CMOS中的屏幕分辨率已被更改，造成系統(tǒng)顯示模糊，經(jīng)調(diào)整后，問題得到解決。?數(shù)控裝置操作面板和手持單元上，均設(shè)有急停按鈕，用于當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)緊急情況，需要使數(shù)控機(jī)床立即停止運(yùn)動(dòng)或切斷動(dòng)力裝置（如伺服驅(qū)動(dòng)器等）的主電源；當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警信息后，須按下急停按鈕。待查看報(bào)警信息并排除故障后，再松開急停按鈕，使系統(tǒng)復(fù)位并恢復(fù)正常。該急停按鈕及相關(guān)電路所控制的中間繼電器（KA）的一個(gè)常開觸點(diǎn)應(yīng)該接入數(shù)控裝置的開關(guān)量輸入接口，以便為系統(tǒng)提供復(fù)位信號(hào)。?1.機(jī)床一直處與急停狀態(tài)，不能復(fù)位原因：1）電氣方面的原因，下圖為一普通數(shù)控機(jī)床的整個(gè)電氣回路的接線圖，從圖上可以清晰的看出可以引起急?；芈凡婚]和的原因有： （1）急?；芈窋嗦?（2）限位開關(guān)損壞 （3）急停按鈕損壞??2）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，使系統(tǒng)信號(hào)不能正常輸入輸出或復(fù)位條件不能滿足引起的急停故障； PLC軟件未向系統(tǒng)發(fā)送復(fù)位信息。檢查KA中間繼電器；檢查PLC程序。3）PLC中規(guī)定的系統(tǒng)復(fù)位所需要完成的信息未滿足要求。如伺服動(dòng)力電源準(zhǔn)備好、主軸驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備好等信息。 若使用伺服，伺服動(dòng)力電源是否未準(zhǔn)備好：檢查電源模塊；檢查電源模塊接線；檢查伺服動(dòng)力電源空氣開關(guān)。4）PLC程序編寫錯(cuò)誤?2.數(shù)控系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行的過程中，報(bào)跟蹤誤差過大引起的急停故障

這一類故障現(xiàn)象是屬于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)問題，實(shí)際上是進(jìn)給伺服系統(tǒng)位置環(huán)在運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)了問題。位置偏差過大是根據(jù)位置環(huán)中的位置偏差計(jì)數(shù)器輸出的，既由來自光電脈沖編碼器反饋的反應(yīng)工作臺(tái)實(shí)際運(yùn)行距離的脈沖與來自數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行比較得出。這個(gè)偏差值的大小反映出數(shù)控系統(tǒng)要求某個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的距離與軸實(shí)際移動(dòng)的距離之間的差值，為使位置偏差不超出機(jī)床各軸要求的形狀為職公差，所以數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這個(gè)偏差值的大小進(jìn)行了設(shè)置規(guī)定，這個(gè)參數(shù)值的大小是可以更改的，如果參數(shù)丟失或者設(shè)置的數(shù)值過小，往往造成數(shù)控系統(tǒng)跟蹤誤差過大?其常見原因有如下幾點(diǎn)：1.負(fù)載過大，如負(fù)載過大，或者夾具夾偏造成的摩擦力或阻力過大，從而造成加在伺服電動(dòng)機(jī)的扭矩過大，使電動(dòng)機(jī)造成了丟步形成了跟蹤誤差過大。2.編碼器的反饋出現(xiàn)問題，如：編碼器的電纜是否出現(xiàn)了松動(dòng)，或者用示波器檢查編碼其所反饋回來的脈沖是否正常，3.伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)警或損壞，4.進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)電電壓不穩(wěn)或者是電源缺相引起，

?3伺服單元報(bào)警引起的急停伺服單元如果報(bào)警或者出現(xiàn)故障，PLC檢測到后可以使整個(gè)系統(tǒng)處在急停狀態(tài)，直到將伺服部分的故障排除，系統(tǒng)才可以復(fù)位，如果是因?yàn)樗欧?qū)動(dòng)器報(bào)警而出現(xiàn)的急停，有些系統(tǒng)可以通過急停對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，包括伺服驅(qū)動(dòng)器，可以消除一般的報(bào)警。?4主軸單元報(bào)警引起的急停

主軸單元如果報(bào)警或者出現(xiàn)故障，PLC檢測到后可以使整個(gè)系統(tǒng)處在急停狀態(tài)，直到將主軸部分故障排除，系統(tǒng)才可以復(fù)位，如果是因?yàn)橹鬏S驅(qū)動(dòng)器報(bào)警而出現(xiàn)的急停，有些系統(tǒng)可以通過急停對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，包括伺服驅(qū)動(dòng)器，可以消除一般的報(bào)警。常見原因：1）主軸空開跳閘2）主軸單元報(bào)警或主軸驅(qū)動(dòng)器出錯(cuò)，?五手動(dòng)操作類故障分析與維修

手動(dòng)運(yùn)行機(jī)床，機(jī)床不動(dòng)作

原因：1）機(jī)床鎖住按鈕損壞，使機(jī)床按鈕一直處在機(jī)床鎖住的狀態(tài) 數(shù)控機(jī)床機(jī)床如果機(jī)床鎖住按鈕被按下或者因?yàn)閾p壞而一直處于導(dǎo)通的狀態(tài)，機(jī)床各軸是不能夠運(yùn)動(dòng)的，在自動(dòng)狀態(tài)下，系統(tǒng)可以向各個(gè)軸發(fā)運(yùn)動(dòng)指令，但軸不執(zhí)行。2）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤錯(cuò)誤 數(shù)控系統(tǒng)如果與軸相關(guān)的一些參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，可以造成軸運(yùn)動(dòng)不正常或不能夠運(yùn)行。

?3）系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序沒有安裝或安裝不正確， 某些數(shù)控系統(tǒng)在調(diào)試時(shí)必須按裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序才能夠運(yùn)行，如果驅(qū)動(dòng)程序沒有安裝或者安裝的不正確，機(jī)床軸是不能夠正常運(yùn)行的。4）軟極限超程或硬極限超程5）伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)警或使能信號(hào)未到達(dá)6）倍率選者開關(guān)選者07）動(dòng)按鈕損壞或接觸不良?2.手搖無效原因：1）機(jī)床鎖住按鈕損壞，使機(jī)床按鈕一直處在機(jī)床鎖住的狀態(tài)2）脈沖發(fā)生器壞3）伺服或主軸部分出現(xiàn)報(bào)警報(bào)警4）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不對(duì)5）手搖使能無效，或使能信號(hào)沒有接通 為了安全考慮，一些手搖設(shè)置了一個(gè)使能按鈕，當(dāng)使能按鈕被按下，系統(tǒng)檢測到這個(gè)信號(hào)以后，手搖所發(fā)的脈沖才能夠被系統(tǒng)接受，當(dāng)使能信號(hào)沒有接通或系統(tǒng)沒有檢測到，手搖既無效。?原因：1）機(jī)床超程信號(hào)接反或者是機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向相反

機(jī)床在運(yùn)行時(shí)超程是經(jīng)常遇到的現(xiàn)象，在進(jìn)行超程解除的時(shí)候有可能因?yàn)椴僮髡叩牟皇炀?，將超程解除的方向弄反，某些?shù)控系統(tǒng)廠家為了機(jī)床運(yùn)行的安全性，在機(jī)床超程的時(shí)候設(shè)置了一些輸入信號(hào)，用來檢測數(shù)控機(jī)床的超程方向，如果檢測到數(shù)控機(jī)床超程后，機(jī)床只能夠向超程的相反方向運(yùn)動(dòng)，這樣能夠防止機(jī)床繼續(xù)向超程的方向運(yùn)動(dòng)。但是如果機(jī)床的超程信號(hào)接反或者是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向相反，機(jī)床超程就不能夠正常解除。解除方法： 將軸的運(yùn)動(dòng)方向更改，或者將超程信號(hào)進(jìn)行互換，此故障現(xiàn)象即可排除。2）PLC的編寫錯(cuò)誤3）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤?4系統(tǒng)控制亂套，M、S、T指令有時(shí)執(zhí)行有時(shí)不能夠執(zhí)行或者執(zhí)行的動(dòng)作不正確。原因：1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤或者是丟失從而引起系統(tǒng)的控制紊亂。2）系統(tǒng)受到較強(qiáng)烈的干擾5系統(tǒng)G00、G01、G02、G03指令均不能執(zhí)行原因：1）系統(tǒng)選擇了每轉(zhuǎn)進(jìn)給，但是主軸未啟動(dòng)2）PLC中已經(jīng)設(shè)定了主軸速度到達(dá)信號(hào)，但該信號(hào)沒有到達(dá)系統(tǒng)3）軸的進(jìn)給倍率選擇了零?6機(jī)床油泵、冷卻泵沒有啟動(dòng)或啟動(dòng)后沒有油、冷卻液輸出原因：1）輸入/輸出板或回路出現(xiàn)故障2）電機(jī)電源相序不正確 如果油泵、冷卻泵直接使用的是普通三相交流電機(jī)，有可能是因?yàn)殡姍C(jī)電源進(jìn)線相序搞反，造成電機(jī)的反轉(zhuǎn)，致使油或冷卻液不能夠正常輸出。

?按機(jī)床檢測元件檢測原點(diǎn)信號(hào)方式的不同，返回機(jī)床參考點(diǎn)的方法有兩種，即柵點(diǎn)法和磁開關(guān)法。在柵點(diǎn)法中，檢測器隨著電機(jī)一轉(zhuǎn)信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)柵點(diǎn)或一個(gè)零位脈沖，在機(jī)械本體上安裝一個(gè)減速擋塊及一個(gè)減速開關(guān)，當(dāng)減速撞塊壓下減速開關(guān)時(shí)，伺服電機(jī)減速到接近原點(diǎn)速度運(yùn)行。當(dāng)減速撞塊離開減速開關(guān)時(shí)，即釋放開關(guān)后，數(shù)控系統(tǒng)檢測到的第一個(gè)柵點(diǎn)或零位信號(hào)即為原點(diǎn)。在磁開關(guān)法中，在機(jī)械本體上安裝磁鐵及磁感應(yīng)原點(diǎn)開關(guān)或者接近開關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)或接近開關(guān)檢測到原點(diǎn)信號(hào)后，伺服電機(jī)立即停止運(yùn)行，該停止點(diǎn)被認(rèn)作原點(diǎn)六參考點(diǎn)編碼器類類故障分析與維修?常見故障：1.系統(tǒng)開機(jī)回不了參考點(diǎn)、回參考點(diǎn)不到位、找不到零點(diǎn)或回參考點(diǎn)時(shí)超程原因： 1）回參考點(diǎn)位置調(diào)整不當(dāng)引起的故障，減速擋塊 距離限位開關(guān)行程過短 2）零脈沖不良引起的故障，回零時(shí)找不到零脈沖 3）減速開關(guān)損壞或者短路 4）數(shù)控系統(tǒng)控制檢測放大的線路板出錯(cuò) 5）導(dǎo)軌平行/導(dǎo)軌與壓板面平行/導(dǎo)軌與絲杠的平 行度超差 6）當(dāng)采用全閉環(huán)控制時(shí)光柵尺進(jìn)了油污? 1）參考點(diǎn)減速信號(hào)不良引起的故障 2）減速擋塊固定不良引起尋找零脈沖的初始 點(diǎn)發(fā)生了漂移 3）零脈沖不良引起 4）減速擋塊安裝位置不合理，使減速信號(hào)與 零脈沖信號(hào)相隔距離過近 5）機(jī)械安裝不到位

?

1）零脈沖不良引起的故障，2）時(shí)鐘不同步出現(xiàn)的故障，3）主軸部分沒有調(diào)試好，如主軸轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，跳動(dòng)過大或因?yàn)橹鬏S過載能力太差，加工時(shí)因受力使主軸轉(zhuǎn)速發(fā)生太大的變化?4回參考點(diǎn)的位置隨機(jī)性變化原因： 1）干擾 2）編碼器的供電電壓過低 3）電機(jī)與絲杠的聯(lián)軸節(jié)松動(dòng) 4）電動(dòng)機(jī)扭矩過低或由于伺服調(diào)節(jié)不良，引起跟蹤誤差過大 5）零脈沖不良引起的故障?5.主軸定向不能夠完成，不能夠進(jìn)行鏜孔，換刀等動(dòng)作原因： 1）脈沖編碼器出現(xiàn)問題 2）機(jī)械部分出現(xiàn)問題 3）PLC調(diào)試不良，定向過程沒有處理好?事例1：故障現(xiàn)象： 一臺(tái)數(shù)控車床，X、Z軸使用半閉環(huán)控制，在用戶中運(yùn)行半年后發(fā)現(xiàn)Z軸每次回參考點(diǎn)，總有2、3mm的誤差，而且誤差沒有規(guī)律。故障分析： 調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)后現(xiàn)象仍沒消失，更換伺服電機(jī)后現(xiàn)象依然存在，后來仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)是絲杠末端沒有備緊，經(jīng)過螺母備緊后現(xiàn)象消失?數(shù)控機(jī)床在出廠前，已將所用的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)試優(yōu)化，但有的數(shù)控系統(tǒng)還有一部分參數(shù)需要到用戶那里去調(diào)試，如果參數(shù)設(shè)置不對(duì)或者沒有調(diào)試好，就有可能引起各種各樣的故障現(xiàn)象，直接影響到機(jī)床的正常工作和性能的充分發(fā)揮。在數(shù)控維修的過程中，有時(shí)也利用參數(shù)來調(diào)試機(jī)床的某些功能，而且有些參數(shù)需要根據(jù)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來進(jìn)行調(diào)整。七參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤引起的故障?1.數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失原因： 1）數(shù)控系統(tǒng)的后備電池失效

后備電池的失效將導(dǎo)致全部參數(shù)的丟失，機(jī)床長時(shí)間停用最容易出現(xiàn)后備電池失效的現(xiàn)象，機(jī)床長時(shí)間停用時(shí)應(yīng)定期為機(jī)床通電，使機(jī)床空運(yùn)行一段時(shí)間，這樣不但有利于后備電池的使用時(shí)間延長和及時(shí)發(fā)現(xiàn)后備電池是否無效，更重要的是可以延長整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)包括機(jī)械部分的使用壽命。?2）操作者的誤操作使參數(shù)丟失或者受到破壞 這種現(xiàn)象在初次接觸數(shù)控機(jī)床的操作者中經(jīng)常遇，由于誤操作，有的將全部參數(shù)進(jìn)行清除，有的將個(gè)別參數(shù)被更改，有的將系統(tǒng)中處理參數(shù)的一些文件不小心進(jìn)行了刪除。從而造成了系統(tǒng)參數(shù)的丟失。3）機(jī)床在DNA方式下加工工件或者在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)電網(wǎng)突然停電?常見故障：1.系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)；2.不能正常運(yùn)行；3.機(jī)床運(yùn)行時(shí)經(jīng)常報(bào)跟蹤誤差；4.回零方向反5.運(yùn)行程序不正常6.螺紋加工不能夠進(jìn)行；7.系統(tǒng)顯示不正常；8.死機(jī)?八刀架、刀庫及換刀常見故障普通車床刀架常見故障：1.換刀時(shí)刀架不轉(zhuǎn)原因：

1）電源相序接反（使電機(jī)正反轉(zhuǎn)相反）或電源缺相 因?yàn)槠胀ń?jīng)濟(jì)型車床所使用的刀架是通過刀架電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來進(jìn)行選刀,并進(jìn)行鎖緊等動(dòng)作,一般的工作順序是刀架首先正轉(zhuǎn)進(jìn)行選澤刀具,刀具選者到位后,電機(jī)再進(jìn)行反轉(zhuǎn),把所選擇的刀具進(jìn)行瑣緊.整個(gè)換刀過程才結(jié)束,如果刀架電機(jī)電源的相序接反或者是所發(fā)出的正反轉(zhuǎn)信號(hào)相反,那么數(shù)控系統(tǒng)選擇刀具時(shí)所發(fā)出的刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào),刀架電機(jī)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)恰好是反轉(zhuǎn)鎖緊,所以刀架電機(jī)就會(huì)靜止不動(dòng),一直處在鎖緊狀態(tài).此時(shí)將刀架電機(jī)的電源線任換兩相,或者是將PLC的刀架輸出信號(hào)相互調(diào)節(jié)一下,故障即可以消除.2）PLC程序出錯(cuò)，換刀信號(hào)沒有發(fā)出。?2換刀時(shí)刀架一直旋轉(zhuǎn)原因：1）刀位信號(hào)沒有到達(dá)2）I/O輸入輸出板出錯(cuò)3刀架不能鎖緊1）刀架反轉(zhuǎn)信號(hào)沒有輸出2）刀架鎖緊時(shí)間過短3）機(jī)械故障

?4加工中心刀庫換刀動(dòng)作不能夠完成原因：1)松刀感應(yīng)感應(yīng)開關(guān)或電磁閥損壞或失靈2）壓力不足3）液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，液壓缸因液壓系統(tǒng)壓力不足或漏油而不動(dòng)作，或行程不到位4）PLC調(diào)試出錯(cuò)，換刀條件不能滿足5）主軸系統(tǒng)出錯(cuò)?

5自動(dòng)換刀時(shí)刀鏈運(yùn)轉(zhuǎn)不到位：原因：1）液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，油路不暢通或液壓閥出現(xiàn)問題2）液壓馬達(dá)出現(xiàn)故障3）刀庫負(fù)載過重，或者有阻滯的現(xiàn)象4）潤滑不良?

原因： 1）松刀感應(yīng)感應(yīng)開關(guān)或電磁閥損壞或失靈 2）壓力不足,液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，液壓缸因液 壓系統(tǒng)壓力不足或漏油而不動(dòng)作，或行程 不到位 3）PLC調(diào)試出錯(cuò)，換刀條件不能滿足 4）主軸系統(tǒng)出錯(cuò)?原因： 1）

松刀力不夠， 2）

氣液壓伐或松拉力氣缸損壞 3）

拉桿行程不夠或拉桿位置變動(dòng) 4）

7：24錐為自鎖與非自鎖的臨界點(diǎn)?8.主軸不能拉上刀柄原因：

1）

拉桿行程不夠 2）

松刀接近開關(guān)位置變動(dòng) 3）

拉桿頭部損壞 4）

閥未動(dòng)作、卡死或者未上電 5）

拉釘未擰緊或者型號(hào)選擇不正確?事例1： 一臺(tái)車削中心，工作時(shí)CRT顯示報(bào)警“未抓起工件報(bào)警”。但實(shí)際上抓工件的機(jī)械手已將工件抓起，卻顯示機(jī)械手未抓起工件報(bào)警。查閱PLC圖，此故障是測量感應(yīng)開關(guān)發(fā)出的。經(jīng)查機(jī)械手部位，機(jī)械手工作行程不到位，未完全壓下感應(yīng)開關(guān)引起的。隨后調(diào)整機(jī)械手的夾緊 力，此故障排除。

?九數(shù)控加工類故障1.加工尺寸或精度誤差過大： 誤差故障的現(xiàn)象較多，在各種設(shè)備上出現(xiàn)時(shí)的表現(xiàn)不一。如數(shù)控車床在直徑方向出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象較多。在加工中心上垂直軸出現(xiàn)誤差的情況較多，常見的是尺寸向下逐漸增大，但也有尺寸向上增大的現(xiàn)象，在水平軸上也經(jīng)常會(huì)有一些較小誤差的故障出現(xiàn)，有些經(jīng)常變化，時(shí)好時(shí)壞使零件的尺寸難以控制。造成數(shù)控機(jī)床中誤差故障但又無報(bào)警的情況，主要有幾種情況：

?原因： 1）機(jī)床幾何誤差太大，機(jī)床機(jī)械精度達(dá)不到 要求。 2）機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)較簡單，在系統(tǒng)中對(duì)誤差 沒有設(shè)置檢測，因此在機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)不 能有報(bào)警顯示。 3）機(jī)床中出現(xiàn)的誤差情況不在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測的 范圍內(nèi)，因此當(dāng)出現(xiàn)誤差時(shí)檢測不到， 由于大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床使用的是半閉環(huán)系 統(tǒng)，因此不能檢測到機(jī)床的實(shí)際位置。?4）絲杠與電機(jī)的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)對(duì)故障發(fā)生的頻率和可能性不同，出現(xiàn)故障后現(xiàn)象也不同，有些尺寸只會(huì)向負(fù)方向增加，但有些正負(fù)方向變化的可能彈性聯(lián)接的基本上是負(fù)向增加的多，而中間使用鍵聯(lián)接的兩種故障均會(huì)發(fā)生。5）機(jī)床的電氣系統(tǒng)中回零不當(dāng)，回零點(diǎn)不能保證一致，該種故障出現(xiàn)的誤差一般較小。除了一般的因減速開關(guān)不良造成故障外，回零時(shí)的減速距離太短也會(huì)使零點(diǎn)偏離。在有些系統(tǒng)中的監(jiān)控頁面中有“刪格量”一項(xiàng)，記錄并經(jīng)常核對(duì)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。?6）機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)由于超調(diào)引起加工精度和加工尺寸誤差過大

如果加減速時(shí)間常數(shù)調(diào)節(jié)的過小,電機(jī)電流已經(jīng)形成飽和,引起伺服運(yùn)動(dòng)的超調(diào),可以引起系統(tǒng)的加工精度與加工尺寸,這時(shí)可以通過調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)來改善軸的運(yùn)動(dòng)性能,來消除加工誤差.7）在利用刀尖半徑補(bǔ)償時(shí)，G41、G42使用不正確或者在走刀換向時(shí)沒有相應(yīng)修改G41、G428）刀具與工件的相對(duì)位置方位號(hào)設(shè)定錯(cuò)誤。9）對(duì)刀不正確，或者加工時(shí)沒有考慮刀尖半徑尺寸。?事例1:故障現(xiàn)象: 某加工中心運(yùn)行九個(gè)月后,發(fā)生Z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定,尺寸超差且無任何規(guī)律,顯示屏及伺服驅(qū)動(dòng)器沒有任何報(bào)警或異.故障分析: 該加工中心是采用的國外進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng),絲杠采用的是直聯(lián)的方式,根據(jù)故障分析,原因可能是因?yàn)槁?lián)軸器聯(lián)結(jié)螺釘松動(dòng),導(dǎo)致聯(lián)軸器與滾軸絲杠或伺服電機(jī)間滑動(dòng),經(jīng)過對(duì)Z軸仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器6只緊固螺釘都出現(xiàn)了松動(dòng),緊固螺釘后,故障排除.?

圓度超差一般出現(xiàn)兩種情況：一種是圓的軸向變形；另一種情況是出現(xiàn)斜橢圓，即在45度方向上的橢圓。 1）圓的軸向變形，其原因是由于機(jī)床的機(jī)械未 調(diào)整好而造成軸的定位精度不好，或者是機(jī) 床的絲杠間隙補(bǔ)償不當(dāng)，從而導(dǎo)致每當(dāng)機(jī)床 在過向限時(shí)，就產(chǎn)生圓度誤差。 2）產(chǎn)生斜橢圓誤差時(shí),一般是由各軸的位置偏差過 大造成,可以通過調(diào)整各軸的增益來改善各軸的 運(yùn)動(dòng)性能.使每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)特性比較接近,另外, 如果機(jī)械傳動(dòng)副之間的間隙如果過大或者間隙 補(bǔ)償不合適的話,也可能引起該故障.? 圓弧切削在特定的角度（0、90、180、270度）過象限時(shí)，由于電機(jī)需要反轉(zhuǎn)，由于機(jī)械的摩擦力、反向間隙等原因造成速度無法連續(xù)，造成圓弧上有突起現(xiàn)象。?4.車床加工時(shí)，G02、G03加工軌跡不是圓或報(bào)圓弧數(shù)據(jù)錯(cuò)誤原因：

1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，如加工平面選者不對(duì)2）X軸編程時(shí)半徑編程輸入的是直徑值，直徑 編程時(shí)輸入的是半徑值5.自動(dòng)運(yùn)行時(shí)報(bào)程序指令錯(cuò)原因：1）

程序中有非法地址字2）

固定循環(huán)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤?事例1:故障現(xiàn)象:

某加工中心在加工整圓時(shí),發(fā)生X軸方向加工尺寸不對(duì),尺寸超差,顯示屏及伺服驅(qū)動(dòng)器沒有任何報(bào)警或異常。故障分析:

該加工中心是采用的國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng),絲杠采用的是直聯(lián)的方式,根據(jù)故障分析,原因可能是因?yàn)槭怯捎跈C(jī)床的機(jī)械未調(diào)整好而造成軸的定位精度不好，或者是機(jī)床的絲杠間隙補(bǔ)償不當(dāng)，從而導(dǎo)致每當(dāng)機(jī)床在過向限時(shí)，就產(chǎn)生圓度誤差。對(duì)該機(jī)床進(jìn)行重新校平調(diào)整,檢查該機(jī)床的參數(shù),發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的軸的間隙補(bǔ)償為零,用百分表測量XMM,對(duì)該機(jī)床的X軸進(jìn)行了調(diào)整,并利用了系統(tǒng)的軟件補(bǔ)償功能,消除了X軸的間隙,再次加工整圓進(jìn)行檢驗(yàn),故障消除。?數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程