【正文】 C 及電氣控制裝置、輔助裝置、測量裝置組成。對一般的數(shù)控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報警。 NC 系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或機外編程器監(jiān)測 PLC 的運行狀態(tài)，一般只要遵從以上原則，小心謹慎，一般的數(shù)控故障都會及時排除。有時診斷過程比較復(fù)雜，但一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，解決起來比較簡單。 由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來越低，數(shù)控設(shè)備的外部故障可以分為軟 件 故障和外部硬件損壞引起的硬故障。其中硬件控制系統(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)動單元、伺服電機、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。對于不同的生產(chǎn)廠家來說，基于歷 史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計思想上也可能各有千秋。數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成與特點 :目前世界上的數(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。任何部分的故障與失效，都會使機床停機，從而造成生產(chǎn)停頓。 中國最大的管理資源中心 第 1 頁 共 62 頁 第二章 數(shù)控系統(tǒng)故障分析與維修 隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。任何一臺數(shù)控設(shè)備都是一種過程控制設(shè)備，這就要求它在實時控制的每一時刻都準(zhǔn)確無誤地工作。 下面我們從現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成入手，探討數(shù)控系統(tǒng)的診斷與維修。對于 T系統(tǒng)和 M 系統(tǒng)，同樣也有很大的區(qū)別，前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加工，后者適合于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工。 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。作為一個好的數(shù)控設(shè)備維修人員，就必須具備電子線路、元器件、計算機軟硬件、接口技術(shù)、測量技術(shù)等方面的知識。特別是數(shù)控機床的外部故障。其次，要會利用 PLC梯形圖。這類故障有些可以通過報警信息查找 故障原因。這時需根據(jù)報警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。其原理是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)段插補出理想的運動軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件（伺服單元、驅(qū)動裝置和機床），加工出所需要的零件。簡單的輸入輸出裝置只包括鍵盤和若干個數(shù)碼管，較高級的系統(tǒng)一般配有 CRT 顯示器和液晶顯示器。當(dāng) PLC 用于控制機床順序動作時，也可稱為可編程邏輯機床控制器（ PMC， Programmable Machine Controller）。根據(jù)接受指令的不同伺服單元有脈沖式和模擬式之分，而模擬式伺服單元按電源種類又分為直流伺服單元和交流伺服單元。從某種意義上說，數(shù)控機床功能強弱主要取決于數(shù)控裝置，性能的好壞主要取決于伺服驅(qū)動系統(tǒng)。常見測量裝置有光電編碼器、光柵尺、旋轉(zhuǎn)變壓器等。在卸裝過程中要認真分析它的轉(zhuǎn)位定位和夾緊等機構(gòu)的工作原理。就機械運動來講刀庫的結(jié)構(gòu)主要是由刀具的運送和 中國最大的管理資源中心 第 6 頁 共 62 頁 定位機構(gòu)組成，運送速度要快，定位要準(zhǔn)。通常有三個自由度，即抓刀與復(fù)位的是一個自由度；拔刀與裝刀是一個自由度；新舊刀具位置交換是一個自由度。機械手完成各個動作是靠位置控制的，一個動作結(jié)束后，必須發(fā)出一個回答信號給PLC，以便啟動下一個動作。而且，電源部分故障率較高，修理時應(yīng)足夠重視，在外觀法檢查后，可先對電源部分進行檢查。這類電源種類繁多，故障率也較高，但大部分都是分立元件，用萬用表、示波器即可進行檢查，機修開關(guān)電源時，最好在電源輸人端接一只 1:1 的隔離變壓器，以防觸電。 2. 在使用時須外接一電抗。我們在電源兩端并接一小容量濾波電容，啟動機床正常，本故障屬于 CNC 系統(tǒng)電源抗干擾能力不強所致。但在許多時候可能并存著多種故障。 故障分析： 該加工中心使用 進口數(shù)控 系統(tǒng)，造成屏幕無顯示的原因有很多， 經(jīng)對故障進行了檢查 ， 后確認 系統(tǒng)提供的外部電源是正確的，但主板上的電壓不正常，時有時無，可以確認 是因主板故障造成，因此進行了更換， 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，對照機床附帶的參數(shù)表進行了設(shè)置調(diào)整后機床正常。顯示系統(tǒng)本身的故障是造成系統(tǒng)顯示不正常的主要原因，因此，系統(tǒng)在不能正常顯示的時候，首先要分清造成系統(tǒng)不能正常顯示的主要原因，不能簡單的認為系統(tǒng)不能正常顯示就是顯示系統(tǒng)的故障， 數(shù)控系統(tǒng)顯示的 不正常，可以分為完全無顯示和顯示不正常兩種情況。這時應(yīng)該中斷零件程序的調(diào)用。 故障分析： 經(jīng)分析和診斷，出現(xiàn)該故障的原因一般有如下幾點：電池不良；系統(tǒng)存儲器出錯；軟件本身不穩(wěn)定。 ③ 系統(tǒng)的主板和存儲板有質(zhì)量問題。 事例 4： XHK716 立式加工中心，在安裝調(diào)試時， CRT 顯示器突然出現(xiàn)無顯示故障，而機 床還可繼續(xù)運轉(zhuǎn)。檢查顯示板，用手觸動板上元件，當(dāng)觸動某一集成塊管腳時， CRT 上顯示就會消失。管理軟件包括輸入、 I/O 處 理、顯示、診斷等。 目前數(shù)控系統(tǒng)的軟件一般有兩種結(jié)構(gòu)：前后臺結(jié)構(gòu)和中斷型結(jié)構(gòu)：所謂前后臺型是指在一個定時采樣周期中，前臺任務(wù)開銷一部分時間，后臺任務(wù)開銷剩余部分的時間，共同完成數(shù)控加工任務(wù)。 R 參數(shù)等組成。 3. 干擾信號引起： 有時電源的波動或干擾脈沖會串入數(shù)控系統(tǒng)總線，引起時序錯誤或數(shù)控裝置停止運行。 故障現(xiàn)象 故障原因 排除方法 不能進入系統(tǒng)，運行系統(tǒng)時，系統(tǒng)界面無，可能是計算機被病毒破壞，也可能是系統(tǒng)軟件中 統(tǒng) ， 將計算機的CMOS設(shè)為 A盤啟動；插入干凈的軟盤啟 中國最大的管理資源中心 第 19 頁 共 62 頁 顯示 有文件損壞了或丟失了。 ，改善電源 數(shù)據(jù)輸入輸出接口（ RS232）不能夠正常工作 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(shè)備是否完好，電源是否正常， 通訊時需要將外部設(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。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接不正常 通訊電纜不能夠過長，以免引起信號的衰減引起故障。 ，不能復(fù)位 系統(tǒng)急停不能復(fù)位是一個常見的故障現(xiàn)象，引起此故障的原因也較多，總的 說來，引起此故障的原因大致可以分為如下幾種原因： 1） .電氣方面的原因，下圖為一普通數(shù)控機床的整個電氣回路的接線圖，從圖上 中國最大的管理資源中心 第 22 頁 共 62 頁 可以清晰的看出可以引起急?；芈凡婚]和的原因有： （ 1）急停回路斷路 （ 2）限位開關(guān)損壞 （ 3）急停按鈕損壞 如果機床一直處于急停狀態(tài)，首先檢查急?；芈分?KA 繼電器是否吸合，繼電器如果吸合而系統(tǒng)仍然處于急停狀態(tài)，可以判斷出故障不 是出自電氣回路方面，這時可以從別的原因查找，如果繼電器沒有吸合，可以判斷出故障是因為急停回路斷路引起，這時可以利用萬用表對整個急?；芈分鸩竭M行檢查， 檢查急停按鈕的常閉觸點， 并確認急停按鈕或者行程開關(guān)是否損壞。檢查 KA 中間繼電器；檢查 PLC 程序。 4） PLC 程序編寫錯誤。如伺服動力電源準(zhǔn)備好、主軸驅(qū)動準(zhǔn)備好等信息未到達 。 ， 如：編碼器的電纜出現(xiàn)了松動， ， 者是電源缺相引起 ，帶抱閘的電機由于打開抱閘時間過早，引起電機的實際位置發(fā)生了變動，產(chǎn)生了跟蹤誤差過大的報警 ，改變切削條件或裝夾條件 碼器的接線是否正確，接口是否松動或者用示波器檢查編碼其所反饋回來的脈沖是否正常， 換 或維修 開抱閘的時間，當(dāng)伺服電機完全準(zhǔn)備好以后再打開抱閘時 伺服單元報警引起的急停 伺服單元如果報警或者出現(xiàn)故障， PLC檢測到后可以使整個系統(tǒng)處在急停狀態(tài)，如：（過載、過流、欠壓、反饋斷線等） 如果是因為伺服驅(qū)動器報警而出現(xiàn)的急停，有些系統(tǒng)可以通過急停對整個系統(tǒng)進行復(fù)位，包括伺服驅(qū)動器，可以消除一般的報警。隨即更換新儀表后恢復(fù)正常。機床在自動方式下執(zhí)行到 X 軸快速移動時就出現(xiàn) 伺服單元 報警。 事例 4 一數(shù)控龍門銑床，采用 TOSNUC600M 數(shù)控系統(tǒng)和 DSR 一 83 型直流主軸調(diào)速單元。調(diào)用如圖 所示的有關(guān)部分梯型圖，當(dāng)發(fā)生故障時有關(guān)觸點和繼電器的監(jiān)控狀態(tài)為：51X、 X085， T0 E3F6 等吸合， R010 斷開。手摸電機外殼，溫升異常。這類系統(tǒng)使用大量的小型繼電器，可靠性較差。 故障分析： 針對故障的信息，調(diào)出 PLCI/O 狀態(tài)與拷貝清單對照。處理方法是，針對故障信息，調(diào)出 PLC 輸入輸出狀態(tài)與拷貝清單對照。再觀察 為 “ 0” ， KA32 繼電器不得電， YV06 電磁閥不動作，因而工作臺分度盤不回落產(chǎn)生報警。 工作臺分度盤的回落是由工作臺下面的接近開關(guān) SQ2SQ28 來檢測的，其中 SQ28 檢測工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位，對應(yīng) PLC 輸入接口 ，SQ25 檢測工作臺分度盤回落到位，對應(yīng) PLC 輸入點 。 處理方法 ：手動 YV06 電磁閥，觀察工作臺分度盤是否回落，如果能夠回落，再次自動執(zhí)行該動作，通過 PLC 程序，檢查是什么條件沒滿足 事例 7： 一臥式加工中心，采用 SINUMERIK8 系統(tǒng)，帶 EXE 光柵測量裝置。分度時，這四個接近開關(guān)都應(yīng)有信號，即都應(yīng)閉合，現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 未閉合，處理方法：檢查機械部分確認機械是否到位；檢查接近開關(guān)是否損壞。查維修手冊知， 32 號報警為： z 軸誤差寄存器的內(nèi)容超過了 177。為了診斷 Z 軸位置控制單元是否出了故障。 交換 Z 軸、 Y 軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)，仍不能排除故障。 中國最大的管理資源中心 第 30 頁 共 62 頁 事例 8 配 TOSNUC－ 600M 系統(tǒng)的 MPA－ 45120 型數(shù)控龍門銑床在運行中突然緊急停止，CRT 屏幕上出現(xiàn) NC8－ 018 報警號，指示伺服馬達電流過大。用靜態(tài)電阻測量法逐一檢查各 GTR 模塊，發(fā)現(xiàn) GTR2 模塊中的一個功率晶體管已被擊穿。 操 作 類 故 障 分 析 與 維 修 故障 現(xiàn)象 故障原因 排除方法 中國最大的管理資源中心 第 31 頁 共 62 頁 手動運行機床，機床不動作 坐標(biāo)無變化 1. 機床鎖住按鈕損壞，使機床按鈕一直處在機床鎖住的狀態(tài) 數(shù)控機床機床如果機床鎖住按鈕被按下或者因為損壞而一直處于導(dǎo)通的狀態(tài)，機床各軸是不能夠運動的，在自動狀態(tài)下，系統(tǒng)可以向各個軸發(fā)運動指令，但軸不執(zhí)行， 數(shù)空系統(tǒng)如果與軸相關(guān)的一些參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，可以照成軸運動不正?；虿荒軌蜻\行。 控制紊亂。根據(jù)故障進行分析，主要是機械原因，后經(jīng)詢問，才得知該機床因發(fā)現(xiàn)加工時尺寸不準(zhǔn)，將另一臺機床上的電機拆來使用，后出現(xiàn)了該故障，經(jīng)仔細檢查是因變速箱中的齒輪間隙太小引起，重新調(diào)整后正常。根據(jù)故障進行分析，主要是機械原因，后經(jīng)詢問，才得知該機床因發(fā)現(xiàn)加工時尺寸不準(zhǔn)，將另一臺機床上的電機拆來使用，后出現(xiàn)了該故障，經(jīng)仔 細檢查是因變速箱中的齒輪間隙太小引起，重新調(diào)整后正常。當(dāng)電磁閥 得電后，液壓油經(jīng)溢流閥、流量控制閥和單向閥進入尾座套筒液壓缸，使其向前頂緊工