【正文】 ② 通數(shù)控裝置的“插補”軟 件或“插補”運算器，把要求的軌跡 用以“最小移動單位”為單位的等效 折線進行擬合，并找出最接近理論軌 跡的擬合折線。第三，只要改變分配脈沖的頻率，即可改變坐標(biāo)軸（刀具）的運動速度。顯然，當(dāng)數(shù)控機床的聯(lián)動軸數(shù)越多，機床加工輪廓的性能就越強 。為了迅速、準(zhǔn)確判斷故障原因，并進行及時、有效的處理，恢復(fù)機床的動作、功能和精度，要求維修人員應(yīng)具備以下基本素質(zhì)： (1) 工作態(tài)度要 端正。而根據(jù)故障現(xiàn)象，對故障的真正原因和故障部位盡快進行判斷，是機床維修的第一步，這是維修人員必須具備的素質(zhì)，同時如何快速的判斷也對維修人員素質(zhì)提出了很高的要求。此外，維修時為了對某些電路與零件進行現(xiàn)場測試，作為維修人員還應(yīng)當(dāng)具備一定的工程識圖能力。為了能迅速根據(jù)說明書的所提供信息與系統(tǒng)的報警提示，確認故障原因，加快維修進程，故要求具備專業(yè)外 語的閱讀能力，以便分析、處理問題。資料內(nèi)容多，不勤于學(xué)習(xí)，不善于學(xué)習(xí)，很難對各種知識融會貫通。數(shù)控系統(tǒng)的維修離不開實際操作，首先要求能熟練的操作機床，而且維修人員要能進入一般操作者無法進入的特殊操作模式，如：各種機床以及有些硬件設(shè)備自身參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整，利用 PLC 編程器監(jiān)控等等。需要膽大心細，動手必須要有明確目的、完整的思路、細致的操作。 所以在平時應(yīng)認真整理和閱讀有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)的重要技術(shù)資料。 通過上述資料，維修人員應(yīng)掌握 CNC 原理框圖、結(jié)構(gòu)布置、各電路板的作用，板上發(fā)光管指示的意義；通過面板對系統(tǒng)進行各種操作，進行自診斷檢測，檢查和修改參數(shù) 并能作出備份。 另外一些高檔的數(shù)控系統(tǒng)（如國內(nèi)的華中數(shù)控的華中Ⅰ型和世紀(jì)星系列、國外的FUNAC 系統(tǒng)、 SEMENS 系統(tǒng)中，利用數(shù)控系統(tǒng)的顯示器可以直接對 PLC 程序的中間寄存器狀態(tài)點進行動態(tài)監(jiān)測和觀察，它為維修提供了極大的便利 ，因此，在維修中一定要熟悉掌握這方面的操作和使用技能。能從單元板上故障指示發(fā)光管的狀態(tài)和顯 示屏上顯示的報警號確定故障范圍；測試關(guān)鍵點的波形和狀態(tài)，并做出比較；檢查和調(diào)整伺服參數(shù)，對伺服系統(tǒng)進行優(yōu)化 (5) 機床主要配套功能部分的說明書與資料 在數(shù)控機床上往往會使用較多功能部件，如：數(shù)控轉(zhuǎn)臺、自動換刀裝置、潤滑與冷卻系統(tǒng)、排屑器等。 (7) 其他 有關(guān)元器件方面的技術(shù)資料，如數(shù)控設(shè)備所用的元器件清單，備件清單以及各種通用的元器件手冊。 . 必要的維修用器具 與備件 合格的維修工具是進行數(shù)控機床維修的必備 條件。 數(shù)控機床維修用的示波器通常選用頻帶寬 為 10~100MHz 的雙通道示波器。通過測量，可以大致判斷機床的定位精度、重復(fù)定位精度、加工精度等。 （ 6） PLC 編程器 不少數(shù)控系統(tǒng)的 PLC 控制器必須使用專用的編程器才能對其進行編程、調(diào)試、監(jiān)控和檢查?？蓮娭苾?nèi)部輸出，對定時器、計數(shù)器和位移寄存器進行置位和復(fù)位等。與顯示連續(xù)波形的通用示波器不同，邏輯分析儀顯示各被測點的邏輯電平，二進制編碼或存儲器的內(nèi)容。 （ 4） 旋具類 規(guī)格齊全的一字和十字螺絲刀各一套。 （ 6） 扳手 類 : 大小活絡(luò)扳手、各種尺寸的內(nèi) 、外 六角扳手 各一套等 ； （ 7） 其他 : 剪刀、刷子、吹塵器、清洗盤、 卷尺 等。 而且如果維修人員手頭上備有一些電路板的話，將給排除故障帶來許多方便，采用電路板交換法通常可以快速判斷出一些疑難故障發(fā)生在哪塊電路板上。 按數(shù)控機床發(fā)生故障的部件分類 1. 主機故障 數(shù)控機床的主機部分，主要包括機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護裝置。尤其應(yīng)引起重視的是，機床各部位標(biāo)明的注油點 （注油孔）須定時、定量加注潤滑油（脂），這是機床各傳動鏈正常運行的保證。硬件故障主要是指上述各裝置的印制電路板上的集成電路芯片、分立元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。 按數(shù)控機床發(fā)生故障的性質(zhì)分類 1. 系統(tǒng)性故障 系統(tǒng)性故障，通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設(shè)定的限度，工作中的數(shù)控機床必然會發(fā)生的故障。 2. 隨機性故障 隨機性故障，通常是指數(shù)控機床在同樣的條件下工作時只偶然發(fā)生一次或兩次的故障。例如： 接插件與連接組件因疏忽未加鎖定，印制電路板上的元器件松動變形或焊點虛脫，繼電器觸點、各類開關(guān)觸頭因污染銹蝕以及直流電刷不良等所造成的接觸不可靠等。 （ 1） 硬件報警顯示的故障 硬件報警顯示通常是指各 單元裝置上的警示燈（一般由 LED發(fā)光管或小型指示燈等組成）的指示。 （ 2） 軟件報警顯示的故障 軟件報警顯示通常是指 CRT顯示屏上顯示出來的報 警號和報警信息。后者PLC 報警顯示由 PLC的報警信息 文本所提供，大多數(shù)屬于機床側(cè)的故障報警，可通過所顯示的報警號，對照維修手冊中有關(guān) PLC 故障報警信息、 PLC接口說明以及 PLC 程序等內(nèi)容、檢查 PLC有關(guān)接口和內(nèi)部繼電器狀態(tài)，確定該故障所產(chǎn)生的原因。又如機床在自動方式運行時突然停止，而 CRT顯示器上無任何報警顯示。例如：上述 X軸在運行時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，可首先判斷是數(shù)控部分故障還是伺服部分故障。 按數(shù)控機床發(fā)生故障的原因分類 1. 數(shù)控機床自身故障 這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控機床自身的原因引起的，與外部使用環(huán)境條件無關(guān)。還有人為因素所造成的故障，如操作不當(dāng)，手動進給過快造成超程報警，自動切削進給過快造成過載報警。 1． 4 數(shù)控機床故障的排除思路和原則 數(shù)控機床故障的排除思路 數(shù)控系統(tǒng)型號頗多，所產(chǎn)生的故障原因往往比較復(fù)雜，這里介紹故障處理的一種思路，程序大致如下： 1. 確認故障現(xiàn)象，調(diào)查故障現(xiàn)場，充分掌握故障信息。在確認通電對系統(tǒng)無危險的情況下，再通電親自觀察，特別要注意確定一下主要故障信息，包括系統(tǒng)有何異常， CRT顯示的報警內(nèi)容是什么等： ① 故障發(fā)生時報警號和報警提示是什么？ 有哪 些指示燈和發(fā)光管指示了什么報警？ ② 如無報警，系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)？系統(tǒng)的工作方式 和 診斷結(jié)果 ？ ③ 故障發(fā)生在哪個程序段？執(zhí)行何種指令？故障發(fā)生前進行了何種操作？ ④ 故障發(fā)生在何種速度下？ 機床 軸處于什么位置？與指令值的誤差量有多大？ 中國最大的管理資源中心 第 13 頁 共 32 頁 ⑤ 以前是否發(fā)生過類似故障？現(xiàn)場有無異常現(xiàn)象？故障是否重復(fù)發(fā)生？ ⑥ 觀察系統(tǒng)的外觀、內(nèi)部各部分是否有異常之處； 2. 根據(jù)所掌 握故障信息，明確故障的復(fù)雜程度并列出故障部位的全部疑點。 分析故障時，維修人員不應(yīng)局限于 CNC 部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，制定出故障排除的方案，達到快速確診和高效率排除故障的目的。最終找出故障的真正發(fā)生源。 故障的 排除 應(yīng)遵循的原則 在檢測故障過程中，應(yīng)充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，如系統(tǒng)的開機診斷、運行診斷 、 PLC 的監(jiān)控功能。 另外，從監(jiān)測排除故障中還應(yīng)掌握以下若干原則： 1. 先方案后操作（或 先靜后動 ） 維護維修人員碰到機床故障后 ,先靜下心來 ,考慮出分析方案再動手。然而對惡性的破壞性故障，必須先排除危險后，方可通電，在運行工況下進行動態(tài)診斷。 4. 先外部后內(nèi)部 數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床，故其故障的發(fā)射管內(nèi)必然要從機械、液壓、電氣這三者綜合反映出來。此外，由于工業(yè)環(huán)境中，溫度、濕度變化較大，油污或粉塵對元件及線路板的污染，機械的振動等，對于信號傳送通道的接插件都將產(chǎn)生嚴重影響。一般來講， 機械故障較易察覺，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度要大些。 6. 先公用后專用 公用性的問題往往影響全局，而專用性的問題只影響局部。 7. 先簡單后復(fù)雜 當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。一旦出現(xiàn)這一故障，應(yīng)先檢查該檔塊位置，在排除這一常見的可能性之后，再檢查脈沖編碼器、位置控制等環(huán)節(jié)。記錄內(nèi)容應(yīng)包括下述幾個方面： 1. 故障發(fā)生時的情況記 錄 ② 發(fā)生故障時的機床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。 ⑥ 若故障發(fā)生在精度超差或輪廓誤差過大時，應(yīng) 記錄被加工工件號，并保留不合格工件。 ⑨ 記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。 3. 故障的規(guī)律性記錄 ① 在不危及人身安全和設(shè)備安全的情況下，是否可以重演故障現(xiàn)象？ ② 檢查故障是否與機床的外界因素有關(guān)？ 中國最大的管理資源中心 第 16 頁 共 32 頁 ③ 檢查故障如果是在執(zhí)行某固定程序段時出現(xiàn)，則可利用 MDI方式單獨執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障？ ④ 若機床故障與機床動作有關(guān)，在可能的情況下， 應(yīng)檢查在手動情況下執(zhí)行該動作，是否也有同樣的故障？ ⑤ 機床是否發(fā)生過同樣的故障？周圍的數(shù)控機床是否也發(fā)生同一故障？等等。 4. CNC 裝置的外觀檢查 ① 是否在電氣柜門打開的狀態(tài)下運行數(shù)控系統(tǒng)？有無切削液或切削粉末進入柜內(nèi)？空氣過濾器清潔狀況是否良好？ ② 電氣柜內(nèi)部的風(fēng)扇、熱交換器等部件的工作是否正常？ ③ 電氣柜內(nèi)部系統(tǒng)、驅(qū)動器的模塊、印制電路板是否有灰塵、金屬粉末等污染？ ④ 在使用紙帶閱讀機的場合，檢查紙帶閱讀機是否有污物？閱讀機上的制動電磁鐵動作是否正常？ ⑤ 電源單元的熔斷器是否熔斷？ ⑥ 電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？ ⑦ 系統(tǒng)模塊、線路板的數(shù)量是否齊全？模塊、線路板安裝是否牢固、可靠？ ⑧ 機床操作面板 MDI/CRT 單元上的按鈕有無破損，位置 是否正確？ ⑨ 系統(tǒng)的總線設(shè)置，模塊的設(shè)定端的位置是否正確？ 總之，維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)越多，記錄越詳細，維修就越方便。自診斷程序主要包括啟動自診斷、在線診斷 、離線診斷等。 啟動自診斷可以對系統(tǒng)中的關(guān)鍵硬件，如 :CPU、存儲器、 I/O 接口單元、 CRT/MDI單元、紙帶閱讀機、軟驅(qū)等裝置或外部設(shè)備進行自動檢查；確定數(shù)控設(shè)備的安裝、連接狀態(tài)與性能；部分系統(tǒng)還能 對某些重要的芯片，如： RAM、 ROM、專用 LSI 等進行診斷。上述啟動診斷有些可將故障原因定位到 電路板或模塊上，有些甚至可定位到芯片上，如指出哪塊 EPROM 出了故障，但不少情況僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi)，維修人員需要通過維修手冊中所指出的有關(guān)數(shù)控可能造成的原因及相應(yīng)排除方法中找到真正的故障原因并加以排除。 例：由意大利 F90 鉆床改制的大型數(shù)控導(dǎo)軌鉆床，采用 FUNAC6M 系統(tǒng)。然而，故障仍存在?？梢姡收显虿辉?BMU 板上。 維修實例表明，開機自診斷可保證所檢測重要部件的可靠性，一旦發(fā)生故障，馬上禁止運行。 2. 在線診斷（后臺診斷） CNC 機床的在線診斷是指 CNC 系統(tǒng)通過系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，對CNC 系統(tǒng)內(nèi)部的各種狀態(tài)外以及與 CNC 裝置相連的機床各執(zhí)行部件進行自動診斷檢查?？煞譃?CNC 內(nèi)部程序監(jiān)控與通過外部設(shè)備監(jiān)控兩種診斷形式。 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部程序監(jiān)控 包括接口信號顯示、內(nèi)部狀態(tài)顯示和故障顯示三方面。數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家所提供的“功能說明書”、“連接說明書”以及機床生產(chǎn)廠家提供的“機床電氣原理圖”是進行以上狀態(tài)檢查的技術(shù)指南。指示系統(tǒng)是否處于“急?！睜顟B(tài)或是“外部復(fù)位”信號接通狀態(tài)。 ⑥ 伺服驅(qū)動部分的控制信息顯示。這些信息大都以“報警號”加文本形式出現(xiàn)，具體內(nèi)容以及排除方法在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家提供的“維修說明”上可以查閱。 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，作為外部設(shè)備在線監(jiān)控的一種，通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接進行的遠程診斷技術(shù)正在進一步普及、完善。 當(dāng)然，實際診斷并不是那么容易的，因為所提供的報警信息，并非是唯一準(zhǔn)確的，而僅僅是故障可能原因的因素，即僅僅提供了一些查找故障原因的線索。 各種 CNC 機床的自診斷功能報警號不盡完全相同，只能根據(jù)具體機床的使用說明書和維修手冊進行分析、診斷。在每一類報警范圍內(nèi)，又按故障分類報警。 為此，要特別重視、注意保護系統(tǒng)軟件及系統(tǒng)數(shù)據(jù)，特別是 CNC 與 PLC 機床數(shù)據(jù)、 PLC 用戶程序、報警文本等隨機所帶的 CNC 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)資料，它們是用電池保存于 RAM 存儲器中。 故障診斷 ：檢查 401 號報警內(nèi)容表： X、 Y、 Z 軸速度控制“ READY”信號斷開。 維修實例表明，數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能在故障的診斷中起著十分重要的作用，它不但能保證系統(tǒng)的可靠運行，而且是維修人員排除故障的基本手段和方法。 數(shù)控系統(tǒng)的脫機診斷需要專用診斷軟件或?qū)Ｓ脺y試裝置，因此，它只能在數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家或?qū)ｉT的維修部門進行。而有的將這些診斷程序與 CNC 控制程序一同存入 CNC 中，維修人員可隨時用鍵盤調(diào)用這些程序并使之運行，在CRT 上觀察診斷結(jié)