【文章內(nèi)容簡介】 器，“1”表示相對編碼器，“4”表示絕對編碼器，主軸時，值為“1”；MD 30300：旋轉(zhuǎn)軸/主軸，值為“1”時表示該軸為主軸；MD 34090：參考點偏移/絕對位移編碼偏移；MD 34200：參考點模式。絕對編碼器時值為“0”；MD 35000：指定主軸到機(jī)床軸，“1”為主軸；MD 36200：軸速度極限。11．?dāng)?shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)有什么意義？答：在進(jìn)行調(diào)試時，為了提高效率不做重復(fù)性工作，需對所調(diào)試數(shù)據(jù)適時地做備份。在機(jī)床出廠前，為該機(jī)床所有數(shù)據(jù)留檔，也需對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。數(shù)據(jù)恢復(fù)用于批量調(diào)試，以及機(jī)床數(shù)據(jù)誤操作后或機(jī)床運(yùn)行中因干擾引起機(jī)床數(shù)據(jù)不正確變動后，需要將數(shù)據(jù)恢復(fù)至正常時使用。第5章 主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與維修1．試述FANUC交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的常見產(chǎn)品？答：1． A06B0**(AC Model 140)系列交流主軸電動機(jī)與A06B6044系列交流主軸驅(qū)動器配套組成的模擬式交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列主軸驅(qū)動系統(tǒng)為FANUC公司80年代初期的常用產(chǎn)品，主要配套的系統(tǒng)有FANUCll、FANUC0、FANUC 6等。2． A06B10**(ACModell40)系列交流主軸電動機(jī)與A066055系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動器配套組成的數(shù)字式交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)系列產(chǎn)品。3． A06B07**系列交流主軸電動機(jī)與A066059系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動器配套組成的交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列主軸驅(qū)動系統(tǒng)為FANUC公司20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的交流主軸改進(jìn)型產(chǎn)品，主要配套的系統(tǒng)有FANUCll、FANUC0、FANUCl5等。4． FANUC α/ai系列主軸驅(qū)動系統(tǒng)，它是FANUC公司的最新產(chǎn)品，其中αi系列主軸驅(qū)動系統(tǒng)為本世紀(jì)初開發(fā)的最新數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動系統(tǒng)系列產(chǎn)品，是α系列的改進(jìn)型。2．試述FANUC交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)電源指示燈PIL不亮的故障原因。答：1． 驅(qū)動器無電源輸入。應(yīng)檢查驅(qū)動器電源輸入端R、S、T的電壓是否在額定電壓的+10％，－15％范圍。2． 驅(qū)動器電源輸入熔斷器中，有部分存在熔斷。3． 驅(qū)動器的控制板上有熔斷器熔斷。4． 驅(qū)動器的連接器存在連接不良。5． 驅(qū)動器控制板不良。3．FANUC模擬式交流主軸驅(qū)動發(fā)生直流母線過電流報警的原因可能有哪些？答：1． 電動機(jī)繞阻局部短路；2． 電動機(jī)電樞接線存在短路；3． 逆變晶體管模塊損壞：4． 驅(qū)動器控制板不良4．變頻器主電路需連接哪些端子，連接時應(yīng)注意什么問題？變頻器控制回路有哪些端子？答：采用交流變頻器控制交流變頻電機(jī)，可在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)主軸的無級變速，這時需利用數(shù)控裝置的主軸控制接口（XS9）中的模擬量電壓輸出信號，作為變頻器的速度給定，采用開關(guān)量輸出信號（XS20，XS21）控制主軸啟、停（或正反轉(zhuǎn)）。一般連接如圖64所示、通過查閱相關(guān)變頻器的說明手冊，可以總結(jié)出常用的控制端子包括速度控制端子、正反轉(zhuǎn)控制端子、報警端子以及一些智能端子。連接時要注意速度連接端子一定要采用正確的連接方式。5．華中數(shù)控主軸調(diào)速系統(tǒng)有哪幾種連接方式？它們各有什么特點？答：1． 普通三相異步電機(jī)2． 當(dāng)用無調(diào)速裝置的交流異步電機(jī)作為主軸電機(jī)時，只需利用數(shù)控裝置輸出開關(guān)量控制中間繼電器和接觸器，即可控制主軸電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停止。3． 交流變頻主軸4． 采用交流變頻主軸時，由于低速特性不很理想，一般需配合機(jī)械換檔以兼顧低速特性和調(diào)速范圍。需要車削螺紋或攻絲時,可外接主軸編碼器。5． 伺服驅(qū)動主軸6． 運(yùn)行平穩(wěn)、振動和噪聲小。采用伺服驅(qū)動主軸可獲得較寬的調(diào)速范圍和良好的低速特性，還可實現(xiàn)主軸定向控制。6．變頻主軸調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的主要維修步驟？答：１．整流模塊損壞，一般由于電網(wǎng)電壓，內(nèi)部短路引起，故障率較高，在排除內(nèi)部短路后，更換即可。２．逆變模塊損壞，一般由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動電路損壞引起，故障率較高。在修復(fù)驅(qū)動電路，測得驅(qū)動波形良好以后，更換模塊。３．上電無顯示，一般由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，故障率較高。４．上電后顯示過電壓或欠電壓，一般由于輸入缺相，電路老化及印板受潮引起，找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。５．上電顯示過電流或接地故障。一般由于電流檢測電路損壞，如霍爾元件，運(yùn)放。更換損壞的器件即可。６．啟動顯示過電流，一般由于驅(qū)動電路或逆變模塊損壞引起。７．空載輸出電壓正常，帶負(fù)載后顯示過載或過電流，一般由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，或驅(qū)動電路老化引起，須準(zhǔn)確設(shè)置參數(shù)（如加減速時間，轉(zhuǎn)距提升，基頻，電機(jī)電流等），更換老化的器件。7．華中HNC21數(shù)控主軸驅(qū)動系統(tǒng)主軸控制接口是哪個，其中有哪些相關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量？答：主軸控制接口XS9。其相關(guān)的開關(guān)量為1． 主軸啟停輸入/輸出開關(guān)量2． 主軸速度控制輸入/輸出開關(guān)量3． 主軸定向控制輸入/輸出開關(guān)量4． 主軸換檔控制輸入/輸出開關(guān)量8．SIEMENS 61lA主軸驅(qū)動器開機(jī)時顯示器無任何顯示是什么原因？答：若開機(jī)時，61lA主軸驅(qū)動器的液晶顯示器上無任何顯示，則可能的原因有：1． 輸入電源至少有兩相缺相。2． 電源模塊至少有兩相以上輸入熔斷器熔斷。3． 電源模塊的輔助控制電源故障。4． 驅(qū)動器設(shè)備母線連接不良。5． 主軸驅(qū)動模塊不良。6． 主軸驅(qū)動模塊的EPROM /FEPROM不良。9．SIEMENS 61lA主軸驅(qū)動器出現(xiàn)F11報警的原因是什么？答：1． 電動機(jī)編碼器未連接；2． 電動機(jī)編碼器電纜連接不良；3． 編碼器故障；4． 電動機(jī)接地不良；5． 電動機(jī)編碼器屏蔽連接不良；6． 電樞線連接錯誤或相序不正確；7． 電動機(jī)轉(zhuǎn)子不良；8． 測量電路不良或測量電路模塊連接不良10．配套SIEMENS 61lA主軸驅(qū)動器的主軸只能低速旋轉(zhuǎn)的故障原因有哪些？答：1． 通常是因主軸電機(jī)的“相序”錯誤引起的，應(yīng)交換電機(jī)與驅(qū)動器的連線。2． 參數(shù)設(shè)置錯誤，可能是設(shè)置了較小的主軸最大速度。第6章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修1．進(jìn)給伺服系統(tǒng)按照反饋信號的有無分為哪幾種？各有什么特點？答：按其反饋信號的有無，分為開環(huán)、半閉環(huán)和全閉環(huán)三種控制方式。開環(huán)位置伺服系統(tǒng)是一種沒有位置反饋的位置控制系統(tǒng)。它的伺服機(jī)構(gòu)按照指令裝置發(fā)出來的位置移動指令，驅(qū)動機(jī)械作相應(yīng)的運(yùn)動，但并不對機(jī)械的實際位移量或轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測，從而也無法將其與指令值進(jìn)行比較。它的位置控制精度只能靠伺服機(jī)構(gòu)本身的傳動精度來保證。與開環(huán)位置伺服系統(tǒng)不同，半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)是具有位置檢測和反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。它的位置檢測器與伺服電機(jī)同軸相連，可通過它直接測出電動機(jī)軸旋轉(zhuǎn)的角位移，進(jìn)而推知當(dāng)前執(zhí)行機(jī)械（如機(jī)床工作臺）的實際位置。由于位置檢測器不是直接裝在執(zhí)行機(jī)械上，位置閉環(huán)只能控制到電機(jī)軸為止，所以被稱之為半閉環(huán)，它只能間接的檢知當(dāng)前的位置信息，且也難以隨時修正、消除因電動機(jī)軸后傳動鏈誤差引起的位置誤差。全閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)典型構(gòu)成方法如圖23所示。它將位置檢測器件直接安裝在機(jī)床工作臺上，從而可以獲取工作臺實際位置的精確信息，通過反饋閉環(huán)實現(xiàn)高精度的位置控制。從理論上說，這是一種最理想的位置伺服控制方案。但是，在實際的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中卻極少采用全閉環(huán)結(jié)構(gòu)方案。這主要是當(dāng)采用全閉環(huán)時，機(jī)床本身的機(jī)械傳動鏈也被包含在位置閉環(huán)中，伺服的電氣自動控制部分和執(zhí)行機(jī)械不再相對獨立，傳動的間隙、摩擦特性的非線性、傳動鏈的剛性等，都將會影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，使系統(tǒng)容易產(chǎn)生機(jī)電共振和低速爬行。同時，工作臺上的負(fù)載變化也會對系統(tǒng)的摩擦特性、機(jī)械慣量等產(chǎn)生影響，給系統(tǒng)的整定造成困難。此外，由于機(jī)床的一部分被包含在位置閉環(huán)內(nèi)，位置控制調(diào)節(jié)器的設(shè)計就不得不考慮這部分機(jī)械的傳輸特性。機(jī)床不同，被包含在位置閉環(huán)中的那部分機(jī)械的結(jié)構(gòu)、特性往往也有差異，這就給全閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)的通用性設(shè)計帶來了困難，也不利于降低成本。2．FANUC系統(tǒng)進(jìn)給伺服接口形式有哪幾種？FANUC伺服裝置如何分類？答：FANUC系統(tǒng)進(jìn)給伺服接口形式有A型和B型兩種形式。A型伺服接口是指進(jìn)給伺服電動機(jī)的內(nèi)裝編碼器信號反饋到CNC系統(tǒng)；B型伺服接口是指進(jìn)給伺服電動機(jī)的內(nèi)裝編碼器信號反饋到伺服放大器。FANUC伺服裝置按主電路的電壓輸入時交流還是直流，可分為伺服單元（SVU）和伺服模塊（SVM）兩種。伺服單元的輸入電源通常為三相交流電（220V，50Hz），電動機(jī)的再生能量通常通過伺服單元的再生放電單元的制動電阻消耗掉。伺服模塊的輸入電源為直流電源（通常為300DV），電動機(jī)的再生能量通過系統(tǒng)電源模塊反饋到電網(wǎng)。3．FANUC 0i Mate系統(tǒng)的伺服參數(shù)如何設(shè)置？FANUC進(jìn)給伺服系統(tǒng)有那些常見故障？答：首先進(jìn)入伺服參數(shù)的設(shè)定畫面，具體操作：按系統(tǒng)功能鍵“system”，然后按下系統(tǒng)擴(kuò)展軟鍵，再按下系統(tǒng)軟鍵“SVPAM”即可進(jìn)入，然后對各個參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。（１）SV400，SV402(過載報警)；（2）SV401，SV403(伺服準(zhǔn)備完成信號斷開報警)；（３）SV4n0：停止時位置偏差過大；（４）SV4n1：運(yùn)動中誤差過大；（５）SV4n4（數(shù)字伺服報警）；（６）SV4n6報警：反饋斷線報警4．FANUC進(jìn)給伺服系統(tǒng)發(fā)生SV401，SV403報警，如何排除？答：401：提示第一，第二軸報警；403：提示第三，第四軸報警；處理方法：當(dāng)發(fā)生報警時首先確認(rèn)急停按鈕是否處于釋放狀態(tài)。檢查各個插頭是否接觸不良，包括控制板與主回路的連接以及電源單元與伺服單元、主軸單元的連接。查LED是否有顯示，如果沒有顯示，則是板上不能通電或電源回路壞。檢查電源單元輸出到該單元的24V是否正常，檢查控制板上的電源回路是否燒壞。如果自己不能修好，將該單元送FANUC修理。查外部交流電壓是否都正常，包括：電源單元3相200V輸入（端子R，S，T），單相200V輸入。查控制板上各直流電壓是否正常，如果有異常，檢查板上的保險及板上的電源回路有無燒壞的地方，如果不能自己修好，可送FANUC修理。仔細(xì)觀察電源單元LED是否變00后（吸合）再斷開（變?yōu)閮蓹M杠），還是根本就不吸合（一直是兩橫杠不變）。如果是吸合后再斷開，則可能是電源單元故障，在后面主軸部分有介紹。如果根本就不吸合，則可能是接線問題或接線有斷線或電源單元有問題，仔細(xì)檢查各單元之間的連線。檢查電源單元的急停*ESP和*MCC回路（如果這兩回路有問題也是兩橫桿不變），*ESP應(yīng)為短路，*MCC應(yīng)與接觸器的線圈串聯(lián)接到交流電源上。仔細(xì)觀察單元的LED在變00后（吸合）所有伺服單元的一個橫桿是否變?yōu)?，還是根本就不吸合（一直是一橫杠不變）。如果是雙軸或三軸，則只要有一軸不好就不吸合。如果有一個軸一直不吸合，則可判斷為該伺服單元的故障，檢查該單元的繼電器并更換，如果更換繼電器還不能解決，則更換伺服單元的接口板。觀察所有伺服單元的LED上是否有其他報警號，如果有，則先排除這些報警。如果是雙軸伺服單元，則檢查另一軸是否未接或接觸不好或伺服參數(shù)封上了（0系統(tǒng)為8X090，16/18/0I 為20090）。檢查S1，S2設(shè)定是否正確，S1，S2設(shè)定如下：S1TYPEA，S2TYPEB。如果以上都正常，則為CN1指令線或系統(tǒng)軸控制板故障。5．國產(chǎn)交流伺服系統(tǒng)HSV16型伺服提供了哪些報警信息？答：伺服系統(tǒng)報警信息報警代報警名稱內(nèi)容正常無1主電路欠壓主電路電源電壓過低2主電路過壓主電路電源電壓過高3IPM模塊故障IPM智能模塊故障4制動故障制動電路故障*5保險絲熔斷主回路保險絲熔斷6電動機(jī)過熱電動機(jī)溫度過高7編碼器A、B、Z故障編碼器A、B、Z信號錯誤8編碼器U、V、W故障編碼器U、V、W信號錯誤9控制電源欠壓控制電源177。15V偏低10過電流電動機(jī)電流過大11系統(tǒng)超速伺服電動機(jī)速度超過設(shè)定值12跟蹤誤差過大位置偏差計數(shù)器的數(shù)值超過設(shè)定值12軟件過熱電流值超過設(shè)定值*13控制參數(shù)讀錯誤讀EEPROM 參數(shù)故障*14DSP故障DSP 故障*15看門狗故障軟件看門狗叫喚6．如果系統(tǒng)出現(xiàn)超速現(xiàn)象應(yīng)該從哪些方面查找問題？答：造成系統(tǒng)超速的原因很多，同樣可以分為啟動時、剛啟動及運(yùn)行時三種情況進(jìn)行分析與排查。(1) 啟動時：可能是控制電路板故障或者是編碼器故障，需要更換伺服驅(qū)動器或者是換伺服電動機(jī)。(2) 剛啟動時：可能是負(fù)載慣量過大需要減小負(fù)載慣量或者更換大功率的驅(qū)動器和電動機(jī)。另外一種情況是同編碼有關(guān)，可能是編碼器零點錯誤或者編碼器電纜引線接錯。此時需要更換編碼器或者是重新接線。(3) 運(yùn)行時：在運(yùn)行過程當(dāng)中出現(xiàn)此故障一般是由伺服系統(tǒng)不穩(wěn)定，引起超調(diào)造成的。可以重新設(shè)定有關(guān)增益。如果增益不能設(shè)置到合適值，則減小負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量比率。7．主電路出現(xiàn)欠壓時，會出現(xiàn)哪些故障現(xiàn)象？答：此故障可以分在啟動時和運(yùn)行時兩種不同的情況下出現(xiàn)。(1)啟動時：出現(xiàn)故障的原因可能是電路板故障、電源保險損壞、軟啟動電路故障、整流器損壞等原因。此時可進(jìn)行伺服驅(qū)動器更換處理。(2)運(yùn)行時：在運(yùn)行時出現(xiàn)這一故障說明伺服硬件故障可能性不大，可以檢查是否過熱或者是電源容量不夠等。8．伺服系統(tǒng)在日常維護(hù)當(dāng)中都需要注意哪些問題？答：在系統(tǒng)正常動作的狀態(tài)，日常檢查時需要確認(rèn)如下項目的正常：環(huán)境溫度、濕度是否正常，是否有塵、粒、異物等；電動機(jī)有否異常聲音及振動；有否異常發(fā)熱或有異味；周圍溫度是否過高；面板是否清潔；是否有松脫的連接或不正確的引腳位置；輸出電流監(jiān)視表示是否與通常值相差很大；伺服驅(qū)動器下部安裝的冷卻風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。9．SIEMENS公司常用的交流模擬式伺服和交流數(shù)字式伺服分別有哪幾種規(guī)格？答：SIEMENS公司常用