【正文】 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?，F(xiàn)象？故障是否重復發(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，明確故障的復雜程度并列出故障部位的全部疑點。俗話說，能夠把問題說清楚，就已經(jīng)解決了問題的一半 。 分析故障時，維修人員不應局限于 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。 4. 檢測故障，逐級定位故障部位。最終找出故障的真正發(fā)生源。 5. 故障的 排除 根據(jù)故障部位及準確的原因，采用合理的故障排除方法，高效高質(zhì)量的恢復故障現(xiàn)場，盡快讓機床投入生產(chǎn)。 故障的 排除 應遵循的原則 在檢測故障過程中，應充分利用數(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。同時還應靈活應用數(shù)控系統(tǒng)故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。 另外，從監(jiān)測排除故障中還應掌握以下若干原則： 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。如果上來就碰這敲那連此斷彼，徒勞的結果也許尚可容忍，但造成現(xiàn)場破壞導致誤判或者引入新的故障導致更大的后果則后患無窮。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。有些可能是軟件的參數(shù)丟失或者是操作人員使用方式、操作方法不對而造成的報警或故障。 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。即當數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員應先采用望、聞、聽、問等方法，由外向內(nèi)逐一進行檢查。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。另外，盡量避免隨意地啟封、拆卸，不適當?shù)拇蟛鸫笮?，往往會擴大故障，使機床大傷元氣，喪失精度，降低性能。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。從經(jīng)驗看來，數(shù)控機床的故障中有很大部分是由機械動作失靈引起的。 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。又如電網(wǎng)或主電源故障是全局性的，因此一般應首先檢查電源部分，看看保險絲時候正常，直流電壓輸出是否正常。 7. 先簡單后復雜 當出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。 中國最大的管理資源中心 第 15 頁 共 32 頁 8. 先一般后特殊 在排除某一故障時，要先考慮最常見的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。一旦出現(xiàn)這一故障，應先檢查該檔塊位置，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)。 1． 5 維修的基本步驟 故障記錄 數(shù)控機床發(fā)生故障時，操作人員應首先停止機床，保護現(xiàn)場，然后對故障進行盡可能詳細的記錄，并及時通知維修人員。記錄內(nèi)容應包括下述幾個方面： 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。 ④ 發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式，如： AUTO/SINGLE（自動 /單段方式）、 MDI（手動數(shù)據(jù)輸入方式）、 STEP（步進方式）、 HANDLE（手輪方式）、 JOG（手動方式）、HOME（回零方式）等。 ⑥ 若故障發(fā)生在精度超差或輪廓誤差過大時，應 記錄被加工工件號，并保留不合格工件。 ⑧ 通過診斷畫面，記錄機床故障時所處的工作狀態(tài)。 ⑨ 記錄發(fā)生故障時，各坐標軸的位置跟隨誤差的值。 2. 故障發(fā)生的頻繁程度的記錄 ① 故障發(fā)生的時間與周期，如：機床是否一直存在故障？若為隨機故障，則一天發(fā)生幾次？是否頻繁發(fā)生？ ② 故障發(fā)生時的環(huán)境情況，如：是否總是在用電高峰期發(fā)生？故障發(fā)生時（如雷擊后），周圍其他機械設備的工作情況？ ③ 若為加工零件時發(fā)生的故障，則應記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。 3. 故障的規(guī)律性記錄 ① 在不危及人身安全和設備安全的情況下，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？ 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，在可能的情況下， 應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。這些檢查包括： 1. 機床的工作狀況檢查 ① 機床的調(diào)整狀況如何？機床工作條件是否符合要求？ ② 加工時所使用的刀具是否符合要求？切削參數(shù)選擇是否合理、正確？ ③ 自動換刀時，坐標軸是否到達了換刀位置？程序中是否設置了刀具偏移量？ ④ 系統(tǒng)的刀具補償量等參數(shù)設定是否正確？ ⑤ 系統(tǒng)的坐標軸的間隙補償 量是否正確？ ⑥ 系統(tǒng)的設定參數(shù)（包括坐標旋轉、比例縮放因子、鏡像軸、編程尺寸單位選擇等）是否正確？ ⑦ 系統(tǒng)的工作坐標系位置，“零點偏置值”的設置是否正確？ ⑧ 工件安裝是否合理？測量手段、方法是否正確、合理？ ⑨ 機械零件是否存在因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象？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)的總線設置，模塊的設定端的位置是否正確？ 總之，維修時應記錄、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。 CNC 故障自診斷 大型的 CNC、 PLC 裝置都配有故障診斷系統(tǒng)，可以由各種開關、傳感器等把油位、溫度、油壓、電流、速度等狀態(tài)信息，設置成數(shù)百個報警提示，診斷指示出發(fā)生故障的部位。自診斷程序主要包括啟動自診斷、在線診斷 、離線診斷等。診斷程序一般分為三套：即啟動診斷、在線診斷和離線診斷。 啟動自診斷可以對系統(tǒng)中的關鍵硬件，如 :CPU、存儲器、 I/O 接口單元、 CRT/MDI單元、紙帶閱讀機、軟驅等裝置或外部設備進行自動檢查；確定數(shù)控設備的安裝、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。如果檢查出有錯，機床則不再轉入正常運行過程，而是轉成報警過程，通過 CRT 或硬件（發(fā)光二極管）顯示報警信息或報警號。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數(shù)控可能造成的原因及相應排除方法中找到真正的故障原因并加以排除。在遇到級別較高的故障報警時，可以關機，重新開機，讓系統(tǒng)在進行啟動自診斷，檢查數(shù)控系統(tǒng)這些關鍵部分是否正常。 例：由意大利 F90 鉆床改制的大型數(shù)控導軌鉆床，采用 FUNAC6M 系統(tǒng)。 分析診斷 ： 908 號報警為磁泡驅動器軟件奇偶校驗錯故障。然而，故障仍存在。以便對其進行初始化時輸入新的壞環(huán)信息?？梢?，故障原因不在 BMU 板上。 故障排除：將備用 ROM 電路板與原 ROM 版調(diào)換。 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。然而，目前一些數(shù)控系統(tǒng)的自診斷上存在局限性，不可能將全部故障原因，準確定位到一個具體的模塊上。 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。只要系統(tǒng)不斷電，在線診斷就一直進行而不停止?？煞譃?CNC 內(nèi)部程序監(jiān)控與通過外部設備監(jiān)控兩種診斷形式。在線監(jiān)控范圍包括 CNC 本身以及與 CNC 相連的伺 服單元、伺服、主軸伺服單元、主軸、外部設備等。 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。指示數(shù)字輸入 /輸出信號的通斷情況，幫助分析故障。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)檢查的技術指南。如： CNC系統(tǒng)是否處于“到位檢查”中；是否處于“機床鎖住”狀態(tài)；是否處于“等待速度到達”信號接通；在主軸每轉進給編程時，是否等待“位置編碼器”的測量信號；進給速度倍率是否設定為 0%，等等。指示系統(tǒng)是否處于“急?！睜顟B(tài)或是“外部復位”信號接通狀態(tài)。 ④ 負載電流的顯示。 ⑥ 伺服驅動部分的控制信息顯示。 （ 3） 故障信息顯示 在數(shù)控系統(tǒng)中，故障信息一般以“報警顯示”的形式在 CRT 上進行顯示。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。如：通過計算機、 PLC 編程器對 PLC 程序以梯形圖、功能圖的形式進行動態(tài)監(jiān)測，它可以在機床生產(chǎn)廠家未提供 PLC 程序時，進行PLC 程序的閱讀、檢 查，從而加快數(shù)控機床的維修進度。 隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，作為外部設備在線監(jiān)控的一種，通過網(wǎng)絡聯(lián)接進行的遠程診斷技術正在進一步普及、完善。 在線診斷一旦監(jiān)視的信息超限，診斷系統(tǒng)就通過顯示器或指示燈等發(fā)出報警信號，提供報警號，配以適當注釋，并顯示在屏幕上。 當然，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。另外，故障現(xiàn)象與故障原因并非一一對應關系，而往往是一種故障所引發(fā)出的現(xiàn)象是由幾種原因引起的，或一種原因引起幾種故障，即大部分故障是以綜合故障形式出現(xiàn)的。 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。例如某機床的 CNC 系統(tǒng)的報警信號編組如下： 與 CNC 系統(tǒng)硬件（如：存儲器、伺服系統(tǒng)等）有關的報警編號為 1~99； 與機械控制有關的報警編號為 100~339； 與操作失誤有關的報警編號為 400~499； 與外部通信對話有關的報警編號為 500~599； 與加工程序編制錯誤有關的報警編號為 600~699。在每一類報警范圍內(nèi)，又按故障分類報警。 機床自診斷功能的故障報警顯示給維修帶來了極大的方便。 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)的關鍵技術資料，它們是用電池保存于 RAM 存儲器中。機床工作過程中突然發(fā)生 Y、 Z 軸不能動作，發(fā)出 401 號報警。 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。提示可能原因有： ① 印制電路板設定不合適； ② 速度反饋電壓沒給或是斷續(xù)給； ③ 電動機動力電纜沒有接到速度控制單元 T1 板的 8 端子上或動力電纜短路。 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。其主要目的和任務是最終查明故障和進行故障定位，力求 把故障定位在盡可能小的范圍內(nèi)，如縮小到某一模塊上，某個線路板上或線路板上的某部分電路，甚至某個芯片或元器件。 數(shù)控系統(tǒng)的脫機診斷需要專用診斷軟件或專用測試裝置，因此，它只能在數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家或專門的維修部門進行。通過這樣的軟件，操作者只要在CRT/MDI 上作一些簡單的會話操作，即可診斷出 CNC 系統(tǒng)或機床的故障。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 上觀察診斷結果。 故障診斷與排除的基本方法 數(shù)控機床系統(tǒng)出現(xiàn)報警，發(fā)生故障時，維修人員不要急于動手處理，而應多進行觀察，應遵循兩條原則，一是充分調(diào)查故障現(xiàn)場，充分掌握故障信息，這是維修人員取得第一手材料的一個重要手