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1、第2章 数控系统的维护和故障诊断21 常用数控系统简介 211 FANUC数控装置212 SIEMENS数控装置213 MITSUBlSHI数控装置 著名的 HEIDENHAIN数控装置HEIDENHAIN数控装置性能优异、制作精良但价格昂贵。下面是 TNC 355 下面是 iTNC 530Heidenhain 是以制作光栅、数显装置起家的。它的光栅、编码器堪称世界一流2，2 数控系统的故障诊断 221 数控系统的自诊断功能 1启动自诊断 当CNC装置通电，系统自诊断软件对CNC装置中最关键的硬件和控制软件，如CPU、RAM、ROM等芯片，MDI、监视器、I /O等模块，系统软件，监控软件等逐
2、一进行检测，并把检测结果显示于监视器上。一旦检测通不过，即在监视器上显示报警信息或报警号，指明故障部位。仅当全部诊断项目都正常通过后，系统才能进入正常运行前的准备状态。2在线自诊断功能 在线自诊断是在数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、伺服驱动单元、PLC以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动诊断，显示有关状态信息和故障信息。只要数控系统不断电，在线自诊断就不停止（始终在扫描、监视着这些硬件的工作状态）。3离线诊断 早期的一些数控系统出现故障时，要停机使用随机附带的专用诊断纸带对系统进行离线诊断（读入数控装置的RAM，运行之）。现在的系统已无此做法了。222 其他故障诊断方法
3、为能进一步把故障定位到具体部位甚至元器件上，还需要有其他一些有效的方法。例如1功能程序测试法 将数控系统G、M、S、T、F功能的全部使用指令编成一个试验程序，存储在盘上，故障诊断时运行之，用以观察分析。2参数检查法 数控系统的参数是经过装配调试以及后期调整而取得的，通常存放于由电池保持的RAM中。由于电池电压不足、数控装置受干扰或数控系统长期不通电，这些参数可能丢失或出错，从而影响机床的正常工作。为此要检查后回复之。3交换法 在数控系统中，将相同型号的电路板、模块、集成电路和其他零部件进行交换，观察故障转移情况，确定故障部位。交换时要注意参数可能也需发生交换。4备板交换法 利用备用电路板、模块
4、、集成电路芯片及其他元器件替换有疑点的部位，是一种快速而简便找出故障的方法。要注意试验板上的选择开关、跳线和电位器置位是否与原板一致。5隔离法 即临时作机电分离、数控与伺服分离，或位置环分离作开环处理。6直观法 望、闻、嗅、摸等7升降温法 用以加速一些温度特性较差的元器件产生“病症”或使“病症”消除来寻找故障原因。8敲击法 用以发现虚焊或接触不良。9对比法 以正确的电压、电平或波形与异常的相比较来寻找故障部位。10原理分析法 这是排除故障的最基本方法。23 数控系统的日常维护 231 数控系统的日常维护 1 每天开机巡视四周（避碰），检查液位、液压与气压（特别是连续加工时），空运转15 min
5、 达到热平衡。2 电柜与冷却滤网每周至少清理一次。3 清扫切屑不可用气吹（用刷子、抹布）4 机床导轨防护罩要定期涂油，以免锈蚀磨坏橡胶（或聚氨脂）密封条。5 工作台面要保护好（使用时用垫块或垫纸）。6 若有防护罩，加工前要关闭好。7 雷雨季节要防止浪涌电压。8 开/关机的顺序要严格遵守，不得违规。每次关机后要停顿一段时间（至少一分钟）才可再开机。9 不乱动机床设置与机床的各种参数设置。10. 开机后要检查散热风扇是否正常。11加工前要认真核对程序，加工中如果改动程序应书面向接班者作好交待。12正常运行时，不允许随便打开电柜门，防止金属粉尘与灰尘进入电柜内；也不可轻易按“RESET”键，以免数据
6、丢失而造成操作失误。13非特殊紧急情况，一般都用“进给停止”钮，即可。14油水不可混。润滑油不可回收使用，加油工具（如油壶、抽油器具）内不能有脏物。15油品宜稳定。按使用说明书定期注油、换油。通常的牌号有 Mobill、Esso、Shell、中石油等。16不过量使用切削液。不拆去喷管前的喷嘴，以免切削液飞溅开来。17刀具要夹牢。通常，BT50 12 kN ，BT40 5 kN。新装刀前，要检查刀头是否锋利（破损）。刀具使用前要仔细核对。18不在短距离内作G00 （尽管有自动升降速）19及时、正确地更换数控系统中存储器用的电池（开机换电池）。20机床长期不用是不好的。至少使NC 系统每周通电 1
7、2 次。21要定期检查机床的精度，调整水平与影响精度的参数。做好交接班记录。如实填写好故障发生情况表。22发生故障或事故时应保护好现场，并及时报告。23关机前应把机床构件置于合适的中间位置，ATC、APC、ATT 开到预定的位置。24不在机床零点处作回零动作（可以先开离一段距离）232 诊断用的仪器仪表 1万用表可测电阻、交、直流电压、电流 指针式：有测量过程 数字式：直接读数相序表可检查直流驱动装置输入电流的相序钳形电流表不断线检测电流2脉冲发生笔与逻辑测试笔对芯片或功能电路板的输入注入逻辑电平脉冲，用逻辑测试笔检测输出电平，以判别其功能正常与否。3双踪示波器检查信号波形 4PLC编程器 5
8、集成电路（IC）测试仪 6IC在线测试仪7机械故障诊断仪对机械故障进行检测、分析与诊断。233 维修工具 1电烙铁2 吸锡器3 “+”、“一”螺丝刀4 钳类工具（尖嘴钳、斜口钳、剥线钳）5扳手（大小尺寸扳手、内六角扳手）6镊子、剪子、刷子、吸尘器等8化学用品（松香、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等）23，4 技术资料 数控机床生产厂家必须向用户提供安装、使用与维修有关的技术资料，主要有：数控机床电气使用说明书数控机床电气原理图数控机床电气连接图数控机床结构简图数控机床参数表数控机床PLC控制程序数控系统操作手册数控系统编程手册数控系统安装与维修手册伺服驱动系统使用说明书 数控机车的技术资料对故
9、障分析与诊断非常重要，必须认真仔细地阅读，并对照机床实物，做到心中有数。一旦机床发生故障，再进行分析的同时查阅资料。235 备件 备件是必不可少的物质条件。如果维修人员手头上备有一些易损的电气元器件如熔断器、保险丝、开关、电刷、功率模块和印刷电路板等，将给排除故障带来许多方便。对数控装置故障的一般处理1现场人员作好数控装置故障的详细记录：应对出现放障时的数控装置工作方式作详细地记录，如现象、部位、报警内容及报警号，还有，当时面板上各种开关及工作键的状态等。2及时与维修专业部门联系：维护现场，禁止盲目拆卸及非维修人员的乱调试。主要是防止造成更多、更大的故障与损失。3维修专业人员在获得详细报告后，
10、作好现场检测、维修、调试工作准备，包括工具及资料的准备。对故障的判断应是综合判断，如采用直观法，硬件报警功能的利用与妥善处理，充分利用软件报警功能，如存储器报警、设定错误报警、程序错误报警、误操作报警、过热报警、伺服部分报警、各种行程开关报警、连接松动报警等。分析这些报警并判断故障出现的部位。可以利用状态显示的诊断功能，如系统与机床之间的接口输入/输出.信号状态，或PLC与CNC之间的接口信号状态，也就是说可以利用CRT显示器画面的状态显示，去检查CNC装置是否将信号输出给机床，或机床的开关信号是否已输入给CNC装置，以便将故障区分开，究竟是在机床一侧还是在数控一侧，这样可以有效地缩小机床检查
11、范围。在故障处理时要及时核对机床参数，系统参数的变化会影响机床的性能,甚至发生机床停止工作的现象。在数控系统的设计与制造中虽然己考虑到系统可靠性问题，但也不能绝对排除外界的干扰，而这些干扰有可能引起存储器内个别参数设置的变化。检测时要尽量利用印刷线路板上的检测端子，这些端子是专供检测波形与电路电压用的。4实例例1：WY203型自动换箱数控组合机床Z轴一启动，即出现跟随误差过大报警而停机。经检查发现位置控制环反馈元件光栅电缆由于运动中受力而拉伤断裂、造成丢失反馈信号。例2：TC1000型加工中心启动即报警114号。经检查发现，Y轴光栅适配器电缆插头松脱。例3：WY203型自动换箱数控组合机床一次X轴报警跟随误差太大。经检查发现，受冷却水及油污染，光栅标尺栅和指示栅都变脏。清洗之，故障消失。