1、數(shù)控機床故障診斷與維護 主編 徐衡33295-01第四章數(shù)控機床軟件故障的診斷33295-04學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)只有硬件并不能工作,還必須有軟件。參數(shù)丟失等軟件錯誤會引發(fā)數(shù)控機床的故障。檢查軟件可以避免拆卸機床而引發(fā)的許多麻煩。由軟件引起的故障只要把相應(yīng)的軟件恢復(fù)正常之后,就可排除。因此軟件故障也稱為可恢復(fù)性故障。33295-04第一節(jié)數(shù)控系統(tǒng)軟件的組成數(shù)控系統(tǒng)軟件部分可分為啟動軟件,NC和PLC系統(tǒng)軟件,PLC用戶軟件,機床數(shù)據(jù)、參數(shù)設(shè)置文件,工件程序等,詳見表4-1。數(shù)控系統(tǒng)軟件分為四類,表4-1中第2類和第3類所列出的程序和數(shù)據(jù),是針對具體機床的,他們存儲在數(shù)控系統(tǒng)的隨機存儲器中,機

2、床斷電時由電池對存儲器供電,保存這些數(shù)據(jù),如果電池失效,這些數(shù)據(jù)將丟失,所以通常用戶需要將這些數(shù)據(jù)輸出到磁盤等外圍設(shè)備中,作數(shù)據(jù)備份。33295-04表4-1數(shù)控機床的軟件及數(shù)據(jù)一覽表33295-04表4-1數(shù)控機床的軟件及數(shù)據(jù)一覽表33295-04第二節(jié)CNC參數(shù)的設(shè)定一、CNC參數(shù)數(shù)控裝置具有某些指定的特性,如每一軸的快速移動速度、設(shè)定單位是米制還是英制、指令倍乘比和檢測倍乘比的設(shè)定值等,系統(tǒng)中用于規(guī)定此類特性的數(shù)據(jù)是CNC參數(shù)。CNC參數(shù)用于設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)及輔助設(shè)備的規(guī)格和內(nèi)容,以及加工操作中所必需的一些數(shù)據(jù)。數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商針對機床用戶使用需求,通過對參數(shù)的設(shè)定,實現(xiàn)對伺服驅(qū)動、加工條件、

3、機床坐標(biāo)、操作功能、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴脑O(shè)定和調(diào)用,使數(shù)控系統(tǒng)功能滿足不同等級的用戶,以及不同使用功能的需要.。33295-04根據(jù)參數(shù)用途的不同,FANUC 0i系統(tǒng)的CNC參數(shù)分為:“SETTING”的參數(shù)、閱讀機/穿孔機接口的參數(shù)、軸控制/設(shè)定單位的參數(shù)、坐標(biāo)系的參數(shù)、存儲行程檢測參數(shù)、進給速度的參數(shù)、伺服的參數(shù)、顯示及編輯的參數(shù)、編程的參數(shù)、螺距誤差補償?shù)膮?shù)、主軸控制的參數(shù)、軟件操作面板的參數(shù)、基本功能的參數(shù)等。33295-04二、顯示參數(shù)屏面參數(shù)值可以通過屏面顯示出來,以便進行檢查、設(shè)定和更改。顯示參數(shù)屏面的操作步驟如下:1)按MDI鍵盤的功能鍵一次或幾次,再按軟鍵參數(shù),打開參數(shù)屏面,

4、如圖4-1所示。2)參數(shù)屏面由多頁組成,通過下述兩種方法顯示需要的參數(shù)所在的頁面:33295-04圖4-1參數(shù)屏面33295-04三、參數(shù)的設(shè)定方法通過鍵盤設(shè)定CNC參數(shù)值也稱為參數(shù)的寫入。設(shè)定參數(shù)時,要在MDI方式或急停狀態(tài)下進行。往“參數(shù)號”中設(shè)定參數(shù)值的操作步驟見表4-2。33295-04表4-2設(shè)定CNC參數(shù)的操作步驟33295-04表4-2設(shè)定CNC參數(shù)的操作步驟33295-04表4-2設(shè)定CNC參數(shù)的操作步驟33295-04表4-2設(shè)定CNC參數(shù)的操作步驟33295-04第三節(jié)維修FANUC 0i系統(tǒng)時數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)一、機床數(shù)據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件主要分為系統(tǒng)文件、MTB(機床制造

5、廠)文件和用戶文件三類。33295-04數(shù)控系統(tǒng)通過不同的存儲空間存儲不同的數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)存儲空間主要分為:1)只讀存儲器(F-ROM)。2)靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)。33295-04圖4-5CNC與便攜式軟盤機連接與通信33295-04二、系統(tǒng)輸入/輸出數(shù)據(jù)所需參數(shù)實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與外圍輸入/輸出設(shè)備通信還需要一定的軟件環(huán)境,對數(shù)控系統(tǒng)的要求是在使用輸入/輸出外圍設(shè)備前,必須設(shè)定與外圍設(shè)備有關(guān)的參數(shù)。數(shù)控系統(tǒng)在一定參數(shù)值條件下才能進行數(shù)據(jù)輸入/輸出操作,所以在數(shù)據(jù)輸入/輸出操作前,要確認(rèn)操作所需要的相應(yīng)參數(shù),并按照表4-3所列步驟寫入?yún)?shù)值33295-04表4-3數(shù)據(jù)輸入、輸出所需參數(shù)3329

6、5-04表4-3數(shù)據(jù)輸入、輸出所需參數(shù)33295-04表4-3數(shù)據(jù)輸入、輸出所需參數(shù)33295-04三、數(shù)控系統(tǒng)輸出機床數(shù)據(jù)的操作(數(shù)據(jù)備份)為防止數(shù)控系統(tǒng)機床數(shù)據(jù)丟失,必須進行數(shù)據(jù)備份工作,即從數(shù)控系統(tǒng)中輸出機床數(shù)據(jù)到手持文件盒(軟盤)或者NC紙帶,把數(shù)據(jù)存儲在文件盒(軟盤)或者NC紙帶等介質(zhì)上。需要備份的數(shù)據(jù)包括:CNC參數(shù)、PMC參數(shù)、螺距誤差補償量、用戶宏程序變量、刀具補償量,以及零件程序等。機床數(shù)據(jù)的輸出操作步驟見表2-14,詳述如下:1.輸出CNC參數(shù)數(shù)控系統(tǒng)向外圍設(shè)備輸出參數(shù),即由數(shù)控系統(tǒng)的存儲器模塊輸出CNC參數(shù)到手持文件盒等外圍I/O設(shè)備。33295-042.輸出PMC參數(shù)3

7、.輸出螺距誤差補償量4.輸出用戶宏程序變量5.輸出刀具補償量6.輸出零件程序33295-04四、數(shù)控系統(tǒng)輸入機床數(shù)據(jù)的操作(數(shù)據(jù)恢復(fù))數(shù)控系統(tǒng)在更換了存儲器模塊后,必須進行重新向存儲器模塊輸入數(shù)據(jù)的操作。將機床數(shù)據(jù)從軟盤或者NC紙帶輸入到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存中,輸入格式與輸出格式相同,當(dāng)輸入的參數(shù)號與CNC內(nèi)存中存儲的參數(shù)號相同時,輸入?yún)?shù)就會替換已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)。機床數(shù)據(jù)恢復(fù)包括:CNC參數(shù)的輸入、PMC參數(shù)的輸入、螺距誤差補償量的輸入、用戶宏程序變量的輸入、刀具補償量的輸入,以及零件程序的輸入等。機床數(shù)據(jù)的輸入操作步驟參考表2-1333295-04五、使用快閃存儲卡進行數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)FANUC數(shù)控

8、系統(tǒng)可以使用存儲卡,引導(dǎo)系統(tǒng)畫面進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。數(shù)控系統(tǒng)的啟動和計算機的啟動一樣,會有一個引導(dǎo)過程。1.數(shù)據(jù)備份(把系統(tǒng)文件、用戶文件讀到快閃存儲卡中)2.數(shù)據(jù)恢復(fù)(把快閃存儲卡上的用戶文件寫入數(shù)控系統(tǒng)存儲卡上)33295-04六、使用PC計算機進行數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)使用外接PC計算機進行數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)是一種非常普遍的做法。這種方法比前面一種方法用得更多,在操作上也更為方便。1.數(shù)據(jù)備份2.數(shù)據(jù)恢復(fù)33295-043.數(shù)控系統(tǒng)與計算機數(shù)據(jù)傳輸過程中的常見故障(1)系統(tǒng)通信錯誤報警085故障及原因分析1)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定與計算機側(cè)設(shè)定不符。2)計算機側(cè)硬件故障。(2)計算機動作準(zhǔn)備信號斷開報警0

9、86故障及原因分析1)計算機側(cè)參數(shù)設(shè)定錯誤。2)計算機側(cè)及接口故障。3)系統(tǒng)通信接口板故障。33295-04(3)系統(tǒng)緩沖器溢出報警087故障及原因分析1)計算機側(cè)參數(shù)設(shè)定錯誤。2)系統(tǒng)側(cè)故障。3)計算機側(cè)故障。(4)系統(tǒng)通信接口燒壞的原因目前,系統(tǒng)和計算機的通信接口燒壞的主要原因是人為操作及使用違規(guī)所致。33295-04第四節(jié)數(shù)控系統(tǒng)軟件故障的診斷方法一、發(fā)生軟件故障的原因1.誤操作2.供電電池電壓不足33295-04二、軟件故障的排除對于因軟件丟失或參數(shù)變化而造成的運行異常、程序中斷、停機等故障,可采用對數(shù)據(jù)程序進行更改或清除,再重新輸入的方法來恢復(fù)系統(tǒng)的正常工作對于程序運行或數(shù)據(jù)處理中發(fā)

10、生中斷而造成的停機故障,可采用硬件復(fù)位或關(guān)掉數(shù)控機床總電源開關(guān),然后再重新開機的方法進行排除。NC復(fù)位、PLC復(fù)位能使后繼操作重新開始,而不會破壞有關(guān)軟件和正常的處理結(jié)果,以消除報警。也可采用清除法排除故障。但對NC、PLC采用清除法時,可能會使數(shù)據(jù)全部丟失,應(yīng)注意保護不想清除的數(shù)據(jù)。33295-04三、參數(shù)(機床數(shù)據(jù))檢查法數(shù)控系統(tǒng)中存入的參數(shù)值是機床出廠時通過調(diào)整確定的,系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),影響著數(shù)控機床的性能。參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。33295-04數(shù)控系統(tǒng)一般都具有單步執(zhí)行程序功能,這個功能常用于調(diào)試加工程序。當(dāng)執(zhí)行加工程序出現(xiàn)故障時,采用單步執(zhí)行程序可

11、快速確認(rèn)故障點,從而排除故障。四、單步執(zhí)行程序法確定故障點33295-04五、功能程序測試法確定故障點所謂功能程序測試法,就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和重要的特殊功能,如直線定位、圓弧插補、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等,用手工編程或自動編程方法,編制成一個功能測試程序,然后啟動數(shù)控系統(tǒng)運行這個功能測試程序,用它來檢查機床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性,從而快速判斷系統(tǒng)哪個功能不良,進而判斷出故障發(fā)生的可能原因。本方法對于長期閑置的數(shù)控機床和第一次開機時的檢查,以及機床加工造成廢品但又無報警時一時難以確定是編程或操作的錯誤,還是機床故障所致的情況,是判斷機床故障較好的方法并可連續(xù)多次運行功能測試程

12、序,診斷系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。33295-04例4-3配FANUC-7CM數(shù)控系統(tǒng)的臥式加工中心。圖4-12功能程序測試流程圖33295-04實訓(xùn)四設(shè)置機床參數(shù)一、實訓(xùn)目的1)了解機床參數(shù)在數(shù)控機床調(diào)試中的應(yīng)用。2)設(shè)置機床參數(shù)的操作方法。二、實訓(xùn)設(shè)備RS-SY-0i C/0i mate C數(shù)控機床綜合實訓(xùn)系統(tǒng)。三、實訓(xùn)相關(guān)知識1.主要參數(shù)的分類33295-042.有關(guān)基本功能的參數(shù)(8030、8031、8032、8033、8034的含義,其他參數(shù)可查看FANUC 0i參數(shù)使用說明書)(1)確定數(shù)據(jù)控機床總控制軸數(shù)設(shè)定參數(shù)8130設(shè)定了此參數(shù)后,要切斷一次電源。 數(shù)據(jù)形式:字節(jié)形。用途:設(shè)定CNC

13、總控制軸數(shù)。數(shù)據(jù)范圍:24。車床:2;銑床:3或4。本次實訓(xùn)操作:8130=3。33295-04(2)設(shè)定參數(shù)8131設(shè)定了此參數(shù)后,要切斷一次電源。 數(shù)據(jù)形式:位形。#0 HPG手輪進給是否使用。0:不使用;1:使用。#1 FIDF1位的進給是否使用。0:不使用;1:使用。#2 EDC外部加減速是否使用。0:不使用;1:使用。#3 AOV自動拐角倍率是否使用。0;不使用;1:使用。本次實訓(xùn)操作:8131=00000001(兩位數(shù))。33295-04(3)設(shè)定參數(shù)8132設(shè)定了此參數(shù)后,要切斷一次電源。 數(shù)據(jù)形式:位形。#0 TLF是否使用刀長壽命管理。0:不使用;1:使用。#2 BCD是否使

14、用第2輔助功能。0:不使用;1:使用。#3 LXC是否使用分度工作臺分度。0:不使用;1:使用。#4 SPK是否使用小直徑深孔鉆削循環(huán)。0:不使用;1:使用。#5 SCL是否使用縮放。0:不使用;1:使用。注:不能同時選擇小直徑深孔鉆削循環(huán)和縮放功能。33295-04(4)設(shè)定參數(shù)8133設(shè)定了此參數(shù)后,要切斷一次電源。 數(shù)據(jù)形式:位形。#0 SSC是否使用恒定表面切削速度控制。0:不使用;1:使用。#2 SCS是否使用Cs輪廓控制。0:不使用;1:使用。#4 SYC是否使用主軸同步控制。0:不使用;1:使用。本次實訓(xùn)操作:8133=0000001。33295-04(5)設(shè)定使用圖形對話編程功

15、能參數(shù)8134設(shè)定了此參數(shù)時,要切斷一次電源。 數(shù)據(jù)形式:位形。#0 IAP是否使用圖形對話編程功能。0:不使用;1:使用。本次實訓(xùn)操作:8134=00000001。33295-04四、實訓(xùn)內(nèi)容1)顯示參數(shù)。2)用MDI設(shè)定參數(shù)。3)設(shè)置數(shù)控機床基本功能參數(shù)。33295-041.顯示參數(shù)五、實訓(xùn)步驟2.用MDI設(shè)定參數(shù)3.設(shè)置數(shù)控機床基本功能參數(shù)(8130813181338134)33295-04實訓(xùn)五FANUC數(shù)控系統(tǒng)與計算機的通信(數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù))一、實訓(xùn)目的掌握FANUC 0i C/0i mate C系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法。二、實訓(xùn)設(shè)備1)RS-SY-0i C/0i mate C數(shù)控機床綜

16、合實訓(xùn)系統(tǒng)。2)PC計算機(內(nèi)存中有與數(shù)控系統(tǒng)通信的傳輸軟件)及RS232串行通信電纜。33295-04三、實訓(xùn)相關(guān)知識1.數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)RS232接口的參數(shù)2.RS232串行通信電纜的連接33295-04四、實訓(xùn)內(nèi)容1)設(shè)定輸入/輸出用參數(shù)。2)輸出CNC參數(shù)。3)輸入CNC參數(shù)。4)輸出零件程序。5)輸入零件程序。33295-04五、實訓(xùn)步驟1.設(shè)定輸入/輸出用參數(shù)2.輸出CNC參數(shù)3.輸入CNC參數(shù)4.輸出零件程序5.輸入零件程序33295-04一、實訓(xùn)目的1)了解絲杠螺距誤差的概念。2)掌握補償絲杠螺距誤差的方法。二、實訓(xùn)設(shè)備1)RS-SY-0i C/0i mate C數(shù)控機床綜合實訓(xùn)系統(tǒng)。2)位置測量儀器。實訓(xùn)六設(shè)定絲杠螺距誤差補償量33295-041.絲杠螺距誤差補償原理半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的檢測和反饋信號是絲杠的旋轉(zhuǎn)角度(參見圖3-5),因此機床絲杠本身的螺距誤差不能被檢測,即反饋信號中沒有螺距誤差,螺距誤差將反映在進給運動中,影響機床坐標(biāo)軸的定位精度。螺距誤差補償功能是通過補償絲杠螺距誤差,修正機床各軸的定位誤差,從軟件上提高機