第4章數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修廣東省科學(xué)技術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院帥旗單元四數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修項(xiàng)目1數(shù)控系統(tǒng)電源類故障診斷與維修項(xiàng)目2數(shù)控系統(tǒng)顯示類故障診斷與維修項(xiàng)目3數(shù)控系統(tǒng)軟件類故障診斷與維修項(xiàng)目4數(shù)控系統(tǒng)回參考點(diǎn)類故障診斷與維修項(xiàng)目5數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定類故障診斷與維修項(xiàng)目6數(shù)控系統(tǒng)急停報(bào)警類故障診斷與維修項(xiàng)目7數(shù)控機(jī)床操作類故障診斷與維修項(xiàng)目8數(shù)控機(jī)床PLC類故障診斷與維修電源的維護(hù)與保養(yǎng)1.電源的組成：三相輸入線路、熔斷器、電源開(kāi)關(guān)、電源變壓器、控制變壓器、斷路器、各種繼電器、接觸器等。2.通過(guò)電源配置提供給數(shù)控機(jī)床所需要的各種電源，以滿足不同負(fù)載的要求。一般有：380V、220V、200V、24V以及5V等。電源的故障診斷

數(shù)控機(jī)床的電源裝置通常出電源變壓器、機(jī)床控制變壓器、斷路器、熔斷器和開(kāi)關(guān)電源等組成。通過(guò)電源配置提供給數(shù)控機(jī)床各種電源，以滿足不向負(fù)載的要求。電網(wǎng)的電壓波動(dòng)，負(fù)載對(duì)地短路均會(huì)影響到電源的正常供給。（3）電源單元結(jié)構(gòu)

FS6穩(wěn)壓電源單元用于產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的各種直流電壓。常用“自立型”電氣柜的電源單元主要有A14B-0061—B001／B002兩種型號(hào)，其中以A14B-0061-B002為常見(jiàn)1）+5V：提供用于邏輯線路、固態(tài)繼電器的+5V電源。2）+24V：提供用于紙帶閱讀機(jī)、I／O信號(hào)，磁泡存儲(chǔ)器、CRT等的+24V電源。3）+15V：提供用于位置控制線路的+15V電源。4）-15V：提供用于位置控制線路、磁泡存儲(chǔ)器的-15V電源。5）TPll：穩(wěn)壓電源單元外部電源輸入連接端6）ALA、ALB：來(lái)自外部的報(bào)警信號(hào)輸入。7）CP34：穩(wěn)壓電源單元與輸入單元CPl的連接信號(hào)。8）CP35：穩(wěn)壓電源單元與系統(tǒng)主板的連接信號(hào)。4．華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)電源華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)電源部分工作原理圖如圖4-12所示。圖4-12華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)電源部分工作原理圖

從圖中可以看出，AC380V電源經(jīng)過(guò)總空氣開(kāi)關(guān)T-QF1、空氣開(kāi)關(guān)T-QF2、伺服變壓器給伺服驅(qū)動(dòng)裝置、刀架電機(jī)提供電源。取AC380V中的兩相通過(guò)控制變壓器T-TC1、空開(kāi)T-QF4、開(kāi)關(guān)電源T-VC1給下列裝置提供DC24V直流電源：二、電源系統(tǒng)抗干擾技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)中常采用的干擾抑制措施有以下幾種：1．物理隔離2．屏蔽（1）靜電屏蔽（2）低頻磁場(chǎng)屏蔽（3）電磁屏蔽3．接地（1）保護(hù)接地

（2）工作接地方式(3)多點(diǎn)接地方式4．屏蔽接地5．濾波技術(shù)數(shù)控機(jī)床的抗干擾一、電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，通過(guò)空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會(huì)干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。（遠(yuǎn)離這些設(shè)備）二、供電線路干擾輸入電壓過(guò)壓或欠壓引起電源報(bào)警而停機(jī)電源波形畸變引起錯(cuò)誤信息會(huì)導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行數(shù)控機(jī)床的抗干擾三、信號(hào)傳輸干擾數(shù)控信號(hào)在傳遞過(guò)程中受到外界的干擾串模干擾—干擾電壓疊加在有用信號(hào)上，由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。共模干擾—干擾電壓對(duì)二根或以上信號(hào)線的干擾大小相等、相位相同。裝置的共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡時(shí)，一部分轉(zhuǎn)為串模?？垢蓴_措施1.減少供電線路的干擾數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上在電源電壓波動(dòng)較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源動(dòng)力線和信號(hào)線分開(kāi)走線信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線控制線和電源線相交時(shí)，要采用直角相交抗干擾措施2.減少機(jī)床控制中的干擾壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器）—可對(duì)線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù)阻容保護(hù)—交流接觸器和電機(jī)頻繁起停時(shí)，因電磁感應(yīng)會(huì)在機(jī)床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲續(xù)流二極管保護(hù)—直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路的干擾抗干擾措施3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）信號(hào)線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽4.保證“接地”良好“接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項(xiàng)關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都是通過(guò)“接地”對(duì)機(jī)床起作用的。信號(hào)地—用來(lái)提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電壓（0V）框架地—是以安全性及防止外來(lái)噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口的屏蔽線系統(tǒng)地—是將框架地和大地相連接接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于10歐姆）接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積）

數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng)地線設(shè)計(jì)

地線結(jié)構(gòu)大致有保護(hù)地、系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地、模擬地等。在設(shè)計(jì)時(shí)，數(shù)字地和模擬地要分開(kāi)，分別與電源端地線相連；屏蔽線根據(jù)工作頻率可采用單點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地；保護(hù)地的接地是指接大地。不能把接地線與動(dòng)力線的零線混淆。

5．濾波技術(shù)濾波技術(shù)是用來(lái)抑制沿導(dǎo)線傳輸?shù)膫鲗?dǎo)干擾，主要用于抑制電源干擾和信號(hào)線干擾。濾波器是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性網(wǎng)絡(luò)，可以插入傳輸線中，抑制不需要的頻率進(jìn)行傳播。

(1)采用電源濾波器抑制電源線傳輸電磁干擾電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。也可以抑制設(shè)備。2)采用吸收型濾波器抑制電源線中的快速瞬變脈沖串干擾。采用隔離變壓器供電，可以有效抑制電源中的脈沖串、雷擊浪涌干擾。3）隔離變壓器是一種應(yīng)用得相當(dāng)廣泛的電源線抗干擾器件，它最基本的作用是實(shí)現(xiàn)電路與電路之間的電氣隔離，從而解決地線環(huán)路電流帶來(lái)的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾。

(4)采用交流穩(wěn)壓器對(duì)于電網(wǎng)電壓較長(zhǎng)時(shí)間的欠電壓、過(guò)電壓和電壓波動(dòng)，需要安裝交流穩(wěn)壓器給數(shù)控系統(tǒng)供電。三、電源類故障診斷與維修1．常見(jiàn)電源類故障及排除（1）電源指示燈不亮電源指示燈不亮，常見(jiàn)有以下原因造成：1）沒(méi)有提供外部電源，電源電壓過(guò)低、缺相或外部形成了短路。排除方法是檢查外部電源。2）電源的保護(hù)裝置跳閘或熔斷形成了電源開(kāi)路。排除方法是合上開(kāi)關(guān)，找出故障原因，更換熔斷器。3）PLC地址錯(cuò)誤或者互鎖裝置使用電源不能正常接通。排除方法是更改PLC地址或接線。4）系統(tǒng)上電按鈕接觸不良或脫落。排除方法是更換按鈕，重新安裝。5）電源模塊不良、元器件的損壞引起故障。排除方法是更換元器件或電源模塊。（2）電源指示燈亮但系統(tǒng)無(wú)反應(yīng)電源指示燈亮但系統(tǒng)無(wú)反應(yīng)可能有以下原因：1）接通電源的條件未滿足。排除方法是檢查電源接通條件是否滿足。2）系統(tǒng)黑屏3）系統(tǒng)文件被破壞，沒(méi)有進(jìn)入系統(tǒng)。排除方法是修復(fù)系統(tǒng)。（1）交流電壓和頻率的檢查與確認(rèn)機(jī)床通電前必須檢查交流電源的輸入電壓和頻率是否與數(shù)控設(shè)備的設(shè)定參數(shù)相匹配。我國(guó)供電制式是交流380V、三相，交流220V、單相，頻率均為50Hz。有些國(guó)家的供電制式與我國(guó)不同，如日本的供電制式為交流200V、三相，交流100V、單相，頻率均為60Hz。（2）交流電源電壓波動(dòng)的檢查與確認(rèn)輸入數(shù)控系統(tǒng)的單相電源電壓波動(dòng)范圍超過(guò)規(guī)定時(shí)，電氣干擾大大增加，故障率隨之上升。數(shù)控系統(tǒng)通常規(guī)定其允許電源電壓在額定值的-15%～+10%之間波動(dòng)。實(shí)踐證明，對(duì)于電源電壓波動(dòng)太大的工作環(huán)境，采取配備交流穩(wěn)壓電源等措施后，將會(huì)明顯地減少發(fā)生故障的幾率，提高數(shù)控設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。（3）三相交流電源相序的檢查與確認(rèn)對(duì)主軸和進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的交流伺服電機(jī)，如果相序不符合要求，則可能在接通電源時(shí)燒斷速度控制單元的熔絲（放炮），導(dǎo)致電機(jī)不能啟動(dòng)。故在通電前，一定要認(rèn)真檢查輸入電源的相序。檢查方法很簡(jiǎn)單，可用相序表檢查（表針順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)即為相序正確），也可采用雙蹤示波器觀察兩相之間的波形（兩相間相位上相差120°為正確）進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)檢查相序不符合要求時(shí)，只要將和T,S,R中任兩個(gè)接線端子相連的接線對(duì)調(diào)位置即可。（4）直流電源輸出端是否短路的檢查與確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部使用的+5V,±15V及±24V等直流輸出端電壓，均系其直流穩(wěn)壓電源提供，如果發(fā)生對(duì)地短路，則會(huì)燒壞該電源。因此，在通電前應(yīng)使用萬(wàn)用表測(cè)量各輸出端對(duì)地的阻值，發(fā)現(xiàn)短路必須查清原因并予以排除。（5）熔斷器的檢查與確認(rèn)機(jī)床通電前，還必須仔細(xì)檢查所有熔斷器的質(zhì)量和規(guī)格是否符合要求。熔斷器是機(jī)床電路的“衛(wèi)士”，除供電主線路外，幾乎每一塊電路板或電路單元都裝有它。當(dāng)電路超過(guò)額定負(fù)荷，電壓過(guò)高或負(fù)載端發(fā)生意外短路時(shí)，熔斷器能立即“熔斷”并切斷電源，起到保護(hù)電路安全的作用。故檢查熔斷器的工作不可忽視，也不允許用細(xì)銅絲等做熔斷器的替代品，以免釀成大錯(cuò)。（3）系統(tǒng)強(qiáng)電部分接通后馬上跳閘可能原因有：1）機(jī)床使用了較大功率的變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)，并且在變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)的電源進(jìn)線前沒(méi)有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)在上強(qiáng)電時(shí)電流有較大的波動(dòng)，超過(guò)了空氣開(kāi)關(guān)的限定電流，引起跳閘。排除方法是在使用時(shí)外接一電抗。2）系統(tǒng)強(qiáng)電電源接通條件未滿足。排除方法是逐步檢查電源上強(qiáng)電所需要的各種條件，排除故障。（4）電源模塊故障可能原因有：1）整流橋損壞引起電源故障。排除方法是更換整流橋。2）續(xù)流二極管損壞引起短路。排除方法是更換。3）電源模塊外部電源短路。排除方法是調(diào)整線路。4）濾波電容損壞引起的故障。排除方法是更換。5）供電電源功率不足使電源模塊不能正常工作。排除方法是增大供電電源功率。（5）系統(tǒng)在工作過(guò)程中突然斷電可能的原因有：1）切削力過(guò)大，使機(jī)床過(guò)載引起空氣開(kāi)關(guān)跳閘。排除方法有調(diào)整切削參數(shù)。2）機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)選擇的空氣開(kāi)關(guān)容量過(guò)小，引起空氣開(kāi)關(guān)跳閘。排除方法是更換空氣開(kāi)關(guān)。3）機(jī)床出現(xiàn)漏電。排除方法是檢查線路。事例1：故障現(xiàn)象：一臺(tái)進(jìn)口臥式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)屏幕一片黑，操作面板上的NC電源開(kāi)關(guān)已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開(kāi)關(guān)和主要部分無(wú)異常，關(guān)機(jī)后重開(kāi)，故障一樣。故障分析：經(jīng)查，確定其電源部分無(wú)故障，各處電壓都正常，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)有多處損壞，在更換了顯示器，顯示控制板后屏幕出現(xiàn)了顯示，使機(jī)床能進(jìn)入。事例3：一加工中心，開(kāi)機(jī)后打開(kāi)急停，系統(tǒng)在復(fù)位的過(guò)程中，伺服強(qiáng)電上去后系統(tǒng)總空開(kāi)馬上跳閘

該加工中心使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查分析，首先懷疑是否是空開(kāi)電流選擇過(guò)小，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析后確認(rèn)所選擇的空開(kāi)有點(diǎn)偏小，但基本符合機(jī)床要求，然后用示波器觀察機(jī)床上電時(shí)的電流的變化波形，發(fā)現(xiàn)伺服強(qiáng)電在上電時(shí)電流沖擊比較大，也就是電流波形變化較大，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)由于所選伺服功率較大，且伺服內(nèi)部未加阻抗等裝置，在使用時(shí)須外接一電抗與制動(dòng)電阻，電氣人員在設(shè)計(jì)時(shí)加了制動(dòng)電阻，為了節(jié)省成本沒(méi)有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系統(tǒng)上電恢復(fù)正常。1系統(tǒng)上電后，屏幕顯示暗淡但是可以正常操作，系統(tǒng)運(yùn)行正常

1）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過(guò)暗

2）顯示器或顯示器的燈管損壞

3）顯示控制板出現(xiàn)故障2.系統(tǒng)上電后花屏或亂碼：原因：

1）系統(tǒng)文件被破壞

2）系統(tǒng)內(nèi)存不足

3）外部干擾3.系統(tǒng)上電后，NC電源指示燈亮但是屏幕無(wú)顯示或黑屏

1）顯示模塊損壞，

2）顯示模塊電源不良或沒(méi)有接通

3）顯示屏由于電壓過(guò)高被燒壞

4）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過(guò)暗4.運(yùn)行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動(dòng)

1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)所引起

2）同時(shí)運(yùn)行了系統(tǒng)以外的其他內(nèi)存駐留程序；

3）系統(tǒng)文件受到破壞或者感染了病毒

4）電源功率不夠

5）系統(tǒng)元器件受到損害

5系統(tǒng)上電后，屏幕顯示高亮但沒(méi)有內(nèi)容

1）

系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過(guò)亮

2）系統(tǒng)文件被破壞或者感染了病毒

3）顯示控制板出現(xiàn)故障事例1：故障現(xiàn)象： 一數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床送電，CRT無(wú)顯示，查NC電源+24V、+15V、-15V、+5V均無(wú)輸出故障分析： 此現(xiàn)象可以確定是電源方面出了問(wèn)題，所以可以根據(jù)電氣原理圖逐步從電源的輸入端進(jìn)行檢查，當(dāng)檢查到保險(xiǎn)后的電噪聲濾波器時(shí)發(fā)現(xiàn)性能不良，后面的整流、振蕩電路均正常，拆開(kāi)噪聲濾波器外殼發(fā)現(xiàn)里面燒焦，更換噪聲濾波器后，系統(tǒng)故障排除。項(xiàng)目3數(shù)控系統(tǒng)軟件類故障診斷與維修一、數(shù)控系統(tǒng)軟件的基本配置數(shù)控系統(tǒng)軟件包括以下三個(gè)部分：①由數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家研制的啟動(dòng)芯片、基本系統(tǒng)程序、加工循環(huán)程序、測(cè)量循環(huán)程序等組成。出于安全和保密的需要，這些程序出廠前被預(yù)先寫入到EPROM中，構(gòu)成了具體的系統(tǒng)。這部分軟件對(duì)于機(jī)床生產(chǎn)廠家和機(jī)床用戶來(lái)說(shuō)，讀出、復(fù)制和恢復(fù)都很難。如果因?yàn)橐馔馄茐牧嗽摬糠周浖?，?yīng)注意所使用的機(jī)床型號(hào)和所使用的軟件版本號(hào)，及時(shí)與數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家取得聯(lián)系，要求更換或復(fù)制軟件。②由機(jī)床制造廠家編制的針對(duì)具體機(jī)床所用的NC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC報(bào)警文本、PLC用戶程序等組成。PLC用戶可以隨時(shí)根據(jù)具體的使用要求和具體機(jī)床的性能對(duì)它進(jìn)行修改。這部分軟件是由生產(chǎn)廠家在出廠前分別寫入到RAM和EPROM中，并且提供技術(shù)資料加以說(shuō)明。由于存儲(chǔ)于RAM中的數(shù)據(jù)容易丟失，所以機(jī)床用戶可以對(duì)這部分軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫、清除。②由機(jī)床用戶編制的加工主程序、加工子程序、刀具補(bǔ)償參數(shù)、零點(diǎn)偏置參數(shù)、R參數(shù)等組成。這部分軟件或參數(shù)被存儲(chǔ)于RAM中，是與具體的加工密切相關(guān)的。因此，它們的設(shè)置、更換等是機(jī)床止確完成加工所必備的。二、軟件故障發(fā)生的原因軟件故障是由軟件變化或丟失而形成的。機(jī)床軟件一般存儲(chǔ)于RAM中。軟件故障形成的可能原因如下：

1．誤操作引起的改障在調(diào)試用戶程序或修改機(jī)床參數(shù)時(shí)，操作者刪除或更改了軟件內(nèi)容或參數(shù)件故障。

2．供電電池電壓不足引起的故障從而造成軟件故障為RAM供電的電池電壓經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，電池電壓降低到額定值以下，或在停電情況下拔下為RAM供電的電池或電池電路斷路或短路、接觸不良等都會(huì)造成RAM得不到穩(wěn)定的電壓，從而使系統(tǒng)丟失軟件及參數(shù)。這里要特別注意以下幾點(diǎn)。①應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期閑置不用的數(shù)控機(jī)床經(jīng)常定期開(kāi)機(jī)，以防電池長(zhǎng)期得不到充電，造成機(jī)床軟件的丟失。實(shí)際上，數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)也是對(duì)電池充電的過(guò)程。②為RAM供電的電池當(dāng)出現(xiàn)電量不足報(bào)警時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換新的電池，以防最后連報(bào)警服務(wù)都無(wú)法提供，出現(xiàn)軟件和數(shù)據(jù)的丟失。

3。干擾信號(hào)引起的故障有時(shí)電源的波動(dòng)及干擾脈沖會(huì)串入數(shù)控系統(tǒng)總線，運(yùn)行。

4。軟件死循環(huán)引起的故障引起時(shí)序錯(cuò)誤或造成數(shù)控裝置等停止運(yùn)行復(fù)雜程序或進(jìn)行大量計(jì)算時(shí)，有時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)死循環(huán)引起系統(tǒng)中斷，造成軟件故障。

5．操作不規(guī)范引起的故障這里指操作者違反了機(jī)床的操作規(guī)程，后沒(méi)有回參考點(diǎn)，就進(jìn)行加工零件的操作。

6．用戶程序出錯(cuò)引起的故障這里指由于用戶程序中出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤、從而造成機(jī)床報(bào)警或停機(jī)現(xiàn)象。如數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)非法數(shù)據(jù)、運(yùn)行或輸入中出現(xiàn)故障等現(xiàn)象。三．軟件故障排除方法其基本原則就是把出錯(cuò)的軟件改過(guò)來(lái)。但能夠查出來(lái)哪部分有問(wèn)題是不容易的，所以最好消掉，重新輸入。1)對(duì)于軟件丟失或變化造成的運(yùn)行異常，程序中斷，停機(jī)故障，可采取對(duì)數(shù)據(jù)、程序更改補(bǔ)充方法，亦可采用清除、重新輸入法。2)對(duì)于機(jī)床程序和數(shù)據(jù)處理中發(fā)生了引起中斷的運(yùn)行結(jié)果而造成的故障停機(jī)，可采取硬件復(fù)位的方法，即關(guān)后再開(kāi)系統(tǒng)電源來(lái)排除。

示例4—17：電池電壓不足引起的故障。故障現(xiàn)象：有一臺(tái)TCl000型加工中心，故障現(xiàn)象是CRT顯示混亂，重新輸入機(jī)床數(shù)據(jù)，機(jī)床恢復(fù)正常，但停機(jī)斷電后數(shù)小時(shí)再啟動(dòng)時(shí)，故障現(xiàn)象再一次出現(xiàn)。分析與處理過(guò)程：經(jīng)檢查是MSl40電源板上的電池電壓降到下限以下，換電池重新輸入數(shù)據(jù)后，故障消失。項(xiàng)目4數(shù)控系統(tǒng)回參考點(diǎn)類故障診斷與維修一、機(jī)床返回參考點(diǎn)的必要性大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用增量編碼器作為位置檢測(cè)裝置，系統(tǒng)斷電后，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值就失去記憶，機(jī)械坐標(biāo)值盡管靠電池維持坐標(biāo)值的記憶，但只是記憶機(jī)床斷電前的坐標(biāo)值而不是機(jī)床的實(shí)際位置，所以機(jī)床首次啟動(dòng)系統(tǒng)或在執(zhí)行了系統(tǒng)“急?！被颉皬?fù)位”操作后，要進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作，使系統(tǒng)的位置記數(shù)與脈沖編碼器的零位脈沖同步。機(jī)床執(zhí)行返回參考點(diǎn)操作具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）系統(tǒng)通過(guò)參考點(diǎn)來(lái)確定機(jī)床的原點(diǎn)位置，以正確建立機(jī)床坐標(biāo)系。2）可以消除絲杠間隙的累計(jì)誤差及絲杠螺距誤差補(bǔ)償對(duì)加工的影響。圖

四倍頻電路(a)四倍頻細(xì)分電路；(b)四倍頻細(xì)分電路波形

機(jī)床在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，從掃描單元輸出三組信號(hào)，兩組增量信號(hào)和一組基準(zhǔn)信號(hào)數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的故障診斷按機(jī)床檢測(cè)元件檢測(cè)原點(diǎn)信號(hào)方式的不同，返回機(jī)床參考點(diǎn)的方法有兩種，即柵點(diǎn)法和磁開(kāi)關(guān)法。在柵點(diǎn)法中，檢測(cè)器隨著電機(jī)一轉(zhuǎn)信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)柵點(diǎn)或一個(gè)零位脈沖，在機(jī)械本體上安裝一個(gè)減速擋塊及一個(gè)減速開(kāi)關(guān)，當(dāng)減速撞塊壓下減速開(kāi)關(guān)時(shí)，伺服電機(jī)減速到接近原點(diǎn)速度運(yùn)行。當(dāng)減速撞塊離開(kāi)減速開(kāi)關(guān)時(shí)，即釋放開(kāi)關(guān)后，數(shù)控系統(tǒng)檢測(cè)到的第一個(gè)柵點(diǎn)或零位信號(hào)即為原點(diǎn)。在磁開(kāi)關(guān)法中，在機(jī)械本體上安裝磁鐵及磁感應(yīng)原點(diǎn)開(kāi)關(guān)或者接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到原點(diǎn)信號(hào)后，伺服電機(jī)立即停止運(yùn)行，該停止點(diǎn)被認(rèn)作原點(diǎn)

柵點(diǎn)法的特點(diǎn)是如果接近原點(diǎn)速度小于某一特定值，則伺服電機(jī)總是停止于同一點(diǎn)，也就是說(shuō)，在進(jìn)行回原點(diǎn)操作后，機(jī)床原點(diǎn)的保持性好。磁開(kāi)關(guān)法的特點(diǎn)是軟件及硬件簡(jiǎn)單，但原點(diǎn)位置隨著伺服電機(jī)速度的變化而成比例的漂移，即原點(diǎn)不確定，目前，大多數(shù)機(jī)床采用柵點(diǎn)法數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的故障診斷數(shù)控機(jī)床接通電源首先要做回零操作能否正確回參考點(diǎn)影響零件的加工質(zhì)量各種補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)回參考點(diǎn)方式方式1數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的故障診斷回參考點(diǎn)方式方式2數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的故障診斷回參考點(diǎn)方式方式3數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的故障診斷回參考點(diǎn)方式方式4故障現(xiàn)象故障原因排除方法機(jī)床回原點(diǎn)后原點(diǎn)漂移或參考點(diǎn)發(fā)生整螺距偏移的故障

參考點(diǎn)發(fā)生單個(gè)螺距偏移1.是因?yàn)闇p速開(kāi)關(guān)與減速撞塊安裝不合理，使減速信號(hào)與零脈沖信號(hào)相隔距離過(guò)近2.機(jī)械安裝不到位

1.調(diào)整減速開(kāi)關(guān)或者是撞快的位置使機(jī)床軸開(kāi)始減速的位置大概處在一個(gè)柵距或一個(gè)螺距的中間位置，2.調(diào)整機(jī)械部分參考點(diǎn)發(fā)生多個(gè)螺距偏移1.參考點(diǎn)減速信號(hào)不良引起的故障2.減速擋塊固定不良引起尋找零脈沖的初始點(diǎn)發(fā)生了漂移3.零脈沖不良引起1.檢查減速信號(hào)是否有效，接觸是否良好2.重新固定減速擋塊3.對(duì)碼盤進(jìn)行清洗

系統(tǒng)開(kāi)機(jī)回不了參考點(diǎn)、回參考點(diǎn)不到位

1）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤2）零脈沖不良引起的故障，回零時(shí)找不到零脈沖3）減速開(kāi)關(guān)損壞或者短路4）數(shù)控系統(tǒng)控制檢測(cè)放大的線路板出錯(cuò)5）導(dǎo)軌平行/導(dǎo)軌與壓板面平行/導(dǎo)軌與絲杠的平行度超差

1.重新設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)2.對(duì)編碼器進(jìn)行清洗或者更換3.維修或更換4.更換線路板5.重新調(diào)整平行度6.清洗光柵尺找不到零點(diǎn)或回參考點(diǎn)時(shí)超程

1）回參考點(diǎn)位置調(diào)整不當(dāng)引起的故障，減速擋塊距離限位開(kāi)關(guān)行程過(guò)短2）零脈沖不良引起的故障，回零時(shí)找不到零脈沖3）減速開(kāi)關(guān)損壞或者短路4）數(shù)控系統(tǒng)控制檢測(cè)放大的線路板出錯(cuò)5）導(dǎo)軌平行/導(dǎo)軌與壓板面平行/導(dǎo)軌與絲杠的平行度超差6）當(dāng)采用全閉環(huán)控制時(shí)光柵尺進(jìn)了油污

1.調(diào)整減速擋塊的位置2.對(duì)編碼器進(jìn)行清洗或者更換3..維修或更換更換線路板5.重新調(diào)整平行度6.清洗光柵尺

回參考點(diǎn)的位置隨機(jī)性變化

1.干擾2.編碼器的供電電壓過(guò)低3.電機(jī)與絲杠的聯(lián)軸節(jié)松動(dòng)4.電動(dòng)機(jī)扭矩過(guò)低或由于伺服調(diào)節(jié)不良，引起跟蹤誤差過(guò)大5.零脈沖不良引起的故障，6.滾珠絲杠間隙增大1.找到并消除干擾2.改善供電電源3.緊固聯(lián)軸節(jié)4.調(diào)節(jié)伺服參數(shù)，改變其運(yùn)動(dòng)特性5..對(duì)編碼器進(jìn)行清洗或者更換6.修磨滾珠絲桿螺母調(diào)整墊片，重調(diào)間隙四、機(jī)床回參考點(diǎn)常見(jiàn)故障及排除1．機(jī)床回不了參考點(diǎn)故障2．機(jī)床回參考點(diǎn)找不到零點(diǎn)故障3．回參考點(diǎn)位置隨機(jī)性變化故障4．回參考點(diǎn)后原點(diǎn)漂移或參考點(diǎn)發(fā)生整螺距偏移二、機(jī)床返回參考點(diǎn)的幾種方式1．回參考點(diǎn)的Z脈沖方式（零脈沖方式）2．回參考點(diǎn)的“+-”方式3．回參考點(diǎn)的“+-+”方式五、機(jī)床回參考點(diǎn)故障維修示例例4-20機(jī)床軸開(kāi)始減速時(shí)位置距離光柵尺或脈沖編碼器的零點(diǎn)太近引發(fā)故障例4-21機(jī)械誤差導(dǎo)致回參考點(diǎn)故障例4-22編碼器導(dǎo)致回參考點(diǎn)故障例4-23行程開(kāi)關(guān)故障導(dǎo)致回參考點(diǎn)故障例4-24伺服板卡故障引發(fā)回零故障例4-25回參考點(diǎn)后機(jī)床無(wú)法繼續(xù)操作的故障維修例4-26參考點(diǎn)位