调试维修培训教案

1、187/187数控机床装调维修技术无锡机电高等职业技术学校培训安排授课提纲课程提纲实习内容页数绪论 数控机床维修特点1了解数控机床结构特点2 熟悉维修任务要求无3第一单元 FANUC CNC 系统的硬件结构及硬件连接1.FANUC 0i-C/D 系列CNC产品组成及要紧性能介绍2.FANUC CNC 硬件系统连接FANUC CNC 数控实验台硬件连接21第二单元FANUC CNC 系统画面差不多操作0I-C/D 系统差不多画面操作现场操作，熟悉各种画面35第三单元FANUC CNC 系统数据备份0I-C/D 数据备份与恢复现场进行数据备份与恢复39第四单元FANUC CNC 系统参数设定1与机

2、床运行相关的系统差不多参数介绍2系统伺服参数设定3主轴系统参数设定在FANUC 数控实验台进行参数设定及调整，掌握其含义及使用47第五单元FANUC CNC 系统差不多调试1FANUC CNC 系统差不多调试（行程及速度设定，建立参考点，手动进给，手轮进给）现场硬件连接及参数设定实验61第六单元 PMC基础知识及画面操作1.PMC基础知识2.FANUC PMC 画面操作（包括各种设定画面，诊断画面，程序编辑画面等）现场教学，对各种画面进行操作77第七单元数控车、铣床电气原理及接线1.设备电气原理图讲解2.熟悉设备实际走线在FANUC 数控实验台熟悉设备线路原理图第八单元FANUC设备排故方法1

3、.FANUC系统报警处理方法2.电气故障排查方法在FANUC 数控实验台进行故障模拟及排查103第九单元考工练习考工内容训练在FANUC 数控实验台进行考工训练第十单元数控机床装调维修高级工考核考核在FANUC 数控实验台进行考核绪论 数控机床维修特点我们讨论数控机床的维修，数控机床在加工制造业那个传统行业中是一个相对新的事物，作为数控设备由于它是新技术应用的载体，因此在讨论数控机床维修这一话题时，我们应该注意数控机床维修的特点，它与传统机床维修的差异。本单元从分析机床结构入手，在技术层面上讨论它的特点，希望首先在观念上关心现场设备保全人员或维修工程师理解“数控机床维修”这六个字的含意，即：我

4、们需要解决什么样的问题？我们能够解决什么样的问题？我们应当解决什么样的问题。一数控机床结构特点数控机床是集机（械）、电（气）、液（压气动）、光（学器件）为一体的自动化设备。立式数控铣床结构数控车床结构在机械传动链上，它采纳滚珠丝杠与直线导轨，以及镶钢贴塑导轨。 滚珠丝杠 直线导轨与一般机床不同，作为数控加工中心它采纳刀库、换刀机械手、数控分度转台或连续数控转台、交换工作台等。 落地式刀库 盘式刀库 斗笠式刀库 数控转台 鼠齿盘转台 换刀机械手 数控分度主轴 带动力头刀塔在电气结构上采纳CNCComputer Numerical Control 即计算机数字操纵系统、内置PLC 及接口电路、主轴

5、及伺服驱动等。 FANUC 16/18 系统 FANUC i 系列主轴与伺服 内置PLC I/O 单元（接口电路）以及继电气电路、电磁阀、接近开关等外部设备。 在光学器件上采纳光栅尺（作为全闭环反馈元件）、旋转编码器（作为速度反馈或半闭环的位置反馈）。 光栅尺 旋转编码器与圆光栅联系上述数控机床的结构特点，我们简单归纳数控机床的工作过程如下；作为数控机床的每一个组成部分，在数控机床这一整体中都扮演着不同的重要角色，同时不同的结构特征关于我们日常的维修工作有着至关重要的阻碍。数控机床维修人员确实是数控机床的“大夫”，那么维修人员对数控机床结构的理解过程就如同大夫在进行解剖学的过程，只有对“医治对

6、象”有深刻的了解，才能够得心应手的解决疑难“病症”。下面我们提出在数控机床维修中遇到的问题进行讨论。问题滚珠丝杠与梯形丝杠的特点是什么？什么缘故数控机床大都采纳滚珠丝？双螺母丝杠和单螺母丝杠的区不是什么？对我们日常维修有什么阻碍？由于滚珠丝杠的结构特点在数控机床维修中应该注意什么？ 下面两个图形象的描绘了滚珠丝杠和梯形丝杠的不同结构。 滚珠丝杠内部结构 梯形丝杠结构滚珠丝杠是滚动摩擦，而梯形丝杠则是滑动摩擦。在实际应用中由于滚珠丝杠是滚动摩擦，摩擦系数小，因此动态响应快，易于操纵，精度高。另外，滚珠丝杠生产过程中，在滚道和珠子之间施加预紧力，能够消除间隙，因此滚珠丝杠能够达到无间隙配合。基于这

7、些特点数控机床广泛采纳滚珠丝杠，并配合伺服电机达到高的动态响应和高定位精度。 而梯形丝杠是依靠丝母与丝杠之间的油膜产生相对滑动工作的，从机械原理上讲，滑动摩擦的两物体之间必定会有间隙，包括渐开线齿轮、齿轮齿条等，所以梯形丝杠用于一般机床对动态响应不专门高的场合。另外，现在大多数数操纵造商也提供了电气上辅助补救措施反向间隙补偿FANUC16/18 以及0i 系列能够通过参数对各轴的反向间隙进行补偿。 而滚珠丝杠由于采纳滚珠滚动摩擦，因此不能构成梯形丝杠那样稳定的静力三角形，一旦稍有轴向力作用就会驱使丝杠旋转，这一特性在我们的日常维修中一定注意！例如：数控机床的重力轴（立式数控铣床的Z 轴，卧房加

8、工中心的Y轴），当伺服电机不工作时，必须有制动器锁住丝杠，防止由于主轴箱重力引起丝杠旋转，产生主轴箱下滑。关于此种情况，我们在维修拆卸重力轴电机时一定要将主轴下面进行支撑处理（一般用方木将主轴箱支撑住），否则当你强行将重力轴伺服电机（立式数控铣床的Z 轴，卧房加工中心的Y 轴）拆掉后，机床的主轴箱会像自由落体那样下滑，特不危险。 问题 机床导轨要紧有几种形式？数控机床导轨有几种形式？它们的各自特点是什么？哪种导轨的重切削特性更好？哪种导轨的动态特性更好？我们从一个维修案例提出开始，一台立式加工中心，直线导轨、半闭环，在使用30mm 铣刀切削时X 轴产生共振。一般半闭环机床产生共振的缘故与数控系

9、统及电气的相关性比全闭环机床要小得多，即便是电气故障也多产生于伺服驱动部分，现场工程师首先采纳了排除法，将电机与机床脱开，电机运转正常没有震动，排除了电气损坏的可能性。接下来检查机械，最终发觉X 轴直线导轨磨损严峻，个不滑块滚珠鳞皮剥离，导致导轨间隙过大，刀具旋削过程中机床共振。 直线导轨是由导轨、滑块两个差不多部分组成的，滑块与导轨之间的运动是依靠滚珠的滚动完成的，因此它的特点专门像滚珠丝杠，惯性矩小、动态特性好、响应快。然而珠子与轨道的接触实际上是点群的接触，因此受力点不均匀，稳定性差，强力切削特性差。 数控机床导轨的其它形式还有镶钢贴塑导轨（适宜强力切削的中型数控机床）、静压导轨（适宜大

10、型龙门式机床，大型镗铣床等）、以及钢导轨坦克链滑块导轨等。 镶钢贴塑导轨断面各种导轨的结构不同，特点不同，在维修中的出现的问题不尽相同，处理的方式也不同。下面用表格的形式予以归纳。问题 全闭环与半闭环的结构与特点是什么？各有什么优缺点？1：开环操纵数控机床：关于被操纵量，机床没有检测反馈装置，数控发出的指令的流程是单方向的。加工精度不高，稳定性差，价格廉价。2：闭环操纵数控机床： 关于被操纵量，机床带有检测反馈装置，在加工中时刻检测机床的实际移动距离及工作位置，使之与数控系统所发出的指令相复合。数控发出的指令的流程是双方向的。加工精度高，调试维修复杂，价格昂贵 3：半闭环操纵数控机床：关于被操

11、纵量，机床带有检测反馈装置。但检测反馈装置不是对机床的实际移动距离及工作位置进行检测，而是通过与伺服电机有联系的测量元件，如测速发电机、编码器等间接检测伺服电机的转角，从而推算出机床实际的移动距离。加工精度、价格满足大多数场合的需要，调试、维修比闭环简单。通过问题的讨论，我们再进入问题的讨论，即：伺服电机与步进电机在数控机床应用中的最大区不是什么？同步电机与异步电机的特性是什么？在数控机床中分不用在什么场合？ 步进电机在数控系统中是依照指令脉冲转换成相应的步距角旋转的，指令发出后不读取反馈信号，为开环操纵。当从程序指令到电机旋转，假如中途有丢失脉冲现象，系统无法感知与校正。因此目前步进电机开环

12、操纵用于精度要求不专门高的经济型数控。 完整的伺服操纵通过位置环、速度环、电流环对伺服电机进行实时调整操纵，伺服操纵回路有全闭环或半闭环两种形式，一般用于高精度、高动态响应的中高档数控机床。 有些人对变频调速和伺服操纵认识模糊，它们的共同点是均采纳PWM（脉宽调制）驱动。变频调速的操纵对象一般是异步电机，例如鼠笼电机。而伺服操纵的对象是同步电机，通常是永磁电机。变频调速是以速度操纵为主，强调的是恒功率输出。而伺服驱动是位置操纵、速度操纵、力矩操纵（或电流操纵）并重，强调的恒扭矩输出，下面以表格形式给出差异最后我们讨论问题 = 5 * GB3 数控车床与车削中心（也称车铣中心）的区不，以及FAN

13、UC 系统中对Cs轴的定义。 通常的车削概念是工件旋转、刀具不（转）动，铣削则是工件不（转）动、刀具旋转。数控车床确实是卡盘夹持工件高速旋转，刀具不主动切削。而车削中心即可进行车削工件高速旋转、刀具仅按轨迹运行不做主动旋转切削，同时又可进行铣削刀具高速旋转、主轴作为C 轴夹持工件与X 轴或Z 轴插补。 数控车床的结构比较好理解，它与一般的车床车削原理没有本质的区不。然而车削中心之因此能够完成车、铣两个功能，是由于它与数控车床在结构上有两点不同。 主轴分度功能，全功能车削中心主轴分度精度可达0.001。 刀塔具有“动力头”刀位，如图为一12 刀位刀塔，4#刀位带有1个动力刀头。目前常用的几种动力

14、头形式有；异步电机变频调速、液压马达驱动、以及伺服电机操纵（用PLC 操纵的PMC 轴）。通常的数控车床主轴采纳异步电机变频调速，只有速度环和电流环操纵，因此无法实现位置操纵，只能夹持工件高速旋转。然而车削中心的主轴必须同时具有高速旋转和低速定位两个功能。FANUC公司仍采纳异步电机，然而在反馈形式和操纵方式上做了改进，采纳高精度位置反馈装置，如高分辨率磁性脉冲编码器（通称Cs传感器）可达90000脉冲/转，同时融入矢量操纵技术，即保留了变频调速高速大功率输出的特性，又可实现位置操纵（低速大扭矩及高精度位置操纵性能不及同步电机的伺服操纵）。FANUC公司将这种形式的主轴驱动方案称之为Cs轴操纵

15、，其含义是用spindle（主轴）电机操纵C轴（即主轴）定位。 带动力头的刀塔上面就数控机床结构特点提出了五个问题，并作了简单的分析和解答。其目的要紧是希望读者能够理解，熟知数控机床的结构特点对日常的数控机床维修有着特不重要的意义。二新技术的应用 前面我们提到，数控机床是集机（械）、电（气）、液（压气动）、光（学器件）为一体的自动化设备。而这些分支、领域必定也受技术进步的阻碍，新的技术、新的工艺、新的产品不断被装备到数控机床上，因此了解这些新技术的应用关于我们今后的维修，特不是建立一种新的维修思维方式，也是特不重要的。1 直线电机（Linear Motor）的应用 直线电机直线电机的数控机床差

16、不多不再需要滚珠丝杠了。它已不再是由电机旋转运动通过机械传动链转变为直线运动，取而代之是直线电机直接完成直线运动传递。在机床结构上有了一个新的突破，机械传动链中又少了一个传动链，结构更加简洁。我们将传统机床与现在的数控机床以及今后的数控机床的线性轴的驱动做一个简单的结构比较。 一般机床传统数控机床 直线导轨数控机床2 力矩电机（Synchronous Built-in Servo Motor）的应用 力矩电机 传统的数控转台蜗轮副传统的转台，特不是高精度数控转台是由图中描述的蜗轮、蜗杆以及轴承、箱体等组成。传统的机构要求是既要让电机在最佳速度工作区工作又要让工件低速大扭矩转动，承受大的切削力。

17、而蜗轮蜗杆大速比、自锁性、力矩放大等特点正好满足了这一要求。然而蜗轮、蜗杆是属于齿轮类机构，工作过程中齿面必定存在磨损和间隙，一旦齿面齿型、节距磨损严峻，将会导致整个蜗轮副精度降低、机床转台定位精度降低。另外蜗轮副磨损后的修复和调整特不困难，修复成本特不高，关于800X800 的加工中心，一对高精度蜗轮副（定位精度小于6 弧度秒）更换成本在10 万元以上。而现代技术水平，差不多能够通过电气直接操纵、驱动负载低速大扭矩转动，这种直接驱动用低速大扭矩转台电机在数控机床应用中被称为“力矩电机”，见图它是由转子和定子线圈组成。这种技术大大降低了数控转台的制造成本，同时转台精度保持时刻长，维护成本低。3

18、 高速电主轴（High Speed Spindle） Encoders 内置反馈装置（编码器）Stator with cooling jacket 转子与冷却护套Rotor with sleeve 转子套管Spindle shaft with bearings 主轴芯轴与轴承Bearing endshield.DE 后轴承座，双列向心推力轴承Drain hole 排干孔（泻流冷却液）Cooling medium intake 冷却介质入口Spindle housing 定子座Cooling medium discharge 冷却介质出口Drain hole 排干孔（泻流冷却液）Bearing

19、endshield.NDE 前轴承座，单列轴承 电主轴结构图 卧式加工中心机械主轴齿轮箱传统的机械主轴如图，是由主轴电机以及齿轮箱组成的。这是因为传统的主轴电机大都采纳异步交流电机变频调速，它的最佳工作速度范围在500rpm2000rpm，而加工工艺要求铣刀的工作范围（机械主轴转速范围）在20rpm6000rpm，那么如何满足工艺速度要求呢？通过不同的齿轮比切换，扩大机械主轴变速范围，即能够使电机在理想的速度区间工作，又能满足工艺上的速度和扭矩范围要求。它的弊病是机械结构复杂，成本高。而电主轴调速范围宽，特不是高速特性好，能够省去主轴齿轮箱，直接将刀柄插入电主轴转子中，机床结构简洁，主轴及立柱

20、受力好。目前电主轴采纳陶瓷或油雾润滑，主轴转速可达2000050000rpm 以上，特不适宜磨具加工。从上面几种典型的新技术应用中我们能够总结出：数控机床的结构越来越简单，传动链越来越少，电到机的转换（电能转换为动能）、旋转运动到直线运动的转换越来越直接，电机与拖动以及操纵技术的进步带动数控机床整体技术进步。具体到我们维修任务上讲，机械工作量减少，但工艺要求高，如针对直线电机和力矩电机的安装和调整，电主轴油雾润滑间隙的调整，陶瓷轴承的更换和预紧力调整等均是传统机床没有遇到过的工艺问题，同时对维修人员电气知识的要求也越来越高。三数控系统的特点数控系统采纳专用总线、LSI（大规模集成电路）、SMT

21、（表面贴装）工艺、专用集成电路 专用的数字伺服驱动目前各数控公司采纳自己的专用伺服总线，如FANUC 公司i 系列数字伺服采纳FSSBFanuc Serial Servo Bus，西门子公司840D 采纳Power Line，802Dsl 采纳DRIVE CLIQ 作为伺服总线。这些数字伺服协议相互不兼容，因此备件没有互换性，甚至操纵技术和手段相距甚远。机床数据的唯一性、易失性机床数据，包括数控系统参数、加工程序、螺距误差补偿数据、宏程序或R 参数、伺服参数或驱动配置数据、PLC 程序或梯形图等均存储在CNC 不同的介质或区域内。之因此讲数控机床数据是唯一的，因为即便是同一型号的机床有可能机床

22、数据是不同的，数据有可能安装调试人员依照现场具体情况进行了修改或调整。易失性是指由于S-RAM 中的数据在断电后是依靠电池维持的，当电池供电出现问题，或数控系统损坏会造成S-RAM 中数据丢失。因此备份保存机床数据对设备保全是特不重要的。四对最终用户的维修任务要求通过上一小节的叙述，我们能够总结出数控机床的某些重要特征，从而重新修正我们对数控机床维修的概念。首先数控系统采纳专用总线结构、专用的LSI、专用的伺服驱动，因此它不像通用PC 的总线那样，有通用的标准、备件易采购、有互换性、代码开放、参考文献渠道多等。数控系统备件供应渠道单一，图纸、程序协议不对用户开放，专用LSI 不对用户开放，因此

23、线路板维修特不困难，一般数操纵造商不建议用户维修P.C.B（印刷线路板）。机械部件采纳模块化、专业化制造，如滚珠丝杠、直线导轨、机械主轴、数控刀塔、数控转台等均是由各专业制造商来完成。目前国内常见的中高档数控机床广泛采纳THK 或NSK 的滚珠丝杠和直线导轨，机床厂已从传统的零部件设计、生产、组装“面面俱到”的生产方式，转变为机电一体化“集成应用”商。那么作为数控机床的维修人员，修复上述这些专业化生产的机械部件特不困难，例如直线导轨磨损后，我们最终用户没有手段修磨直线导轨的滑道，也无法修复损坏的滑块。关于我们上面谈到的新技术应用部件直线电机、扭矩电机、电主轴等，由于现场的工艺条件和现有的技术手

24、段所限制，作为现场设备维修人员修复这些部件也是特不困难的，例如FANUC 和西门子的高速电主轴对装配调试工艺要求特不高，必需通过专门的培训后才可拆装，否则主轴速度达不到出厂指标。线路板不能修，专门多机械件也不能修，机电一体化部件更碰不得，那么我们现场维修人员修什么呢？那个地点就需要我们从传统的维修概念中摆脱出来。七、八十年代的数控维修人员需要对模拟电路、数字电路有比较深刻的了解，由于那个时代的制造技术依旧基于模拟电路和中规模的数字电路搭建的硬件环境，器件大都采纳标准器件，他们通过手拿电烙铁、万用表、示波器修理损坏的线路板。然而今天的数控技术紧随着IT 业的进步而改变，目前FANUC 数控系统除

25、了CPU和存储器采纳标准制造商的产品，CPU 周边以及大量的外围芯片均由自己设计开发，例如数字伺服处理、RS232 通讯、字符及图形显示等这些过去曾经使用通用芯片，然而今天已被专用大规模集成电路（FANUC LSI）所取代。另外系统各环节之间的数据传送也由20 年前的“并行传送”为主，改变为目前的“串行传送”为主。在“串行传送”的环境下，用示波器已无法诊断信号的来龙去脉，万用表更是无能为力。目前示波器和万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具，对伺服放大器或电源模块的维修还专门有关心，然而关于CNC 系统本身和数字伺服部分的维修关心特不有限。而今天最有效的维修诊断手段是由数控系统制造商来提

26、供的，如FANUC i系列的PMC TRACER（接口信号跟踪诊断），数字伺服波形画面。西门子的数字伺服诊断画面（840Di 系统所配611U 的工具软件 SimoCom U，802dsl 所配置的伺服工具软件Starter 4.0 等） FANUC PMC 接口追踪信号 FANUC 伺服波形画面 FANUC 本机梯形图诊断西门子SimoCom U 软件在线调试 西门子840D 本机测量诊断西门子Step 7 在线监控归纳前面所描述的数控机床结构和特点，我们不难总结出现场维修人员的要紧工作不是“修复线路板”的概念，而是利用现有手段（数操纵造商提供的各种监控或诊断方法），特不是借助计算机或人机界

27、面，及时准确的推断出故障类型，确定维修方向：机械电气液压工艺，假如是电气故障应及时推断出是CNC伺服PMC 接口电路，并找出故障点。接下来就要能够利用最直接有效的渠道，迅速买到备件，正确更换备件。而正确更换备件也是一件并不简单但需要重视的工作，在前面我们曾经提到数控系统的某些重要数据是存放在SRAM 中的，数据有易失性，更换CNC 主板或存储器板会造成数据丢失，那么如何样在修好硬件后恢复数据，就成为我们正确更换备件的工作之一。作为一个维修工程师假如仅会更换硬件，而可不能恢复数据等于可不能修理数控机床，因为你无法使机床进入正常工作状态。随着数控机床的进展，机械和操纵系统的结构越来越简单，能够处理

28、的硬件越来越少，而对各类软件的使用要求越来越高。如FANUC 梯形图编程软件FLADDER III，西门子PLC 编辑软件Step 7 以及各种随机诊断软件和网络通讯软件。过去维修人员更多的使用改锥、钳子，而今后我们的维修人员离不开计算机。过去的维修人员专门少介入备件治理，然而今后关于数控机床的维修不管是电气依旧机械、液压，备件选型和正确更换将是维修工程师重要的工作内容，数控机床维修将融入更多的非技术因素，因为我们维修数控机床的目的并不是为了单纯的显现我们技术有多么的出色，我们的最终目的是最有效的减少故障停机时刻，提高设备的无故障运转时刻。 专业杂志曾经对数控机床故障率按照故障发生类不进行过统

29、计，反映情况如下图所示： 数控机床故障率统计第一单元 硬件结构及硬件连接作为数控机床维修工程师假如对系统结构不甚了解，不明白各组成部分担当的角色，那么故障发生后我们如何查找故障点呢？就连起码的“头痛医头，脚痛医脚”都做不到。因此希望通过对本单元的学习，对FANUC i 系列数控系统硬件有一个初步的认识。目前北京FANUC 生产的0i-D/0i-Mate-D 包括加工中心/铣床用的0i-MD/0i Mate-MD 和车床用的0i-TD/ 0i Mate-TD，各系统的配置如下：D系列前一个型号为C系列，各系统的配置如下：硬件介绍1.操纵单元操作面板3I/O单元4.i电源模块(PSM)5. i主轴

30、模块(SPM)6.i伺服模块（SVM）7. i 一体型放大器（SVPM)8. i单轴独立型驱动单元SVU9. 伺服电机10. 主轴电机11. 手摇脉冲发生器12. 穿孔面板（RS232)二.硬件的安装与连接1. 系统本体的连接1）.在机床不通电的情况下，按照电气设计图纸将LCD/MDI 单元，CNC 主机箱,伺服放大器，I/O 板，机床操作面板，伺服电机安装到正确位置。2）.差不多电缆连接。（详细讲明请参照硬件连接讲明书）为了方便讲明，我们以0i MC系统连接为例进行连接1. 系统本体的连接2. 操作面板的连接3. 主轴/伺服放大器连接 连接图注意：1）PSM, SPM, SVM(伺服模块)之

31、间的短接片(TB1)是连接主回路的直流300V 电压用的连接线，一定要拧紧，。假如没有拧的足够紧，轻则产生报警，重则烧坏电源模块(PSMi)和主轴模块(SPMi)。2）AC200V 操纵电源由上面的CX1A 引入，和下面的MCC/ESP（CX3/CX4）注意一定不要接错接反，否则会烧坏电源板。3）PSM 的操纵电源输入端CX1A 的1，2 接200V 输入（下面为1），3 为地线，而CX3（MCC）和CX4（ESP）的连接如下图所示：4.急停的连接注意：上述图中的急停继电器的第一个触点接到NC 的急停输入（X8.4），第二个触点接到放大器的电源模块的CX4（2，3）。关于is 单轴放大器，接第

32、一个放大器的CX30(2,3脚)，注意第一个CX19B 的急停不要接线。注意：所有的急停只能接触点，不要接24V 电源。5.电源的连接通电前,断开所有断路器，用万用表测量各个电压( 交流200V，直流24V)正常之后，再依次接通系统24V, 伺服操纵电源(PSM)200V, 24V(i)。最后接通伺服主回路电源（3相200V）。6. I/O单元的连接7. 综合连线图更多相关内容参阅连接讲明书（硬件）三.硬件连接练习（按图示完成硬件连接）第二单元 FANUC CNC 系统画面差不多操作 上个单元我们熟悉了FANUC 0i系列的硬件连接，本单元我们熟悉FUANC系统的差不多操作画面，对系统画面进行

33、简单了解。一.系统操纵面板介绍二.功能键介绍更多相关内容参阅维修讲明书第三单元 FANUC CNC 系统数据备份现在的电脑在使用时，一般都会对系统进行备份，防止因为病毒、误操作等缘故使系统破坏或者文件丢失后无法恢复。数控系统数据备份的作用与之是相同的。机床出厂时，数控系统内的参数、程序、变量和数据都差不多通过调试，并能保证机床的正常使用。然而机床在使用过程中，有可能出现数据丢失、参数紊乱等情况，这就需要对系统数据进行备份，方便进行数据的恢复。另外假如进行批量调试机床的时候也需要有备份好的数据，以方便批量调试。一旦参数、程序等误操作和人为修改后，要想恢复原来的值，假如没有详细准确的记录可查，也没

34、有数据备份，就会造成比较严峻的后果。只要掌握了系统数据备份的方法，就好比我们手中有了WINDOWS系统安装盘、各种硬件驱动、各种应用软件和自己的数据备份盘，只要电脑硬件不发生硬件故障（硬件故障率较低），我们完全无后顾之忧，假如出现死机之类的软故障，重新安装软件就能够了。系统数据的备份对初学者尤为重要，在对系统的参数、设置、程序等进行操作前，务必进行数据备份。第四单元 FANUC CNC 系统参数设定 CNC中凡是与CNC功能、机床操纵有关的数据通称为“机床参数（Parameters,简称参数）”机床参数能够由设计者依照需要进行设定与更改，它是实现CNC功能的差不多保证，必须设定正确。一.FAN

35、UC数控系统参数的分类与功能 FANUC Oi数控系统的参数按照数据的形式大致可分为位型和字型。其中位型又分位型和位轴型，字型又分字节型、字节轴型、字型、字轴型、双字型、双字轴型共8种。轴型参数同意参数分不设定给各个操纵轴。 = 2 * GB3 电机代码的设定设定电机代码。从下表中选择所使用的iS/iF/iS 系列伺服电机的电机代码。表中按电机型号列出了电机代码、图号（A06B-*-B*的中间4 位数字）及软件版本号。 iS 系列电机 iS(400V 高压)系列电机 iF 系列电机 iF（400V 高压）系列电机 iS 系列电机 = 3 * GB3 AMR 的设定此系数相当于伺服电机的极数之参

36、数。若是iS/iF/iS 电机，务必将其设定为00000000。 = 4 * GB3 指令倍乘比的设定设定从NC 到伺服系统的移动量的指令倍率。设定值=（指令单位/检测单位） 2通常，指令单位=检测单位，因此，将其设定为2。 = 5 * GB3 柔性齿轮比的设定例：FANUC 0i-MC系统构成半闭环操纵，其中X轴电机的传动比为1：1，丝杠螺距为4mm，请问参数2084与2085如何设置？解：N/M=电机每转所需位置反馈脉冲数/1000000=4mm/1um/1000000=1/250因此参数2084设置为1 2085设置为250 = 6 * GB3 电动机回转方向的设定111从脉冲编码器看沿

37、顺时针方向旋转-111从脉冲编码器看沿逆时针方向旋转 = 7 * GB3 速度反馈脉冲数、位置反馈脉冲数的设定半闭环时速度反馈脉冲数 8192（固定值）位置反馈脉冲数 12500（固定值） = 8 * GB3 半闭环时参考计数器容量 = 电机每旋转一周所需的位置脉冲数主轴电机代码更多电机代码查看SPINDLE MOTOR 参数讲明书附录第五单元 FANUC CNC 系统差不多调试使用挡块返回参考点调试返回参考点的要紧方法有“有挡块方式参考点返回”和“无挡块参考点的设定”，另外还有“对准标记设定参考点”和“撞块式回参考点”等方法。一般情况下，“有挡块方式参考点返回”方式采纳增量式脉冲编码器，而其

38、他几种采纳绝对式脉冲编码器。增量式脉冲编码器检测CNC电源接通后的移动量。由于CNC电源切断时机械位置丢失，因此电源接通后需进行回参考点。绝对式脉冲编码器，即使CNC电源切断也仍能用电池工作。只要装机调试时设定好参考点，就可不能丢失机械位置，因此可省去电源接通后返回参考点的操作。信号讲明那个信号是设置在参考点之前的减速开关发出的信号。由CNC直接读取该信号，故无需PMC的处理。 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0*DEC3*DEC4*DEC5*DEC2*DEC1X0009地址*DEC3*DEC4*DEC5*DEC2*DEC1X0009 假如需要改变减速信号地址，可将参数3008#2

39、：XSG置为1。现在，返回参考点减速信号的X地址可由参数3013、3014设定。二返回参考点减速信号的限位开关连接图例通常限位开关使用动断触电，如图8-1-5所示。在返回参考点方向快速移动中，当此信号变为0，移动速度减速。此后则以参数1425设定的返回参考点FL速度，接着向参考点方向移动。 图8-1-5 限位开关连接图例三减速挡块的长度按以下公式计算可计算返回参考点减速信号（*DEC）用的挡块长度（保留20%的余量）挡块长度= 注意，假如挡块长度过短，参考点开始的位置可能以栅格为单位发生前后移动。上述计算公式用于快速移动直线形加减速的情况。快速移动指数函数形加减速时，快速移动加减速时刻常数不除

40、以2。例：某数控机床的相关参数如下：快速移动速度24000mm/min,快速移动直线型加减速时刻常数为100ms,伺服环增益（参数1825）为30/sec。请计算确定其挡块长度。解：伺服时刻常数=s=0.033ms挡块长度=54mm考虑到以后可能会加大时刻常数，因此确定挡块长度为6070mm。四参数设定 设定返回参考点使用减速挡块。 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0DLZ1005参数DLZ1005 #1:DLZ 0: 返回参考点使用挡块方式。 1：返回参考点不使用挡块方式。 设定返回参考点的方向。 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0ZMI1006参数ZMI1006 #

41、5:ZMI 0: 返回参考点方向为正向。 1：返回参考点方向为负向。 返回参考点减速信号（*DEC）输入后，设定返回参考点的低速进给速度（FL）。1425返回参考点的FL速度 1425返回参考点的FL速度 mm/min五使用挡块返回参考点设定步骤1. 选择手动连续进给方式，使机床离开参考点，如图8-1-6。 图8-1-6 机床离开参考点2. 按机床操作面板的 键，选择手动进给方式。100%100%3. 选择快速进给倍率 。XYZXYZ4. 按机床操作面板的 键，选择相应返回参考点的轴。+5. 按机床操作面板的正方向手动进给 键，发出返回参考点方向移动的指令，使轴向参考点方向以快速进给的速度移动

42、，如图8-1-7。+ 图8-1-7 轴向参考点移动6. 返回参考点减速信号（*DECx）变为0时，轴以参数1425的FL速度减速移动，如图8-1-8 图8-1-8 轴以FL速度减速7. 返回参考点减速信号（*DECx）变回1后，轴接着的移动，如图8-1-9 图8-1-9轴接着的移动8.然后，轴停在第一个栅格上，机床操作面板上的返回参考点完毕指示灯点亮，如图8-1-10。 如图8-1-10 轴停在第一个栅格上 现在，参考点确立信号（ZRFx）变为1. 六微调参考点位置从使用挡块返回参考点操作图示过程能够看出，通过改变回参考点减速挡块的安装位置，能够栅格单位修改参考点位置。1栅格内的位置微调，能够

43、用栅格偏移功能（参数1825）进行。下面讲述一下微调参考点位置的步骤。1. 使机床回到参考点（此位置作为临时原点）2按功能键 数次，显示相对坐标画面。3. 按以下顺序操作 软键，将相对坐标值归零。4. 一边观看机床的位置，一边用手轮进给把轴移动到希望的参考点。5. 读取相对坐标值。6. 在参数中设定栅格偏移量。1850各轴栅格偏移量 检测单位参数1850各轴栅格偏移量 检测单位假如差不多设定了栅格偏移量。设定参数值时，使用软键 比较方便。关于车床用直径指定的轴，需要注意画面上显示实际移动量2倍的值。7. 切断电源。8. 接通电源。9. 再次回参考点，确认参考点位置是否正确。10. 最后微调挡块

44、的安装位置。在参考点前大约1/2栅格的位置进行调整，使返回参考点减速信号（*DEC）恢复原状。进入诊断画面，依照诊断302号，能够确认在脱开减速挡块后至第一栅格（参考点）的距离。手动进给调试一操作相关按键介绍按钮/开关名称作用进给速度倍率开关选择手动连续进给的进给速度快速移动按此按钮，选择快速进给速度100%50100%50%25%25%F0快速移动速度倍率开关（选择）4级快速移动速度切换XYZXYZ456456轴选择按钮手动进给/手轮移动时，选择需要移动的轴+-+-手动轴移动按此按钮，使轴沿正/负向移动二. 相关参数设定各轴手动连续进给速度1423各轴手动连续进给（JOG进给）时的进给速度m

45、m/min参数1423各轴手动连续进给（JOG进给）时的进给速度mm/min该参数设定的为手动进给速度的基准速度，需要与倍率信号*JV进行相乘，得出的速度为实际的手动进给速度快速移动速度1420快速移动时的速度1420快速移动时的速度mm/min快速移动速度受参数设定的最大值，进给电机的最高转速，机械性能等因素的限制。手动快速移动速度1424各轴手动快速移动时的速度1424各轴手动快速移动时的速度mm/min设为0时，使用1420参数的设定值参考点返回完成之前，将手动快速移动是否有效 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0RPD1401参数RPD1401#0:RPD 0:参考点未确立时

46、，手动快速移动无效。 1:参考点未确立时，手动快速移动有效。：快速移动倍率的最低速度1421快速移动速度的最低速度F01421快速移动速度的最低速度F0mm/min设为0时，使用1420参数的设定值要同时移动2轴以及更多轴时，设定以下参数 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0JAX1002参数JAX1002#0:JAX 0:手动连续进给操纵轴数为1轴。 1:手动连续进给操纵轴数为3轴。下列参数能够选择使用的互锁种类 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0ITLITX3003参数ITLITX3003#2:ITX 0:使用各轴的互锁信号*ITX。 1: 不使用各轴的互锁信号*IT

47、X。#0:ITL 0:使用所有轴的互锁信号*IT。 1: 不使用所有轴的互锁信号*IT。三手动连续进给的速度操纵1.各轴手动连续进给速度操纵 在机床操作面板上，使用旋转开关选择手动连续进给的进给速度 设定手动进给速度 100% 时的进给速度（基准速度）。各轴手动连续进给（JOG进给）时的进给速度mm/min1423各轴手动连续进给（JOG进给）时的进给速度mm/min1423 手动进给速度=（参数1423设定值）进给倍率信号（%）例如：参数1423设定值为1000 mm则现在手动进给速度=100015%=150 mm/minF025%50%F025%50%100%在机床操作面板上选择快速移动倍

48、率按键选择快速移动速度。以上四个键的倍率由ROV1与ROV2信号决定。 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0ROV1ROV2G0014地址ROV1ROV2G0014 ROV1、 ROV2与倍率值关系ROV1ROV2倍率值00100%0150%1025%11F0（参数1421设定）设定手动快速移动速度（基准速度）各轴手动快速移动时的速度mm/min各轴手动快速移动时的速度mm/min1424F0手动快速移动速度=（参数1424设定值）快速移动倍率（%）F050% 手动快速移动速度50% 例如：参数1424设定值为6000 mm/min，则现在手动快速移动速度=600050%=3000

49、四手动连续（快速）进给操作调试1确认以下参数。 参数 1002=xxxx xxx1 (同时3轴手动进给) 参数 1401=xxxx xxx1 (参考点建立前快速移动进给有效)参数 1420=10000.000 (快速移动速度)参数 1421=60.000 (快速移动倍率的低速F0) 参数 1423=1000.000 (手动进给速度基准值) 参数 1424=6000.000 (手动快速移动速度) 参数 3003=xxxx x0 x0 (所有轴和各轴互锁有效)2. 解除急停信号。3. 按下机床操作面板上JOG方式键 ，选择手动操作方式4. 进给倍率开关打到适合的位置（调试时请选择较低的倍率）5.

50、按下数次功能键 ，显示相对坐标画面。6. 按下软件 ，相对坐标值清为0。654ZYX654ZYX7. 按下轴选信号8. 按下快速移动按键 ，假如不进行快速移动，直接跳到第9步。-+9. 按下手动进给方向选择键 ,进行手动连续（快速）进给，观看机床坐标轴是否变化，确认操作状态-+手轮进给调试一 手轮相关参数设定手轮使用同意 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0HPG8131参数HPG8131#0:HPG 0:不使用手轮。 1:使用手轮。JOG方式下是否同意手轮使用 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0JHD7100参数JHD7100#0:JHD 0:在JOG方式，手轮进给不能

51、够使用 1:在JOG方式，手轮进给能够使用手轮进给倍率系数设定参数7113手轮进给倍率m参数7113手轮进给倍率m数据范围 1 2000此参数设定手轮进给移动量选择信号MP1=0、MP2=1 时的倍率m。7114手轮进给倍率n参数7114手轮进给倍率n数据范围 1 2000此参数设定手轮进给移动量选择信号MP1=1、MP2=1 时的倍率n。手轮倍率信号地址及指定方法如下： #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0MP1MP2G0019地址MP1MP2G0019MP2MP1倍率001011010m11n各轴手轮进给最大速度1434各轴手轮进给最大速度参数1434各轴手轮进给最大速度 单位：

52、mm/min手轮进给时同意的累计脉冲量7117手轮进给时同意的累计脉冲量参数7117手轮进给时同意的累计脉冲量 单位：mm/min数据范围 0 999999999此参数设定在指定了超过快速移动速度的手轮进给时，不舍去超过快速移动速度量的来自手摇脉冲发生器的脉冲而予以累积的同意量。二手轮的连接1.手轮的硬件连接 手轮接口编号 手轮一般通过I/O Link 连接到系统。接口编号如下表 设备模块名称接口编号分线盘I/O模块JA3机床操作面板I/O模块JA30i用I/O单元JA3标准机床操作面板JA3/JA58手轮安装在0i用I/O单元上，JA3实际位置如图9-3-1JA3,用于连接手轮JA3,用于连

53、接手轮 图9-3-1 I/O单元JA3位置图手轮安装在标准机床操作面板上，JA3的实际位置如图9-3-2，JA58用于具有轴选和倍率选择信号的悬挂式手轮 图9-3-2 机床操作面板手摇接口位置图手轮接口JA3的接线如图9-3-3 图9-3-3 JA3接线图2.手轮的地址分配 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0HDX7105参数HDX7105# 1: HDX I/O Link 连接的手轮0: 假设为自动设定。1: 假设为手动设定。 自动设定方式，手轮选择组号最小的从属装置连接。参数1230012303自动设定。 手动设定时，需要设定以下参数12300第1手轮对应的X地址参数12300

54、第1手轮对应的X地址12301第2手轮对应的X地址参数12301第2手轮对应的X地址1424各轴手动快速移动时的速度mm/min123021424各轴手动快速移动时的速度mm/min12302第3手轮对应的X地址手轮地址分配时应注意（1）连接手轮模块必须为16个字节。一般情况下，手轮连接在离CNC最近的一个16字节（OC02I）I/O模块的JA3接口上，这种情况下，能够使用上述的手轮连接“自动设定”方式（2）手轮假如没有连接在离CNC最近的16字节I/O模块上，则必须设定系统参数7105#1=1，使用手轮连接“手动方式”，并在参数1230012302中分配手轮相对应的地址（3）在分配手轮的16

55、字节I/O模块中： 必须把最后四个字节分配给手轮，也确实是Xm+12Xm+15,其中Xm+12Xm+14分不对应三个手轮的输入信号。假如只连接了一个手轮，旋转一个手轮时能够看到Xm+12中信号在变化，Xm+15用于输出信号的报警。三：手轮功能操作调试1确认以下参数。 参数 8131=xxxx xxx1 (手轮功能同意)参数 1434=4000.0 (手轮进给最大速度) 参数 7110=1 (手摇脉冲发生器台数)参数 7113=100 (手轮进给倍率m倍)参数 7114=0 (手轮进给倍率n倍) 参数 7117=0 (手轮进给时同意的累计脉冲量)2. 按下机床操作面板上手轮方式键 ，选择手轮操作

56、方式。ZYX3. 按 键，选择手轮方式的进给轴。ZYX10110110010005. 转动手摇脉冲发生器，在仅发出一个脉冲的情况下，确认动作6. 当选择手轮方式以外的运行方式时，确认手轮进给轴选择和倍率选择指示灯自动切断。7. 快速摇动手轮，确认手轮进给的速度可不能超过参数1434设定的最大速度。第六单元 PMC基础知识及画面操作FANUC 系统为了维修人员便于故障诊断，开发了PMC 诊断画面、伺服诊断画面、主轴诊断画面、NC 诊断画面等。在前面我们差不多谈到，今后的数控维修更重要的是通过诊断分析找到故障点，而这些诊断工具为我们提供了方便，本单元重点介绍FANUC i 系列要紧诊断工具的使用。

57、PMC基础知识1.PMC概念PMC: 所谓PMC（Programmable Machine Controller），确实是利用内置在CNC 的PC（Programmable Controller）执行机床的顺序操纵（主轴旋转、换刀、机床操作面板的操纵等）的可编程机床操纵器。顺序操纵: 确实是按照事先确定的顺序或逻辑，对操纵的每一个时期依次进行的操纵。顺序程序：用来对机床进行顺序操纵的程序叫做顺序程序，通常广泛应用于基于梯图语言（Ladder language）的顺序程序。顺序程序和继电器电路的区不： 继电器回路（A）和（B）的动作相同。接通A（按钮开关）后线圈B和C中有电流通过，C接通后B断开

58、。 PMC程序 A中，和继电器回路一样，A通后B、C接通，通过一个扫描周期后B关断。但在B中，A（按钮开关）接通后C接通，但B并不接通。 2.PMC 的规格3PMC 的信号种类4.PMC的程序结构 关于FANUC的PMC来讲，其程序结构如下：第一级程序第二级程序子程序结束第一级顺序程序必须简短，一般只对急停、超程等信号进行处理PMC扫描执行过程：在PMC执行扫描过程中第一级程序每8ms 执行一次，而第二级程序在向CNC的调试RAM中传送时，第二级程序依照程序的长短被自动分割成n等分，每8ms中扫描完第一级程序后，再依次扫描第二级程序，因此整个PMC的执行周期是n*8ms。 5. PMC画面树构

59、成二I/O LINK的设定（地址分配）： 当硬件连接好后，如何来让系统识不各个I/O单元的外部输入信号呢？我们就需要进行I/O单元的软件设定（地址分配）了，即确定每个模块Xm/Yn中的m/n的数值，同时也要考虑到手轮的连接位置。1.使用标准机床面板时除了机床的面板，一般机床侧还有0i 用I/O 单元A 或其他I/O 板以及手轮。手轮可接在I/O LINK 总线上任一I/O 模块上的JA3 上，然而在模块分配上要注意连接手轮的模块分配字节的大小。若使电柜中I/O 单元I/O 点的地址从X0 开始，因为其连接是使用了第二个JD1A（见上图），属于第一组I/O，故键入：1.0.1.OC01I，从Y0

60、 开始，键入：1.0.1./8。机床操作面板I/O 点的地址从X20 开始，因为其连接是使用了第一个JD1A（见上图），属于第0 组I/O，故键入：0.0.1. OC02I (OC02I 对应手轮) ，Y 点从Y24 开始，键入：0.0.1./8。操作按键步骤如下：标准机床操作面板实际上也是一96/64 个输入/输出点的I/O 模块，其背面带有两个可连接手轮的接口，分不为JA3 和JA58。不同之处是：JA3 为一可同时连接三个手轮的手轮接口，如下图注1-1 所示。而JA58 是仅有一个手轮接入信号，其余的信号用于通用的I/O 点。如下图注1-2 所示。 通常使用悬挂式手轮时，手轮接于此口。I