数控机床维修教案 已经调整好格式 直接打印

教学周：第一周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的讲解第一章概论教学要求了解数控机床的一般知识(数控机床的优点、常识、数控维修的意义、对数控维修人员的要求)。教学重点和难点了解数控维修的意义，了解该课程的学习方法。教学方法和手段多媒体演示法教学内容：1.数控机床的优点：数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体，其优点：⑴能够进行复杂型面零件的加工，解决工艺难题。⑵提高生产率⑶具有柔性⑷减轻工人的劳动强度2．我国数控机床的发展现状起步年代：1958开始研制目前生产能力：20XX年国内数控机床产量已达1.8万台国产数控系统：⑴华中理工大学华中一型、华中二型⑵北京航天机床数控集团航天一型⑶中科院沈阳计算机所蓝天一型⑷中国珠峰数控公司中华一型3．加强数控维修的意义⑴技术需要⑵市场需要⑶企业的效益需要4．对数控维修人员的要求⑴知识面广⑵良好的系统的培训⑶良好的英语阅读能力⑷敢于实践，通过实践不断总结经验⑸敬业精神⑹持续的学习精神5．本课程的学习任务、要求⑴掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床精度的方法。⑵熟悉数控机床的机械结构、调整方法⑶掌握典型数控系统的软硬件知识、具有对典型数控系统故障进行初步诊断及判断的能力。⑷熟悉数控机床维修的原则方法。教学周：第一周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的了解数控机床安装的知识及一般步骤。教学要求了解数控机床安装调试内容：初就位组装、系统的联接和调整、通电试车、机床精度和功能调试、机床的试运行。教学重点和难点数控机床安装调试的内容，机床安装调试过程提到的概念常识教学方法和手段多媒体演示法教学内容：1．介绍数控机床分类及数控机床的结构知识2．简述数控机床的从订购至交付使用的过程第一节数控机床的安装调试数控机床的初就位和组装内容：工艺准备、技术准备、机床的电气液压气管的连接。数控系统的连接和调整⑴外部电缆的连接：系统及各单元、接地、三相电源的连接⑵确认电压、频率，检查相序。⑶检查连接、排除短路隐患。⑷接通数控柜。⑸参数的设定和确认⑹硬件短路棒及开关的设定⑺参数的设定。主要是核查⑻参数的备份⑼系统与机床的接口：熟悉系统调试的技术知识、通过接口检测机床的状态。通电试车⑴通电起的准备：清洗、润滑、粗调几何精度⑵第一次通电的过程：一次全部接通或部分接通注意事项：安全问题机床运行状态⑶通电正常后，检查内容：手动进给、主轴、手轮。限位开关回零动作机床精度和功能调试⑴精调机床水平⑵调试换刀动作（ATC）⑶调试交换工作台动作（APC）⑷试验各主要操作功能：常用指令、辅助动作等⑸检查附件是否完整及工作是否正常机床的试运行运行考机程序：数控车：16小时加工中心：32小时考机程序的考核范围执行考机程序需：不应发生除操作失误引起的任何故障。程序因故障中断后，需重新开始计时教学周：第二周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的理解数控机床验收的知识、验收内容。教学要求通过实训掌握数控机床精度验收的常用工具的使用方法通过实训掌握机床精度验收的一般方法。教学重点和难点机床精度验收，机床精度验收项目的概念及实际动手试训。教学方法和手段多媒体教学课件，数控机床，机床精度验收工具。教学内容：数控机床的验收：新产品定型及性能验收一般用户的验收机床验收的内容：⑴开箱检验和外观检查内容：⑵机床性能及数控功能检验机床性能的验收：主轴、进给、换刀、机床噪声、电气装置、数控装置、气动液压装置、附属装置的运行是否达到设计要求或出厂说明书要求。以一台加工中心为例，设计一个机床性能测试报告。⑶数控功能的检验：检验的内容：由考机程序体现出系统性能：运动指令功能、准备指令功能、操作功能、显示功能等。编制简单的考机程序。机床的精度验收：验收的条件及指导检验内容：几何精度、定位精度、切削精度⑴几何精度的概念及检验内容定义：综合反映机床的各关键零部件及其组装后的几何形状误差。常用的检验工具：精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度验棒。以加工中心为例，减验的内容：㈠工作台面的平面度㈡各坐标方向移动的相互垂直度㈢X\Y坐标方向上移动时工作台的平行度㈣X坐标方向上移动时工作台T型槽侧面的的平行度㈤主轴的轴向窜动㈥主轴孔的径向跳动㈦主轴沿Z坐标方向移动时主轴轴心的平行度㈧主轴回转轴心线对工作台面的垂直度㈨主轴箱在Z桌表方向移动的直线度⑵定位精度及检验定义：机床各坐标轴在数控装置的控制下运动所能达到的位置精度检测工具：双频激光干涉仪、测微仪和成组块规、标准刻度尺、光学读数显微镜。检验内容：直线轴的定位精度及重复定位精度直线轴的回零精度直线轴的反向误差。回转运动的定位精度及重复定位精度回转运动轴的回零精度回转运动的反向误差。⑶切削精度定义：是一项综合精度，不仅反映机床的几何精度和定位精度，同时还包括了试件的材料、环境温度、刀具性能已急切削条件等各种因素造成的误差和计量误差。保证切削精度，必须要求机床的几何精度和定位精度的实际误差要比允差小。教学周：第二周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的掌握数控机床及结构知识教学要求掌握三种主轴部件的结构原理、了解机械拆卸及装配工艺。教学重点和难点主轴部件的结构原理、机械拆卸及装配工艺教学方法和手段多媒体课件，实训教具教学内容：常见的数控机床类型数控机床的构成几个部分的作用简介：⑴主轴部件：提供切削功率、在高档数控机床中还具有C轴功能及定向功能⑵进给部件：在伺服电机的驱动下完成直线运动的定位、进给。⑶回转运动部件：指旋转轴如：B轴、A轴⑷自动换刀装置：数控车床的转塔刀架、加工中心的刀库及换刀机构⑸位置检测装置：直线光栅尺、圆光栅等位置检测元件⑹气动、液压：完成机床的辅助动作如：换刀、交换工作台的机构第二节主轴部件的结构与调整主轴部件拆卸前的准备：技术准备,相关部件的图纸资料工具的准备，拆卸主轴时需要使用的工具工作场地的清理清洁。CK7815型数控车主轴部件的结构及调整⑴结构图⑵拆卸及调整⑶拆卸与调整过程需要注意的事项NT-J032数控铣床主轴部件的结构与调整⑴结构图⑵拆卸及调整⑶拆卸与调整过程需要注意的事项THK6380加工中心主轴部件的结构与调整⑴结构图⑵拆卸及调整⑶拆卸与调整过程需要注意的事项教学周：第三周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的了解机床进给部件的布置形式，了解进给部件各环节的联接形式教学要求进给传动链中，消除间隙的方法、调试方法。教学重点和难点进给传动链中，消除间隙的方法、调试方法教学方法和手段多媒体课件实训教具教学内容：1进给系统的布置形式2进给电机的联接形式⑴直联式⑵齿轮减速式⑶同步带式3进给间隙的调整减速齿轮间隙的调整直齿圆柱齿轮传动中的间隙调整：偏心套调整法、轴向垫片调整法、双片薄齿错齿调整法。斜齿圆柱齿轮传动间隙调整：垫片调整法、轴向压簧调整法。锥齿轮调整：轴向压簧调整、轴向弹簧调整法。滚珠丝杠负的结构、调整、预紧。教学周：第三周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的了解数控机床回转部件的结构原理了解回转传动间隙的调整方法教学要求了解数控机床常见的换刀装置的结构形式教学重点和难点回转传动间隙的调整方法教学方法和手段多媒体课件实训教具教学内容：第四节回转部件的调整几种常见的回转工作台的结构形式调整工作台回转间隙的调整第五节自动换刀装置1数控机床常见的换刀装置的结构⑴车床：多轴转塔自动换刀装置⑵加工中心：由刀库、机械手组成2刀库的形式：转塔式、圆盘式、链式、格子式。3机械手：各种机械手的动作图教学周：第四周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的掌握数控机床位置检测装置的结构形式、光栅尺、编码器的安装调整方法教学要求了解床身导轨的种类及特点、调整要求。教学重点和难点编码器、光栅尺的安装方法，导轨的安装要求教学方法和手段多媒体演示法教学内容：第六节位置检测装置的调整1位置检测的分类、功能。直线型：增量式、绝对式。回转型：脉冲编码器、旋转编码器、圆光栅。2常见的位置检测装置简介第七节床身导轨的调整导轨的种类及特点⑴滑动导轨⑵滚动导轨⑶静压导轨导轨的调整要求⑷导轨调整的要求⑸滚动导轨的调整要求⑹静压导轨的调整要求教学周：第四周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的了解数控系统的发展情况，教学要求理解数控系统的各种控制功能的原理。教学重点和难点数控系统的各种控制功能。控制功能与系统参数的结合内容。教学方法和手段多媒体演示法教学内容：数控系统的发展简介国外主流厂家产品数控产品介绍.tif国内数控常见产品介绍第二节．Fanuc-oi系统功能介绍系统刚性攻丝：主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。复合加工循环：复合加工循环可用简单指令生成一系列的切削路径。比如定义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程圆柱插补：该功能最适用于切削圆柱上的槽。能够按照圆柱表面的展开图进行编程。直接编程：可直接指定诸如直线的倾角、倒角值、转角半径值等尺寸，这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。5．记忆型螺距补偿：利用该补偿功能，可对丝杠螺距误差等机械系统中的误差进行补偿，补偿数据以参数的形式存储在CNC的存储器中。6．：CNC内装PMC编程：PMC对机床和外部设备进行程序控制。

·PMC-SA15μs/step

5000steps

·PMC-SB70.033μs/step

24000steps(限于0i)7．随机存储模块：MTB(机床厂)可在CNC上直接改变PMC程序和宏执行器程序。由于使用的是闪存芯片，故无需专用的RAM写入器或PMC的调试RAM。8．显示单元：9．FANUC伺服电机：伺服电机1、伺服电机2教学周：第五周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的去实习工厂教学要求掌握fanuc_0ib数控系统电气连接知识。掌握该系统伺服原理、信号连接掌握该系统主轴连接信号意义。掌握数控接口信号的连接（X、Y）教学重点和难点本节内容为本章的重点教学方法和手段实习实训第三节：fanuc_0ib系统的构成、硬件连接系统构成:硬件构成及各部分的功能见硬件构成综合联线介绍：联线图见综合连线数控系统的电源连接介绍：见与外电路电源连接数控系统与主轴单元的连接及控制信号：系统提供两种控制方式：1）串行主轴接口：系统与主轴间采用串行电缆通讯，连接图：串行主轴接口。2）模拟主轴接口：系统向主轴单元提供指令电压及其他控制指令，主轴单元向系统输出其状态。连接图：模拟主轴接口数字伺服的原理：系统方框图见数字伺服的方框图。伺服连接见伺服连接I/O连接：内装I/O卡上的接口CB104、CB105、CB106、CB107四个接口连接操作面板及机床的输入和输出，这些地址有确定的含义，在PMC编程时要使用到。接口插针地址见输入输出接口教学周：第五周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的掌握参数在数控机床中的意义掌握该系统参数的调用、修改的方法理解数控系统参数的分类掌握与机床维修的有关参数的设定教学要求参数的调用、修改典型参数的意义教学重点和难点参数的设定教学方法和手段多媒体演示法第四节：系统的参数及设定参数的概念数控系统的参数完成数控系统与机床结构和机床各种功能的匹配，这些参数在数控系统中按一定的功能组进行分类，例如：伺服轴参数配置数控机床的轴数，各轴伺服电机数据、速度及位置反馈元件类型及反馈元件数据，串行通讯口参数对串行口进行数据传输时的波特率、停止位等进行赋值，等等。2．参数的显示、输入方法及存储⑴参数的显示：按MDI面板的“SYSTEM”键几次或一次后，再按软键“参数”选择参数画面。定位期望参数的方法：按翻页键直到期望的参数号。使用键盘输入期望的参数号码，再按“NO键索”⑵参数的输入：在MDI方式或急停状态，首先修改参数写保护设定。按“OFFSETSETTING”键，再按”SETTING”软键，显示如下画面。修改写保护参数：PARAMETERWRITE=1.在进入参数显示画面，找到希望修改的参数，使用键盘输入数据，按“INPUT”键⑶参数的存储：人工抄录参数清单使用存储卡利用串行通讯，将参数传入计算机。3．参数的分类1有关“SETTING”的参数2有关阅读机/穿孔机接口的参数2.1所有通道共用的参数2.2有关通道1的参数(I/O=0)2.3有关通道1的参数(I/O=1)2.4有关通道2的参数(I/O=2)3有关POWERMATE管理器的参数4有关轴控制、设定单位的参数5有关坐标系的参数6有关存储式行程检测的参数7有关进给速度的参数8有关加减速控制的参数9有关伺服的参数10有关DI/DO的参数11有关MDI、显示和编辑的参数12有关程序的参数13有关螺距误差补偿的参数14有关主轴控制的参数15有关刀具补偿的参数16有关固定循环的参数16.1有关钻削固定循环的参数16.2有关螺纹切削循环的参数16.3有关多重固定循环的参数16.4有关小孔钻削循环的参数17有关刚性攻丝的参数18有关缩放/坐标旋转的参数19有关单一方向定位的参数20有关极坐标插补的参数21有关法线方向控制的参数22有关分度盘分度的参数23有关用户宏程序的参数24有关图案数据输入的参数25有关跳步功能的参数26有关自动刀具补偿(T系列)和自动刀具长度补偿(M系列)的参数教学周：第六周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的通过本节的学习，掌握PMC接口信号的意义、PMC的常用指令、掌握PMC编程的一般方法，教学要求为利用PMC对机床进行故障分析打下基础。教学重点和难点接口信号的意义PMC编程教学方法和手段多媒体演示法第五节．I/O接口及PMC编程接口地址的意义及分配接口是连接CNC系统-PLC-机床本体的节点，节点是信息传递和控制的通道向PMC输入的信号有从NC来的输入信号（M功能，T功能信号），从机床来的输入信号（循环启动，进给暂停信号等）。从PMC输出的信号有向NC的输出信号（循环启动，进给暂停信号等），向机床输出的信号（刀架回转，主轴停止等）。字母信号的种类X由机床向PMC的输入信号（MTPMC）Y由PMC向机床的输出信号(PMCMT)F由NC向PMC的输入信号(NCPMC)G由PMC向NC的输出信号(PMCNC)R内部继电器D保持型存储器的数据重要接口信号的解释PMC顺序程序编制的流程顺序程序的执行过程常用PMC指令的解释基本指令基本指令见下表4.3序号编码键输入处理内容1RDR读入指定的信号状态并设置在ST02RD.NOTRN将指定的信号状态读入取非并设置到ST03WRTW将逻辑运算结果（ST0）输出到指定地址4WRT.NOTWN将逻辑运算结果（ST0）取非后输出到指定地址5ANDA逻辑与6AND.NOTAN将指定的信号状态取非后进行逻辑与7ORO逻辑和8OR.NOTON将指定信号状态取非后进行逻辑和9RD.STKRS将寄存器内容向左移1位，并将指定地址的信号状态设到ST010RD.NOT.STKRNS将寄存器内容向左移1位，并将指定地址的信号状态取非读出来设到ST011AND.STKAS把ST0和ST1的逻辑积设到ST1，把寄存器内容向右移1位12OR.STKOS把ST0和ST1的逻辑和设到ST1，把寄存器内容向右移1位功能指令在编制数控机床的顺序程序时，对一些复杂的问题仅靠基本指令实现起来是很困难的，例如，译码，算术运算，比较，回转等，所以，系统设计了功能指令，我们只需知道了其功能、参数设置，而不用考虑其内部复杂的运行过程。功能指令的种类和处理内容见表4.4表4.4序号格式1梯形图格式2纸带穿孔程序显示格式3程序输入执行时间常数处理内容1END1SUB1S197第一级程序结束2END2SUB2S20第二级程序结束3END3SUB48S480第三级程序结束4TMRTMRT18定时器5TMRBSUB24S2418固定定时器6DECDECD24译码7CTRSUB5S525计数器8ROTSUB6S685回转控制9CONSUB7S751代码转换10MOVESUB8S837逻辑积后数据传送11COMSUB9S95线圈断开12COMESUB29S292线圈断开区域结束13JMPSUB10S107跳转14JUMPESUB30S302跳转结束15PARISUB11S1118奇偶校验16DCNVSUB14S1452数据转换17COMPSUB15S1528比较18COINSUB16S1628判断一致性19DSCHSUB17S17239数据检索20XMOVSUB18S1863数据变址传送21ADDSUB19S1939加法22SUBSUB20S2039减法23MULSUB21S2195乘法24DIVSUB22S22103除法25NUMESUB23S2339常数定义26CODBSUB27S2728二进制代码转换27DCNVBSUB31S31135扩展数据传送28COMPBSUB32S3219二进制数据比较29ADDBSUB36S3651二进制加法30SUBBSUB37S3751二进制减法31MULBSUB38S3886二进制乘法32DIVBSUB39S3987二进制除法33NUMEBSUB40S4013二进制常数定义34DISPSUB49S4988信息显示编制简单的PMC程序⑴编制一个程序，实现方式控制（手动，MDI,编辑，自动）⑵编制一个程序，实现输入M指令在面板上的指示灯上显示⑶编制一个程序，实现输入T指令在面板上的指示灯上显示⑷编制程序，实现冷却液的控制（手动、执行M指令两种方式）⑸编制一个回零程序：1。单步X---灯亮、Y—灯亮、Z—灯亮。按一个按钮自动实现X\Y\Z依次完成。⑹编制一个程序，当X\Y\Z移动时，对应的灯亮。⑺编制一个润滑控制的PMC程序，要求：起动机床开始，15秒钟润滑。15秒钟润滑后停止25分钟。润滑中15秒后为达到压力报警。25分钟后压力未下降报警。教学周：第六周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的了解SINUMERIC840C的主要功能教学要求SINUMERIC840C系统操作界面认识教学重点和难点操作SINUMERIC840C系统的界面教学方法和手段多媒体演示法第六节．SINUMERIC84C特点介绍，及主要功能1显示功能（display）屏幕文本可以在五种语言中切换（德，英，法，意，西）；可显示坐标实际值和剩余距离值，多通道显示，并具有屏幕保护功能。2操作功能（operation）操作安操作区域划分为：MACHINES，PARAMETERS，PROGRAMMINGS，SERVICES，DIAGNOSIS3操作方式分为：自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转JOG方式（SETUP）示教（TEACHIN）手动输入运行（MDA）4驱动及轴的配置：适用于车床，铣床以及特殊应用，具有公英制两种显示系统，可进行两种系统的切换。输入分辨率可选：0.01—0.00001mm，0.01—0.00001度位置控制分辨率：0.05—0.00005mm，0.05—0.00005度位置控制输出可选：模拟±10v/2ma或数字连接SIMODRIVE611-D进给及快移速度：最小进给：0.01mm/min最大速度：10000mm/min5主轴配置功能：主轴定向，恒切削速度，变螺距螺纹，主轴转速从0.1rpm—99000rpm，最高8挡切换，可模拟±10v/2ma或数字连接SIMODRIVE611-D。6CNC编程：加工的同时进行程序的输入，编辑，删除，拷贝，以及PLC报警文本的编辑程序中插入注释语句绝对值及增量值编程7PLC编程STEP5编程语言，带有扩展指令集，可用LAD，STL，CSF进行编程。1024个输入地址；1024个输出地址；128个计数器；128个计时器；8存储能力硬盘可存储32000个程序1MB到3MB的RAM用于存储用户的加工程序及参数32KB的PLC用户程序存储器；8KB的PLC参数存储。硬盘上至少40M的用户数据存储空间9数据交换通用RS232C接口，连个附加RS232C接口，在加工的同时可进行程序的读入和输出，10安全和诊断功能：安全程序监视测量电路，系统温度，电池，电压，存储，限位开关，风扇等。接口诊断，带有日期和时间的报警记录存储；轮廓监视，主轴监视，PLC内部状态显示，可编程工作区域限制。教学周：第七周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的了解该系统的工作原理了解该系统各模块的作用了解伺服系统的控制信号的意义。了解该系统的参数分类、参数调用、plc的诊断教学要求对照FANUC系统讲解本节的知识。驱动系统的知识是重点，要求掌握原理，控制信号的作用。教学重点和难点系统各模块的作用、伺服系统教学方法和手段多媒体演示法第七节．SINUMERIC840C系统的结构及各部分的功能1.系统介绍840C图片：IN840C的基本配置分为三部分：操作显示部分、主机框架及输入输出设备。操作显示部分有：PC键盘，机床操作面板。主机框架有两种：框架1（双子框架），框架2（三子框架），每个框架都带有风扇，六个插槽位置，主机框架上装有电源模块，CSB（中央服务单元）板，位置测量板，NCCPU板，PLCCPU板和MMCCPU板。系统的保护电池在CSB板上，其规格为：6LR61，550，9v。2.各模块的功能⑴中央控制器：中央控制器的基本部件是：电源模块，中央服务板，PLCCPU135WD板，作为各功能模块的框架，为其他功能模块提供电源及数据总线。⑵CSB(中央服务板)：为RAM存储器提供数据保持电池；提供电子手轮，探测头，快速NC输入的接口；提供风扇电源，发出NC准备信号；监视电池电压、电源电压、风扇、内部温度。⑶NC-CPU:CPU的规格486DX-VB/33MHZ，486DX-VB/66MHZ或486DX4-VB/100MH，提供与SIMODRIVE611D的数据接口，最大能够提供3MG的NCU用户存储器，用以处理零件程序⑷PLC-CPU:CPU规格为80186/16MHZ存储用户程序，并用电池保存可连接部件：为串行分布式外设提供两个RS485接口；最多可连接15个分布式外设端子块；机床控制面板；手持单元；编程单元；为PLC报警处理提供的8个中断输入，⑸MMCCPU:这是一个嵌入式计算机主板，规格为：486SX/486DX，该板的主要作用：中央数据存储（本板集成有硬盘），操作和显示，为用户方案提供开放系统结构，连接显示器，提供串行口、并行口。⑹测量电路模块：输出伺服使能信号，输出3个轴（坐标轴/主轴）的指令信号，接受3个轴的模拟测量电路模块的位置反馈信号。⑺DMP(分布式机床外设)：它是机床输入输出信号和PLC用户程序之间的接口。PLC用户程序处理的机床信号直接通过DMP，控制机床的动作。由于PLC和DMP之间通过一根串行信号电缆连接，所以减少了机床众多电气信号直接到PLC的连接，提高了系统的可靠性。3.840系统连接驱动模块：SIN840C可以带模拟伺服（611A）和数字伺服（611D）两种:模拟伺服的指令电压为模拟信号（±10V）由56、14端输入；数字伺服时，系统和各模块通过一根扁平电缆串起来，通过数字的形式，系统发出指令并接受各轴的状态。以下为一个典型的SIMDRIVE611A伺服单元的配置图⑴IR模块:主要功能是产生直流母线电压（600V），供给主轴模块和进给伺服模块，同时产生供各个模块内部使用的+24v和+5v电压。⑵主轴驱动模块：接受CNC来的控制信号和控制指令，将IR模块提供的600V直流电压转换成三相交流电压，驱动主轴电机。⑶进给伺服模块：接受CNC来的控制指令和控制信号，将IR模块产生的600V直流电压逆变成三相交流电压，驱动进各伺服电机。IR模块的使能电路：下面的电路仅是该系列伺服连接的一个特例，不同的设备，选用的控制信号不同，连接方法也会不同，主要搞清模块的信号的含义。见ER模块三相380V交流电源通过平波电抗器后，送入模块的U，V，W(电抗器未画出)。当380v电源送入ER模块后，首先内部逻辑电源电路开始工作（+24V，+5V），当内部电源正常后，端子9出现24V电压。由于总开关的辅助触点闭合，111上出现24V电压，当在模块内部完成预充电过程后，模块内部触点将闭合，113端上出现24V，通过电路的短接连接到端子63，允许ER模块的整流电路工作，产生600V直流电压。端子64是驱动器使能端子，72—73.1是ER模块的准备输出信号，当ER模块工作正常后，此触点闭合。脉冲使能63无效时，驱动装置立即禁止所有轴运行，伺服电机无制动的自然停止；驱动器使能64无效时，驱动装置立即置所有进给轴的速度设定值为零，伺服电机进入制动状态，200ms后电机停转；轴使能65无效时，对应轴的速度设定制为零，伺服电机进入制动状态，200ms后电机停转。正常情况下伺服电机在外加参考电压的控制下转动，调节电位改变指令电压，可控制电机的转速，参考电压的正负决定电机的旋转方向伺服模块由控制板和功率模块组成，控制板有用户友好接口和标准接口两个伺服控制模块连接，控制板上插有参数板，当控制板有故障，进行更换后，还需将原参数板插上。一般情况下，对于用户友好接口，IR模块准备好后，机床24V电源出现在673端子，如果驱动器正常，672端会发出驱动准备好信号。当脉冲使能和驱动器使能信号接通后，伺服接受到控制指令（56，14），可以实现轴的移动。标准接口对信号做了些简化，除使能信号、指令信号外只保留了起动禁止和选择电流控制两个信号。第八节．SINUMERIC840C参数及接口⒈SIN840C系统的软件结构及启动过程SIN840C控制结构包括三个主要部分：数控（NCK）,可编程逻辑控制器（PLC）,人机通讯（MMC）.控制结构图如下：各部分所完成的任务及相互之间的关系如下：NCK执行：工件加工程序的执行，坐标轴及主轴的控制，当前加工零件程序的存储，UMS（用户存储子模块）通讯处理等，这一部分与其它数控系统一样执行典型的数控任务，是系统的核心，NCK采用通道结构，每一个通道象一个独立的数控一样工作有它自己的块处理器和插补器，通道由操作方式组来组织，最多可有两个操作方式组合四个通道。MMC（人机通讯）包括有：基本系统和应用程序。基本系统执行文件操作及管理以及计算机硬件管理任务，例如：显示管理，通讯协调，数据管理，文件编辑，MMC操作通讯系统等，操作系统软件是FlexOS。在基本系统上开发出的应用程序将系统的操作方式分为以下几个部分：机床（Machine）,参数（Parameters），编程(Programs)，诊断(Diagnostics)，服务(Services)，以及模拟(Simulation),它们是系统的主菜单，主菜单下还有各自的菜单树，实现系统的一个部分的任务各操作方式所能完成的任务见下图PLC（可编程逻辑控制器）部分包括接口控制，机床信号从这里输入或输出，在PLC内，基本信号是按照信号类型进行分组，组织。为了学习方便在附录中有接口信号表。NCK与PLC的数据通讯通过通讯RAM交换，以数据块的形式进行调用，存取。下图PLC-NCK的接口了解系统的启动过程对我们维修机床是很有意义的，它可以帮助我们分析机床在起动过程中出现的故障系统通电后，首先进入NCK系统程序存储器检查和（CHECKSUM）和MMC通电自检程序，检查一系列的硬件及设置。当这个过程不被中断后，控制系统将装载控制软件，即NCK和MMC软件从硬盘开始引导起动；PLC程序是在系统安装时，即机床厂家安装调试机床时，将程序从硬盘或从编程器传入由电池保存的RAM存储器的，机床断电后由电池保存，系统起动时不执行PLC程序装载。系统完成装载系统软件后，装载硬盘的NC/DATA目录下的用户数据，这些数据可能是IKA()GIA()数据，机床数据（TEA1,TEA2等）存在有电池保存的RAM中，在起动系统时并不执行这些机床数据的装载。之后系统装载所有STANDARD工件目录下的数据，该目录下的程序及数据调入内存后，就可以执行程序的调用执行了。当执行完上述装载步骤，没有其它的起动配置步骤后，下一步进入JOG方式下的主菜单。可以进行控制系统的操作了。⒉参数的分类及常用参数的意义参数的调用及修改：SIN840C的参数是由口令（PASSWORD）进行保护，仅当输入正确的口令后才可进入参数画面进行参数的调用及修改,西门子设置的口令为：1111。以下为诊断方式下的主菜单选择PASSWORD，输入1111，按SET软键，按Start-up软键进入下面为主菜单：按Machinedata软键进入参数画面，下面为参数画面主菜单参数的分类：SIN840C在软件版本3以后，数据的显示采用交互式显示方式，即机床数据用表格和文本说明方式来显示。数据的显示不再按数据号的方式来排列，而是按数据的功能来分类。大部分数据的现实是按：MDNO；数据的功能或作用；数据的值；结构方式来显示。机床数据分为以下几大类：⑴机床配置显示页面仅用以显示当前机床配置的数据，这些数据都是在机床厂家已经设定好，通过此画面可以了解主轴，坐标轴的数量及名称，与该设置对应的参数请参考系统安装手册⑵NC配置与NC数据是为配置通道，主轴，坐标轴而输入的值（方式组，名称，轴名称，存在形式）以及各类成组的NC数据（例如漂移补偿，为置换增益，加速度，加紧云插，与轮廓有关的数据及各种速度，主轴的转速极限等）。⑶PLC配置与PLC数据是为配置机床控制面板，接口等而输入的值（使用的控制面板，地址，TT机床等）以及各类成组的PLC数据（例如：报警信息，刀库数据，PLC和DMP的接口数据等）⑷驱动器配置与起动器数据：配置的伺服驱动模块及主轴驱动的型号，电机型号等。⑸固定循环数据：数控固定循环（测量循环，加工循环）可以通过该类数据进行赋值，对循环的功能进行调整。⑹IKA数据（曲线插补）：该数据用以下面复杂的功能：1丝杠螺距补偿功能，2，数据表控制的几何及速度的轮廓插补功能。⑺用户数据指用户可以根据自己的情况将一些常用的机床参数（NC数据,NC轴，PLC数据等）,组织在一起，便于使用。⒊参数的保持及备份由于SIN840CMMC-CPU结合了计算机硬盘，并采用了计算机的DOS操作系统的数据管理形式，从软件版本3以后，SIN840C的所有系统程序（NCK,PLC）都存储在硬盘上，在系统起动过程中，由MMC对NCK-CPU和PLC-CPU加载引导程序和系统程序，系统完成起动，MMC将硬盘上的USER/LOCAL/STANDARD工件目录下的所有加工程序和数据加载到NCK内存之中。所有的机床数据，设定数据，PLC程序也可以在硬盘上备份。当数据丢失或更换电路板(PLC-CPU,NC-CPU)后，将存在硬盘上的数据执行一次加载就可以了。⑴数据的存储：机床的数据是在DIAGNOSIS/START-UP/MACHINEDATA/FILEFUNCTION区域中，按软键SAVETODISK，这是根据屏幕的提示输入存储数据的文件名，然后按OK就可以了；参数的存储可以分类存储也可以将所有的参数一起存储。该文件可以通过同一区域中的LOADFROMDISK元件重新加再，也可以通过数据输入/输出设备存到磁盘上。设定数据是在SERVICES/NC区域中用SAVENC或LOADNC软件来存储或加载。⑵PLC程序在MMC上是以机器码的形式存储的，存储在SERVICES/DATAMANAGEMENT/PLC/DATA/的ANW-PROG这个文件上。一般来说，机床功能调试完成后，机床厂家应将PLC程序存储。PLC程序的存储在GENERALRESET画面中进行。（这个画面中的软键都很重要，当你不了解其具体含义时不要乱按），SAVEPLC软键将当前PLCCPU内存中的所有程序存储到硬盘上的ANW-PROG文件中，PLCRESET软键隐含地将ANW-PROG文件加载到PLCCPU的内存中。所以我们在操作机床时，不能随意删除文件，假如不小心删除了ANW-PROG，再执行PLC-RESET机床就因无PLC程序而无法工作。⑶西门子还为SIN840C提供了一种硬盘备份功能-磁带机（STEAMER）,该功能是将硬盘上的所有数据（包括DOS系统）备份到一磁带上，该磁带一般为160MB或600MB，可以将整个硬盘备份下来，该功能需要磁带机来完成。当硬盘损坏，可将磁带上的所有程序再传到新硬盘上。⒋接口及常用接口信号的意义接口信号的调用方法版本3及更高版本的调用方法依次软键：DiagnosisServicesPLCservice，进入接口信号调用画面，通过此画面，可以查看到输入信号，输出信号，标志位（辅助继电器），数据块的状态，从而可根据语句表或梯形图的来查找机床的故障原因。SIN840C的用户PLC程序是用STEP5语言来编写的，按照STEP5编程对输入输出信号等的定义，在接口画面中各软键对应的意义如下：IW—输入字，机床的输入到PLC的信号（按钮，接近开关，压力开关等），QW—输出字，PLC输出到机床的信号（信号指示，继电器，电磁阀等）FW—标志字，PLC程序中的中间结果，或称为中间继电器，它表示的状态仅在程序内部使用及帮助进行故障的逻辑分析，没有物理的输出。DB—数据字，在SIN840C系统中，PLC与NC之间的通讯是通过调用与赋值数据块的数据来完成的，NC将自己的状态输出到相应的数据块，PLC调用这些数据块，通过PLC程序进行处理，并将处理结果输出到对应的数据块。DX—双字节数据字T—计时器C—计数器IW，QW,FW,T,C是机床厂家在设计PLC程序时，根据机床功能，结构，电路而定义的地址，西门子保留一部分数据块作为NC>PLC通讯，机床厂家编制PLC程序时对这一部分数据块进行调用和赋值，了解了这部分数据块的意义，在查找故障时可以确定入手点（例如，机床进给停止，主轴信号分析等）。教学周：第七周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的掌握数控系统的报警分类常见报警的报警原因、恢复方法。教学要求常见报警的报警原因、恢复方法教学重点和难点掌握报警的分类，是通过报警号迅速定位故障部位的基础。详解以上报警的原因及故障查找步骤。教学方法和手段多媒体演示法第五章，典型数控系统报警及处理第一节，fanuc-0ib系统报警分类及常见故障分析FANUC-0C系统将故障分为以下几大类：1.P/S程序报警（000~222）：在程序的编辑、输入、存储、执行过程中出现的报警，这些报警大多数是因为输入错误的地址、数据格式或不正确的操作方法等造成的，根据具体报警代码，纠正操作方法或修改加工程序就可恢复。APC（绝对脉冲编码器）报警（3n0~3n9）：检测绝对脉冲编码器的通讯，参数保存的故障。由于采用电池保存编码器的数据，不正确的电池更换步骤或其他原因造成数据丢失，都会造成报警。SV(伺服)报警(400~4n7)：这类报警在后面有较详细的叙述。超程报警（5n0~5nm）：通过一定的方法将机床的超程轴移出超程区即可PMC报警(600~606):过热报警(700,704)系统错误(900~998)后台编辑报警宏程序报警PMC程序运行报警（1000~）。机床厂家在编制机床的顺序程序时，对机床外部动作可能处于的不正确的工作状态进行检测，编制报警表。维修这类故障时请参考机床厂家的说明书和梯形图。教学周：第八周星期：一、二上课地点：2-406、403、404学时：2*3教学目的常见报警的报警原因、恢复方法。教学要求详解以上报警的原因及故障查找步骤。为了提高学习兴趣，和教学效果，教师要设计几个故障让学生动手解决。教学重点和难点报警恢复实验过程教学方法和手段多媒体课件数控系统实验台（数控车床、加工中心）第二节FANUC-0i常见报警及处理方法典型的故障进行故障分析和恢复方法的介绍：1．P/S00#报警2．PS/100#报警3．P/S101#报警4．P/S85~87串行接口故障5．90#报警（回零动作异常）6．3n0（n轴需要执行回零）7．3n1~3n6(绝对编码器故障)8．3n7~3n8(绝对脉冲编码器电池电压低)9．SV400#，SV402#(过载报警)10．SV401,SV403(伺服准备完成信号断开报警)11．SV4n0：停止时位置偏差过大12．SV4n1(运动中误差过大)13．SV4n4#（数字伺服报警）14．SV4n6报警：反馈断线报警15．ALM910/911RAM奇偶校验报警16．手动及自动均不能运行17．不能JOG操作运行18．不能自动运行各种报警的原因及处理：P/S00#报警故障原因：设定了重要参数，如：伺服参数，系统进入保护状态，需要系统重新起动，装载新参数。恢复办法：在确认修改内容后，切断电源，再重新起动即可。PS/100#报警故障原因：修改系统参数时，将写保护设置PWE=1后，系统发出该报警。恢复方法：1.发出该报警后，可照常调用参数页面修改参数。2.修改参数进行确认后，将写保护设置PWE=03.按RESET键将报警复位，如果修改了重要的参数，需重新起动系统。P/S101#报警故障原因：存储器内程序存储错误，在程序编辑过程中，对存储器进行存储操作时电源断开，系统无法调用存储内容。恢复方法：1.在MDI方式，将写保护设置为PWE=12.系统断电，按着（DELETE）键，给系统通电。3.将写保护设置为PWE=0,按RESET键将101#报警消除。P/S85~87串行接口故障故障原因：在对机床进行参数、程序的输入，往往用到串行通讯，利用RS232接口将计算机或其它存储设备与机床联接起来。当参数设定不正确，电缆或硬件故障时会出现报警。故障查找和恢复：85#报警指的是：在从外部设备读入数据时，串行通讯数出现了溢出错误，被输入的数据不符或传送速度不匹配，检查与串行通讯相关的参数，如果检查参数没错误还出现该报警时,检查I/O设备是否损坏86#报警指的是：进行数据输入时I/O设备的动作准备信号（DR）关断。需检查：1，串行通讯电缆两端的接口（包括系统接口），2，检查系统和外部设备串行通讯参数，3，检查外部设备，4，检查I/O接口模块（可进行更换模块进行检查或去专业公司检查）。#87报警说明有通讯动作，但通讯时数控系统与外部设备的数据流控制信号不正确，检查1，系统的程序保护开关的状态，在进行通讯时将开关处于打开状态。2，I/O设备和外部通讯设备。90#报警（回零动作异常）故障原因：返回参考点中，开始点距参考点过近，或是速度过慢故障恢复：1，正确执行回零动作，手动将机床向回零的反方向移动一定距离，这个位置要求在减速区以外，再执行回零动作。2，如果以上操作后仍有报警，检查回零减速信号，检查回零档块，回零开关及相关联的信号电路是否正常。3，机床的回零参数在机床厂已经设置完成，可检查回零时位置偏差（DOG800~803）是否大于128，大于128进行4项；如果低于128，可根据参数清单检查以下参数是否有变化：PRM518~521(快移速度)，PRM#559~562(手动快移速度)。作适当调整使回零时的位置偏差大于或等于1284，如果位置偏差大于128，检查脉冲编码器的电压是否大于4.75V，如果电压过低，更换电源；电压正常时仍有报警需检查脉冲编码器和轴卡。3n0（n轴需要执行回零）故障原因：绝对脉冲编码器的位置数据由电池进行保持，不正确的更换电池方法（在断电的情况下换电池），更换编码器，拆卸编码器的电缆。恢复方法：该报警的恢复就是使系统记忆机床的位置，有以下两种方法：1，如果有返回参考点功能，可以手动将报警的轴执行回零动作，如果在手动回零时还有其它报警，改变参数PRM21#（该参数指明各轴是否使用了绝对脉冲编码器）,消除报警，并执行回零操作，回零完成后使用RESET消除该报警2，如果没有出现回零功能，用MTB完成回零设置，方法如下：a）在手动方式将机床移到回零位置附近（机械位置），b)选择回零方式c)选择回零轴，选择移动方向键“+”或“—”移动该轴，机床移到下一个栅格时停下来。这位置就被设为回零点。3n1~3n6(绝对编码器故障)故障原因：编码器与伺服模块之间通讯错误，数据不能正常传送。恢复方法：在该报警中牵涉三个环节：编码器，电缆，伺服模块。先检测电缆接口，再轻轻晃动电缆，注意看是否有报警，如果有，修理或更换电缆。在排除电缆原因后，可采用置换法，对编码器和伺服模块进行进一步确认。3n7~3n8(绝对脉冲编码器电池电压低)故障原因：绝对脉冲编码器的位置由电池保存，当电池电压低有可能丢失数据，所以系统检测电池电压，提醒到期更换。恢复方法：选择符合系统要求的电池进行更换。必须保证在机床通电情况下，执行更换电池的工作。SV400#，SV402#(过载报警)故障原因：400#为第一、二轴中有过载；402#为第三、第四轴中有过载。当伺服电机的过热开关和伺服放大器的过热开关动作时发出此报警。系统检查原理：伺服放大器有过载检查信号，该信号为常闭触点信号。当放大器的温度升高引起该开关打开，产生报警，一般情况下这个开关和变压器的过热开关以及外置放电单元的过热开关串联在一起，该信号是当伺服有此报警时，由PWM指令电缆传给NC。伺服电机过载开关检测电机是否过热，该信号也为常闭触点，当电机过热时，该开关打开产生报警，该信号发出报警通过电机反馈线通知系统。诊断方法：当发生报警时可通过系统的诊断画面确认是哪一个轴发生的报警76543210OVLDGN720~723该诊断指明哪一个轴发生伺服报警720．7---X轴721．7---Y轴722．7---Z轴723．7---4轴76543210AIDFDGN730~733该诊断区分是伺服放大器还是电机过热AIDF=0,说明伺服放大器有问题AIDF=1,说明伺服电机过热730．7---X轴731．7---Y轴732．7---Z轴733．7---4轴处理方法：当发生报警时，要首先确认是伺服放大器或是电机过热，因为该信号是常闭信号，当电缆断线和插头接触不良也会发生报警，请确认电缆，插头。如果确认是伺服/变压器/放电单元，伺服电机有过热报警，那么检查1，过热引起（测量IS,IR侧联负载电流，确认超过额定电流）检查是否由于机械负载过大加减速的频率过高切削条件引起的过载2，联接引起：检查以上联接示意图过热信号的联接。3，有关硬件故障，检查各过热开关是否正常，各信号的接口是否正常。SV401,SV403(伺服准备完成信号断开报警)401：提示第一，第二轴报警403：提示第三，第四轴报警系统检查原理：当轴控制电路的条件满足后，轴控制电路就向伺服放大器发出PRDY信号。当放大器接受到该信号，如果放大器工作正常，则MCC就会吸合。随后向控制回路发回VRDY：如果MCC不能正常吸合，就不能回答VRDY信号，系统就会发出报警。处理方法：当发生报警时首先确认急停按钮是否处于释放状态1，伺服放大器无吸合动作（MCC）时，检查：伺服放大器侧或电源模块的急停按钮或急停电路故障伺服放大器的电缆联接问题伺服放大器或轴控制回路故障（可采用置换法对怀疑部件进行置换分析）2，伺服放大器有吸合动作，但之后发生报警伺服放大器本身有报警，可以参考放大器报警提示伺服参数设定不正确，对照参数清单进行检查。SV4n0：停止时位置偏差过大系统检查原理：当nc指令停止时，伺服偏差计数器的偏差（DGN800~803）超过了参数PRM593~596所设定的数值，则发生报警。处理方法：当发生故障时通过诊断号（DGN800~803）的偏差计数器观察，一般在无位置指令情况下，该偏差计数器应在很小的范围内（±2）如果偏差较大说明：有位置指令，无反馈置信号。检查：伺服放大器和电机的动力线是否有断线情况。伺服放大器的控制不良，更换电路板试验。轴控制板不良。参数不正确：按参数清单检查PRM593~596,517。SV4n1(运动中误差过大)系统检查：当NC发出控制指令时，伺服偏差计数器（DGN800~803）的偏差超过PRM504~507设定的值时发出报警。处理方法：当发生故障时，可以通过诊断（DGN800~803）来观察偏差情况，一般在给定指令的情况下，偏差计数器的数值取决于：速度给定，位置环增益，检测单位：位置偏差量原因：观察在发生报警时，机械侧是否发生了位置移动，当系统发出位置指令，机械哪怕有很小的变化，可能是机械的负载引起；当没有发生移动时，检查放大器。当发生报警前有位置变化时，有可能是机械负载过大或参数设定不正常引起的，请检查机械负载和相关参数（位置偏差极限，伺服环增益，加减速时间常数PRM504~507,518~521）。当发生报警前机械位置没有发生任何变化时，请检查伺服放大器电路，轴卡，通过PMC检查伺服是否断开。检查伺服放大器和电机之间的动力线是否断开。SV4n4#（数字伺服报警）它是伺服放大器和伺服电机有关的各种报警的总和，这些报警有可能是伺服放大器及伺服电机本身引起的，也可能是系统的参数设定不正确引起的。诊断方法：当发生此报警时，我们首先通过系统的诊断数据来确定是哪一类报警,对应的位为1是说明发生了对应的报警。OVLLVOVCHCALHVALDCALFBALOFALDGN720~723OVL:伺服过载报警，请按前面提到的400检查LV:低电压报警：它表示在伺服放大器中发生了电压不足。其分析步骤如下：首先检查伺服放大器上的融断器F1是否融断，如融断，则更换，若再次融断则可考虑更换伺服放大器。检查伺服放大器的输入电压是否在允许的波动范围内（80%~110%），如果电压正常，则是伺服放大器不良。确认是否使用了伺服变压器，如果没有使用或虽使用但其输入电压不正常，则检查供给电源。确认伺服电源变压器的连接及其电缆，如连接不好，则进行修正，否则可以认为是伺服电源变压器不良。OVC：过电流报警，它表示在防止电动机烧毁的电流值监视电路中电流在一定的时间内积分值超过了规定值。首先确认参数PRM8140，8141，8156，8157的PK1,PK2,EMFCMP,PVPA的值是否正确。用伺服放大器上的检测端子IR,IS测量负载电流，确认瞬间电流是否超过允许值（20s以下的电动机应为额定电流的1.4倍。20s以上的电动机为1.7倍），如未超过，则说明轴电路不良。如瞬间电流超过允许值，则继续观察在恒定进给状态下负载电流是否也超过允许值，，如果是按4进行检查;否则，是由于加减速时电动机的能量不足引起的，其解决办法有以下几种：重新选定电动机，降低进给速度，增加加减速时间常数，这包括快速进给加减速时间常数（PRM522~525），切削进给加减速时间常数（PRM529）以及手动进给加减速时间常数（PRM601~604）。确认是否由于制动器等外界因素增加了机械负载，若是，检查机床部分，设法减少机械负载，若不是，则可以考虑以下几种原因：电动机功率不够，电动机不良，轴电路不良。HC：高电流报警，它表示伺服放大器中发生一异常大电流检查电机型号（PRM8120）以及电流环增益（PRM8140~8142）,如不正确，修正该值，否则，按如下进行。切断MC及伺服放大器的输入电源，从伺服放大器侧取下电动机的动力电缆，检查电缆对地的绝缘情况。有问题，再进一步检查是电缆问题还是电机问题，进行修理或更换测量U~V,U~W,V~W,之间的阻值，如果大体相等为正常，否则电机有问题。HV：高电压报警，它表示在伺服放大器中发生了过电压报警。先确认输入电压是否在允许波动范围内，如不正常，则执行2，如果正常，执行4确认是否使用了伺服变压器，如未使用，则检查动力电源，如使用则确认伺服变压器的输入电压，如输入电压不正常检查动力电源，如果电源正常，按如下进行。确认伺服变压器的连接及连接电缆，如不正确修改之，如果正确可认为伺服变压器不良。检查确认相对于负载的加减速时间常数是否过小，适当调整；如果适当则检查分离型再生放电单元的连接是否正确，如正确则执行5；如不正确，重新进行连接。切断电源，确认分离型再生放电单元的阻值是否正确，如正确则可以认为是伺服放大器不良或伺服放大器的规格不适合机械负载，如不正确则更换分离型再生放电单元。DC：放电报警，它表示伺服放大器中再生放电回路发生报警，首先检查确认伺服放大器上端子S2的设定是否正确。（若使用分离型再生放电单元，设定为H；若不使用，设定为L）。检查再生放电单元的连接确认加减速是否频繁，如不频繁则考虑是伺服放大器不良；如频繁，则可采用减少加减速的频度或重新研究分离型再生放电单元的设置及规格。SV4n6报警：反馈断线报警不管是使用A/B向的通用反馈信号还是使用串行编码信号，当反馈信号发生断线时，发出此报警检查原理：α系列伺服电机当使用半闭环，使用的是串行编码器，由于电缆断开或由于编码器损坏引起的数据中断，则发生报警。普通的脉冲编码器，该信号用硬件检查电路直接检查反馈信号，当反馈信号异常时，则发生报警。软件断线报警，当使用全闭环反馈时，利用分离型编码器的反馈信号和伺服电机的反馈信号，软件进行判别检查，当出现较大偏差时，则发生报警。诊断方法ALDEXP内装编码器通讯错误10分离型编码器错误10软件断线错误00原因和处理方法：通过以上确认报警位内装式编码器串行通讯错误，检查反馈电缆，电机反馈插头及编码器外置编码器的连接电缆，连接插头，以及编码器软件断线报警，该报警说明系统的连接基本正常，但是由于机械传动机构的反向间隙过大，引起伺服电机侧的反馈与外置编码器的反馈信号的偏差较大，引起报警，一般为了克服报警必须检修机械结构，减少机械的反向间隙，但是在精度要求不高的场合，也可以调整以下参数位置检测软件报警的灵敏度TGAL=0标准设定TGAL=1PRM8n64设定ALM910/911RAM奇偶校验报警FANUC0-C数控系统存储卡的RAM的数据在读写过程中，具有奇偶校验电路，一旦出现写入的数据和读出的数据的校验位不符时，就会出现奇偶校验报警，910#和911#分别提示低字节/高字节数据报警。故障原因及处理方法：1.印刷电路板存储卡接触不良。当发生该类报警时，首先关断系统电源，进行系统全清操作。方法是同时按住系统的RESET和DELET键，在打开电源，此时系统将清除存储板中RAM的所有数据。当以上操作后，仍然不能清除存储器报警时，则要考虑该故障可能是因为系统的RAM接触不良，请更换新的存储卡，或进行该板的维修。2．由于外界的干扰引起的数据报警，当执行系统RAM全清后，如果系统能进入正常的状态，（不再发生该报警），则可能是外界干扰引起的，在这种情况下要检查系统整体地线和走线等，采取有效的抗干扰措施。3.存储器的电池电压偏低，可以检查存储卡上的检查端子，检查电池电压。该电压正常为4.5V，当低于3.6V时，可能会造成系统RAM的存储报警。4．电源单元异常引起，电源异常也有可能引起该类报警，此时进行系统全清后，报警会清除。ALM912/913伺服公共RAM奇偶校验ALM914伺服局部RAM奇偶校验在FANUC0-C系统中，伺服为全数字伺服，伺服系统中具有伺服CPU与主CPU(CNC0进行数据交换的公共RAM和用于伺服控制的局部RAM，为了提高系统的可靠性，在这两个RAM上都具有奇偶校验电路，检查电路发现奇偶数据为异常时会发出报警。故障的原因及处理方法：伺服卡不良，当发生该类报警时，一般都是伺服卡的故障引起，此时更换新的轴控制卡或进行该板的维修。ALM920系统监控（Watchdog）Watchdog是对主CPU的运行进行监控的电路，检测的电路为触发器构成，由系统的时钟使其置位，正常时有CPU进行复位。当CPU以及外设发生故障时，CPU将不能将其复位，故发生报警。故障原因及处理方法：1，系统主板接触不良，检查CPU周围电路，或更换主印刷电路板。2，CNC的控制软件（ROM）不良，考虑到软件问题时，请将软件恢复正常。3，电源单元不良，检查电源单元的电压。4，轴控制卡不良，Watchdog电路安装在轴控制卡上，当检测电路异常或发生错误时，出现报警。ALM930CPU报警故障原因及处理方法系统主板不良，一般情况下CPU会在中断的情况下完成各种工作，但是当CPU周围电路工作异常时，CPU的工作将会停止或中断，此时将发生CPU报警，发生此报警，为系统主板有问题，更换主板。AL950电源单元内24V保险（F14）熔断在FANUC-0C系统中为了防止由于DI/DO接口引起的电源短路，在电路结构中设置了单独的外部24V保险，见图4.53故障原因及处理方法：机床侧电缆的对地短路关断系统电源，用测量电阻的方法确定是否有+24E对地短路，在主板和存储卡上有（+24E）和地线（GND）测量端子，可以直接测量其间电阻。当测量值为0欧姆时，请拔下I/O卡上各连接插头，再次检查电阻值。如果在拔下I/O连接器的插头后，测量的电阻值增加100欧姆左右时，可以确认I/O负载侧有与地线短路现象。印刷电路板不良，在上面处理过程中，如果在拔下I/O电缆插头后，仍然发现电阻的阻值为0欧姆时，检查I/O卡，附加I/O-B2板，主印刷电路板。检查方法可以按排除法逐一确认可能引起电源短路的那一部分电路板，其中可以利用主印刷电路板上的检查端子（+24E）和（GND）的电阻值进行判断，引起电阻值为0欧姆的电路板则为故障电路板。ALM998ROM奇偶校验报警系统使用的所有ROM在系统的初始化过程中都要进行奇偶校验，当校验出错时，则发生报警，并指出出错的ROM编号。故障原因及处理方法：存储卡上的ROM出错或安装不当，当系统的CRT画面出现该报警时，首先检查CRT提示编号位置的ROM是否安装良好，如确认无误，则要更换此ROM,报警的ROM位置图如下图4.54所示存储卡电路板异常，当CRT显示多ROM报警编号时，极有可能是因为存储卡的电路发生故障引起的，此时更换存储板。此外，FANUC-0C系统还有一些无报警号的故障。例如：不能自动运行，不能手动动作等，下面介绍这些故障的查找方法1.手动及自动均不能运行原因及处理：位置显示（相对，绝对，机械坐标）全都不动时，检查CNC的状态显示，检查急停信号，复位信号，操作方式状态，到位检测，互锁状态信号。A)急停信号检查*ESPDGN0021DGN0121*ESPESP=0：表示急停信号被输入B)复位信号ERSDGN0121RRWDGN0104ERS=1:表示输入了外部复位信号，检查机床电路图和PMCRRW=1:表示复位/倒带信号被输入，检查接点。C)确认操作方式状态的显示:在CRT的下部显示操作方式，如果没有显示或显示与操作方式旋钮对应不一致，按如下检查MD4MD2MD1DGN0122JOG方式101MPG方式100MDI方式000AUTO方式001EDIT方式011D)在位检查：显示轴移动（定位）还没完成，确认诊断号和在位宽度。当DGN800~803〉PARAM500,会出现以上情况，可能是伺服环增益参数（PRM517,512~515）设定不当,或伺服系统故障。E)互锁功能起作用检查机床设置了哪一类互锁信号（M系列）PRM49.1PRM08.7PRM15.2PRM12.1信号诊断号1______+MIT1~－MIT4142.0~142.7__1____ITX,ITY,ITZ128.0~128.3__000ILK(全部轴)117.0—001ILK(Z轴)__010RILK(全部轴)8.5__011RILK(Z轴)F)进给倍率为0：通过检查面板和接口诊断来确认。2不能JOG操作运行原因及处理A)确认操作方式是否正确，检查操作面板操作方式旋钮，检查操作方式信号接口诊断B)确认是否输入了进给轴方向选择信号(M)：DGN116.2--+X,DGN116.3--－X；DGN117.2--+Y,DGN117.3--－Y；DGN118.2--+Z,DGN118.3--－Z；DGN119.2--+4,DGN119.3--－4按下对应轴方向键时，对应的诊断号应为1，如果不是请检查PMC梯形图C)进行在位检查。参考（不能手动与自动运行）不能手轮运行按照前面两种故障的查找方法确定：操作方式，环增益参数，检查手轮的电缆，插头连接是否良好，确认是否选择了进给轴选择信号：DGN116.7—HX,DGN117.7—HY,DGN118.7—HZ,DGN119.7—H4.3不能自动运行原因及处理先确认是否能手动运行，如果不能，请参照前面“不能手动”恢复。按照前面的方法检查操作方式是否正确。循环起动信号是否起作用。检查诊断DGN0007.3,当按下自动运行键时，该诊断未有从“0”到“1输入了进给保持信号：检查诊断DGN0008.5，如果为0的话、检查PMC梯形图。当自动循环指示灯亮，但不动作时，执行以下检查CSCTCITLCOVZCINPCDWLCMTNCFINGDN700CFIN:正在执行M,S,T功能。CMTN:正在执行自动运行的移动指令。CDWL:正在执行暂停指令。COVZ:进给倍率为0CITL:互锁信号为：ONCSCT:等待主轴速度到达信号。GDN701.6：CRST按下了急停、外部复位、复位/倒带、面板的复位键。教学周：第八周星期：三、四上课地点：2-404、405学时：2*3教学目的了解数控机床故障的分类，培养定位机床故障范围的思维掌握故障的诊断原则和思路。了解故障的诊断步骤掌握故障的诊断方法，知道在什么环节采用什么样的方法。教学要求诊断原则和思路、诊断步骤、诊断方法教学重点和难点这一部分是概念及原则较多，要结合维修实例来讲解这些原则及方法，同时讲解一些维修的经验及心得。教学方法和手段多媒体演示法第六章数控机床的故障诊断及维修技术第一节概述1故障的分类根据机床部件、故障性质以及故障原因等对常见故障作如下分类。⑴按数控机床发生故障的部件分类主机故障：数控机床的主机部分，主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等装置。常见的主机故障有：因机械安装、调试、实际操作使用不当等引起的机械传动故障与导轨运动摩擦过大故障。故障表现为传动噪声大，加工精度差，运行阻力大。电气故障：分弱电故障和强电故障。弱电部分主要指CNC装置、PLC控制器、CRT显示器以及伺服单元、输入输出装置等电路,这部分又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障主要指上述各装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分离元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。强电部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电器元件以及所组成的电路。⑵按数控机床发生的故障的性质分类系统故障：通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度,工作中的数控机床必然会发生故障。例如:液压系统的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时,必然会发生液压系统故障报警使系统断电停机。随机性故障：通常是指数控机床在同样条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定元器件的质量、操作失误、维护不当以及工作环境影响等因素有关，例如：接插件与连接组件因疏忽未加锁定，印刷电路板上的元件松动变形或焊点虚脱，继电器触点，各类开关触点因污染锈蚀以及直流电动机电刷不良等造成的接触不可靠等。⑶按报警发生后有无报警显示分类有报警显示的故障：这类故障可分为硬件报警显示与软件报警显示两种。（1）硬件报警显示的故障，通常是指各单元装置的警示等（一般由LED发光管或小型指示灯组成）的指示。（2）软件报警显示故障，通常是指在CRT上显示出来的报警号和报警信息，由于数控系统具有自诊断功能，一旦检测到故障，即按故障的级别进行处理，同时在CRT上以报警号形式显示该故障信息。无报警显示的故障：例如：机床通电后，在手动方式或自动方式运行时X轴出现爬行，无任何报警显示。⑷按故障发生的原因分类数控机床自身故障：这类故障发生是由于数控机床自身的原因引起的，与外部使用条件无关。数控机床外部故障：这类故障是由外部原因造成的。例如：数控机床的供电电压过低，波动过大，相序不对或三相电压不平衡；周围环境温度过高，有害气体、潮气、粉尘侵入等。按故障发生时有无破坏性来分，可分为破坏性故障和非破坏性故障；按故障发生的部位分，可分为数控装置故障，进给伺服系统故障，主轴系统故障，刀架、刀库、工作台故障等。⒉故障的诊断原则在故障检测过程中，应充分利用数控系统的自诊断功能，如系统的开机诊断，运行诊断，PLC的监控功能。同时在检测故障过程中还应掌握以下原则：⑴先外部后内部。数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则，即当数控机床发生故障后，维修人员应先用望、听、闻等方法，由外向内逐一进行检查。⑵先机械后电气，先机械后电