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

2、床斷電時由電池對存儲器供電,保存這些數據,如果電池失效,這些數據將丟失,所以通常用戶需要將這些數據輸出到磁盤等外圍設備中,作數據備份。33295-04表4-1數控機床的軟件及數據一覽表33295-04表4-1數控機床的軟件及數據一覽表33295-04第二節CNC參數的設定一、CNC參數數控裝置具有某些指定的特性,如每一軸的快速移動速度、設定單位是米制還是英制、指令倍乘比和檢測倍乘比的設定值等,系統中用于規定此類特性的數據是CNC參數。CNC參數用于設定數控系統及輔助設備的規格和內容,以及加工操作中所必需的一些數據。數控系統供應商針對機床用戶使用需求,通過對參數的設定,實現對伺服驅動、加工條件、

3、機床坐標、操作功能、數據傳輸等方面的設定和調用,使數控系統功能滿足不同等級的用戶,以及不同使用功能的需要.。33295-04根據參數用途的不同,FANUC 0i系統的CNC參數分為:“SETTING”的參數、閱讀機/穿孔機接口的參數、軸控制/設定單位的參數、坐標系的參數、存儲行程檢測參數、進給速度的參數、伺服的參數、顯示及編輯的參數、編程的參數、螺距誤差補償的參數、主軸控制的參數、軟件操作面板的參數、基本功能的參數等。33295-04二、顯示參數屏面參數值可以通過屏面顯示出來,以便進行檢查、設定和更改。顯示參數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,打開參數屏面,

4、如圖4-1所示。2)參數屏面由多頁組成,通過下述兩種方法顯示需要的參數所在的頁面:33295-04圖4-1參數屏面33295-04三、參數的設定方法通過鍵盤設定CNC參數值也稱為參數的寫入。設定參數時,要在MDI方式或急停狀態下進行。往“參數號”中設定參數值的操作步驟見表4-2。33295-04表4-2設定CNC參數的操作步驟33295-04表4-2設定CNC參數的操作步驟33295-04表4-2設定CNC參數的操作步驟33295-04表4-2設定CNC參數的操作步驟33295-04第三節維修FANUC 0i系統時數據的備份與恢復一、機床數據數控系統的數據文件主要分為系統文件、MTB(機床制造

5、廠)文件和用戶文件三類。33295-04數控系統通過不同的存儲空間存儲不同的數據文件。數據存儲空間主要分為:1)只讀存儲器(F-ROM)。2)靜態隨機存儲器(SRAM)。33295-04圖4-5CNC與便攜式軟盤機連接與通信33295-04二、系統輸入/輸出數據所需參數實現數控系統與外圍輸入/輸出設備通信還需要一定的軟件環境,對數控系統的要求是在使用輸入/輸出外圍設備前,必須設定與外圍設備有關的參數。數控系統在一定參數值條件下才能進行數據輸入/輸出操作,所以在數據輸入/輸出操作前,要確認操作所需要的相應參數,并按照表4-3所列步驟寫入參數值33295-04表4-3數據輸入、輸出所需參數3329

6、5-04表4-3數據輸入、輸出所需參數33295-04表4-3數據輸入、輸出所需參數33295-04三、數控系統輸出機床數據的操作(數據備份)為防止數控系統機床數據丟失,必須進行數據備份工作,即從數控系統中輸出機床數據到手持文件盒(軟盤)或者NC紙帶,把數據存儲在文件盒(軟盤)或者NC紙帶等介質上。需要備份的數據包括:CNC參數、PMC參數、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。機床數據的輸出操作步驟見表2-14,詳述如下:1.輸出CNC參數數控系統向外圍設備輸出參數,即由數控系統的存儲器模塊輸出CNC參數到手持文件盒等外圍I/O設備。33295-042.輸出PMC參數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、數控系統輸入機床數據的操作(數據恢復)數控系統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據的操作。將機床數據從軟盤或者NC紙帶輸入到數控系統內存中,輸入格式與輸出格式相同,當輸入的參數號與CNC內存中存儲的參數號相同時,輸入參數就會替換已經存在的數據。機床數據恢復包括:CNC參數的輸入、PMC參數的輸入、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。機床數據的輸入操作步驟參考表2-1333295-04五、使用快閃存儲卡進行數據的備份與恢復FANUC數控

8、系統可以使用存儲卡,引導系統畫面進行數據備份和恢復。數控系統的啟動和計算機的啟動一樣,會有一個引導過程。1.數據備份(把系統文件、用戶文件讀到快閃存儲卡中)2.數據恢復(把快閃存儲卡上的用戶文件寫入數控系統存儲卡上)33295-04六、使用PC計算機進行數據的備份與恢復使用外接PC計算機進行數據的備份與恢復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.數據備份2.數據恢復33295-043.數控系統與計算機數據傳輸過程中的常見故障(1)系統通信錯誤報警085故障及原因分析1)系統參數設定與計算機側設定不符。2)計算機側硬件故障。(2)計算機動作準備信號斷開報警0

9、86故障及原因分析1)計算機側參數設定錯誤。2)計算機側及接口故障。3)系統通信接口板故障。33295-04(3)系統緩沖器溢出報警087故障及原因分析1)計算機側參數設定錯誤。2)系統側故障。3)計算機側故障。(4)系統通信接口燒壞的原因目前,系統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所致。33295-04第四節數控系統軟件故障的診斷方法一、發生軟件故障的原因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變化而造成的運行異常、程序中斷、停機等故障,可采用對數據程序進行更改或清除,再重新輸入的方法來恢復系統的正常工作對于程序運行或數據處理中發

10、生中斷而造成的停機故障,可采用硬件復位或關掉數控機床總電源開關,然后再重新開機的方法進行排除。NC復位、PLC復位能使后繼操作重新開始,而不會破壞有關軟件和正常的處理結果,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,可能會使數據全部丟失,應注意保護不想清除的數據。33295-04三、參數(機床數據)檢查法數控系統中存入的參數值是機床出廠時通過調整確定的,系統參數是確定系統功能的依據,影響著數控機床的性能。參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。33295-04數控系統一般都具有單步執行程序功能,這個功能常用于調試加工程序。當執行加工程序出現故障時,采用單步執行程序可

11、快速確認故障點,從而排除故障。四、單步執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,就是將數控系統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、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,然后啟動數控系統運行這個功能測試程序,用它來檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性,從而快速判斷系統哪個功能不良,進而判斷出故障發生的可能原因。本方法對于長期閑置的數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多次運行功能測試程

12、序,診斷系統運行的穩定性。33295-04例4-3配FANUC-7CM數控系統的臥式加工中心。圖4-12功能程序測試流程圖33295-04實訓四設置機床參數一、實訓目的1)了解機床參數在數控機床調試中的應用。2)設置機床參數的操作方法。二、實訓設備RS-SY-0i C/0i mate C數控機床綜合實訓系統。三、實訓相關知識1.主要參數的分類33295-042.有關基本功能的參數(8030、8031、8032、8033、8034的含義,其他參數可查看FANUC 0i參數使用說明書)(1)確定數據控機床總控制軸數設定參數8130設定了此參數后,要切斷一次電源。 數據形式:字節形。用途:設定CNC

13、總控制軸數。數據范圍:24。車床:2;銑床:3或4。本次實訓操作:8130=3。33295-04(2)設定參數8131設定了此參數后,要切斷一次電源。 數據形式: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。本次實訓操作:8131=00000001(兩位數)。33295-04(3)設定參數8132設定了此參數后,要切斷一次電源。 數據形式: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。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和縮放功能。33295-04(4)設定參數8133設定了此參數后,要切斷一次電源。 數據形式: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。本次實訓操作:8133=0000001。33295-04(5)設定使用圖形對話編程功

15、能參數8134設定了此參數時,要切斷一次電源。 數據形式:位形。#0 IAP是否使用圖形對話編程功能。0:不使用;1:使用。本次實訓操作:8134=00000001。33295-04四、實訓內容1)顯示參數。2)用MDI設定參數。3)設置數控機床基本功能參數。33295-041.顯示參數五、實訓步驟2.用MDI設定參數3.設置數控機床基本功能參數(8130813181338134)33295-04實訓五FANUC數控系統與計算機的通信(數據的備份與恢復)一、實訓目的掌握FANUC 0i C/0i mate C系統的數據傳輸方法。二、實訓設備1)RS-SY-0i C/0i mate C數控機床綜

16、合實訓系統。2)PC計算機(內存中有與數控系統通信的傳輸軟件)及RS232串行通信電纜。33295-04三、實訓相關知識1.數控系統有關RS232接口的參數2.RS232串行通信電纜的連接33295-04四、實訓內容1)設定輸入/輸出用參數。2)輸出CNC參數。3)輸入CNC參數。4)輸出零件程序。5)輸入零件程序。33295-04五、實訓步驟1.設定輸入/輸出用參數2.輸出CNC參數3.輸入CNC參數4.輸出零件程序5.輸入零件程序33295-04一、實訓目的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、實訓設備1)RS-SY-0i C/0i mate C數控機床綜合實訓系統。2)位置測量儀器。實訓六設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伺服系統的檢測和反饋信號是絲杠的旋轉角度(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