畢業(yè)設(shè)計(jì)trouble analysis of certain model computer numerical control system

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論3</b></p><p><b>　　1.1概述3</b></p><p>　　1.2數(shù)控機(jī)床故障診斷原則3</p><p>　　1.3數(shù)控機(jī)床故障診斷方法4</p>

2、<p>　　2 參考點(diǎn)報(bào)警類故障分析6</p><p>　　2.1數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的必要性6</p><p>　　2.2數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的方式6</p><p>　　2.2.1柵格法6</p><p>　　2.2.2磁開關(guān)法7</p><p>　　2.3數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障診斷與分析7<

3、;/p><p>　　2.4回參考點(diǎn)故障實(shí)例分析10</p><p>　　2.4.1回零動(dòng)作過程異常，無法找到零點(diǎn)10</p><p>　　2.4.2回零動(dòng)作過程正常，所回零點(diǎn)不準(zhǔn)確10</p><p>　　3.系統(tǒng)電源單元故障分析12</p><p>　　3.1電源單元輸入電路工作原理12</p>

4、<p>　　3.1.1 輸入的主電路13</p><p>　　3.1.2 輸入的控制電路13</p><p>　　3.1.3 電壓監(jiān)控和調(diào)整電路13</p><p>　　3.2 電源單元輸出工作原理14</p><p>　　3.3 電源單元故障分析15</p><p>　　3.3.1 電源單元無法接

5、通的故障分析15</p><p>　　3.3.2 電源單元熔斷器熔斷故障的分析15</p><p>　　4 數(shù)控機(jī)床無報(bào)警故障分析18</p><p>　　4.1無報(bào)警故障發(fā)生原因18</p><p>　　4.2無報(bào)警故障實(shí)例分析19</p><p><b>　　5 總 結(jié)21</b>

6、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p>　　附錄:英文資料及中文翻譯23</p><p><b>　　致 謝43</b></p><p>　　Trouble Analysis of Certain Model Computer Numerical Contro

7、l System</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　CNC machine tool is a mechatronics kind automatic product which adopts the computer with new technology. The numerical control lathe has be

8、en used widely, because it can manufacat complicated shape and it has higher accuracy,good flexibility and higher efficiency. As CNC machine tool has advantage techniques and complicated composition, it go wrong easily a

9、nd many trouble diagnosis and removing difficultly. So CNC system analysis is good for improving mechine tool utilization and equipment life-</p><p>　　Tthesis has analyzed the troubles of several kinds of CN

10、C system applicant widely. A large number of materials were browsed in early stage and overal design plan are confirmed according to the request of tast book.</p><p>　　In the thesis, it detailed back to refe

11、rence point priciple and method and power unit work principle, recommended the numerical control lathe trouble diagnosis principle and method. It introduces three kinds of troubles such as back to reference troubles, pow

12、er unit troubles and no alarm troubles. It analyzed emphatically the trouble reason and solution, has enumerated the typical trouble analyis process and treatment method.</p><p>　　Key wards: CNC system, trou

13、ble analyis ,trouble diagnosis, no alarm troubles</p><p>　　數(shù)控機(jī)床幾類典型故障分析</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是一種采用計(jì)算機(jī)技術(shù)新型的自動(dòng)化機(jī)床，是機(jī)電一體化的產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床加工精度高、柔性好、效率高、可以加工形狀非常復(fù)雜的工件，

14、得到了廣泛應(yīng)用。由于數(shù)控機(jī)床技術(shù)先進(jìn)構(gòu)成復(fù)雜，設(shè)備容易出現(xiàn)問題，并且很多問題診斷、排除的難度都比較大。因此數(shù)控系統(tǒng)故障分析對提高數(shù)控機(jī)床的利用率和延長設(shè)備壽命有很大幫助。</p><p>　　論文針對目前應(yīng)用較為廣泛的幾種數(shù)控系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析，在論文的前期翻閱了大量的資料，根據(jù)任務(wù)書的要求確定了論文總體思路。</p><p>　　在論文中對回參考點(diǎn)原理、回零方式及電源單元工作原理進(jìn)行說明

15、，介紹了數(shù)控機(jī)床故障診斷原則和診斷方法，重點(diǎn)介紹了回參考點(diǎn)故障、電源單元故障和無報(bào)警故障等三類故障。著重分析了故障產(chǎn)生原因和解決方法，列舉了典型故障的分析過程和處理方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)，故障分析，故障診斷，無報(bào)警故障</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p><b>　　1.1概述<

16、;/b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化機(jī)床自動(dòng)化技術(shù)，及伺服驅(qū)動(dòng)、精密測量和精密機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域的新技術(shù)成果， 是將現(xiàn)代技術(shù)和高科技知識集于一體的機(jī)、電、液、控技術(shù)設(shè)備，具有技術(shù)密集和知識密集的特點(diǎn)，有較高自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床技術(shù)是一門新興的工業(yè)控制技術(shù)。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床適應(yīng)性強(qiáng)；加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效益高：能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)；經(jīng)濟(jì)性能好；

17、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。因此，其在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中處于越來越重要的地位。</p><p>　　我國現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)品種極其繁多，既有國產(chǎn)的各檔數(shù)控系統(tǒng)，也有來自世界各國的系統(tǒng)。如FANUC O—TC，0—TD系統(tǒng)，西門子810、820、880系統(tǒng)，三菱系統(tǒng)，華中系統(tǒng)，廣州數(shù)控，等等。各型系統(tǒng)復(fù)雜程度參差不齊，功能各異，結(jié)構(gòu)樣式也不一樣。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的廣泛運(yùn)用是制造業(yè)提

18、高設(shè)備技術(shù)水平的有效手段，也是制造業(yè)發(fā)展的必由之路。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心所在，它的可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行。也就是說，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)故障發(fā)生后，如何迅速診斷故障出處并解決問題使其恢復(fù)正常，是提高數(shù)控機(jī)床設(shè)備使用率的迫切要求。在維修數(shù)控系統(tǒng)過程中，故障的診斷是否遵循一定的規(guī)律和方法? 如何在諸多故障現(xiàn)象當(dāng)中，捕捉到故障病因的癥結(jié)所在?這對提高機(jī)床的使用率，提高系統(tǒng)的有效度，提高數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)，是很重要的。<

19、;/p><p>　　下面以接觸較多、使用較廣泛的系統(tǒng)為背景，淺談數(shù)控系統(tǒng)故障分析的一般方法。</p><p>　　1.2數(shù)控機(jī)床故障診斷原則</p><p>　　1.先外部后內(nèi)部。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，故其故障的發(fā)生也由三者綜合反映出來。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會(huì)擴(kuò)大故障,使機(jī)床喪失精度，降低性能。</p

20、><p>　　2.先機(jī)械后電氣。一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先排除機(jī)械性的故障,往往可以達(dá)到事半功倍的效果。</p><p>　　3.先靜后動(dòng)。先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)下,通過了解、觀察測試、分析確認(rèn)為非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測試，查找故障。而對破壞性故障,必須先排除危險(xiǎn)后，方可通電。</p>

21、<p>　　4.先簡單后復(fù)雜。當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋，一時(shí)無從下手時(shí),應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度較大的問題也可能變得容易了。</p><p>　　1.3數(shù)控機(jī)床故障診斷方法</p><p>　　1.直觀法。這是一種最基本、最簡單的方法。維修人員通過對故障發(fā)生的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的認(rèn)真觀察，可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊上。這往往要

22、求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及綜合判斷能力。</p><p>　　2.參數(shù)診斷。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是經(jīng)過一系列試驗(yàn)、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)，這些直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。參數(shù)通常是存放在存儲(chǔ)器中。一旦電池電量不足或由于外界的某種干擾等因素，會(huì)使個(gè)別參數(shù)丟失或變化，使系統(tǒng)發(fā)生混亂機(jī)床無法正常工作。通過核對、修正參數(shù)，就能將故障排除。因此，當(dāng)機(jī)床長期閑置之后啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，無緣無故地出現(xiàn)不正常現(xiàn)象或有故障而無報(bào)警時(shí)，就應(yīng)根據(jù)

23、故障特征，檢查和校對有關(guān)參數(shù)。</p><p>　　3.交換法。這是現(xiàn)場判斷故障簡單易行的常用方法之一。交換法是在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、模板、集成電路芯片或元器件換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷電路板或芯片一級。</p><p>　　4.自診斷功能法。故障自診斷功能是數(shù)控系統(tǒng)一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，它的強(qiáng)弱是評價(jià)系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)

24、一旦發(fā)生故障，借助系統(tǒng)的自診斷功能，往往可以迅速、準(zhǔn)確查明原因并確定故障部位。這個(gè)方法是當(dāng)前維修中最常用、最有</p><p><b>　　效的方法。</b></p><p><b>　　自診斷方法有3種。</b></p><p>　?。?）開機(jī)自診斷。每當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)通電開始，系統(tǒng)內(nèi)部自診斷軟件對系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和控制軟件

25、，如數(shù)控裝置中的CPU、PAM、ROM等芯片，MDI、CRT、I／O等模塊及監(jiān)控軟件、系統(tǒng)軟件等逐個(gè)進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果顯示在CRT上。開機(jī)自診斷通常需一分鐘左右的時(shí)間。一旦檢測通不過，即在CRT上顯示報(bào)警信息或報(bào)警號，指出哪個(gè)部分發(fā)生故障。</p><p>　?。?）在線診斷。系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行內(nèi)部診斷程序，對系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其他外部設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)測試和檢查，并及時(shí)顯

26、示有關(guān)故障信息。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會(huì)停止。</p><p>　?。?）離線診斷。也稱脫線診斷。當(dāng)CNC系統(tǒng)故障或要判定系統(tǒng)是否真有故障時(shí)，將數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床脫離作檢查，以便對故障作進(jìn)一步定位，力求把故障定位在盡可能小的范圍內(nèi)。</p><p>　　5.對比法。是以正確的電壓、電平或波形與異常的相比較來尋找故障部位。有時(shí)還可以將正常部分試驗(yàn)性地造成“故障”或報(bào)警(如斷開連線、拔去組件

27、)，看其是否和相同部分產(chǎn)生的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。</p><p>　　6.敲擊法。如果數(shù)控系統(tǒng)的故障若有若無，這時(shí)可用敲擊法檢查出故障所在部位。這種若有若無的故障多是由于虛焊或接觸不良引起的，當(dāng)用絕緣物輕輕敲擊有虛焊或接觸不良的疑點(diǎn)處，故障肯定會(huì)重復(fù)再現(xiàn)。</p><p>　　7.局部升溫法。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過長期運(yùn)行后元器件均要老化，性能變壞。當(dāng)它們尚未完全損壞時(shí)，出現(xiàn)的故障會(huì)變得時(shí)

28、隱時(shí)現(xiàn)。這時(shí)可用熱吹風(fēng)機(jī)或電烙鐵等對被懷疑的元器件進(jìn)行局部升溫，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。</p><p>　　8.原理分析法。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析出各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)(如電壓值或波形等)，然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀對其進(jìn)行測量、分析和比較，從而對故障進(jìn)行定位。</p><p>　　9.隔離法。有些故障，如運(yùn)動(dòng)爬行、抖動(dòng)等，當(dāng)一時(shí)難以區(qū)分是數(shù)控

29、部分還是伺服部分或是機(jī)械部分故障造成時(shí)，常采用隔離法。將電機(jī)分離，數(shù)控與伺服分離，位置閉環(huán)分離作開環(huán)處理。這樣能將復(fù)雜的問題化為簡單，較快地找到故障的原因。</p><p>　　1O.更新建立法。當(dāng)CNC或PLC裝置由于電網(wǎng)干擾，或其他偶然原因發(fā)生異常情況或死機(jī)時(shí)，應(yīng)清除有關(guān)內(nèi)存區(qū)，重新進(jìn)行冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)。并對CNC參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，便可排除故障。</p><p>　　除上述方法外，還有電

30、壓拉偏法、軟件檢測法等多種方法。這些檢查方法各有特點(diǎn)，在處理故障時(shí)，可按不同情況靈活應(yīng)用或數(shù)種方法結(jié)合使用，逐漸縮小故障可疑范圍，找出故障所在。</p><p>　　2 參考點(diǎn)報(bào)警類故障分析</p><p>　　2.1數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的必要性</p><p>　　數(shù)控機(jī)床位置檢測裝置如果采用絕對編碼器時(shí),由于系統(tǒng)斷電后位置檢測裝置靠電池來維持坐標(biāo)值的記憶，所以機(jī)床

31、開機(jī)時(shí),不需要進(jìn)行返回參考點(diǎn)的操作。目前，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用增量編碼器作為位置檢測裝置，系統(tǒng)斷電后，工件坐標(biāo)系的坐標(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)床首次開機(jī)后要進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作。</p><p>　　返回參考點(diǎn)的好處如下。</p><p>　　1.系統(tǒng)通過參考點(diǎn)來確定機(jī)床的原點(diǎn)位置，以正確建立機(jī)床坐標(biāo)系。</p>&l

32、t;p>　　2.可以消除絲杠間隙的累計(jì)誤差及絲杠螺距誤差補(bǔ)償對加工的影響。</p><p>　　2.2數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的方式</p><p>　　數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的方式常用的有以下兩種,既柵格法和磁開關(guān)法.下面來對兩種回參考點(diǎn)的方法與原理做一下簡要的敘述.</p><p><b>　　2.2.1柵格法</b></p>&

33、lt;p>　　這是數(shù)控機(jī)床回零的主要方式，使用脈沖編碼器或光柵尺回零。根據(jù)檢測元件計(jì)量方式的不同分為絕對柵格法回零和增量柵格法回零。</p><p>　　1.絕對柵格法。機(jī)床只在首次開機(jī)調(diào)試時(shí)進(jìn)行回零操作調(diào)整，同時(shí)系統(tǒng)后備存儲(chǔ)器記錄零點(diǎn)位置信息，此后開機(jī)不必再回零操作。</p><p>　　2.增量柵格法。機(jī)床開機(jī)均必須進(jìn)行回零操作，動(dòng)作過程一般有4種形式：① 手動(dòng)方式下坐標(biāo)軸高速(

34、V1)靠近零點(diǎn)，接近零點(diǎn)便啟動(dòng)回零操作，系統(tǒng)控制坐標(biāo)軸以低速(V2)繼續(xù)向零點(diǎn)移動(dòng)，觸發(fā)零點(diǎn)開關(guān)后，系統(tǒng)開始查詢檢測元件發(fā)出的零標(biāo)志脈沖，系統(tǒng)收到零標(biāo)志脈沖后發(fā)出柵格脈沖控制信號控制回零軸制動(dòng)，同時(shí)位移計(jì)數(shù)器清零，此時(shí)回零軸所處位置就是數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系零點(diǎn)，回零結(jié)束；②坐標(biāo)軸先高速(V1)靠近零點(diǎn)，觸發(fā)零點(diǎn)開關(guān)后，系統(tǒng)控制坐標(biāo)軸以低速(V2)繼續(xù)向零點(diǎn)移動(dòng)，越過零點(diǎn)開關(guān)后，系統(tǒng)開始查詢零標(biāo)志脈沖，后續(xù)動(dòng)作同① ；③ 坐標(biāo)軸先高速(V1)

35、靠近零點(diǎn)，觸發(fā)零點(diǎn)開關(guān)后，系統(tǒng)控制坐標(biāo)軸制動(dòng)，然后以速度(V2)反向移動(dòng)，系統(tǒng)開始查詢零標(biāo)志脈沖，后續(xù)動(dòng)作同① ；④坐標(biāo)軸先高速(V1)靠近零點(diǎn)，觸發(fā)零點(diǎn)開關(guān)后，坐標(biāo)軸制動(dòng)停止，然后以微速(v3)反向移過零點(diǎn)開關(guān)，又以速度(v2)向零點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)零點(diǎn)開關(guān)再次被觸發(fā)后，系統(tǒng)開始查詢零標(biāo)志脈沖，后續(xù)動(dòng)作同① 。</p><p><b>　　2.2.2磁開關(guān)法</b></p><

36、p>　　磁開關(guān)法回參考點(diǎn)的原理是在機(jī)械本體上安裝磁鐵及磁感應(yīng)原點(diǎn)開關(guān)或者接近開關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)或者接近開關(guān)檢測到原點(diǎn)信號后，伺服電動(dòng)機(jī)立即停止運(yùn)行，該停止點(diǎn)被定義為原點(diǎn)。</p><p>　　磁開關(guān)法回原點(diǎn)的特點(diǎn)是軟件幾硬件簡單，但原點(diǎn)位置隨著伺服電動(dòng)機(jī)速度的變化而成比例地漂移，即原點(diǎn)不穩(wěn)定，因此，目前大多數(shù)機(jī)床采用柵點(diǎn)法回原點(diǎn)。</p><p>　　2.3數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障診斷與

37、分析</p><p>　　當(dāng)數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，首先應(yīng)由簡單到復(fù)雜，進(jìn)行全面檢查。先檢查原點(diǎn)減速擋塊是否松動(dòng)、減速開關(guān)固定是否牢固、開關(guān)是否損壞，若無問題，應(yīng)進(jìn)一</p><p>　　圖1數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障診斷流程</p><p>　　步用千分表或激光測量儀檢查機(jī)械相對位置的漂移量、檢查減速開關(guān)位置與原點(diǎn)之間的位置關(guān)系，然后檢查伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)量、指令倍

38、率比(CMR)及檢測倍乘比(DMR)，再檢查回原點(diǎn)快速進(jìn)給速度的參數(shù)設(shè)置及接近原點(diǎn)的減速速度的參數(shù)設(shè)置。數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)不穩(wěn)定，不但會(huì)直接影響零件加工精度，對于加工中心機(jī)床，還會(huì)影響到自動(dòng)換刀。數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)出現(xiàn)的故障大多出現(xiàn)在機(jī)床側(cè)，以硬件故障居多，但隨著機(jī)床元器件的老化，軟故障也時(shí)而發(fā)生，下面介紹幾種數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障及其對策。圖1所示，為數(shù)控機(jī)床會(huì)參考點(diǎn)故障診斷流程框圖。</p><p>　　1.機(jī)床能

39、夠執(zhí)行返回參考點(diǎn)操作，回參考點(diǎn)綠燈亮。但返回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)停止位置漂移，且沒有報(bào)警產(chǎn)生</p><p>　　該故障一般有兩種情況：</p><p>　　(1)機(jī)床開機(jī)后首次手動(dòng)回參考點(diǎn)時(shí)，偏離參考點(diǎn)一個(gè)或幾個(gè)柵格距離，以后每次進(jìn)行回參考點(diǎn)操作所偏離的距離是一定的。一般造成這種故障的原因是減速塊位置不正確；減速塊的長度太短或參考點(diǎn)用的接近開關(guān)的位置不當(dāng)。該故障一般在機(jī)床首次安裝調(diào)試后或大修后發(fā)

40、生，可通過調(diào)整減速塊的位置或接近開關(guān)的位置來解決，或者通過調(diào)整回參考點(diǎn)快速進(jìn)給速度、快速進(jìn)給的時(shí)間常數(shù)來解決。</p><p>　　(2)偏離參考點(diǎn)任意位置，即偏離一個(gè)隨機(jī)值或出現(xiàn)微小偏移，且每次進(jìn)行回參考點(diǎn)操作所偏離的距離不等。這種故障可考慮下列因素并實(shí)施相應(yīng)對策：外界干擾，如電纜屏蔽層接地不良，脈沖編碼器的信號線與強(qiáng)電電纜靠得太近；脈沖編碼器或光柵尺的電源電壓太低(低于4.75V)或有故障；速度控制單元控制板

41、不良；進(jìn)給軸與伺服電機(jī)之間的聯(lián)軸器松動(dòng)；電纜連接器接觸不良或電纜損壞?？上攵瑪?shù)控機(jī)床發(fā)生這類故障對用戶來說是最可怕的，因?yàn)閷τ谶M(jìn)行批量加工生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，若機(jī)床每天所進(jìn)行的回參考點(diǎn)操作所定位的位置不穩(wěn)定，機(jī)床加工時(shí)的工件坐標(biāo)系會(huì)隨每次進(jìn)行回參考點(diǎn)操作參考點(diǎn)的漂移而產(chǎn)生漂移，機(jī)床所加工的批量零部件尺寸精度會(huì)出現(xiàn)不一致現(xiàn)象，而且極易造成批量廢品。</p><p>　　2.機(jī)床在返回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)出超程報(bào)警(OVER

42、TROVERL+×或+Y或+Z)，回參考點(diǎn)綠燈不亮，數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)“NOTREADY”狀態(tài)，機(jī)床回參考點(diǎn)失敗</p><p>　　該故障由于存在報(bào)警，機(jī)床不會(huì)執(zhí)行任何程序，不會(huì)出現(xiàn)上述加工件批量廢品現(xiàn)象。這種故障一般有四種情況：</p><p>　　(1)機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)無減速動(dòng)作，一直運(yùn)動(dòng)到觸及限位開關(guān)超程而停機(jī)。這種情況是因?yàn)榉祷貐⒖键c(diǎn)減速開關(guān)失效，開關(guān)接觸壓下后不能復(fù)位，或減速

43、擋塊松動(dòng)而位移，機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)零點(diǎn)脈沖不起作用，致使減速信號沒有輸入到數(shù)控系統(tǒng)。解除機(jī)床的坐標(biāo)超程應(yīng)使用“超程解除”功能按鈕，并將機(jī)床移回行程范圍以內(nèi)，然后應(yīng)檢查回參考點(diǎn)減速開關(guān)是否松動(dòng)及相應(yīng)的行程開關(guān)減速信號線是否有短路或斷路現(xiàn)象。</p><p>　　(2)返回參考點(diǎn)過程中有減速，但以低速移動(dòng)到觸及限位開關(guān)而停機(jī)，返回參考點(diǎn)失敗?？赡茉蛴校簻p速后，返回參考點(diǎn)標(biāo)記指定的基準(zhǔn)脈沖不出現(xiàn)。其中一種可能是編碼器或光

44、柵在返回基準(zhǔn)點(diǎn)操作中沒有發(fā)出返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖信號，或返回基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記失效，或檢測系統(tǒng)硬件故障，對返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖信號無識別和處理能力；另一種可能是減速開關(guān)與返回參考點(diǎn)標(biāo)記位置錯(cuò)位，減速開關(guān)復(fù)位后，未出現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記，如表1所示。這種情況應(yīng)拆開編碼器或光柵進(jìn)行檢查(最好請傳感器專業(yè)人員檢查，嚴(yán)禁隨便拆卸)，可能是編碼器或光柵內(nèi)出現(xiàn)油污，導(dǎo)致零標(biāo)志信號脈沖丟失所致。</p><p>　　表1 返回參考點(diǎn)示意圖</p&g

45、t;<p>　　(3)返回參考點(diǎn)過程中有減速，且有返回參考點(diǎn)標(biāo)記指定的回基準(zhǔn)脈沖出現(xiàn)后的制動(dòng)到零速時(shí)的過程，但未到參考點(diǎn)就觸及限位開關(guān)而停機(jī)，返回參考點(diǎn)失敗。該故障是由于返回參考點(diǎn)的返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖被超越后，坐標(biāo)軸未移動(dòng)到指定距離就觸及限位開關(guān)。這種情況應(yīng)仔細(xì)檢查減速開關(guān)與零位信號開關(guān)的位置關(guān)系，或者檢查編碼器與光柵的基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖出現(xiàn)的時(shí)序。</p><p>　　(4)機(jī)床在返回基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，發(fā)出“未返回參

46、考點(diǎn)”報(bào)警，機(jī)床不執(zhí)行返回參考點(diǎn)動(dòng)作，其原因可能是因改變了設(shè)定參數(shù)所致。出現(xiàn)這種情況應(yīng)考慮檢查數(shù)控機(jī)床的如下參數(shù)：①指令倍率比(CMR)是否設(shè)為零；②檢測倍乘比(DMR)是否設(shè)為零；③ 回參考點(diǎn)快速進(jìn)給速度是否設(shè)為零；④接近原點(diǎn)的減速速度是否設(shè)為零等；⑤機(jī)床操作面板快速倍率開關(guān)及進(jìn)給倍率開關(guān)是否設(shè)置了0％檔。</p><p>　　2.4回參考點(diǎn)故障實(shí)例分析</p><p>　　2.4.1回

47、零動(dòng)作過程異常，無法找到零點(diǎn)</p><p>　　例1 一臺(tái)FANUC-0M立式加工中心，Y軸有回零動(dòng)作，但找不到零點(diǎn)，系統(tǒng)報(bào)警顯示回零錯(cuò)誤。</p><p>　　分析處理：機(jī)床Y軸能進(jìn)行回零操作，說明控制、伺服系統(tǒng)基本無問題，檢查和回零操作有關(guān)的元器件，安裝位置、狀態(tài)均正常，觀察I／O接口狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)脈沖輸入口無信號，最終確認(rèn)測量元件—— 脈沖編碼器損壞，無法發(fā)出零點(diǎn)脈沖信號，更換后，

48、故障消失。</p><p>　　這類回零故障產(chǎn)生的原因有：①零點(diǎn)開關(guān)損壞(未給出系統(tǒng)減速信號)，致使回零軸高速通過零點(diǎn)；②檢測元件損壞(未給出零標(biāo)志脈沖信號)，致使系統(tǒng)零點(diǎn)查詢失?。虎劢涌陔娐窊p壞(系統(tǒng)接收不到零點(diǎn)開關(guān)、零點(diǎn)脈沖信號)。可重點(diǎn)檢查零點(diǎn)開關(guān)、檢測元件以及接口電路的工作狀態(tài)。</p><p>　　2.4.2回零動(dòng)作過程正常，所回零點(diǎn)不準(zhǔn)確</p><p>

49、;　　例2 一臺(tái)使用西門子SINUMERIK 840C系統(tǒng)的數(shù)控車削單元，z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定，系統(tǒng)無報(bào)警顯示。</p><p>　　分析處理：檢查機(jī)床回零動(dòng)作、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)間隙、系統(tǒng)的控制脈沖及伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性均正常。再檢查其回零機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)開關(guān)軸部壓塊緊固螺釘松動(dòng)，壓塊移動(dòng)，導(dǎo)致回零無規(guī)律漂移，z軸位移尺寸超差，工件報(bào)廢。調(diào)整緊固</p><p><b>　

50、　壓塊后，故障消失。</b></p><p>　　例3 某配套FUNUC 0MD系統(tǒng)的立式加工中心，回參考點(diǎn)過程中出現(xiàn)ALM520和Y軸過行程報(bào)警。</p><p>　　分析處理:經(jīng)檢查,機(jī)床回參考點(diǎn)減速開關(guān)以及CNC的信號輸入均正常，因此初步分析原因是由于參數(shù)設(shè)定不當(dāng)引起的鼓掌。</p><p>　　仔細(xì)觀察Y軸回參考點(diǎn)動(dòng)作過程，發(fā)現(xiàn)回參考點(diǎn)減速開關(guān)未

51、壓到，CNC就出現(xiàn)了ALM520報(bào)警，ALM520報(bào)警的意義是:機(jī)床到達(dá)軟件限位位置，既機(jī)床移動(dòng)距離值超過了系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的軟件行程極限值。此類故障可以通過重新設(shè)定參數(shù)進(jìn)行解決，處理方法如下:</p><p>　　(1)將機(jī)床運(yùn)行到正常位置，進(jìn)行手動(dòng)回參考點(diǎn)，并利用手動(dòng)方式壓上回參考點(diǎn)尖速開關(guān)，進(jìn)行回參考點(diǎn)，驗(yàn)證回參考點(diǎn)動(dòng)作的正確性。</p><p>　　(2)在回參考點(diǎn)動(dòng)作確認(rèn)正確后，通過

52、MDI/CRT面板,修改軟件限位參數(shù)(為了方便可以直接將其改為最大值±99999999)。</p><p>　　(3)再次執(zhí)行正常的手動(dòng)回參考點(diǎn)操作，機(jī)床到達(dá)參考點(diǎn)定位停止。</p><p>　　(4)恢復(fù)軟件限位參數(shù)(由±99999999改回原參數(shù)值)。</p><p>　　(5)再次執(zhí)行正常的手動(dòng)回參考點(diǎn)操作，機(jī)床動(dòng)作正常，報(bào)警消除。<

53、/p><p>　　這類回零故障產(chǎn)生的原因有：①零點(diǎn)開關(guān)位置不當(dāng)，使真正零點(diǎn)脈沖出現(xiàn)在回零減速過程中，系統(tǒng)查詢速度<坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)速度，丟失當(dāng)前零點(diǎn)脈沖信號，當(dāng)下一個(gè)零點(diǎn)脈沖出現(xiàn)才減速停下，所停位置超過零點(diǎn)；②機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)間隙產(chǎn)生漂移現(xiàn)象，所</p><p>　　停位置小距離偏離零點(diǎn)；③參數(shù)設(shè)置不當(dāng)(諸如位移計(jì)數(shù)器、回零操作速度、柵格屏蔽量及零點(diǎn)偏移量等)，所停位置偏離零點(diǎn)?？芍攸c(diǎn)檢查零點(diǎn)開關(guān)

54、、回零軸壓塊位置、機(jī)械結(jié)構(gòu)間隙狀態(tài)和回零參數(shù)。</p><p>　　處理機(jī)床回零故障應(yīng)先搞清其回零方式，根據(jù)故障現(xiàn)象本著由簡到難，由外到內(nèi)，由機(jī)械部分到電氣部分的原則進(jìn)行。</p><p>　　3.系統(tǒng)電源單元故障分析</p><p>　　在維修過程中，如能完整地掌握系統(tǒng)電源單元的電路工作原理與性能，對數(shù)控機(jī)床的維修，特別是解決系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)故障有很大的幫助。下面以

55、FANUC-OC/OD系統(tǒng)為例,分析電源單元的工作原理、故障產(chǎn)生的原因及診斷方法。</p><p>　　FANUCOC/OD系統(tǒng)中，比較多地采用輸入單元與電源集成一體的電源控制模塊AI,其輸入單元的控制線路與電源電路均安裝在同一模塊中。主要由電源單元的輸入電路和輸出電路組成。</p><p>　　3.1電源單元輸入電路工作原理</p><p>　　電源單元AI輸入電

56、路包括輸入的主電路、輸入的控制電路及電壓監(jiān)控和調(diào)整電路等,如圖2所示。</p><p>　　3.1.1 輸入的主電路</p><p>　　熔斷器F11、F12實(shí)現(xiàn)電源單元的輸入側(cè)短路保護(hù)，壓敏電阻VS11用來防止輸入的浪涌電壓，繼電器觸點(diǎn)RY3、RY4控制交流200V輸入，電阻RF11（水泥電阻）用來限制電源起動(dòng)時(shí)電容的充電電流，電源單元起動(dòng)后，通過雙向晶閘管TA11短接掉電阻RF11。D

57、S11為輸入的整流塊，C12、C13為濾波電容，Q14、Q15為開關(guān)調(diào)整管（場效應(yīng)管），二極管D33、D34用來保護(hù)兩個(gè)場效應(yīng)管Q14、Q15。</p><p>　　外部電源（AC200V/50Hz）由輸入端子CP1輸入，經(jīng)過電源單元內(nèi)部的整流和濾波電路后輸入直流電壓（約300V），再經(jīng)過開關(guān)調(diào)整管變成脈寬可調(diào)整的方波（+V/-V）輸入到開關(guān)變壓器T14D的輸入側(cè)。</p><p>　　當(dāng)

58、電源單元起動(dòng)后（即繼電器觸點(diǎn)RY3、RY4閉合后），電源單元輸出端子CP2輸出AC200V。</p><p>　　3.1.2 輸入的控制電路</p><p>　　控制電路的電源電壓是有電源單元內(nèi)部輔助開關(guān)電源MI經(jīng)半波整流電路(二極管VD1)、濾波電路（電容C2）、穩(wěn)壓電路（調(diào)整管V2、穩(wěn)壓管ZD1）輸出的直流電壓DC24V。當(dāng)電源單元輔助控制電路正常時(shí)，電源單元指示燈（綠色發(fā)光二極管PI

59、L）亮。</p><p>　　如果電源單元的控制端子CP3的OFF-COM端子接電源的停止按鈕（常閉點(diǎn)），ON-COM端子接電源的其動(dòng)按鈕（常開點(diǎn)），當(dāng)按下電源的起動(dòng)按鈕（機(jī)床面板為NC準(zhǔn)備開關(guān)）后，繼電器RY2、RY3和RY4的控制電路，電源的主電路停止工作。</p><p>　　當(dāng)電源內(nèi)部檢測出故障時(shí)，通過電壓監(jiān)控電路是故障輸出繼電器RY12獲電動(dòng)作，RY12的常開點(diǎn)閉合，單向晶閘管觸

60、發(fā)CR1導(dǎo)通，繼電器RY1獲電動(dòng)作，RY1的常開點(diǎn)斷開，切斷繼電器RY2、RY3、RY4的控制電路，電源的主電路停止工作，同時(shí)電源單元的故障指示燈（紅色發(fā)光二極管ALM）亮。</p><p>　　電源單元的控制端子FA-FB為電源內(nèi)部報(bào)警輸出信號端子，一般用于控制電源單元的輸入接觸器線圈（AI電源單元可以 ）?？刂贫俗覣L-COM為電源單元的外部故障輸入信號端子，當(dāng)AL-COM接通后，電源單元內(nèi)部繼電器RY5獲電

61、動(dòng)作，RY5的常開點(diǎn)閉合，通過內(nèi)部控制電路是繼電器RY12動(dòng)作，切斷繼電器RY2、RY3、RY4控制電路，電源主電路停止工作。</p><p>　　3.1.3 電壓監(jiān)控和調(diào)整電路</p><p>　　電壓監(jiān)控和調(diào)整電路的控制電源電壓是由電源單元內(nèi)部輔助開關(guān)電源輸出的24V直流電壓經(jīng)熔斷器F1、穩(wěn)壓電路（V3、ZD2）、濾波電容（C4）輸出的直流電壓15V。</p><p

62、>　　電壓監(jiān)控電路用來監(jiān)控電源單元輸出電壓+24V、+5V、+15V和-15V，當(dāng)電源單元輸出電壓波動(dòng)時(shí)，通過電壓監(jiān)控電路控制調(diào)整電路，從而控制調(diào)整管Q14、Q15的脈寬調(diào)制信號（PWM）來穩(wěn)定電源單元的輸出電壓。如果電源單元的輸出側(cè)出現(xiàn)短路故障時(shí)，電壓監(jiān)控電路發(fā)出故障控制信號是繼電器RY12動(dòng)作，切斷繼電器RY2、RY3、RY4控制電路，電源停止工作并發(fā)出報(bào)警信息。</p><p>　　3.2 電源單元

63、輸出工作原理</p><p>　　電源單元的輸出電路包括+24V、+24E、+15V、-15V和+5V直流電壓輸出電路，+24V是提供系統(tǒng)顯示裝置（單色顯示器CRT）的直流電源，+24E是提供系統(tǒng)PMC輸入信號控制的電源及系統(tǒng)內(nèi)部的控制電源。+15V、-15V是提供系統(tǒng)伺服控制的電源。+5V是提供系統(tǒng)CPU和檢測裝置（如電動(dòng)機(jī)編碼器）的控制電源。輸出電路如圖3所示。圖2中，DS12、DS13和DS14為電力二極管

64、，完成高頻整流輸出。單向晶閘管CR13、CR14、CR12和CR11實(shí)現(xiàn)電源單元輸出的高電壓、短路電流的保護(hù)控制。熔斷器F13實(shí)現(xiàn)+24V輸出側(cè)短路保護(hù)（如CRT電路短路），F(xiàn)14實(shí)現(xiàn)+24V輸出側(cè)短路保護(hù)（如機(jī)床側(cè)控制電路短路）</p><p>　　3.3 電源單元故障分析</p><p>　　3.3.1 電源單元無法接通的故障分析</p><p>　　圖3為SS

65、CK-20數(shù)控車床的電源單元連接圖。當(dāng)按下NC準(zhǔn)備按鈕SB2時(shí)，CRT無任何顯示且CRT的燈絲不亮。測量CRT的CP15無24V輸出，則說明電源單元沒工作，既系統(tǒng)電源無法接通。</p><p>　　當(dāng)電源狀態(tài)指示燈LED（綠色PIL）不亮?xí)r，則故障原因可能是外部AC輸入電路（CP1輸入）端故障、熔斷器F11、F12故障或輔助電路熔斷器F1故障。</p><p>　　當(dāng)電源單元狀態(tài)指示燈LE

66、D亮?xí)r（此時(shí)ALM故障狀態(tài)指示燈不亮），故障原因可能是CP3外部連接開關(guān)SB2、SB3、SQ20及接線故障，也可能是內(nèi)部電路RY2、RY3、RY4繼電器控制電路故障。</p><p>　　3.3.2 電源單元熔斷器熔斷故障的分析</p><p>　　當(dāng)電源單元指示燈和故障狀態(tài)指示燈都亮?xí)r，如果機(jī)床斷電再送電故障解除，則為電源單元受到外界的干擾所致。如果不能解除故障，則可能是電源單元輸出電壓

67、+5V、±15V、+24V直流電壓異?；騼?nèi)部電路故障。</p><p>　　1.熔斷器F11、F12熔斷故障分析。熔斷器F11、F12用來實(shí)現(xiàn)電源單元輸入側(cè)電路短路保護(hù)。當(dāng)F11、F12熔斷時(shí)，CRT不亮，電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM不亮。產(chǎn)生故障原因可能是：</p><p>　　(1)浪涌吸收器VS11故障。</p><p>　　(2)

68、整流塊DS11擊穿短路或電容C12、C13嚴(yán)重漏電。</p><p>　　(3)開關(guān)管Q14、Q15擊穿短路或保護(hù)二極管D33、D34開路。</p><p>　　(4)輔助電路短路（如開關(guān)管Q1擊穿短路）。</p><p>　　F11、F12的規(guī)格為A60-0001-0194（7.5）。</p><p>　　2.熔斷器F13熔斷故障分析。熔斷

69、器F13用來實(shí)現(xiàn)電源單元+24V的輸出冊短路保護(hù)。當(dāng)F13熔斷時(shí)，CRT不亮（CRT燈絲也不亮），電源單元狀態(tài)指示燈PIL和鼓掌狀態(tài)指示燈ALM都亮。產(chǎn)生故障原因可能是：</p><p>　　(1)CRT單元中可能發(fā)生短路或與之相連的+24V電源電纜發(fā)生短路。從電源單元上拔下CP15的插頭，系統(tǒng)重新上電，如果電源單元的報(bào)警燈（紅色指示燈ALM）不亮，且CP15端子有+24V輸出，則故障在系統(tǒng)顯示裝置CRT側(cè)。&l

70、t;/p><p>　　(2)電源單元內(nèi)部電路發(fā)生短路。從電源單元上拔下CP15的插頭，系統(tǒng)重新上電，如果電源單元的報(bào)警燈（紅色指示燈ALM）還亮，說明故障在電源單元的內(nèi)部，如二極管DS17擊穿短路或電容C74、C75嚴(yán)重漏電等。</p><p>　　F13的規(guī)格為A60L-0001-0075（3.2A）。</p><p>　　3.熔斷器F14熔斷故障分析。熔斷器F14用

71、來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部（各印制電路板單元）、電源單元內(nèi)部+24E電路及機(jī)床側(cè)信號控制輸入電路短路保護(hù)。當(dāng)F14熔斷時(shí)，CRT上將顯示系統(tǒng)“950”報(bào)警號，電源單元狀態(tài)指示燈PIL亮（故障狀態(tài)指示燈ALM不亮），系統(tǒng)主板故障指示燈L2亮。產(chǎn)生原因可能是：</p><p>　　(1)系統(tǒng)內(nèi)部+24E電路短路（包括電源單元內(nèi)部電路）。</p><p>　　(2)機(jī)床側(cè)+24E接線對地故障。</p&

72、gt;<p>　　可以通過拔開系統(tǒng)I/O板的所有電纜接頭后，測量系統(tǒng)+24E對地電阻，當(dāng)測量的電阻為0時(shí)，則故障在系統(tǒng)內(nèi)部+24E短路（需要更換相應(yīng)的印制電路板）。如果測量的電阻為100Ω左右時(shí)，則故障在機(jī)床側(cè)接線短路（詳細(xì)檢查機(jī)床側(cè)所有的+24E接線）。</p><p>　　F14的規(guī)格為A60-0001-0046（5A）。</p><p>　　4.熔斷器F1熔斷故障分析。

73、熔斷器F1實(shí)現(xiàn)電源單元內(nèi)部控制模塊及輔助調(diào)整電源電路短路保護(hù)。當(dāng)F1熔斷時(shí)，CRT不亮，電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM均不亮。產(chǎn)生原因可能是：</p><p>　　(1)電源單元調(diào)整電源電路短路，如Q3擊穿、ZD2擊穿、C4漏電或浪涌吸收器故障。</p><p>　　(2)電源單元內(nèi)部控制模塊短路。</p><p>　　F1的規(guī)格為A600-0001

74、-172（0.3）。</p><p>　　4 數(shù)控機(jī)床無報(bào)警故障分析</p><p>　　4.1無報(bào)警故障發(fā)生原因</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中都有故障自診斷功能，一般在發(fā)生故障時(shí)都有報(bào)警信息出現(xiàn)，按說明書中的故障處理方法檢查，大多數(shù)故障都能找到解決方法。但也有些故障既無報(bào)警，現(xiàn)象也不是很明顯，而且缺乏有關(guān)維修所需的資料。出現(xiàn)故障后如果稍不注意，會(huì)造成工

75、件批量報(bào)廢。由于故障發(fā)生時(shí)無任何硬件或軟件的報(bào)警顯示，分析診斷難度較大。例如：機(jī)床通電后，在手動(dòng)或自動(dòng)方式運(yùn)行X軸時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，無任何報(bào)警顯示；機(jī)床在自動(dòng)方式運(yùn)行時(shí)突然停止，而CRT顯示器上無任何報(bào)警顯示；在運(yùn)行機(jī)床某軸時(shí)發(fā)生異常聲響，一般也無故障報(bào)警顯示等。</p><p>　　對于無報(bào)警顯示故障，需根據(jù)故障發(fā)生的前后變化狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。例如:X軸在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，可首先判斷是數(shù)控部分故障還是伺服部分故

76、障。具體做法是：在手搖脈沖進(jìn)給方式中?？删鶆虻匦D(zhuǎn)手搖脈沖發(fā)生器。同時(shí)分別觀察比較CRT顯示器上X、Y與Z三軸進(jìn)給數(shù)字的變化速率。通常，如數(shù)控部分正常，三個(gè)軸的變化速率應(yīng)基本相同。從而可確定爬行故障是軸的伺服部分還是機(jī)械傳動(dòng)所造成。</p><p>　　誤差故障的現(xiàn)象較多，在各種設(shè)備上出現(xiàn)時(shí)的表現(xiàn)不一。造成數(shù)控機(jī)床中誤差故障但又無報(bào)警的情況，主要有幾種情況：</p><p>　　1.機(jī)床的

77、數(shù)控系統(tǒng)較簡單，在系統(tǒng)中對誤差沒有設(shè)置檢測，因此在機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)不能有報(bào)警顯示。</p><p>　　2.機(jī)床中出現(xiàn)的誤差情況不在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測的范圍內(nèi)，因此當(dāng)出現(xiàn)誤差時(shí)檢測不到，由于大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床使用的是半閉環(huán)系統(tǒng)，因此不能檢測到機(jī)床的實(shí)際位置。</p><p>　　3.絲杠與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)對故障發(fā)生的頻率和可能性不同，出現(xiàn)故障后現(xiàn)象也不同，有些尺寸只會(huì)向負(fù)方向增加，但有些正負(fù)方向變化

78、的可能性都會(huì)發(fā)生，根據(jù)修理中的各種情況，我們得出這樣的結(jié)論：聯(lián)軸器中間采用彈性聯(lián)接的基本上是負(fù)向增加的多，而中間使用鍵聯(lián)接的兩種故障均會(huì)發(fā)生。</p><p>　　4.機(jī)床的電氣系統(tǒng)中回零方式設(shè)置不當(dāng)，回零點(diǎn)不能保證一致，該種故障出現(xiàn)的誤差一般較小。除了一般的因減速開關(guān)不良造成故障外，回零時(shí)的減速距離太短也會(huì)使零點(diǎn)偏離。在有些系統(tǒng)中的監(jiān)控頁面中有“刪格量”一項(xiàng)，記錄并經(jīng)常核對可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。</p>

79、<p>　　5.伺服單元或主板問題以及其他問題也會(huì)引起機(jī)床誤差或尺寸不準(zhǔn)。</p><p>　　4.2無報(bào)警故障實(shí)例分析</p><p>　　查清這類故障的原因首先必須從各種表面現(xiàn)象中找出故障的真實(shí)情況，再從確認(rèn)的故障現(xiàn)象中找出發(fā)生的原因。全面地分析一個(gè)故障現(xiàn)象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前，首先必須了解以下情況。</p><p>　　1

80、.故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開機(jī)就出現(xiàn)的；</p><p>　　2.出現(xiàn)的次數(shù)，是第一次還是已多次發(fā)生；</p><p>　　3.確認(rèn)機(jī)床的加工程序不會(huì)有錯(cuò)；</p><p>　　4.其他人員有否對該機(jī)床進(jìn)行了修理或調(diào)整；</p><p>　　5.請修時(shí)的故障現(xiàn)象與現(xiàn)場的情況是否有差別。</p><p>　　例1 中

81、捷THY5640立式加工中心，在工作中發(fā)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速在500 r／min以下時(shí)主軸及變速箱等處有異常聲音。觀察電動(dòng)機(jī)的功率表發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的輸出功率不穩(wěn)定，指針擺動(dòng)很大。但使用1 201 r／min以上時(shí)異常聲音又消失。開機(jī)后，在無旋轉(zhuǎn)指令情況下，電動(dòng)機(jī)的功率表會(huì)自行擺動(dòng)，同時(shí)電動(dòng)機(jī)漂移自行轉(zhuǎn)動(dòng)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后制動(dòng)時(shí)間過長，機(jī)床無報(bào)警。</p><p>　　故障檢查與分析 根據(jù)查看到的現(xiàn)象，引起該故障的原因可能有主軸控制器

82、失控，機(jī)械變速器或電動(dòng)機(jī)上的原因也不能排除。由于拆卸機(jī)械部分檢查的工作量較大，因此先對電氣部分的主軸控制器進(jìn)行檢查?？刂破鳛槲鏖T子6SC-6502。首先檢查控制器中預(yù)設(shè)的參數(shù)，再檢查控制板，都無異常，經(jīng)查看電路板較臟，按要求對電路板進(jìn)行清洗，但裝上后開機(jī)故障照舊。因此控制器內(nèi)的故障原因暫時(shí)可排除。為確定故障在電動(dòng)機(jī)還是在機(jī)械傳動(dòng)部分，必須將電動(dòng)機(jī)和機(jī)械脫離。脫離后開機(jī)試車發(fā)現(xiàn)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令接近450r／min時(shí)開始出現(xiàn)不間斷的異常聲音

83、，但給1201 r／min指令時(shí)異常聲音又消失。為此我們對主軸部分進(jìn)行了分析，原來低速時(shí)給定的450 r／min指令和高速時(shí)的4500 r／min指令對電動(dòng)機(jī)是一樣的都在最高轉(zhuǎn)速，只是低速時(shí)通過齒輪進(jìn)行了減速，所以故障在電動(dòng)機(jī)部分基本上可以確定。經(jīng)分析，異常聲音可能是軸承不良引起。將電動(dòng)機(jī)拆卸進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承確已壞，在高速時(shí)軸承被卡造成負(fù)載增大使功率表擺動(dòng)不定，出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。而在停止后電動(dòng)機(jī)漂移和制動(dòng)過慢，經(jīng)檢查是編碼器的光盤劃破。<

84、;/p><p>　　故障處理 更換軸承和編碼器后所有故障全部排除。</p><p>　　該故障主要是主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)有異常聲音，因此在排除時(shí)應(yīng)查清聲源，再進(jìn)行檢查。有異常聲音常見為機(jī)械上相擦、卡阻和軸承損壞。</p><p>　　例2 某配套GE2000系統(tǒng)的數(shù)控車床，在開機(jī)時(shí)由于車間突然斷電，引起停機(jī)，重新開機(jī)后，系統(tǒng)無法起動(dòng)，也無報(bào)警。</p><p&

85、gt;　　故障檢查與分析 對于這類突然斷電引起的故障很有可能是電源問題，所以我們首先要去檢查、測量電源模塊，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該機(jī)床GE2000系統(tǒng)的電源模塊上的+5 V電壓空轉(zhuǎn)時(shí)為5V(正常)，但在開機(jī)后僅為2.3V，表明電源模塊不良。</p><p>　　通過現(xiàn)場測繪系統(tǒng)電源模塊的電氣原理圖，并根據(jù)原理圖用示波器逐級測量、分析開關(guān)電源的信號波形，最終確認(rèn)故障原因是由于開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)管不良引起的。</p>

86、<p>　　故障處理 更換同規(guī)格大功率管后，故障排除，機(jī)床恢復(fù)正常。</p><p>　　例3 南京JN系列數(shù)控系統(tǒng)x軸發(fā)生定位不準(zhǔn)的無報(bào)警故障。</p><p>　　故障檢查與分析 該故障發(fā)生后，重點(diǎn)檢查x軸的復(fù)位定位精度。驅(qū)動(dòng)x軸正、負(fù)方向進(jìn)行重復(fù)定位，每次的誤差均在10 m以上，且連續(xù)重復(fù)幾次后，誤差便積累到了1 mm左右。由此我們可以判斷是x軸驅(qū)動(dòng)單元故障或是數(shù)控系統(tǒng)主

87、板故障。為判斷是x軸驅(qū)動(dòng)單元故障，還是數(shù)控系統(tǒng)主板故障，可采用替換法，將x軸驅(qū)動(dòng)板與z軸驅(qū)動(dòng)板互換。結(jié)果，故障便轉(zhuǎn)移到了 軸，而 軸定位恢復(fù)正常。說明故障源在x軸驅(qū)動(dòng)板上，而不在數(shù)控系統(tǒng)主板上。</p><p>　　故障處理 更換一塊新的驅(qū)動(dòng)板后，故障排除。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床中的無報(bào)警故障大都是一些較難處理的故障。在這些故障中，以機(jī)械原因引起的較多，其次是一些綜合因素引起的故障

88、，對這些故障的修理一般具有一定的難度，特別是對故障的現(xiàn)象判斷尤其重要。</p><p><b>　　5 總 結(jié)</b></p><p>　　本論文針對幾種典型的數(shù)控系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析，通過這次論文工作使我不僅從知識方面充實(shí)了自己，而且在精神方面也受益非淺。</p><p>　　論文介紹了數(shù)控系統(tǒng)故障分析的必要性以及故障診斷的原則與方法，結(jié)合實(shí)例

89、說明了各種方法的實(shí)用性。例如直觀法、參數(shù)診斷法、交換法和隔離法在故障診斷中可以快捷有效地查處故障的原因，都有較強(qiáng)的實(shí)用性。</p><p>　　在進(jìn)行故障分析過程中，首先介紹了回參考點(diǎn)的原理與方式和電源單元的工作原理，了解其工作原理對分析這類故障的發(fā)生原因有很大的幫助，回參考點(diǎn)故障和電源單元故障都必須根據(jù)其工作原理進(jìn)行故障分析。然后對無報(bào)警故障做了單一分析，這類故障因?yàn)椴划a(chǎn)生報(bào)警，所以不容易發(fā)覺，經(jīng)常導(dǎo)致加工工件

90、報(bào)廢，對產(chǎn)生此類故障的情況作了概括總結(jié)。</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中我遇到了很多困難,比如在論文開始階段,不知從哪方面入手,最后通過自己獨(dú)立學(xué)習(xí)、細(xì)心研究,終于找到突破口克服了困難;在設(shè)計(jì)進(jìn)行中遇到了很多新的困難,如:遇到不懂的知識點(diǎn),通過自學(xué)相關(guān)知識來進(jìn)行后續(xù)工作等?？偠灾?通過這一階段的研究學(xué)習(xí),培養(yǎng)了我不怕苦,不馬虎的學(xué)習(xí)精神,也在一定程度上加強(qiáng)了我獨(dú)立自學(xué)的能力。</p>

91、<p>　　在四個(gè)月左右的畢業(yè)論文期間學(xué)到了從事研究工作的基本工作思路和方法,尤其是謹(jǐn)慎,同時(shí)在鞏固專業(yè)知識的基礎(chǔ)上拓寬了知識面。由于本人水平有限,而且數(shù)控系統(tǒng)故障分析是一項(xiàng)較為復(fù)雜的研究課題，所以在故障分析的過程中難免存在一些不合理之處, 存在著一些可能需要改進(jìn)的地方，今后我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作,不斷在實(shí)踐中探索，使自己取得更大進(jìn)步。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>

92、;</p><p>　　[1] 王愛鈴. 數(shù)控機(jī)床診斷與維修.機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[2] 鄭小年.楊克沖. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.華中科技大學(xué)出版社,2005</p><p>　　[3] 婁斌超. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.中國林業(yè)出版社,2006</p><p>　　[4] 劉永久. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

93、技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2006</p><p>　　[5] 易 紅. 數(shù)控技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[6] 余仲裕. 數(shù)控機(jī)床維修.機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[7] 黃誠駒. 數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修實(shí)用教程.電子工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[8] 吳國經(jīng). 數(shù)控機(jī)床故障診斷

94、與維修.電子工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[9] 徐 衡. 數(shù)控機(jī)床維修.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2005</p><p>　　[10] 黃 衛(wèi). 數(shù)控機(jī)床與故障診斷技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[11] 李善術(shù). 數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[12] 楊克沖，陳

95、吉紅，鄭小年.數(shù)控機(jī)床電氣控制. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[13] 張柱銀. 數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[14] 李宏勝. 機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用. 北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　[15] 王功勝. 數(shù)控機(jī)床故障排除15例（上）.機(jī)床電器,2007.4</p>

96、;<p>　　[16] 李巧潔 譚國斌. FANUC數(shù)控系統(tǒng)典型故障分析.設(shè)備管理與維修,2007.5</p><p>　　[17] 王功勝. 數(shù)控機(jī)床故障排除15例（下）.機(jī)床電器,2007.5</p><p>　　[18] 王平. 數(shù)控機(jī)床回零及故障診斷. 設(shè)備管理與維修,2007.4</p><p>　　[19] 蔣洪平. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

97、.設(shè)備管理與維修,2007.4</p><p>　　[20] 文林 胡立平. 數(shù)控系統(tǒng)故障分析及排除實(shí)例. 設(shè)備管理與維修,2007.2</p><p>　　附錄:英文資料及中文翻譯</p><p>　　計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　Nourredine Boubekri, Mehmet Dedeoglu and He

98、sham Eldeeb</p><p>　　使用設(shè)備不需高水平的通訊標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)集成制造單元是可行的。</p><p><b>　　導(dǎo)言</b></p><p><b>　　制造系統(tǒng)</b></p><p>　　制造行業(yè)的發(fā)展自從已經(jīng)經(jīng)歷了很多年，以水壓的或水蒸氣能量的機(jī)器取代了人工操作。這種發(fā)展導(dǎo)致

99、了工廠的專業(yè)化，通過特殊機(jī)器大批量的生產(chǎn)商品，這種制造系統(tǒng)的類型被稱為批量生產(chǎn)。不是所有的產(chǎn)品都需要高質(zhì)量，有些是采用批量生產(chǎn)的方法。制造設(shè)備使用這種類型的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠生產(chǎn)各種類型質(zhì)量相當(dāng)高的產(chǎn)品。因?yàn)楦鞣N類型生產(chǎn)是在相同的機(jī)器上加工，所以大批量生產(chǎn)的機(jī)器比小批量生產(chǎn)的機(jī)器所需執(zhí)行的任務(wù)多。</p><p>　　當(dāng)產(chǎn)品精度非常小時(shí)，機(jī)器是一般類型的，如Canada and Sullivan[1]描述的，這種生產(chǎn)系

100、統(tǒng)被稱為加工商店。</p><p>　　在當(dāng)今的制造組織中計(jì)算機(jī)起著重要的作用，意識到能夠使用計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)周期的所有功能得到很大的好處，計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）作為新技術(shù)被介紹。結(jié)果，在制造中使用計(jì)算機(jī)新的數(shù)據(jù)交換和通訊標(biāo)準(zhǔn) ，已經(jīng)發(fā)展了新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和制造過程自動(dòng)化。</p><p>　　然而，這些標(biāo)準(zhǔn)總是不能被所有的制造組織容易的采用。今天很多小型和中型公司擁有大量與新標(biāo)準(zhǔn)不匹配的機(jī)器

101、和設(shè)備。公司采用CIM系統(tǒng)猶豫不決原因之一是大量的投資設(shè)備需要替換或翻新。公司不采用CIM系統(tǒng)的原因包括：</p><p>　　1.大量的內(nèi)在技術(shù)。很多公司感覺他們?nèi)狈Ρ匾募夹g(shù)，因?yàn)镃IM系統(tǒng)需要前沿的教育和豐富的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　2.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)化的困難。這種任務(wù)相當(dāng)困難，特別是當(dāng)其它組織的大量的接口被需要。</p><p>　　3.有限的和多樣的協(xié)

102、同。這種技術(shù)更困難的是采用一種技術(shù)或系統(tǒng)在早期階段效率的不確定性，后期階段公司的選擇。</p><p>　　4.不同的支持結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)需要一種支持方針的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)和程序與當(dāng)前的有很大不同。</p><p>　　缺乏特殊設(shè)置滿足CIM系統(tǒng)需要的標(biāo)準(zhǔn)。盡管許多值得推薦的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)取得研究，不止一種的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，導(dǎo)致潛在的用戶感到迷惑。</p><p>　　車間內(nèi)使用不需要

103、高水平通訊標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備的集成制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和執(zhí)行是可行的研究將得到論證。文章的第一部分是回顧現(xiàn)存的計(jì)算機(jī)集成制造組成部分技術(shù)著作。第二部分是實(shí)例研究的描述。</p><p><b>　　著作回顧</b></p><p>　　如下的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)組成部分的回顧是為了在這種領(lǐng)域的發(fā)展起到作用：</p><p>　　1.計(jì)算機(jī)在制造環(huán)境中使用提出的

104、數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　2.為機(jī)器人，CNC和CAD系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　3.為設(shè)計(jì)CIM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　4.完成當(dāng)前CIM系統(tǒng)的陳述</p><p>　　為數(shù)據(jù)通訊和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　由于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中缺少標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)制造者已經(jīng)發(fā)展了自己優(yōu)先

105、得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議。例如，IBM發(fā)展的SNA，DEC使用DEC網(wǎng)絡(luò)，Burroughs使用BNA, Hewlett-Packard發(fā)展了先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，Allen-Bradley使用數(shù)據(jù)高速路，如Jones[2]所說的Gould有Monday。因?yàn)檫@種原因，國內(nèi)的和國外的組織、使用者、制造者、賣主和其它有興趣的的團(tuán)體已經(jīng)盡力完成通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。這些組織包括國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO），國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT),歐洲計(jì)算機(jī)制造協(xié)會(huì)（ECMA

106、）,電工電子工程協(xié)會(huì)（IEEE），電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA），制造自動(dòng)化協(xié)議／技術(shù)辦公協(xié)議（MAP／TOP）和國內(nèi)辦公屬標(biāo)準(zhǔn)（NBS）.</p><p>　　國際標(biāo)準(zhǔn)化組織開放系統(tǒng)之間聯(lián)系參考樣式（ISO／OSI參考樣式）</p><p>　　1978年，ISO為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供OSI參考樣式，如Rodd and Deravi[3], Jones[2], Kochan[4],and Stark[

107、5].所描述的，包括7層如下：</p><p>　　1.物理。設(shè)備之間物理接口的定義和規(guī)則是通過兩者之間的字節(jié)。它的規(guī)范覆蓋機(jī)械、電子、功能和物理聯(lián)結(jié)的程序特征。</p><p>　　2.數(shù)據(jù)連接。本層的主要目的是測試原始數(shù)據(jù)傳輸和消除錯(cuò)誤，保證物理層的可靠性。</p><p>　　3.網(wǎng)絡(luò)。本層接受主機(jī)資源的信息，區(qū)分是否需要，確保即使資源和目標(biāo)無直接連接的情況下

108、，也能放在目標(biāo)位置。</p><p>　　4.傳輸。為終端系統(tǒng)或工作站的數(shù)據(jù)交換提供可靠的機(jī)械，無論網(wǎng)絡(luò)中何種系統(tǒng)都允許通訊。</p><p>　　5.通信。本層的目的是創(chuàng)造提供和控制運(yùn)行在不同工作站兩使用者的對話。</p><p>　　6.表達(dá)。提供應(yīng)用程序和終端控制程序數(shù)據(jù)傳送和翻譯，能夠顯示在屏幕上。</p><p>　　7. 應(yīng)用。參