1、数控机床故障诊断与维护 主编 徐衡33295-01第四章数控机床软件故障的诊断33295-04学 习 目 标数控系统只有硬件并不能工作,还必须有软件。参数丢失等软件错误会引发数控机床的故障。检查软件可以避免拆卸机床而引发的许多麻烦。由软件引起的故障只要把相应的软件恢复正常之后,就可排除。因此软件故障也称为可恢复性故障。33295-04第一节数控系统软件的组成数控系统软件部分可分为启动软件,NC和PLC系统软件,PLC用户软件,机床数据、参数设置文件,工件程序等,详见表4-1。数控系统软件分为四类,表4-1中第2类和第3类所列出的程序和数据,是针对具体机床的,他们存储在数控系统的随机存储器中,机
2、床断电时由电池对存储器供电,保存这些数据,如果电池失效,这些数据将丢失,所以通常用户需要将这些数据输出到磁盘等外围设备中,作数据备份。33295-04表4-1数控机床的软件及数据一览表33295-04表4-1数控机床的软件及数据一览表33295-04第二节CNC参数的设定一、CNC参数数控装置具有某些指定的特性,如每一轴的快速移动速度、设定单位是米制还是英制、指令倍乘比和检测倍乘比的设定值等,系统中用于规定此类特性的数据是CNC参数。CNC参数用于设定数控系统及辅助设备的规格和内容,以及加工操作中所必需的一些数据。数控系统供应商针对机床用户使用需求,通过对参数的设定,实现对伺服驱动、加工条件、
3、机床坐标、操作功能、数据传输等方面的设定和调用,使数控系统功能满足不同等级的用户,以及不同使用功能的需要.。33295-04根据参数用途的不同,FANUC 0i系统的CNC参数分为:“SETTING”的参数、阅读机/穿孔机接口的参数、轴控制/设定单位的参数、坐标系的参数、存储行程检测参数、进给速度的参数、伺服的参数、显示及编辑的参数、编程的参数、螺距误差补偿的参数、主轴控制的参数、软件操作面板的参数、基本功能的参数等。33295-04二、显示参数屏面参数值可以通过屏面显示出来,以便进行检查、设定和更改。显示参数屏面的操作步骤如下:1)按MDI键盘的功能键一次或几次,再按软键参数,打开参数屏面,
4、如图4-1所示。2)参数屏面由多页组成,通过下述两种方法显示需要的参数所在的页面:33295-04图4-1参数屏面33295-04三、参数的设定方法通过键盘设定CNC参数值也称为参数的写入。设定参数时,要在MDI方式或急停状态下进行。往“参数号”中设定参数值的操作步骤见表4-2。33295-04表4-2设定CNC参数的操作步骤33295-04表4-2设定CNC参数的操作步骤33295-04表4-2设定CNC参数的操作步骤33295-04表4-2设定CNC参数的操作步骤33295-04第三节维修FANUC 0i系统时数据的备份与恢复一、机床数据数控系统的数据文件主要分为系统文件、MTB(机床制造
5、厂)文件和用户文件三类。33295-04数控系统通过不同的存储空间存储不同的数据文件。数据存储空间主要分为:1)只读存储器(F-ROM)。2)静态随机存储器(SRAM)。33295-04图4-5CNC与便携式软盘机连接与通信33295-04二、系统输入/输出数据所需参数实现数控系统与外围输入/输出设备通信还需要一定的软件环境,对数控系统的要求是在使用输入/输出外围设备前,必须设定与外围设备有关的参数。数控系统在一定参数值条件下才能进行数据输入/输出操作,所以在数据输入/输出操作前,要确认操作所需要的相应参数,并按照表4-3所列步骤写入参数值33295-04表4-3数据输入、输出所需参数3329
6、5-04表4-3数据输入、输出所需参数33295-04表4-3数据输入、输出所需参数33295-04三、数控系统输出机床数据的操作(数据备份)为防止数控系统机床数据丢失,必须进行数据备份工作,即从数控系统中输出机床数据到手持文件盒(软盘)或者NC纸带,把数据存储在文件盒(软盘)或者NC纸带等介质上。需要备份的数据包括:CNC参数、PMC参数、螺距误差补偿量、用户宏程序变量、刀具补偿量,以及零件程序等。机床数据的输出操作步骤见表2-14,详述如下:1.输出CNC参数数控系统向外围设备输出参数,即由数控系统的存储器模块输出CNC参数到手持文件盒等外围I/O设备。33295-042.输出PMC参数3
7、.输出螺距误差补偿量4.输出用户宏程序变量5.输出刀具补偿量6.输出零件程序33295-04四、数控系统输入机床数据的操作(数据恢复)数控系统在更换了存储器模块后,必须进行重新向存储器模块输入数据的操作。将机床数据从软盘或者NC纸带输入到数控系统内存中,输入格式与输出格式相同,当输入的参数号与CNC内存中存储的参数号相同时,输入参数就会替换已经存在的数据。机床数据恢复包括:CNC参数的输入、PMC参数的输入、螺距误差补偿量的输入、用户宏程序变量的输入、刀具补偿量的输入,以及零件程序的输入等。机床数据的输入操作步骤参考表2-1333295-04五、使用快闪存储卡进行数据的备份与恢复FANUC数控
8、系统可以使用存储卡,引导系统画面进行数据备份和恢复。数控系统的启动和计算机的启动一样,会有一个引导过程。1.数据备份(把系统文件、用户文件读到快闪存储卡中)2.数据恢复(把快闪存储卡上的用户文件写入数控系统存储卡上)33295-04六、使用PC计算机进行数据的备份与恢复使用外接PC计算机进行数据的备份与恢复是一种非常普遍的做法。这种方法比前面一种方法用得更多,在操作上也更为方便。1.数据备份2.数据恢复33295-043.数控系统与计算机数据传输过程中的常见故障(1)系统通信错误报警085故障及原因分析1)系统参数设定与计算机侧设定不符。2)计算机侧硬件故障。(2)计算机动作准备信号断开报警0
9、86故障及原因分析1)计算机侧参数设定错误。2)计算机侧及接口故障。3)系统通信接口板故障。33295-04(3)系统缓冲器溢出报警087故障及原因分析1)计算机侧参数设定错误。2)系统侧故障。3)计算机侧故障。(4)系统通信接口烧坏的原因目前,系统和计算机的通信接口烧坏的主要原因是人为操作及使用违规所致。33295-04第四节数控系统软件故障的诊断方法一、发生软件故障的原因1.误操作2.供电电池电压不足33295-04二、软件故障的排除对于因软件丢失或参数变化而造成的运行异常、程序中断、停机等故障,可采用对数据程序进行更改或清除,再重新输入的方法来恢复系统的正常工作对于程序运行或数据处理中发
10、生中断而造成的停机故障,可采用硬件复位或关掉数控机床总电源开关,然后再重新开机的方法进行排除。NC复位、PLC复位能使后继操作重新开始,而不会破坏有关软件和正常的处理结果,以消除报警。也可采用清除法排除故障。但对NC、PLC采用清除法时,可能会使数据全部丢失,应注意保护不想清除的数据。33295-04三、参数(机床数据)检查法数控系统中存入的参数值是机床出厂时通过调整确定的,系统参数是确定系统功能的依据,影响着数控机床的性能。参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。33295-04数控系统一般都具有单步执行程序功能,这个功能常用于调试加工程序。当执行加工程序出现故障时,采用单步执行程序可
11、快速确认故障点,从而排除故障。四、单步执行程序法确定故障点33295-04五、功能程序测试法确定故障点所谓功能程序测试法,就是将数控系统的常用功能和重要的特殊功能,如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等,用手工编程或自动编程方法,编制成一个功能测试程序,然后启动数控系统运行这个功能测试程序,用它来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,从而快速判断系统哪个功能不良,进而判断出故障发生的可能原因。本方法对于长期闲置的数控机床和第一次开机时的检查,以及机床加工造成废品但又无报警时一时难以确定是编程或操作的错误,还是机床故障所致的情况,是判断机床故障较好的方法并可连续多次运行功能测试程
12、序,诊断系统运行的稳定性。33295-04例4-3配FANUC-7CM数控系统的卧式加工中心。图4-12功能程序测试流程图33295-04实训四设置机床参数一、实训目的1)了解机床参数在数控机床调试中的应用。2)设置机床参数的操作方法。二、实训设备RS-SY-0i C/0i mate C数控机床综合实训系统。三、实训相关知识1.主要参数的分类33295-042.有关基本功能的参数(8030、8031、8032、8033、8034的含义,其他参数可查看FANUC 0i参数使用说明书)(1)确定数据控机床总控制轴数设定参数8130设定了此参数后,要切断一次电源。数据形式:字节形。用途:设定CNC总
13、控制轴数。数据范围:24。车床:2;铣床:3或4。本次实训操作:8130=3。33295-04(2)设定参数8131设定了此参数后,要切断一次电源。数据形式:位形。#0 HPG手轮进给是否使用。0:不使用;1:使用。#1 FIDF1位的进给是否使用。0:不使用;1:使用。#2 EDC外部加减速是否使用。0:不使用;1:使用。#3 AOV自动拐角倍率是否使用。0;不使用;1:使用。本次实训操作:8131=00000001(两位数)。33295-04(3)设定参数8132设定了此参数后,要切断一次电源。数据形式:位形。#0 TLF是否使用刀长寿命管理。0:不使用;1:使用。#2 BCD是否使用第2
14、辅助功能。0:不使用;1:使用。#3 LXC是否使用分度工作台分度。0:不使用;1:使用。#4 SPK是否使用小直径深孔钻削循环。0:不使用;1:使用。#5 SCL是否使用缩放。0:不使用;1:使用。注:不能同时选择小直径深孔钻削循环和缩放功能。33295-04(4)设定参数8133设定了此参数后,要切断一次电源。数据形式: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轮廓控制。0:不使用;1:使用。#4 SYC是否使用主轴同步控制。0:不使用;1:使用。本次实训操作:8133=0000001。33295-04(5)设定使用图形对话编程功能参数8
15、134设定了此参数时,要切断一次电源。数据形式:位形。#0 IAP是否使用图形对话编程功能。0:不使用;1:使用。本次实训操作:8134=00000001。33295-04四、实训内容1)显示参数。2)用MDI设定参数。3)设置数控机床基本功能参数。33295-041.显示参数五、实训步骤2.用MDI设定参数3.设置数控机床基本功能参数(8130813181338134)33295-04实训五 FANUC数控系统与计算机的通信(数据的备份与恢复)一、实训目的掌握FANUC 0i C/0i mate C系统的数据传输方法。二、实训设备1)RS-SY-0i C/0i mate C数控机床综合实训系
16、统。2)PC计算机(内存中有与数控系统通信的传输软件)及RS232串行通信电缆。33295-04三、实训相关知识1.数控系统有关RS232接口的参数2.RS232串行通信电缆的连接33295-04四、实训内容1)设定输入/输出用参数。2)输出CNC参数。3)输入CNC参数。4)输出零件程序。5)输入零件程序。33295-04五、实训步骤1.设定输入/输出用参数2.输出CNC参数3.输入CNC参数4.输出零件程序5.输入零件程序33295-04一、实训目的1)了解丝杠螺距误差的概念。2)掌握补偿丝杠螺距误差的方法。二、实训设备1)RS-SY-0i C/0i mate C数控机床综合实训系统。2)
17、位置测量仪器。实训六设定丝杠螺距误差补偿量33295-041.丝杠螺距误差补偿原理半闭环伺服系统的检测和反馈信号是丝杠的旋转角度(参见图3-5),因此机床丝杠本身的螺距误差不能被检测,即反馈信号中没有螺距误差,螺距误差将反映在进给运动中,影响机床坐标轴的定位精度。螺距误差补偿功能是通过补偿丝杠螺距误差,修正机床各轴的定位误差,从软件上提高机床的定位精度。三、实训相关知识33295-042.丝杠螺距误差补偿使用的参数在螺距误差补偿中,补偿位置点的号数范围为01023,通过设定参数,来确定补偿点号数。螺距误差补偿需要设定的参数为36203625,各参数的用途见表4-4。表4-4丝杠螺距误差补偿使用的参数33295-043.丝杠螺距误差补偿实例可以用外围设备,如便携式软盘机,写入螺距补偿数据,也可用MDI键盘直接输入,对各补偿点设定补偿值。33295-04四、实训内容1)设置有关丝杠螺距误差补偿的参数。2)测量丝杠螺距误差。3)补偿丝杠螺距误差。五、实训步骤
