1、XK5032XK5032数控铣床故障诊断与维修数控铣床故障诊断与维修机床起动故障诊断与维修机床起动故障诊断与维修工作任务 如图7-3-1所示,根据机床回零时出现的报警现象，利用常规检测工具,进行故障排除,并将故障排除过程记录在表7-3-1中。工作任务步 骤具体操作方法检测结果知识引导 当数控机床更换、拆卸电机或编码器后，机床会有报警信息：编码器内的机械绝对位置数据丢失了，或者机床回参考点后发现参考点和更换前发生了偏移，这就要求我们重新设定参考点，所以我们对了解参考点的工作原理十分必要。参考点是指当执行手动参考点回归或加工程序的G28指令时机械所定位的那一点，又名原点或零点。每台机床有一个参考点
2、，根据需要也可以设置多个参考点，用于自动刀具交换。知识引导 G28指令执行快速复归的点称为第一参考点（原点），通过G30指令复归的点称为第二、第三或第四参考点，也称为返回浮动参考点。由编码器发出的栅点信号或零标志信号所确定的点称为电气原点。机械原点是基本机械坐标系的基准点，机械零件一旦装配好，机械参考点也就建立了。为了使电气原点和机械原点重合，将使用一个参数进行设置，这个重合的点就是机床原点。知识引导 机床配备的位置检测系统一般有相对位置检测系统和绝对位置检测系统。相对位置检测系统由于在关机后位置数据丢失，所以在机床每次开机后都要求先回零点才可投入加工运行，一般使用挡块式零点回归。绝对位置检测
3、系统即使在电源切断时也能检测机械的移动量，所以机床每次开机后不需要进行原点回归。知识引导 由于在关机后位置数据不会丢失，并且绝对位置检测功能执行各种数据的核对，如检测器的回馈量相互核对、机械固有点上的绝对位置核对，因此具有很高的可信性。当更换绝对位置检测器或绝对位置丢失时，应设定参考点，绝对位置检测系统一般使用无挡块式零点回归。知识引导 有档块回零 不使用减速挡块的栅格方式参考点设定方法。绝对脉冲编码器，只要设定过一次参考点，一般在电源断开后机械位置不会丢失。使用无挡块返回参考点功能时，不需要安装挡块和限位开关。知识引导 具体步骤：步骤一：设定以下参数，返回参考点就不需要使用减速信号*DEC。
4、1005#1=0 步骤二：设定参数，使绝对脉冲编码器功能有效。知识引导 1.设定以下参数。首先设定参数1815#4=1使用绝对式脉冲编码器，然后设定参数1815#5=0，绝对式脉冲编码器原点位置未确立。2切断电源。3断开主断路器。4把绝对脉冲编码器的电池连接到伺服放大器。5接通电源。知识引导 步骤三：按以下步骤操作，自动检测编码器基准点。1）用手动进给或手轮进给，使机床电动机转动1转以上的距离。2）切断电源，再接通电源。此时速度和移动方向不受限制。知识引导 步骤四：设定参考点 1）按机床操作面板的JOG键，选择手动进给方式。2）按机床操作面板的XYZ 键，选择相应返回参考点的轴。3）使机床先离
5、开参考点。4）按手动进给按钮，使轴按参数1006#5（ZMI）设定的返回参考点方向移动,知识引导此时，如不满足以下条件，会产生PS0090报警。项目条件速度/min以上方向参数1006#5设定的方向距离电机转动1转以上知识引导 5）把轴移动到欲定为参考点的位置之前，大约1/2栅格。6）按机床操作面板的REF 键，选择返回参考点方式。7）按机床操作面板的 XYZ键，选择相应返回参考点的轴 8）按手动进给+按钮，以参数1425设定的返回参考点FL速度，使轴沿返回参考点方向移。9）到达参考点位置时，轴停止移动，返回参考点完成信号ZPx变为1。参考点建立时，参数1815#4：APZ自动变为1。知识引导
6、 步骤五：调整参考点的位置 使用参数的栅格偏移功能，可在1个栅格的范围内微调参考点位置。通常，1个栅格与电机1转的移动量相同。使参考点位置错开1个栅格以上时，可使用改变挡块的安装位置（有挡块时），或修改参考点的设定（无挡块时）等方法。1）使机床回到参考点（此位置作为临时原点）。2）按功能键POS数次，显示相对坐标画面如图7-3-6所示。知识引导知识引导 3）按以下顺序按软键，将相对坐标值归零。4）一边观察机床的位置，一边用手轮进给把轴移动到希望的参考点位置。5）读取相对坐标值。6）在参数1850中设定栅格偏移量。如果已经设定了栅格偏移量。设定参数值时，使用软键 比较方便。知识引导 对于车床用直
7、径指定的轴，需注意在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。知识引导 二有档块回参考点 增量式脉冲编码器只能检测CNC电源接通后的移动量。由于CNC电源切断时机械位置会丢失，所以电源重新接通后需进行返回参考点的操作。具体步骤：这种方式使用CNC内部设计的栅格（每隔一定距离的信号）进行停止，也称为栅格方式。1个栅格的距离，等于检测单位参考计数器容量。知识引导 步骤一：设定相关参数。1）设定返回参考点使用减速挡块。1005#1=1 2）设定返回参考点的方向。1006#5=1 3）返回参考点减速信号（*DEC）输入后，设定返回参考点的低速进
8、给速度（FL）。1425=300知识引导 步骤二：设定参考点。选择手动连续进给方式，使机床离开参考点。2)按机床操作面板的REF键，选择手动进给方式。3)选择快速进给倍率100%。4)按机床操作面板的XYZ键，选择相应返回参考点的轴。知识引导 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。按住轴移动按钮直至回到参考点。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。7）返回参考点减速信号（*DECx）变回1后，轴继续的移动。知识引导 8）然后，轴停在第1个栅格上，机床操作面板上的返回参考点完毕指示灯
9、点亮。参考点确立信号（ZRFx）变为1。通过改变回参考点减速挡块的安装位置，可以栅格单位修改参考点位置。1栅格内的位置微调，用栅格偏移功能（参数1850）进行。知识引导 步骤三：微调参考点位置 使用参数的栅格偏移功能，可在1个栅格的范围内微调参考点位置。通常，1个栅格与电机1转的移动量相同。使参考点位置错开1个栅格以上时，可使用改变挡块的安装位置（有挡块时），或修改参考点的设定（无挡块时）等方法。1）使机床回到参考点（此位置作为临时原点）。2）按功能键POS数次，显示相对坐标画面。知识引导知识引导 3）按以下顺序按软键，将相对坐标值归零。4）一边观察机床的位置，一边用手轮进给把轴移动到希望的参
10、考点位置。5）读取相对坐标值。6）在参数中设定栅格偏移量。知识引导 如果已经设定了栅格偏移量。设定参数值时，使用软键 比较方便。对于车床用直径指定的轴，需注意在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，微调挡块的安装位置。知识引导 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。按功能键SYSTEM进入诊断画面。根据诊断302号，可以确认在脱开减速挡块后至第一栅格（参考点）的距离。知识引导 三与参考点相关的信号 1使用有挡块返回参考点减速信号：*DECx（Deceleration）这个信号是设置在参
11、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。知识引导地址X0009#7#6#5#4#3#2#1#0*DEC5*DEC4*DEC3*DEC2*DEC1知识引导 将参数3006#0：GDC置1时，可把返回参考点减速信号的地址改为G196。此时，必须编制顺序程序。当轴数超过8轴时，可将参数3008#2：XSG置为1。此时，返回参考点减速信号的X地址可由参数3013、3014设定 在向返回参考点方向快速移动中，当此信号变为0，移动将减速。此后，则以参数1425设定的返回参考点FL速度，继续向参考点方向移动。知识引导 2 减速挡块的长度按以下计算公式可计算返回参考点减速信号
12、（*DEC）用的挡块长度（留取20%的余量）。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，快速移动加减速时间常数不除以2。知识引导 例：快速移动速度：24 m/min（24000 mm/min）快速移动直线形加减速时间常数：100 msec伺服时间常数：1/伺服环增益（参数1825）1/30=0033 sec=33 msec考虑到以后可能会加大时间常数，所以确定挡块长度为6070mm。知识引导 2参考点返回完成信号：ZPx（Zero Position）手动返回参考点或自动返回参考点（G28）完毕时，返回参考点完成信号（ZPx）变为1。知识引导 用手动进给或自动运行从
13、参考点开始移动，或者按急停按钮等，将使返回参考点完成信号（ZPx）变为0。即使用手动进给或手轮进给使机床移动到参考点，返回参考点完成信号（ZPx）也不变为1。使用以下参数，可以设定回参考点完成时预置的机床坐标值。知识引导 3参考点建立信号：ZRFx（Zero Reference）建立参考点过程中，当显示的位置坐标和机械原点位置一致时，此信号变为1。使用增量脉冲编码器时，电源接通后进行1次返回参考点后就变为1。并且在切断电源之前（除了脉冲编码器报警等情况）均为1。使用绝对脉冲编码器时，建立参考点（参数1815#4：APZ为1）后，就变为1。知识引导 4当参考点建立时的动作 在使用绝对脉冲编码器建
14、立参考点后，再次返回参考点，可以按以下操作步骤进行：1）在急停按钮按下的状态，接通机床电源。2）解除急停状态。当前机床位置显示自动更新。3）按机床操作面板的返回参考点键，选择返回参考点方式。知识引导 四PMC对回零信号的处理 建立参考点过程中，当X轴显示的位置坐标和机械原点位置一致时，F120.0信号变为1,线圈 Y7.4得电，机床上对应的指示灯亮，表示X轴回零完成。当Z轴显示的位置坐标和机械原点位置一致时，F120.1为1，机床上对应的指示灯亮，表示Z轴回零完成。知识引导任务实施 一准备工作 1.设备：配置FANUC 0i 系统的XK5032数控铣床或者具有相似功能的实验台。2.工具：万用表
15、、螺丝刀、压线钳等工具。3.情境导入：数控车床回零过程中出现“不能用无挡块回参考点方式”报警。4.任务确定：根据回零原理，结合XK5032数控铣床电气原理图，完成回零故障诊断与排除。任务实施 二实施步骤 1.确定检修范围 查阅CK6150机床电气原理图，找出X9.0、X9.1信号所在的电路，如图7-3-15所示，分析有挡块回零的工作原理。任务实施任务实施 2.PMC信号检查 回零报警的排查首先从PMC程序开始，通过观察PMC信号的状态，判断故障的位置。具体步骤如下：（1）输入X9.0，按面板下方软键【搜索】，光标跳跃到X9.0信号栏，观察X9.0信号状态。选择回零方式，然后按下【+X】按钮，X
16、方向开始回零，经过减速挡块时，X9.0为1表示信号正常；如为0，表示硬件有故障，没信号输入。任务实施（2）输入X9.1，按面板下方软键【搜索】，光标跳跃到X9.1信号栏，观察X9.1信号状态。选择回零方式，然后按下【+Z】按钮，X方向开始回零，经过减速挡块时，X9.1为1表示信号正常；如为0，表示硬件有故障，没信号输入。根据以上操作步骤，查看信号状态，并完成下表7-3-4填写。任务实施信号原状态经过挡块时的状态任务实施 3.相关参数检查 PMC信号检查时，若在整个回零过程中X9.0或X9.1信号的状态没有发生变化，则表示有可能部分参数设置不正确。进入参数页面，检查相关参数是否有误。任务实施 4
17、.回零电路检修 急停PMC信号检查完成后，如果PMC信号正常，且相关参数设定都正确，系统还是无法正常回零，接下来就开始排查硬件故障。回零硬件故障主要就是X9.0与X9.1的触点相关的电路上。任务实施 选择回零方式，然后按下【+X】按钮，X方向开始回零，同时另一个人用万用表一边搭载X9.0的触点上，另一边搭载触点M上，同时注意其电压变化，工作台经过减速挡块时，查看万用表是否有电压变化。如图7-3-16所示。若有变化表明回零电路正常，若没有变化则仔细查找回零电路哪里出现了故障。工作台经过减速挡块时如图7-3-17所示。任务实施任务实施 图7-3-17 减速挡块 根据上述操作步骤，完成下表7-3-6填写。万用表档位检测的元器件检测结果任务评价课后作业 1.叙述FANUC 0i 数控系统有挡块回零的步骤。2.实训车间一台采用无挡块回零的数控车床发生回零故障，根据本任务所学知识进行故障的解除。
