【www.zhuodaoren.com--推荐阅读】
fanuc-0ic系统cnc数控车床手轮故障处理(一)
FANUC数控机床常见电气故障诊断及维修
FANUC数控机床常见电气故障诊断及维修
【摘要】数控技术是现代机械制造工业的重要技术装备，也是先进制造技术的基础技术装备。随着电子技术的不断发展，使得我国机械加工水平无论在加工质量方面还是在加工效率方面也得到了迅速提高，经济型数控机床在中国的机械加工行业中得到了迅速普及，但随着机床使用时间的延长，加上数控机床系统及其复杂，数控机床会出现这样或那样的故障，又因大部分具有技术专利，不提供关键的图样和资料，所以数控机床的维修成为了一个难题。本论文将参考相关资料，根据自己的实际工作经验进行编写，涉及数控机床故障现象描述给出典型实例、故障成因的分析和论证、故障诊断过程及消除故障的措施等内容。简要介绍了维修数控设备的思路及方法，力求为广大数控机床维修者提供可借鉴的经验。
【关键词】控制系统；伺服系统；传感器；CNC
1.FANUC数控机床常见故障
数控机床一般由数控系统，包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成，是集机、电、液、气、光高度一体化的现代技术设备。数控机床维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控机床的发展和完善也起到了巨大的推动作用。
数控机床出现的故障多种多样，机械磨损、机械锈蚀、机械失效、加工误差大、工件表面粗糙度大、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、滚珠丝杠副有噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。一般情况下，软故障由调整、参数设置或操作不当引起。硬故障由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。
2.FANUC数控机床常见故障维修
数控机床故障的产生是多种多样的。维修时需要根据现象分析、排除，最后达到维修的目的。切勿盲目的乱动，否则可能会导致故障更加的严重。
处理故障时，如果出现危及人身安全或机床设备的紧急情况，要立即切断机床电源。一般情况下，不用马上关掉电源，应保持故障现场不变。首先从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验达到确诊故障的目的。
3.控系统常见故障维修实例【fanuc-0ic系统cnc数控车床手轮故障处理】
3.1 FANUC 0-M数控铣床
fanuc-0ic系统cnc数控车床手轮故障处理(二)
FANUC数控机床机械原点的设置及回零常见故障分析
FANUC数控机床机械原点的设置及回零常见故障分析
当前大多数数控机床均采用通过减速档块的方式回零，但谊方式在日常使用中故障率却艰高，有时甚至出现机械原点的丢失。本文以FANUC系统的台中精机VCENTER-70加工中心为例浅析了数控机床机械原点的设置方法，并对该类数控机床常见回零故障的各种形式式进行了分析与总结。
机械原点是机床生产厂家在生产机床时任机床上设置的一个物理位置，可以使控制系统和机床能够同步，从而建立起一个用于测量机床运动坐标的起始位置点，通常也是程序坐标的参考点。大多数数控机床在开机后都需要回零即回机械原点的操作。本文以FANUC系统的台中精机VCENTER-70加工中心为例浅析了数控机床机械原点的设置方法，并对此类数控机床常见回零故障的各种形武进行了分析与总结。
1 机械原点设置
1.1 机械原点丢失的原因
台中精机生产的VCENTER-70加工中心采用增量编码器作为机床位置的检测装置。系统断电后，工件坐标系的坐标值就会失去记忆，尽管靠电池能够维持坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，所以机床首次开机后要进行返回参考点操作。而当系统断电遇到电池没电或特殊情况失电时，就会造成机械原点的丢失．从而使机床回参考点失败而无法正常工作。此时机床会产生。#306 n轴电池电压0#的报警信息，并且还会产生机械坐标丢失报警。#300第n轴原点复位要求”(n代指X、Y、Z)。
1.2 机械原点的设置
在通常情况下，设置数控机床机械原点的方法主要有以下两种：1)手动使X、Y、Z三轴超程印利用三轴的极限位置选择机械原点。2)利用各坐标轴的伺服检溯反馈系统提供相应基准脉冲来选择机床参考点即机械原点。由于第一种方法是机床厂家通常建议的也是较为简便和实用的方法．因此本文在此详细介绍第1种做法。以X轴为例，设置步骤如下：
(1)将机床操作面板上的方式选择开关设定为MDI方式。
(2)按下机床MDI面板上的功能键[OFS/SET]数次，进入设定画面。
(3)将写参数中的0改为1，由此，系统进入了参数可写状态。此时机床出现。SWO 100参数写入开关处于打开”的报警信息。忽略这条报警信息，设置完参数后改回为0即可。
(4)按下功能键lsYSTEM】，进入系统参数键面。通过参数搜索找到参数1815(如表l所示)通常情况下，X轴的#4APZ或#5 APC会显示为0，若不为0就将其设定为0。
(5)找到参数1320，此参数为存储各轴正向行程的坐标值。将其X轴的正向行程设定为最大值999999。目的是让X轴的正向软限位位置值大于其正向硬限位的位置值。
(6)将方式选择开关打到手轮方式，然后摇动手轮使工作台碰及X轴的正向限位档块，此时机床会出现“#500+X过行程”报警。【fanuc-0ic系统cnc数控车床手轮故障处理】
(7)按下MDI面板上的[POS]功能键．进入机床坐标显示键面。打开相对坐标显示键面，按下X+[起源]使X轴的相对坐标值变为0。
(8)按下机床操作面板上的【超程释放】并摇动手轮至X-6．5的位置。
(9)再次找到参数1815，将X轴的#4APZ或#5 APC都设定为1。
最后重启数控系统，完成X轴的机械原点设置。
Y轴和Z轴的机械原点设置方法与X轴相同，三轴的机械原点都设定好后重新打开写参数设定键面，将其设定为0。此时机床的报警信息全部消失，完成了加工中心的机械原点设置。
利用基准脉冲设定机床零点。
在通常情况下，闭环系统直线的光栅尺每隔50mm就会产生一个基准脉冲，但也会有一些特殊的直线光栅尺，它会每隔20mm就产生一个基准脉冲。对于闭环系统中的旋转编码器来说，产生的基准脉冲距离要比直线光栅尺小很多，比如只有6mm。由于这个基准脉冲在机床上经常会被选定为致控系统计数的基准．因此通过修改机床里的参数就可以将这个基准点的值设定为0，从而使这个点成为机床的参考点也就是机床的机械原点。
1.3 设置机械原点时的注意事项
(1)设置前要检查各坐标轴上要否安装有机床回零的微动开关，且各微动开关的位置是否适合。
(2)在第一个基准脉冲验出之前，必顺保证该坐标轴到了需要降速的距离上了。而这个降速距离就是所选速度的滞后误差值。
(3)由于使用的是编码器．故两个基准脉冲之间的距离会很小，所以在回机床零点时，速度要低一些，从而使滞后误差不会高于这个值的500。
(4)由于各坐标轴回机床机械原点时的速度是由机床的相应参效决定的．因此在设置这些参数时要注意．确保机床回零速度合适。
(5)倘若机床在回零点时压住了微动开关，那么就必须通过手轮或是手动的方式操作数控机床坐标轴，强制其退出微动开关并退到离微动开关较远的位置，然后再次执行各坐标轴回参考点的操作。
2 机床回零常见故障分析及处理
2.1 机床开机后不能回零故障分析及处理
(1)可能系统参数设置有误。解决方法是仔细检查各个相关参数，必要时重设参数。
(2)零脉冲不良导致的故障。零脉冲不良就会使回零时找不到零脉冲，引起的原因可能是系统轴板故障或是编码器及接线出现故障。解决方法是对编码器进行更换或清洗，检查线路及系统轴板是否有问题。
(3)有可能减速开关短路或是已经损坏。这种故障会导致减速信号不能产生。解决方法是检查减速开关的线路，对减速开关进行维修，必要时更换减速开关。
(4)可能检测元件已被污染。在全闭环控制的系统中，若光栅尺沾有油污，就不能采集到信号。解决方法是清洗光栅尺。
2.2 机床回零时找不到零点位置故障分析及处理
(1)减速开关有可能已经损坏或受污，也可能是线路短路或断路。解决方法就是及时对减速开关进行清理维修，必要时更换减速开关。检查线路连接情况．及时发现问题并解决。
(2)可能是减速档块所处位置不准确。解决方法是调整减速档块到限位开关的距离，避免两者行程过小引发此故障。
2.3 机床回零后的位置与零点位置发生螺距偏移故障分析及处理
引起这一故障可能的原因是产生栅格信号的时刻与减速信号从断开到接通的时刻太接近了，再加上存在的传动误差，就使得机床回零过程中工作台碰到减速开关时，刚好错过了栅格信号，所以只能等到脉冲编码器再转过一周以后才能找到下一个栅格信号。故而出现了此类故障。具体分析如下：
在减速开关的信号从断开恢复到接通状态时，随即便出现了栅格信号，也就是晚栅格信号处在门临界点上(如图1a所永)。这样一来，机械部分的热变形，减速开关出现“通”、“断”信号的重复精度误差都会导致零点发生位置偏离的故障(如图1b所示)。解决方法足可适当的阔整减速档块所处的位置，从而使零点位置与工作台停止的位置重合(如图1c所示)。也可以采用修改栅格偏移量的方法，使产生栅格信号的时划离减速信号从断开到接通时刻的距离是栅格信号产生周期的一半，就可消除此故障(如图1d所示)。
图1故障分析及鳞决方法示意囤
2.4 机床幽零位置随机性变化故障分析及处理
(1)脉冲编码器的供电电压太低。解决方法是调整从主板上输出的电压值，同时查看编码器线路板上的电源电压是否已到了合适的范围。
(2)伺服调节不良．从而引起跟踪误差偏大。解决方法足修改伺服参数。
(3)滚珠丝杠间隙偏大或丝杠与电动机的联轴器出现了松动。解决的方法是对演珠丝杠螺母剐的间隙进行调整及优化，对联轴器进行紧周或更换。
(4)零咏冲受到干扰。解决的方法是检查脉冲编码器的电缆布置是否合理，反馈电缆萍蔽是否连接无误。
3 结语
掌握数拧机床原点的设置方法和常见回零故障处理方式对于解决生产实践中的机床回零故障具有很好的指导作用。但值得说明的是故障观象与故障原因并非是一一对应的，有可能是几种原困引起的。因此在维修时要根据机床的实际情况，结合实践经验和维修手册逐一检查排除假象，找到故障起因并予以排除。
fanuc-0ic系统cnc数控车床手轮故障处理(三)
数控机床故障诊断与维修技术(FANUC系统)期末考试卷及答案
浙江同济同济科技职业学院 2014/2015第二学期 机电1301班
《数控机床故障诊断与维修技术(FANUC系统）》考试卷问卷
一、选择题（第1～10 题。选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。每题2分，满分20分）
二、判断题（第1～10题。将判断结果填入括号中。正确的填“√”，错误的填“×”。每题1分。满分10分）
（√）1.增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，脉冲数越多，分辨率越高。 （×）2.手轮（MPG）实际上是编码器。
（√）3.数控机床验收时，用户应主要进行几何精度、机床运动精度，切削精度，机床数控功能等方面的检验。
（√）4.长期不使用的数控机床要每周通电1～2次，每次空运行l小时左右，以防电器元件受潮。
（√）5.从电气角度来看，数控机床与普通机床不同的是，前者用电气驱动替代了普通机床的机床传动。相应的主运动和进给运动由主轴电动机和伺服电动机执行完成。而电动机的驱动必须有相应的驱动装置及电源配置。由于受切削状态、温度及各种干扰因素的影响，都可能使伺服性能、电气参数发生变化或电气元件失效而引起故障。
（√）6.开／关信号是数控系统与机床本体之间的输人／输出控制信号。数控系统通过对输入开关量的处理，控制弱电电路的动作。
（√）7.数控机床由数控装置（CNC）、伺服驱动、辅助装置、机床本体等几部分组成。
（√）8.PLC可编程序控制器输入部分是收集被控制设备的信息或操作指令。
（×）9.数控装置各部分之间的通信由系统I/O link总线完成。
（×）10.目前，交流伺服驱动系统已完全取代直流伺服驱动系统。
（√）11.光电脉冲编码器既可以测量位置，又可以测量速度。
（√）12.对于接触式码盘来说，码道的圈数越多，则其所能分辨的角度越小，测量精度越高。
（×）13.半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于位置传感器安装的位置不同，半闭环的位置传感器安装在工作台上，全闭环的位置传感器安装在电机的轴上。
（×）14.手轮（MPG）实际上是编码器。
（√）15.数控装置各部分之间的通信由内部系统总线(bus)完成。
（×）16.目前，交流伺服驱动系统已完全取代直流伺服驱动系统。
（×）17.全闭环伺服系统所用位置检测元件一定是光电脉冲编码器。
（√）18. PLC可编程序控制器输入部分是收集被控制设备的信息或操作指令。
（×）19.数控机床的几何精度、定位精度合格, 切削精度一定合格。
（√）20.激光干涉仪可对机床的各种定位装置进行高精度(位置和几何)校正。可按标准测量各项参数，如线性位置精度、重复定位精度、角度、直线度、垂直度、平行度、表面粗糙度及平面度等。
三、简答题（本题有10个小题，第题5分，满分50分）
1.数控机床的基本组成部分及各部分的功能。
答：数控机床一般由下列几个部分组成：
●机床本体，他是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。
●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
2.FANUC-0i Mate B/C与FANUC-0iB/0iC系统有何不同。
答：
（1）取消了FANUC-0i B/0iC 的扩展功能槽板、系统内置的 I/O 模块。
（2）进给伺服单元采用可靠性强、价格性能比卓越的βi 伺服放大器和βis 伺服电动机。该系列用于机床的进给轴和主轴，其性能和功能能满足实际需要。
（3）主轴驱动单元可以采用模拟量主轴控制（变频器），也可以采用高性能价格比的βi 伺服的串行数字控制。 FANUC-0i Mate C系统一般采用电源模块、主轴模块、进给伺服模块为一体的βi 伺服放大器。
（4）系统采用高性能、高速度、高可靠性的PMC-SA1/SB7系列，具有FANUC-0i B/0iC 系统同样的功能。机床的输入/输出信号通过外置I/O卡和PMC与系统进行串行数据通信控制。
（5）显示装置一般采用经济型的7.2in黑白液晶LCD显示装置或9寸单色CRT显示装置。
3.简述FANUC系统中数据文件的类型及备份方式。
类型系统文件、MTB文件、用户文件
使用存储卡,在引导系统画面进行数据备份和恢复;
通过RS232口使用PC进行数据备份和恢复。
4.数控机床主轴驱动系统的组成及各部分的作用。
主轴驱动单元由主轴放大器、主轴电动机、主轴传动机构、主轴位置和速度检测装置（主轴编码器）等组成。
5.简述数控机床进给伺服系统组成及各部分功能。
答：数控机床进给伺服系统一般由伺服放大器、伺服电动机、机械传动组件和检测装置等组成。
●伺服放大器的作用是接收系统（伺服轴板）伺服信息传递信号，实施伺服电动机控制，并采集检测装置的反馈信号，实现伺服电动机闭环电流控制及进给执行部件的速度和位置控制。
●伺服电动机是进给伺服系统电气执行部件。将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，可使控制速度，位置精度非常准确。
●机械传动组件的作用是将伺服电动机的旋转运动转变为工作台或刀架的直线运动以实现进给运动。 ●检测装置包括进给速度和位置检测装置，有伺服电动机内装编码器和分离性位置检测装置（如分离型编码器和光栅尺）。其作用是检测位移和速度，发送反馈信号，构成闭环或半闭环控制
6. FANUC伺服放大器的基本分类？伺服单元和伺服模块有什么不同。
答：基本分类伺服单元和伺服模块，
●伺服单元的输入电源通常为三相交流电（200V，50Hz），电动机的再生能量通过伺服单元的再生放电单元中的制动电阻消耗掉；
●伺服模块的输入电源为直流电（标准型为DC300V，高压型为DC600V），电动机的再生能量通过电源模块反馈到电网中。
7.为什么要设定柔性进给传动比？如何设定？
答：保持进给传动机构的精度和轴向刚度，用质动的间隙调整法进行设定。
8.伺服过热报警的系统检测原理、故障诊断方法及故障产生原因。
答：
●检测原理通过放大器的逆变模块，是否超过规定值来判断。
●诊断与处理方法：
首先确认CNC系统伺服过热报警，可以通过系统的显示装置的报警画面或系统诊断号的 #7 是否为“1”来判定。然后判别是电动机过热还是伺服放大器过热，可以通过系统诊断号的 #7 是 “1”还是 “0”来判定
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/tuijian429990/
推荐访问:fanuc系统手轮的设定