數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修課件

1、第4章 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修廣東省科學(xué)技術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 帥旗第1頁，共69頁。單元四 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修項目1 數(shù)控系統(tǒng)電源類故障診斷與維修項目2 數(shù)控系統(tǒng)顯示類故障診斷與維修項目3 數(shù)控系統(tǒng)軟件類故障診斷與維修項目4 數(shù)控系統(tǒng)回參考點類故障診斷與維修項目5 數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定類故障診斷與維修項目6 數(shù)控系統(tǒng)急停報警類故障診斷與維修項目7 數(shù)控機(jī)床操作類故障診斷與維修項目8 數(shù)控機(jī)床PLC類故障診斷與維修第2頁，共69頁。電源的維護(hù)與保養(yǎng)1.電源的組成：三相輸入線路、熔斷器、電源開關(guān)、電源變壓器、控制變壓器、斷路器、各種繼電器、接觸器等。2.通過電源配置提供給數(shù)控機(jī)床所需要的各種電源，以滿

2、足不同負(fù)載的要求。一般有：380V、220V、200V、24V以及5V等。 第3頁，共69頁。電源的故障診斷數(shù)控機(jī)床的電源裝置通常出電源變壓器、機(jī)床控制變壓器、斷路器、熔斷器和開關(guān)電源等組成。通過電源配置提供給數(shù)控機(jī)床各種電源，以滿足不向負(fù)載的要求。電網(wǎng)的電壓波動，負(fù)載對地短路均會影響到電源的正常供給。第4頁，共69頁。（3）電源單元結(jié)構(gòu) FS6穩(wěn)壓電源單元用于產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的各種直流電壓。常用“自立型”電氣柜的電源單元主要有A14B-0061B001B002兩種型號，其中以A14B-0061-B002為常見1）+5V：提供用于邏輯線路、固態(tài)繼電器的+5V電源。 2）+24V：提供用于紙帶閱讀

3、機(jī)、IO信號，磁泡存儲器、CRT等的+24V電源。3）+15V：提供用于位置控制線路的+15V電源。4）-15V：提供用于位置控制線路、磁泡存儲器的-15V電源。5）TPll：穩(wěn)壓電源單元外部電源輸入連接端6）ALA、ALB：來自外部的報警信號輸入。7）CP34：穩(wěn)壓電源單元與輸入單元CPl的連接信號。8）CP35：穩(wěn)壓電源單元與系統(tǒng)主板的連接信號。 第5頁，共69頁。4華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)電源華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)電源部分工作原理圖如圖4-12所示。圖4-12 華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)電源部分工作原理圖從圖中可以看出，AC380V電源經(jīng)過總空氣開關(guān)T-QF1、空氣開關(guān)T-QF2、伺服變壓器給伺服驅(qū)動裝置

4、、刀架電機(jī)提供電源。取AC380V中的兩相通過控制變壓器T-TC1、空開T-QF4、開關(guān)電源T-VC1給下列裝置提供DC24V直流電源：第6頁，共69頁。第7頁，共69頁。二、電源系統(tǒng)抗干擾技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)中常采用的干擾抑制措施有以下幾種：1物理隔離2屏蔽（1）靜電屏蔽（2）低頻磁場屏蔽（3）電磁屏蔽 3接地（1）保護(hù)接地 （2）工作接地方式(3)多點接地方式 4屏蔽接地5濾波技術(shù)第8頁，共69頁。數(shù)控機(jī)床的抗干擾一、電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。（遠(yuǎn)離這些設(shè)備）二、供電線路干擾輸入電壓過

5、壓或欠壓引起電源報警而停機(jī)電源波形畸變引起錯誤信息會導(dǎo)致CPU停止運行第9頁，共69頁。數(shù)控機(jī)床的抗干擾三、信號傳輸干擾數(shù)控信號在傳遞過程中受到外界的干擾串模干擾干擾電壓疊加在有用信號上， 由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。共模干擾干擾電壓對二根或以上信號線的干擾大小相等、相位相同。裝置的共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡時，一部分轉(zhuǎn)為串模。第10頁，共69頁。抗干擾措施1.減少供電線路的干擾數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上在電源電壓波動較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源動力線和信號線分開走線信號線采用屏蔽線或雙絞線控制線和電源線相交時，要采用直角

6、相交第11頁，共69頁?？垢蓴_措施2.減少機(jī)床控制中的干擾壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器）可對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù)阻容保護(hù)交流接觸器和電機(jī)頻繁起停時，因電磁感應(yīng)會在機(jī)床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲續(xù)流二極管保護(hù)直流電感元件在斷電時，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢并聯(lián)的二極管可減少對控制電路的干擾第12頁，共69頁。第13頁，共69頁。第14頁，共69頁。抗干擾措施3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）信號線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽4.保證“接地”良好“接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都是通過“接地”對

7、機(jī)床起作用的。第15頁，共69頁。第16頁，共69頁。第17頁，共69頁。第18頁，共69頁。信號地用來提供電信號的基準(zhǔn)電壓（0V）框架地是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口的屏蔽線系統(tǒng)地是將框架地和大地相連接 接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于10歐姆） 接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積） 數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng)第19頁，共69頁。第20頁，共69頁。第21頁，共69頁。地線設(shè)計 地線結(jié)構(gòu)大致有保護(hù)地、系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地、模擬地等。 在設(shè)計時，數(shù)字地和模擬地要分開，分別與電源端地線相連；屏蔽線根據(jù)工作頻率可采用單點接地或多點接

8、地；保護(hù)地的接地是指接大地。不能把接地線與動力線的零線混淆。 第22頁，共69頁。5濾波技術(shù) 濾波技術(shù)是用來抑制沿導(dǎo)線傳輸?shù)膫鲗?dǎo)干擾，主要用于抑制電源干擾和信號線干擾。濾波器是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性網(wǎng)絡(luò)，可以插入傳輸線中，抑制不需要的頻率進(jìn)行傳播。 (1)采用電源濾波器抑制電源線傳輸電磁干擾 電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。也可以抑制設(shè)備。2)采用吸收型濾波器抑制電源線中的快速瞬變脈沖串干擾。采用隔離變壓器供電，可以有效抑制電源中的脈沖串、雷擊浪涌干擾。3）隔離變壓器是一種應(yīng)用得相當(dāng)廣泛的電源線抗干擾器件，它最基本的作用是

9、實現(xiàn)電路與電路之間的電氣隔離，從而解決地線環(huán)路電流帶來的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾。 (4)采用交流穩(wěn)壓器 對于電網(wǎng)電壓較長時間的欠電壓、過電壓和電壓波動，需要安裝交流穩(wěn)壓器給數(shù)控系統(tǒng)供電。第23頁，共69頁。三、電源類故障診斷與維修1常見電源類故障及排除（1）電源指示燈不亮 電源指示燈不亮，常見有以下原因造成：1）沒有提供外部電源，電源電壓過低、缺相或外部形成了短路。排除方法是檢查外部電源。2）電源的保護(hù)裝置跳閘或熔斷形成了電源開路。排除方法是合上開關(guān)，找出故障原因，更換熔斷器。3）PLC地址錯誤或者互鎖裝置使用電源不能正常接通。排除方法是更改PLC地址或接線。4）系統(tǒng)上電按鈕接觸不良或脫落。排除

10、方法是更換按鈕，重新安裝。5）電源模塊不良、元器件的損壞引起故障。排除方法是更換元器件或電源模塊。第24頁，共69頁。（2）電源指示燈亮但系統(tǒng)無反應(yīng) 電源指示燈亮但系統(tǒng)無反應(yīng)可能有以下原因：1）接通電源的條件未滿足。排除方法是檢查電源接通條件是否滿足。2）系統(tǒng)黑屏3）系統(tǒng)文件被破壞，沒有進(jìn)入系統(tǒng)。排除方法是修復(fù)系統(tǒng)。第25頁，共69頁。（1）交流電壓和頻率的檢查與確認(rèn)機(jī)床通電前必須檢查交流電源的輸入電壓和頻率是否與數(shù)控設(shè)備的設(shè)定參數(shù)相匹配。我國供電制式是交流380V、三相，交流220V、單相，頻率均為50Hz。有些國家的供電制式與我國不同，如日本的供電制式為交流200V、三相，交流100V、單

11、相，頻率均為60Hz。第26頁，共69頁。（2）交流電源電壓波動的檢查與確認(rèn)輸入數(shù)控系統(tǒng)的單相電源電壓波動范圍超過規(guī)定時，電氣干擾大大增加，故障率隨之上升。數(shù)控系統(tǒng)通常規(guī)定其允許電源電壓在額定值的-15%+10%之間波動。實踐證明，對于電源電壓波動太大的工作環(huán)境，采取配備交流穩(wěn)壓電源等措施后，將會明顯地減少發(fā)生故障的幾率，提高數(shù)控設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。第27頁，共69頁。（3）三相交流電源相序的檢查與確認(rèn)對主軸和進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的交流伺服電機(jī)，如果相序不符合要求，則可能在接通電源時燒斷速度控制單元的熔絲（放炮），導(dǎo)致電機(jī)不能啟動。故在通電前，一定要認(rèn)真檢查輸入電源的相序。檢查方法很簡單，可用相序

12、表檢查（表針順時針方向旋轉(zhuǎn)即為相序正確），也可采用雙蹤示波器觀察兩相之間的波形（兩相間相位上相差120為正確）進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)檢查相序不符合要求時，只要將和T, S, R中任兩個接線端子相連的接線對調(diào)位置即可。第28頁，共69頁。（4）直流電源輸出端是否短路的檢查與確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部使用的+5V, 15V及24V等直流輸出端電壓，均系其直流穩(wěn)壓電源提供，如果發(fā)生對地短路，則會燒壞該電源。因此，在通電前應(yīng)使用萬用表測量各輸出端對地的阻值，發(fā)現(xiàn)短路必須查清原因并予以排除。第29頁，共69頁。（5）熔斷器的檢查與確認(rèn)機(jī)床通電前，還必須仔細(xì)檢查所有熔斷器的質(zhì)量和規(guī)格是否符合要求。熔斷器是機(jī)床電路的“衛(wèi)士”，

13、除供電主線路外，幾乎每一塊電路板或電路單元都裝有它。當(dāng)電路超過額定負(fù)荷，電壓過高或負(fù)載端發(fā)生意外短路時，熔斷器能立即“熔斷”并切斷電源，起到保護(hù)電路安全的作用。故檢查熔斷器的工作不可忽視，也不允許用細(xì)銅絲等做熔斷器的替代品，以免釀成大錯。第30頁，共69頁。（3）系統(tǒng)強(qiáng)電部分接通后馬上跳閘 可能原因有：1）機(jī)床使用了較大功率的變頻器或伺服驅(qū)動，并且在變頻器或伺服驅(qū)動的電源進(jìn)線前沒有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅(qū)動在上強(qiáng)電時電流有較大的波動，超過了空氣開關(guān)的限定電流，引起跳閘。排除方法是在使用時外接一電抗。2）系統(tǒng)強(qiáng)電電源接通條件未滿足。排除方法是逐步檢查電源上強(qiáng)電所需要的各種條件，排除

14、故障。第31頁，共69頁。（4）電源模塊故障 可能原因有：1）整流橋損壞引起電源故障。排除方法是更換整流橋。2）續(xù)流二極管損壞引起短路。排除方法是更換。3）電源模塊外部電源短路。排除方法是調(diào)整線路。4）濾波電容損壞引起的故障。排除方法是更換。5）供電電源功率不足使電源模塊不能正常工作。排除方法是增大供電電源功率。第32頁，共69頁。（5）系統(tǒng)在工作過程中突然斷電 可能的原因有：1）切削力過大，使機(jī)床過載引起空氣開關(guān)跳閘。排除方法有調(diào)整切削參數(shù)。2）機(jī)床設(shè)計時選擇的空氣開關(guān)容量過小，引起空氣開關(guān)跳閘。排除方法是更換空氣開關(guān)。3）機(jī)床出現(xiàn)漏電。排除方法是檢查線路。第33頁，共69頁。事例1：故障現(xiàn)

15、象： 一臺進(jìn)口臥式加工中心，開機(jī)時屏幕一片黑，操作面板上的NC電源開關(guān)已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開關(guān)和主要部分無異常，關(guān)機(jī)后重開，故障一樣。故障分析： 經(jīng)查，確定其電源部分無故障，各處電壓都正常，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)有多處損壞，在更換了顯示器，顯示控制板后屏幕出現(xiàn)了顯示，使機(jī)床能進(jìn)入。第34頁，共69頁。事例3： 一加工中心，開機(jī)后打開急停，系統(tǒng)在復(fù)位的過程中，伺服強(qiáng)電上去后系統(tǒng)總空開馬上跳閘 該加工中心使用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)對故障進(jìn)行了檢查分析，首先懷疑是否是空開電流選擇過小，經(jīng)過計算分析后確認(rèn)所選擇的空開有點偏小，但基本符合機(jī)床要求，然后用示波器觀察機(jī)床上電時的電流的變化波形，發(fā)現(xiàn)伺服

16、強(qiáng)電在上電時電流沖擊比較大，也就是電流波形變化較大，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)由于所選伺服功率較大，且伺服內(nèi)部未加阻抗等裝置，在使用時須外接一電抗與制動電阻，電氣人員在設(shè)計時加了制動電阻，為了節(jié)省成本沒有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系統(tǒng)上電恢復(fù)正常。第35頁，共69頁。1系統(tǒng)上電后，屏幕顯示暗淡但是可以正常操作，系統(tǒng)運行正常1）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過暗2）顯示器或顯示器的燈管損壞3）顯示控制板出現(xiàn)故障第36頁，共69頁。2.系統(tǒng)上電后花屏或亂碼：原因：1）系統(tǒng)文件被破壞2）系統(tǒng)內(nèi)存不足3）外部干擾第37頁，共69頁。3.系統(tǒng)上電后，NC電源指示燈亮但是屏幕無顯示或黑屏1）顯示模塊損壞，2）顯示模塊電源

17、不良或沒有接通3）顯示屏由于電壓過高被燒壞4）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過暗第38頁，共69頁。4. 運行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動 1）參數(shù)設(shè)置錯誤或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)所引起 2）同時運行了系統(tǒng)以外的其他內(nèi)存駐留程序；3）系統(tǒng)文件受到破壞或者感染了病毒4）電源功率不夠5）系統(tǒng)元器件受到損害 第39頁，共69頁。5 系統(tǒng)上電后，屏幕顯示高亮但沒有內(nèi)容 1）系統(tǒng)顯示屏亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過亮 2）系統(tǒng)文件被破壞或者感染了病毒 3）顯示控制板出現(xiàn)故障第40頁，共69頁。事例1： 故障現(xiàn)象： 一數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床送電，CRT無顯示，查NC 電源+24V、+15V、-15V、+5V均無輸出故障分析： 此現(xiàn)象可以確定是電源方

18、面出了問題，所以可以根據(jù)電氣原理圖逐步從電源的輸入端進(jìn)行檢查，當(dāng)檢查到保險后的電噪聲濾波器時發(fā)現(xiàn)性能不良，后面的整流、振蕩電路均正常，拆開噪聲濾波器外殼發(fā)現(xiàn)里面燒焦，更換噪聲濾波器后，系統(tǒng)故障排除。第41頁，共69頁。項目3 數(shù)控系統(tǒng)軟件類故障診斷與維修一、數(shù)控系統(tǒng)軟件的基本配置數(shù)控系統(tǒng)軟件包括以下三個部分： 由數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家研制的啟動芯片、基本系統(tǒng)程序、加工循環(huán)程序、測量循環(huán)程序等組成。出于安全和保密的需要，這些程序出廠前被預(yù)先寫入到EPROM中，構(gòu)成了具體的系統(tǒng)。這部分軟件對于機(jī)床生產(chǎn)廠家和機(jī)床用戶來說，讀出、復(fù)制和恢復(fù)都很難。如果因為意外破壞了該部分軟件，應(yīng)注意所使用的機(jī)床型號和所使

19、用的軟件版本號，及時與數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家取得聯(lián)系，要求更換或復(fù)制軟件。第42頁，共69頁。由機(jī)床制造廠家編制的針對具體機(jī)床所用的NC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC報警文本、PLC用戶程序等組成。PLC用戶可以隨時根據(jù)具體的使用要求和具體機(jī)床的性能對它進(jìn)行修改。這部分軟件是由生產(chǎn)廠家在出廠前分別寫入到RAM和EPROM中，并且提供技術(shù)資料加以說明。由于存儲于RAM中的數(shù)據(jù)容易丟失，所以機(jī)床用戶可以對這部分軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫、清除。 由機(jī)床用戶編制的加工主程序、加工子程序、刀具補(bǔ)償參數(shù)、零點偏置參數(shù)、R參數(shù)等組成。這部分軟件或參數(shù)被存儲于RAM中，是與具體的加工密切相關(guān)的。因此，它們的設(shè)置、更換等

20、是機(jī)床止確完成加工所必備的。第43頁，共69頁。二、軟件故障發(fā)生的原因軟件故障是由軟件變化或丟失而形成的。機(jī)床軟件一般存儲于RAM中。軟件故障形成的可能原因如下： 1誤操作引起的改障 在調(diào)試用戶程序或修改機(jī)床參數(shù)時，操作者刪除或更改了軟件內(nèi)容或參數(shù)件故障。 第44頁，共69頁。2供電電池電壓不足引起的故障 從而造成軟件故障 為RAM供電的電池電壓經(jīng)過長時間的使用后，電池電壓降低到額定值以下，或在停電情況下拔下為RAM供電的電池或電池電路斷路或短路、接觸不良等都會造成RAM得不到穩(wěn)定的電壓，從而使系統(tǒng)丟失軟件及參數(shù)。這里要特別注意以下幾點。 應(yīng)對長期閑置不用的數(shù)控機(jī)床經(jīng)常定期開機(jī)，以防電池長期得

21、不到充電，造成機(jī)床軟件的丟失。實際上，數(shù)控機(jī)床開機(jī)也是對電池充電的過程。 為RAM供電的電池當(dāng)出現(xiàn)電量不足報警時，應(yīng)及時更換新的電池，以防最后連報警服務(wù)都無法提供，出現(xiàn)軟件和數(shù)據(jù)的丟失。第45頁，共69頁。 3。干擾信號引起的故障 有時電源的波動及干擾脈沖會串入數(shù)控系統(tǒng)總線，運行。 4。軟件死循環(huán)引起的故障引起時序錯誤或造成數(shù)控裝置等停止運行復(fù)雜程序或進(jìn)行大量計算時，有時會造成系統(tǒng)死循環(huán)引起系統(tǒng)中斷，造成軟件故障。 5操作不規(guī)范引起的故障 這里指操作者違反了機(jī)床的操作規(guī)程，后沒有回參考點，就進(jìn)行加工零件的操作。 6用戶程序出錯引起的故障 這里指由于用戶程序中出現(xiàn)語法錯誤、從而造成機(jī)床報警或停機(jī)

22、現(xiàn)象。如數(shù)控機(jī)床開機(jī)非法數(shù)據(jù)、運行或輸入中出現(xiàn)故障等現(xiàn)象。第46頁，共69頁。三軟件故障排除方法其基本原則就是把出錯的軟件改過來。但能夠查出來哪部分有問題是不容易的，所以最好消掉，重新輸入。1)對于軟件丟失或變化造成的運行異常，程序中斷，停機(jī)故障，可采取對數(shù)據(jù)、程序更改補(bǔ)充方法，亦可采用清除、重新輸入法。 2)對于機(jī)床程序和數(shù)據(jù)處理中發(fā)生了引起中斷的運行結(jié)果而造成的故障停機(jī)，可采取硬件復(fù)位的方法，即關(guān)后再開系統(tǒng)電源來排除。 第47頁，共69頁。 示例417：電池電壓不足引起的故障。 故障現(xiàn)象：有一臺TCl000型加工中心，故障現(xiàn)象是CRT顯示混亂，重新輸入機(jī)床數(shù)據(jù)，機(jī)床恢復(fù)正常，但停機(jī)斷電后數(shù)

23、小時再啟動時，故障現(xiàn)象再一次出現(xiàn)。 分析與處理過程：經(jīng)檢查是MSl40電源板上的電池電壓降到下限以下，換電池重新輸入數(shù)據(jù)后，故障消失。第48頁，共69頁。項目4 數(shù)控系統(tǒng)回參考點類故障診斷與維修一、機(jī)床返回參考點的必要性大多數(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)值就失去記憶，機(jī)械坐標(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)床的實際位置，所以機(jī)床首次啟動系統(tǒng)或在執(zhí)行了系統(tǒng)“急停”或“復(fù)位”操作后，要進(jìn)行返回參考點操作，使系統(tǒng)的位置記數(shù)與脈沖編碼器的零位脈沖同步。機(jī)床執(zhí)行返回參考點操作具有以下優(yōu)點：1）系統(tǒng)通過參考點來確定機(jī)床的原點位置，以

24、正確建立機(jī)床坐標(biāo)系。2）可以消除絲杠間隙的累計誤差及絲杠螺距誤差補(bǔ)償對加工的影響。第49頁，共69頁。圖 四倍頻電路(a) 四倍頻細(xì)分電路；(b) 四倍頻細(xì)分電路波形 第50頁，共69頁。 機(jī)床在運動過程中，從掃描單元輸出三組信號，兩組增量信號和一組基準(zhǔn)信號第51頁，共69頁。數(shù)控機(jī)床回參考點的故障診斷按機(jī)床檢測元件檢測原點信號方式的不同，返回機(jī)床參考點的方法有兩種，即柵點法和磁開關(guān)法。在柵點法中，檢測器隨著電機(jī)一轉(zhuǎn)信號同時產(chǎn)生一個柵點或一個零位脈沖，在機(jī)械本體上安裝一個減速擋塊及一個減速開關(guān)，當(dāng)減速撞塊壓下減速開關(guān)時，伺服電機(jī)減速到接近原點速度運行。當(dāng)減速撞塊離開減速開關(guān)時，即釋放開關(guān)后，數(shù)

25、控系統(tǒng)檢測到的第一個柵點或零位信號即為原點。在磁開關(guān)法中，在機(jī)械本體上安裝磁鐵及磁感應(yīng)原點開關(guān)或者接近開關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)或接近開關(guān)檢測到原點信號后，伺服電機(jī)立即停止運行，該停止點被認(rèn)作原點柵點法的特點是如果接近原點速度小于某一特定值，則伺服電機(jī)總是停止于同一點，也就是說，在進(jìn)行回原點操作后，機(jī)床原點的保持性好。磁開關(guān)法的特點是軟件及硬件簡單，但原點位置隨著伺服電機(jī)速度的變化而成比例的漂移，即原點不確定，目前，大多數(shù)機(jī)床采用柵點法第52頁，共69頁。數(shù)控機(jī)床回參考點的故障診斷數(shù)控機(jī)床接通電源首先要做回零操作能否正確回參考點影響零件的加工質(zhì)量各種補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)回參考點方式方式1第53頁，共69頁。數(shù)控

26、機(jī)床回參考點的故障診斷回參考點方式方式2第54頁，共69頁。數(shù)控機(jī)床回參考點的故障診斷回參考點方式方式3第55頁，共69頁。數(shù)控機(jī)床回參考點的故障診斷回參考點方式方式4第56頁，共69頁。故障現(xiàn)象故障原因排除方法機(jī)床回原點后原點漂移或參考點發(fā)生整螺距偏移的故障參考點發(fā)生單個螺距偏移1.是因為減速開關(guān)與減速撞塊安裝不合理，使減速信號與零脈沖信號相隔距離過近2.機(jī)械安裝不到位1.調(diào)整減速開關(guān)或者是撞快的位置使機(jī)床軸開始減速的位置大概處在一個柵距或一個螺距的中間位置，2.調(diào)整機(jī)械部分參考點發(fā)生多個螺距偏移1.參考點減速信號不良引起的故障2.減速擋塊固定不良引起尋找零脈沖的初始點發(fā)生了漂移3.零脈沖不

27、良引起1.檢查減速信號是否有效，接觸是否良好2.重新固定減速擋塊3.對碼盤進(jìn)行清洗系統(tǒng)開機(jī)回不了參考點、回參考點不到位1）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯誤2）零脈沖不良引起的故障，回零時找不到零脈沖3）減速開關(guān)損壞或者短路4）數(shù)控系統(tǒng)控制檢測放大的線路板出錯5）導(dǎo)軌平行/導(dǎo)軌與壓板面平行/導(dǎo)軌與絲杠的平行度超差1.重新設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)2.對編碼器進(jìn)行清洗或者更換3.維修或更換4.更換線路板5.重新調(diào)整平行度6.清洗光柵尺第57頁，共69頁。找不到零點或回參考點時超程1）回參考點位置調(diào)整不當(dāng)引起的故障，減速擋塊距離限位開關(guān)行程過短2）零脈沖不良引起的故障，回零時找不到零脈沖3）減速開關(guān)損壞或者短路4）數(shù)控系統(tǒng)控制檢

28、測放大的線路板出錯5）導(dǎo)軌平行/導(dǎo)軌與壓板面平行/導(dǎo)軌與絲杠的平行度超差6）當(dāng)采用全閉環(huán)控制時光柵尺進(jìn)了油污1.調(diào)整減速擋塊的位置2.對編碼器進(jìn)行清洗或者更換3.維修或更換更換線路板 5.重新調(diào)整平行度6.清洗光柵尺回參考點的位置隨機(jī)性變化1.干擾2.編碼器的供電電壓過低3.電機(jī)與絲杠的聯(lián)軸節(jié)松動4.電動機(jī)扭矩過低或由于伺服調(diào)節(jié)不良，引起跟蹤誤差過大5.零脈沖不良引起的故障，6.滾珠絲杠間隙增大1.找到并消除干擾2.改善供電電源3.緊固聯(lián)軸節(jié)4. 調(diào)節(jié)伺服參數(shù)，改變其運動特性5.對編碼器進(jìn)行清洗或者更換6.修磨滾珠絲桿螺母調(diào)整墊片，重調(diào)間隙第58頁，共69頁。四、機(jī)床回參考點常見故障及排除 1

29、機(jī)床回不了參考點故障2機(jī)床回參考點找不到零點故障3回參考點位置隨機(jī)性變化故障4回參考點后原點漂移或參考點發(fā)生整螺距偏移第59頁，共69頁。二、機(jī)床返回參考點的幾種方式1回參考點的Z脈沖方式（零脈沖方式）2回參考點的“+-”方式3回參考點的“+-+”方式第60頁，共69頁。五、機(jī)床回參考點故障維修示例例4-20 機(jī)床軸開始減速時位置距離光柵尺或脈沖編碼器的零點太近引發(fā)故障例4-21 機(jī)械誤差導(dǎo)致回參考點故障例4-22 編碼器導(dǎo)致回參考點故障例4-23 行程開關(guān)故障導(dǎo)致回參考點故障例4-24 伺服板卡故障引發(fā)回零故障例4-25 回參考點后機(jī)床無法繼續(xù)操作的故障維修例4-26 參考點位置不穩(wěn)定的故障維修例4-27 參考點發(fā)生整螺距偏移的故障維修例4-28 位置環(huán)增益設(shè)