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一、 機(jī)床參數(shù)
機(jī)床參數(shù)是保證數(shù)控系統(tǒng)正常運(yùn)行，并且經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)，調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。
例一：我公司自制高精度長(zhǎng)向件數(shù)控鉆銑床，機(jī)床總長(zhǎng)6米，X軸行程4.8米，X軸位置反饋采用外置編碼器，系統(tǒng)采用FANUC 0MDⅡ系統(tǒng)。在調(diào)試過(guò)程中，當(dāng)X軸移動(dòng)時(shí)，X軸伺服電機(jī)出現(xiàn)高頻震動(dòng)，停止時(shí)，也有不正常的音響，手放在機(jī)床上也感覺到很強(qiáng)的振動(dòng)。針對(duì)這種現(xiàn)象，首先檢查X軸移動(dòng)時(shí)的電流值。調(diào)出X軸伺服調(diào)整畫面，觀察到X軸移動(dòng)時(shí)的實(shí)際電流百分比從3％左右突然增加到380％左右，機(jī)械裝配是否不適？用手轉(zhuǎn)動(dòng)X軸絲杠，很輕松，機(jī)械裝配沒問題。機(jī)床X軸伺服馬達(dá)采用的是α30的，是否馬達(dá)功率選小了？用FANUC 30M的直流電機(jī)替換α30交流電機(jī)，用電瓶車的電源來(lái)驅(qū)動(dòng)30M的直流電機(jī)，移動(dòng)X軸，很平穩(wěn)，沒有振動(dòng)，而FANUC α30電機(jī)與FANUC 30M電機(jī)，它們的輸出功率和扭矩是一樣的，說(shuō)明選用的馬達(dá)型號(hào)也合適。排除了以上兩方面的原因，第三步，修改X軸伺服參數(shù)。將N脈沖抑制功能打開，8103號(hào)參數(shù)第五位設(shè)為“1”，這一功能可以用來(lái)抑制電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)很小的偏移被速度環(huán)的比例增益放大而產(chǎn)生的來(lái)回?cái)[動(dòng)。為了調(diào)整負(fù)載慣量比參數(shù)和250μS加速反饋增益參數(shù)，將8103號(hào)參數(shù)第四位設(shè)為“1”，使PI控制有效，然后多次調(diào)整8121號(hào)參數(shù)（負(fù)載慣量比）的值為256的2倍、3倍、4倍（根據(jù)FANUC AC伺服電機(jī)參數(shù)手冊(cè)規(guī)定），8166號(hào)參數(shù)（250μS加速反饋增益）為-10、-5、-1、-20（手冊(cè)規(guī)定設(shè)定值在-10到-20），當(dāng)8121號(hào)參數(shù)調(diào)整為1024，8166號(hào)參數(shù)調(diào)整為-1時(shí)，機(jī)床的高頻振動(dòng)有所改善，但沒有消除。這臺(tái)專機(jī)X軸絲杠長(zhǎng)5.8米，直徑80毫米，只在絲杠兩端有固定點(diǎn)，中間有幾個(gè)支撐架，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這種細(xì)長(zhǎng)軸在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)。在FANUC系統(tǒng)中，可以用觀測(cè)器功能來(lái)解決這種擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的諧振頻率為幾百赫的高頻振動(dòng)。將觀察器功能打開，即P8103﹟2﹙OBEN﹚，此位參數(shù)設(shè)為“1”，又分別將觀察器檢測(cè)系數(shù)POA1按標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為2935；觀察器檢測(cè)系數(shù)POK1按標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為1874；觀察器檢測(cè)系數(shù)POK2按標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為2332。開機(jī)，快速移動(dòng)X軸，高頻振動(dòng)消除，停止時(shí)也很正常。8103號(hào)參數(shù)第三位設(shè)“1”，是這次解決問題的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
所有數(shù)控機(jī)床在出廠時(shí)，參數(shù)都已設(shè)定好。但作為一個(gè)維修技術(shù)人員，最好把每臺(tái)機(jī)床的參數(shù)都做一份備份。因?yàn)樵谑褂靡欢螘r(shí)間后，有些參數(shù)需作一些調(diào)整，有時(shí)長(zhǎng)時(shí)間不開機(jī)，參數(shù)有可能丟失，操作者在改程序時(shí)不小心改錯(cuò)了參數(shù)，都可能使機(jī)床不能正常運(yùn)行。
例二：我公司一臺(tái)北京機(jī)床研究所生產(chǎn)的JCS-018立式加工中心，F(xiàn)ANUC 7M系統(tǒng)，出現(xiàn)007號(hào)報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容為速度單元沒有準(zhǔn)備好。從系統(tǒng)的控制原理講，速度單元準(zhǔn)備好的前提是位置單元要準(zhǔn)備好。
要NC單元收到速度單元準(zhǔn)備信號(hào)（*VRDY），MCC觸點(diǎn)必須閉合，MCC繼電器線圈必須得電。出現(xiàn)故障以后，測(cè)量速度單元板接線端子上3號(hào)與4號(hào)之間有100V左右的交流電壓。從控制圖可知，這時(shí)MCC繼電器不吸，只與PRDY1、PRDY2觸點(diǎn)的通斷有關(guān)。NC單元準(zhǔn)備好了，PRDY1、PRDY2觸點(diǎn)才能接通。參數(shù)正確，系統(tǒng)才能正常工作。檢查機(jī)床參數(shù)發(fā)現(xiàn)沒有了，檢查保存參數(shù)的電池，有兩節(jié)電池短路，電壓偏低，更換電池，重新輸入?yún)?shù)，故障消除。
例三：我公司一臺(tái)HR-5B加工中心，最近工作時(shí)常出現(xiàn)411號(hào)報(bào)警，說(shuō)明機(jī)床的跟蹤誤差超出了參數(shù)設(shè)定值，調(diào)整90號(hào)參數(shù)﹙KV參數(shù)，位控環(huán)增益﹚，使伺服系統(tǒng)位控環(huán)增益合適。具體方法是：使被測(cè)軸自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用示波器觀察其測(cè)速機(jī)輸出波形。一邊修改KV參數(shù)，一邊檢測(cè)波形，應(yīng)無(wú)超調(diào)現(xiàn)象﹙一旦超調(diào)，將KV值減小﹚，KV值調(diào)整合適后，機(jī)床報(bào)警不在出現(xiàn)。
二、 診斷數(shù)據(jù)
診斷數(shù)據(jù)是自診斷功能的狀態(tài)顯示。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，有時(shí)CRT上任何報(bào)警內(nèi)容都沒有顯示，可機(jī)床就是不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，可借用診斷功能查一下輸入輸出狀態(tài)。利用自診斷功能檢修機(jī)床，關(guān)鍵要掌握所診斷的系統(tǒng)在正常工作下的診斷數(shù)據(jù)，這些診斷數(shù)據(jù)顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間信號(hào)的正常與否，從而判斷出故障起因是在數(shù)控系統(tǒng)部分還是機(jī)械部分，并能指示出故障的大致部位，因此這個(gè)方法是當(dāng)前維修中最常用的也是最有效的一種方法。
對(duì)于各廠家的數(shù)控系統(tǒng)，PMC雖然是有內(nèi)置的、外置的，輸入、輸出所代表的符號(hào)也不一樣，但一般都分以下幾部分。
①由機(jī)床向PMC輸入信號(hào)，如開關(guān)，按鈕發(fā)出指令信號(hào)及動(dòng)作完成的回答信號(hào)，簡(jiǎn)稱MT→PMC。
②由PMC向機(jī)床輸出信號(hào)，一般控制燈、電磁閥、繼電器、電機(jī)，簡(jiǎn)稱PMC→MT。
③由CNC向PMC輸入信號(hào)。
④由PMC向CNC輸出信號(hào)。
⑤內(nèi)部繼電器。
⑥保持型存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。
例如：機(jī)床啟動(dòng)后，手輪不起作用。此時(shí)，a：要先查機(jī)床操作面板的輸入信號(hào)是否為“1”，查看CRT左下角的CNC狀態(tài)顯示。當(dāng)狀態(tài)顯示為HND時(shí)，狀態(tài)選擇正確。如果顯示不是HND，則狀態(tài)選擇信號(hào)沒有正確輸入，利用PMC DGN檢查方式選擇信號(hào)。b：查手輪進(jìn)給軸選擇信號(hào)是否被輸入X Y Z ， MT→PMC的輸入。c：手輪進(jìn)給倍率是否為X1、X10、X100。d：CRT的位置是否有變化。e：沒有變化時(shí)，確認(rèn)外部復(fù)位信號(hào)是否為“1”，此時(shí)，查CNC內(nèi)部診斷信號(hào)，看是否有運(yùn)動(dòng)信號(hào)。f：查互鎖信號(hào)是否不具備運(yùn)動(dòng)條件。g：查手搖脈沖發(fā)生器信號(hào)線及電源。
例四：我公司一臺(tái)3060型臺(tái)灣福裕立式加工中心，出現(xiàn)Z軸離開原點(diǎn)不能手動(dòng)換刀故障，即主軸上的夾緊、松開按鈕按下后，主軸上的刀不能手動(dòng)取下，而Z軸在原點(diǎn)時(shí)，刀能取下。根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，先看診斷頁(yè)的診斷數(shù)據(jù)，找到控制夾緊或松開電磁閥的Y參數(shù)為Y82.0，Z軸在原點(diǎn)時(shí)，按下松刀按鈕，Y82.0有“1”、“0”變化，當(dāng)Z軸離開原點(diǎn)后，按下松刀按鈕，Y82.0也應(yīng)有“1”和“0”的變化，但是沒有。查PLC梯形圖，看Y82.0接通的條件是否滿足，發(fā)現(xiàn)D555.5號(hào)PC參數(shù)“觸點(diǎn)”不通。D555.5號(hào)參數(shù)是機(jī)床廠家設(shè)置的功能參數(shù)，對(duì)照廠家提供的參數(shù)表，發(fā)現(xiàn)D555.5號(hào)參數(shù)由“1”變成了“0”，打開診斷畫面，將D555.5改置為“1”，即恢復(fù)任意位置手動(dòng)換刀功能。
可以這樣認(rèn)為，診斷頁(yè)是維修人員的一個(gè)重要窗口，診斷數(shù)據(jù)是維修工作的重要數(shù)據(jù)，維修人員必須很好地熟悉它，靈活地運(yùn)用它，充分發(fā)揮診斷數(shù)據(jù)在維修工作中的作用。
三、 報(bào)警號(hào)
報(bào)警號(hào)是機(jī)床的生產(chǎn)廠家為便于用戶查找故障而提供的重要維修資料之一。報(bào)警號(hào)是診斷程序在診斷的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某一部件或某一數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤時(shí)向操作者和維修人員發(fā)出的報(bào)警信息。同時(shí)，在診斷程序的控制下，切斷NC與伺服單元等外部電路的聯(lián)系，使進(jìn)給停止，對(duì)機(jī)床實(shí)施保護(hù)。報(bào)警號(hào)一般還進(jìn)行了分類，在每一類中由若干種報(bào)警號(hào)組成。分類，是將故障源的范圍進(jìn)行第一次壓縮，將故障源壓縮到一定的范圍。每個(gè)類中的報(bào)警號(hào)，是將故障源進(jìn)行第二次壓縮，將故障源壓縮到更小的范圍。有的報(bào)警號(hào)還有詳細(xì)的說(shuō)明，將故障源的范圍進(jìn)行了第三次壓縮。報(bào)警號(hào)的出現(xiàn)，不但可以使維修人員了解故障出現(xiàn)的部位，還提供了一些初步的查找方法。只要維修人員對(duì)機(jī)床的控制原理有一定的了解，便可以查到故障源所在的部位，將故障排除。
以FANUC為例：
出現(xiàn)000號(hào)報(bào)警，只需把電源關(guān)上，重新啟動(dòng)就可以了，這號(hào)報(bào)警內(nèi)容只是設(shè)定了必須切斷電源的參數(shù)，應(yīng)切斷電源。
出現(xiàn)100號(hào)報(bào)警，當(dāng)修改參數(shù)時(shí)，設(shè)定PWE＝1，就會(huì)有此報(bào)警。此時(shí)，只需在修改完參數(shù)后把PWE設(shè)定為0，按下“清除”就可以了。
出現(xiàn)100號(hào)以內(nèi)報(bào)警，一般都為程序錯(cuò)誤，這時(shí)操作者應(yīng)多注意參數(shù)，都是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，或程序編輯有問題而造成。
出現(xiàn)400號(hào)報(bào)警，內(nèi)容為過(guò)載信號(hào)產(chǎn)生。出現(xiàn)這號(hào)報(bào)警的原因很多，伺服驅(qū)動(dòng)裝置，伺服電極，電源連接不好，另外機(jī)械傳動(dòng)有問題，絲杠連接不好都有可能出現(xiàn)這號(hào)報(bào)警。在無(wú)法斷定是電氣還是機(jī)械問題時(shí)，可把電機(jī)與連接之處拆開，單獨(dú)試電機(jī)與電氣。如果運(yùn)轉(zhuǎn)很長(zhǎng)時(shí)間，一切正常，電機(jī)也不發(fā)燙，那就是機(jī)械連接有問題。
出現(xiàn)500多號(hào)報(bào)警，為超程報(bào)警。超程報(bào)警中有軟限位超程和硬限位超程，即軟超程和硬超程。每款數(shù)控系統(tǒng)都有相應(yīng)的參數(shù)，由生產(chǎn)廠家設(shè)定每個(gè)坐標(biāo)軸正、負(fù)向行程。在操作過(guò)程中，如果是軟超程，在正向超程時(shí)，只需往負(fù)向運(yùn)動(dòng)，然后按一下清除；負(fù)向超程時(shí)，只能往正向運(yùn)動(dòng)，然后清除一下就可以了。
出現(xiàn)900多號(hào)報(bào)警，該報(bào)警是主板及系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)奇偶錯(cuò)誤。在維修時(shí)改了不該動(dòng)的參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)900號(hào)報(bào)警。此時(shí)，只有做全清處理，如果全清后，依然不能正常工作，一般為主板問題。
出現(xiàn)1000多號(hào)報(bào)警，該報(bào)警為外部報(bào)警，由ＰＭＣ梯形圖檢測(cè)到的。詳細(xì)情況參見各機(jī)床制造廠家提供的有關(guān)手冊(cè)。
機(jī)床參數(shù)、診斷數(shù)據(jù)、報(bào)警號(hào)，它們都是一批數(shù)據(jù)，都可以在顯示屏上顯示出來(lái)，都可以用于維修工作中，這是它們的相同點(diǎn)。它們的不同之處：
第一、機(jī)床參數(shù)不論開機(jī)或關(guān)機(jī)，都存放在參數(shù)存儲(chǔ)器中，機(jī)床加工時(shí)使用。
第二、診斷數(shù)據(jù)，必須在機(jī)床加工時(shí)，由連接單元（即I﹨O口）生成，存放在隨機(jī)存儲(chǔ)器中，關(guān)機(jī)后自動(dòng)消失。
第三、報(bào)警號(hào)是機(jī)床加工過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，由診斷程序生存，關(guān)機(jī)后自動(dòng)消失
機(jī)床參數(shù)、診斷數(shù)據(jù)、報(bào)警信息是維修人員查找故障，保證NC機(jī)床正常工作的重要資料，保存好這些技術(shù)資料，利用好這些數(shù)據(jù)，是維修人員查找故障的重要手段。
