数控系统的故障诊断及维护

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1、哈尔滨职业技术学院教案第页课程题目数控系统的故障诊断及维护课时6教学目的：1.了解硬件维修的基本方法和注意事项2.了解数控系统软件的组成和诊断的方法教学重点与难点：重点：.数控系统软件、硬件的认识难点：诊断思维的建立教学方法与手段：讲授法教学内容与课时分配：2.1数控系统的特点1课时2.2数控系统的自诊断1课时2.3数控系统的主要故障1课时2.4利用机床参数来诊断数控系统1课时2.5数控机床的启、停运动故障1课时2.6回参考点故障1课时教具：多媒体作业与思考：P18习题教学后记：12/12哈尔滨职业技术学院教案第页教学内容备注第2章数控系统的故障诊断及维护2.1数控系统的特点随着电子技

2、术的飞速发展，各种类型的数控产品都得到了多次的技术补充和改进，使其系统已逐渐走向功能完善、性能稳定、高速、高精度和高效率。从数控机床或者数控原理这门课程中知道CNC装置是数控系统的核心。数控机床是由软件（存储的程序）来实现数字控制的。数控系统的特殊性主要由它的核心装置——CNC装置来实现的。而CNC装置结构包括了软件与硬件结构。在数控系统的数字电路中传递的信号：无论是工作指令信号、反馈信号，还是控制指令信号，大多是数字信号，也是脉冲信号。从图2-1上CNC装置输入与输出可以看出这一特点。实际上，在具有大规模数字电路的CNC装置中，信号输入与输出接口装置上，及其信号连接与传递途径中，传送

3、的多是电脉冲信号，这种信号极易受电网或电磁场感应脉冲的干扰。图2-1CNC装置的输入与输出信号综上所述，CNC装置具有如下几个重要特点。（1）数控装置具有丰富的系统控制功能。如：刀具寿命管理、极坐标插补、圆弧插补、多边形加工、简易同步控制、C轴控制、串行和模拟主轴控制、主轴刚性攻丝、多主轴控制功能、主轴同步控制功能、PLC图形显示、PLC梯形图编辑功能（需要编程卡）等。（2）具有软件结构与硬件结构（3）工作与传递的信号为脉冲。（4）具有自诊断功能。2.2数控系统的自诊断现代数控机床由于采用了计算机技术，软件功能较强，配合相应的硬件，具有较强的自诊断能力。自诊断功能按诊断的时间因素一般分

4、为启动诊断、在线诊断和离线诊断。1.启动诊断指数控系统从通电开始，到进入正常运行状态阶段所进行的诊断。诊断的目的为确认数控系统各硬件模块是否可以正常工作。12/12哈尔滨职业技术学院教案第页教学内容备注2.在线诊断指数控系统在正常工作情况下，通过系统内部的诊断程序和相应的硬件环境，对系统运行的正确性检查。3.离线诊断是由经过专门训练的人员进行的诊断，目的在于查明原因，精确确定故障部位，力求把故障定位在尽可能小的范围内，如缩小到某个模块，某个印刷线路板或板上的某部分电路，甚至某个芯片或器件。2.3数控系统的主要故障前面已经说过数控系统由软件和硬件组成，那么它的主要故障就也分为软件故障和硬

5、件故障。一、数控系统的软件故障诊断1.软件配置以西门子系统为例说明系统软件的配置，总的来说系统软件包括三部分。（1）Ⅰ部分数控系统的生产厂家研制的启动芯片、基本系统程序、加工循环、测量循环等。（存储或固化到EPROM中，制造者是系统生产厂）（2）Ⅱ部分由机床厂家编制的针对具体机床所用的NC机床数据、PLC机床程序、PLC机床数据、PLC报警文本。（存储或固化到EPROM中或RAM中，制造者是机床生产厂）（3）Ⅲ部分由机床用户编制的加工主程序、加工子程序、刀具补偿参数、零点偏置参数、R参数等组成。（存储在RAM中，制造者是机床用户）以上几部分软件均可通过多种存储介质（如软盘、硬盘、磁带等

6、）进行备份，以便出现故障进行核查和恢复。2.数控系统的软件故障现象及其成因见课本P25数控系统的常见软件故障现象及其成因表2-3.由表可以看出：一种故障现象可以有不同的成因（例如键盘故障，参数设置与开关都存在问题可能）；同种成因可以导致不同的故障现象；有些故障现象表明是软件故障，而究其成因时，却有可能是硬件故障或干扰、人为因素所造成。所以，查阅维修档案与现场调查对于诊断分析是十分重要的。3.数控系统的软件故障的排除4.零件加工程序带来的故障12/12哈尔滨职业技术学院教案第页教学内容备注零件加工程序也属于数控软件的范畴，无论对数控机床的维修人员还是编程人员来说都要能熟练掌握和运用手工编

7、程指令进行零件加工程序的编制。零件加工程序在运行中可能带来的故障主要有：程序的语法错误报警和逻辑错误报警。一、数控系统的硬件故障诊断1.数控系统的硬件故障现象及其成因通常为了方便起见，将电气器件故障与硬件故障混合在一起，通常称为硬件故障。其器件故障包括：低压电器故障、传感器步骤、总线装置故障、接口装置故障、直流电源故障、控制器故障、调节器故障、伺服放大器故障等。起见故障的成因，可以归为两类。一类是，器件功能丧失引起的功能故障（或称“硬性故障”）