数控机床软件故障的检修

　　数控系统软件故障是数控机床检修中的一大难点。软件故障包括人为的数据调整与设置错误造成加工程序出错，电路故障引起的存储器数据错误、系统程序和参数的改变或丢失，外部干扰引起的存储数据出错，更换空白存储器引起的数据错误，存储器数据初始化操作后引起的数据不合适等。排除软件故障，就是更正存储器中错误的系统数据。

　　当前数控技术正随着计算机技术的迅速发展而发展，维修者需要不断学习。当在维修中遇到疑难故障和按常规思路解决不了的故障时，要检查一下故障是否因为系统软件数据错误引起的。

　　1.一台配套FANUC 15MA数控系统的龙门加工中心，在启动、进入可操作状态后，X轴出现高频振荡，电动机产生尖叫，系统无任何报警。

　　观察X轴拖板，发现实际驱动板振动位移很小，但触摸电动机输出轴，可感觉到转子在以很小的幅度、极高的频率振动，且振动的噪声来自X轴伺服电动机。

　　此振动无论是在运动中还是静止时均发生，与运动速度无关，基本上可以排除测速发电机、位置反馈编码器等硬件损坏。根据经验，这种故障可能是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的，且由于机床振动频率很高，因此时间常数较小的电流环引起振动的可能性较大。
    FANUC 15MA数控系统伺服参数的调整可以直接通过系统进行。调出伺服调整参数页面，并与机床随机资料中提供的参数表对照，发现参数PRM 1852，PRM 1825实际设定值(3420，2780)与正常值（1000，2000）不符，将上述参数重新修改后，振动现象消失，机床恢复正常运行。

　　值得我们注意的是，在FANUC系统中，如果系统出现无显示故障，一般以存储器出错居多。排除此类故障方法是，按住系统操作面板的“DELETE”与“RESET”键，同时接通系统电源的初始化操作，对系统的参数、用户程序存储器进行总清后，系统显示可以恢复正常。但是，存储器的初始化是一把双刃剑，因为它将错误数据更正的同时，也将使系统的参数、加工程序等内容全部清除。因此，在机床正常加工时，必须事先做好加工程序、参数等RAM数据的记录工作，便于维修时的机床恢复。

　　2.一台配套FANUC OT的数控车床，停电后再开机，系统处在“急停”状态，显示“NO READY”，操作面板上的主轴报警指示灯亮。

　　检查机床交流主轴驱动器，发现驱动器显示为“A”。驱动器报警的含义是“驱动器软件出错”，这一报警在驱动器受到外部偶然干扰时较容易出现，解决的方法通常是对驱动器进行初始化处理。在本机床按如下步骤进行了参数的初始化操作：①切断驱动器电源，将设定端S1置TEST。②接通驱动器电源。③同时按住MODE、UP、DOWN、DATASET这4个键，并保持is以上。④当显示器由全暗变为“FFFFF”后，松开全部键。⑤同时按住MODE、UP键，使参数显示FC-22。⑥按住DATASET键1s以上，显示器显示“GOOD”，标准参数写入完成。⑦切断驱动器电源，将S1(SH)重新置“DRIVE”。

　　通过以上操作，驱动器恢复正常，报警消失，机床恢复正常工作。

　　据事后了解，发生故障前电网掉闸停电后又突然来电，这就相当于产生一个脉冲，给系统发出一个指令，使系统产生误动作。发出“急停”信号。

　　3.一台采用SIEMENS 810M的立式加工中心，配套6SC6502主轴驱动器，在开机调试时，发现主轴不能正常旋转，系统无报警。

　　测量系统主轴模拟量输出，发现此值为“0”，因此可以确定故障是由数控系统无模拟量输出引起的。由于系统为刚出厂的原装系统，因此系统内部不良的可能性较小，出现以上故障最大可能原因是系统的参数设定不当引起的。

　　检查系统参数设定，发现全部MD参数设定均正确无误，检查系统的SD(设定)参数发现，在SETTING DATA页面下的G96转速限制值为“0”，将该值更改为机床的最大转速6000r/min后，机床主轴模拟量输出正常，主轴旋转正常。

　　SIEMENS系统的软件设计较复杂，功能也较强，通常都要用编程器、计算机进行安装与调试。而且在有的系统中（如：810/820)，包括PLC程序在内的大量数据都是存储在电池供电的RAM之中，这些数据一旦丢失，必须对机床进行重新调整，甚至于需要重新编制PLC程序，因此必须重视对系统软件及数据的保护。

　　注意，SIEMENS 810系统中，情况与FANUC系统类似，当软件出错时，也需要进行初始化操作，但它与FANUC系统不同，可以保留RAM数据。为了防止在初始化操作过程中，对系统的参数、用户程序存储器可能出现的总清，初始化操作应按照以下步骤进行：①按住系统面板上的诊断键（有“眼睛”标记的键），同时接通系统电源，系统显示初始化页面。②按下系统功能键，“INITIALCLEAR”，选择初始化操作。③系统显示初始化内容选择页面。注意：这时切不要选择其中的任何一项内容！否则，对应的选择内容将被清除。④按下系统功能键“SETUP ENDPW”，进行系统初始化操作。⑤系统在完成初始化操作后，恢复正常工作状态。

　　4.一台采用三菱M3A系统的加工中心，进行螺纹加工时，动作正常，但螺纹的最后两牙每次都被拉坏。

　　数控机床的螺纹加工与系统的机床参数相关，维修时首先对系统的参数（包括基本参数、轴参数、主轴参数、同步增益等）进行了检查与调整试验，发现螺纹加工的动作正常，参数改变有效，证明系统的螺纹加工功能有效，但故障现象仍然存在。因此，维修时进一步检查了加工程序，其程序段为G84 Z-20F1.0 P600 S500。

　　由于机床螺纹加工功能有效，动作正确，因此分析故障原因可能是程序编制不合理引起的。根据G84固定循环的特点，考虑到拉坏的是螺纹的最后两牙，维修时对程序作了如下调整：G84 Z-20 F1.0 P1000 S500，即延长了底部的停留时间，经修改程序后，螺纹加工正常。

　　5.一台采用YASKAWAJ50M的加工中心，配套∑Ⅱ伺服驱动器，在开机调试时，系统出现ALM361～ALM363报警。

　　YASKAWAJ50M系统出现ALM361-ALM363报警“X、Y、Z轴位置编码器错误”。此故障产生的原因较多，可能是编码器不良，驱动器与CNC的连接不良，CNC的参数设定错误等等。检查发现，该机床驱动器与CNC的连接正确，单独工作伺服驱动器动作正常，CNC参数设定无误，而X、Y、Z轴亦不可能同时出现编码器或驱动器的同一故障，从而排除以上原因。

　　进一步分析故障可能的原因，并参照YASKAWA公司同类系统的使用说明书的维修说明，发现故障可能的原因与伺服驱动器的“零速电平”设定参数Cn-0B的设定值有关，检查驱动器的参数设定，发现此值均为“0”。更改此参数，设定为20后，故障排除，机床恢复正常工作。

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