(中职)TM-0928机电设备故障诊断与维修.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/3/23,#,01,标题内容标题内容,可编辑您要的内容可编辑您要的内容可编辑您要的内容可编辑您要的内容可编辑您要的内容,可编辑您要的内容可编辑您要的内容可编辑您要的内容可编辑您要的内容可编辑您要的内容,数控机床电气故障的诊断与维修,01,数控机床机械故障的诊断与维修,02,项目一,CONTENTS,数控机床数据备份与恢复方法,01,数控机床梯形图及其参数备份与恢复方法,02,项目二,CONTENTS,01,数控机床数据备份与恢复方法,知识目标,熟悉数控机床数据备份的重要意义,熟悉系统引导画面下数据备份与恢复的方法,熟悉输入,/,输出方式下数据备份与恢复的方法,技能目标,会在系统引导画面下进行参数的备份与恢复,会在输入,/,输出方式下进行参数的备份与恢复,会移交并保管数控机床的参数,会准确描述数控机床参数丢失的故障现象,会根据故障现象分析数控机床参数丢失的故障原因,会查找、排除数控机床参数丢失故障,会实施设备交付,数控机床数据备份与恢复方法,【提纲挈领】,数控机床数据备份与恢复方法,相关知识,1.CNC,数据分类,2.,数据类型和分区,3.,数据备份与恢复方法,实训内容,备份数控系统参数,1.,现场勘察,2.,分析问题,3.,解决问题（以,BOOT,系统画面为例）,4.,查看备份,5.,对接交付使用,6.,总结提升,恢复数控系统参数,数控机床数据备份与恢复方法,知识1.CNC数据分类,数控机床的数据文件主要分为系统文件、,MTB,（机床制造厂）文件和用户文件三类。,1.,系统文件：,FANUC,公司提供的,CNC,（,Computerized Numerical Control,，计算机数控）系统和伺服控制软件、,PMC,系统软件等。,2.MTB,文件：,PMC,程序、机床厂编辑的宏程序执行器（,Manual Guide,及,CAP,程序等）、,CNC,系统参数、螺距误差补偿。,3.,用户文件：在,MDI,面板上设定的各种不同的机床数据。零件加工程序、用户宏程序、刀具数据、工件坐标系数据、,PMC,参数等。,如表,2-1-1,所示为,CNC,数据类型和分区表。,表,2-1-1 CNC,数据类型和分区表,知识2.数据类型和分区,数控机床数据备份与恢复方法,数据类型,保存位置,来源,备注,CNC,参数,SRAM,机床厂家提供,必须保存,PMC,参数,SRAM,机床厂家提供,必须保存,梯形图程序,FROM,机床厂家提供,必须保存,螺距误差补偿,SRAM,机床厂家提供,必须保存,加工程序,SRAM,最终用户提供,根据需要保存,刀具数据,SRAM,最终用户提供,根据需要保存,用户宏变量,SRAM,机床厂家提供,必须保存,宏编译程序,FROM,机床厂家提供,如果有保存,C,执行程序,FROM,机床厂家提供,如果有保存,系统文件,FROM,FANUC,提供,不需要保存,数控机床数据备份与恢复方法,知识3.,备份与恢复常用方法,对于存储于,CNC,机床中的数据进行备份与恢复的方法，有个别数据输入输出方法和整体数据输入输出方法两种，其区别如表,2-1-2,所示。,项目,分别备份,整体备份,输人输出方式,CF,存储卡,RS-232-C,以太网,CF,存储卡,数据形式,文本格式,（可利用写字板或,WORD,打开文件）,二进制形式,（不能用计算机打开文件）,操作,多画面操作,单画面操作,用途,设计、调整,维修,表,2-1-2,数据备份与恢复方法,数控机床数据备份与恢复方法,实训1 备份数控系统参数,【任务描述】,某企业新采购一台,XX,型号的,FANUC 0i-MD,系统的数控机床，已安装调试完成，需要备份相关数据，以备将来不时之需。,【任务实施】,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训,1,：,1.,现场勘察,2.,分析问题,3.,解决问题（以,BOOT,系统画面为例）,4.,查看备份,5.,对接交付使用,6.,总结提升,数控机床数据备份与恢复方法,【任务评价】,实训1 备份数控系统参数,考核,项目,考核要求,评分标准,分值与评价分数记录,合计,分值,师评,自评,互评,观察机床,现象,能判断机床能正常工作,能验证机床能正常工作，否则不得分,20,分析备份内容,准确分析出需要备份的数据,能分析出备份数据的类型，否则不得分,30,系统数据备份,完成所有数据的备份,完成所有数据的备份，缺少一项扣,5,分。,30,通电测试,对接交付设备前通电试车,一次性通电试车成功，否则倒扣,30,分,10,安全文明生产,10,合计,100,数控机床数据备份与恢复方法,实训2恢复数控系统参数,1.观察故障现象,维修工程师到故障现场后，设备已经恢复正常。首先仔细查看维修记录，近,2,周的记录情况显示从最开始的每天,1,次到每天,2,次，到现在的每天,3,至,4,次不明故障原因的自动停机。维修工程师询问故障是在何种情况下发生的，操作人员也无法提供有用信息。,【任务描述】,某企业有一台,XX,型号的,FANUC 0i-MD,系统的数控机床在使用过程中，出现数控机床系统数据丢失，这就需要对数控机床系统数据进行恢复操作。,【任务实施】,【任务评价】,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训,1,：,1.,现场勘察,2.,分析问题,3.,解决问题（以,BOOT,系统画面为例）,4.,查看备份,5.,对接交付使用,6.,总结提升,【知识拓展】,数据备份的常见应用,机床出厂时，数控机床内的参数、程序、变量等数据都已经过调试，并能保证机床的正常使用。但是机床在使用过程中，有可能出现控制单元损坏、电池失效或电池更换时出现差错导致数控机床数据丢失、参数紊乱等情况，这就需要对机床进行数据备份，以方便数据的恢复。,另外，进行批量调试机床的时候也需要有备份好的数据，以方便批量调试。一旦参数、程序等出现误操作或人为修改后，要想恢复到原来的值，如果没有详细准确的记录可查，也没有数据备份，就会造成比较严重的后果。,数控机床数据备份与恢复方法,02,数控机床梯形图及其参数备份与恢复方法,知识目标,熟悉存储卡接口方式对,PMC,梯形图及其参数进行备份与恢复的方法,技能目标,会使用存储卡对,PMC,梯形图及其参数进行备份与恢复,会实施设备交付,数控机床梯形图及其参数备份与恢复方法,【提纲挈领】,02,数控机床,梯形图及其参数备份与恢复方法,相关知识,1.,通信接口介绍,存诸卡接口,2.,存储卡方式,PMC,梯形图备份与恢复方法,实训内容,备份数控系统梯形图,1.,现场勘察,2.,分析问题,3.,解决问题,4.,查看备份,5.,对接交付使用,6.,总结提高,恢复数控系统梯形图,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识1.PMC数据备份与恢复的通信接口介绍存诸卡接口】,02,CF,卡,(Compact Flash),最初是一种用于便携式电子设备的数据存储设备。作为一种存储设备，它革命性的使用了闪存，于,1994,年首次由,SanDisk,公司生产并制定了相关规范。当前，它的物理格式已经被多种设备所采用。,闪存型存储设备具有非易失性和固态特性，所以它比磁盘驱动器更稳固，耗电量仅相当于磁盘驱动器的,5%,，却仍然具有较快的传输速率,(SanDisk Extreme III,型,CF,卡的写入速度和读取速度可达,20MB/s),。,CF,卡的不足之处：容量有限，虽然容量在成倍提高，但仍赶不上数码相机的像素发展；体积较大，与其他种类的存储卡相比，,CF,卡的体积略微偏大；性能限制。,图,2-2-1 PMC,备份参数设置,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识2.存储卡接口方式对PMC梯形图备份与恢复方法】,02,（,1,）按下,MDI,面板上,SYSTEM,，依次按下软建上,，,PMCMNT,，,I/O,如图,2-2-1,所示。,图,2-2-1 PMC,备份参数设置,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识2.存储卡接口方式对PMC梯形图备份与恢复方法】,02,（,2,）按下,执行,即可看到“输出”闪烁，,PMC,梯形图或者,PMC,参数保存到,M-CARD,中，如图,2-2-2,所示。,图,2-2-2,执行,PMC,备份,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,实训1 备份数控机床梯形图,02,【任务描述】,某企业因产品的调整，需将机加工车间一台数控铣床增加刀库功能，以满足生产需要。现已经联系好刀库品牌供应商，在前期设计阶段，为了便于设计相关功能，刀库厂家技术人员要求企业提供机床原始梯形图。,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训。,1.,现场勘察,2.,分析问题,3.,解决问题,4.,查看备份,5.,对接交付使用,6.,总结提高,【任务实施】,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,实训1 备份数控机床梯形图,02,【任务评价】,考核,项目,考核要求,评分标准,分值与评价分数记录,合计,分值,师评,自评,互评,观察机床,现象,能判断机床能正常工作,能验证机床能正常工作，否则不得分,20,分析备份内容,准确分析出需要备份的数据,能分析出备份内容，否则不得分,30,梯形图备份,完成所有梯形图的备份,完成所有数据的备份，缺少一项扣,5,分。,30,通电测试,对接交付设备前通电试车,一次性通电试车成功，否则倒扣,30,分,10,安全文明生产,10,合计,100,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,实训2恢复数控机床梯形图,02,【任务描述】,某企业因生产产品的调整，需将机加工车间一台加工中心的刀库功能重新使用，以满足生产需要。在施工过程中发现无法实现，需要恢复到原先的状态。,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训。,1.,现场勘察,2.,分析问题,3.,解决问题,4.,查看备份,5.,对接交付使用,6.,总结提高,【任务实施】,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,实训2恢复数控机床梯形图,02,【任务评价】,考核,项目,考核要求,评分标准,分值与评价分数记录,合计,分值,师评,自评,互评,观察机床,现象,能判断刀库能正常工作,能验证刀库能正常工作,，否则不得分,20,分析备份内容,准确分析出需要恢复的数据,能分析出需要恢复的数据，否则不得分,30,诊断与排除故障,完成所有,PMC,程序和参数的恢复,完成所有数据的恢复，缺少一项扣,5,分。,30,通电测试,对接交付设备前通电试车,一次性通电试车成功，否则倒扣,30,分,10,安全文明生产,10,合计,100,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,02,【知识拓展】,M-CARD,格式与计算机格式的相互转换,1.M-CARD,格式,(PMC-SA.000,等,),计算机格式（,PMC.LAD,）,2.,计算机格式（,PMC.LAD,）,M-CARD,格式,THANK YOU,系统上电回路故障的诊断与维修,01,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,02,项目三,CONTENTS,01,系统上电回路故障的诊断与维修,知识目标,熟悉开关电源各接线端子的作用,了解开关电源可调,ADJ,电位器的功能,技能目标,会阅读分析数控系统上电回路的电路图,会准确描述系统上电回路的故障现象,会根据故障现象分析上电回路的故障原因,会查找、排除上电回路的故障,会实施设备交付,系统上电回路故障的诊断与维修,【提纲挈领】,数控系统上电回路故障的诊断与维修,相关知识,1.,开关电源概述,2.,数控系统上电回路,实训内容,诊断与维修数控系统,不能上电故障,1.,观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,诊断与维修自动停机故障,系统上电回路故障的诊断与维修,知识1.开关电源概述,开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种稳压电源（,Switching Mode Power Supply,），缩写为,SMPS,。目前开关电源向着高频、高可靠性、低功耗、低噪声、抗干扰和模块化方向发展，具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽、滤波效率高等优点。图,3-1-1,是开关电源的外观图。,系统上电回路故障的诊断与维修,知识1.开关电源概述,开关电源的可调,ADJ,电位器是在一定范围内调节输出电压的，开关电源上输出的额定电压出厂时是固定的，一般情况下是不需要调整它的。,当开关电源的输出电压过高或者过低时，可以通过可调,ADJ,电位器在一个较小的范围内调节输出电压，开关电源输出电压的调整方法请扫二维码观看视频：,系统上电回路故障的诊断与维修,如图,3-1-2,所示为,FAUNC 0i(mate)-D,数控系统上电回路电路图。在图,3-1-2,中，,SB1,是数控系统失电按钮，,SB2,是数控系统上电按钮，,KA9,是数控系统上电中间继电器。,图,3-1-2 FAUNC 0i(mate)-D,数控系统上电回路电路图,知识2.数控系统上电回路,系统上电回路故障的诊断与维修,数控系统上电回路原理分析请扫二维码观看视频：,知识2.数控系统上电回路,按下上电按钮,SB2,，中间继电器,KA9,线圈得电并自锁，,24V,直流电源通过中间继电器,KA9,的动合触点送入数控系统,CP1,电源端口，使数控系统得电。,系统上电回路故障的诊断与维修,实训1 诊断与维修数控系统不能上电故障,【任务描述】,某企业机加工车间一台,Oi-Mate TD,系统的数控车床，合上数控机床总电源开关后，数控系统不能上电，需现场排除此故障。,系统上电回路故障的诊断与维修,实训1 诊断与维修数控系统不能上电故障,【任务实施】,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训,1,：,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,系统上电回路故障的诊断与维修,【任务评价】,评价,项目,评价要求,评分标准,分值与评价分数记录,合计,分值,师评,自评,互评,观察故障,现象,对故障现象进行观察,能观察到数控系统上电无自锁现象，否则不得分,20,分析故障原因,准确分析出故障的最小范围,能在图纸上分析出最小的故障范围（,KA9,自锁触点），否则不得分,30,诊断与排除故障,找出故障点,并排除故障,能判断出,11#,线继电器底座接线端松动，并排除故障，否则不得分,30,通电测试,对接交付设备前通电试车,一次性通电试车成功，否则倒扣,30,分,10,安全文明生产,10,合计,100,实训1 诊断与维修数控系统不能上电故障,系统上电回路故障的诊断与维修,实训2 诊断与维修自动停机故障,1.观察故障现象,维修工程师到故障现场后，设备已经恢复正常。首先仔细查看维修记录，近,2,周的记录情况显示从最开始的每天,1,次到每天,2,次，到现在的每天,3,至,4,次不明故障原因的自动停机。维修工程师询问故障是在何种情况下发生的，操作人员也无法提供有用信息。,【任务描述】,某企业数控车间一台,0i-Mate TD,系统的数控车床，近期经常出现不明故障原因自动停机软故障，维修人员赶到后，关机又合上电源后又一切正常，近两天故障更加频繁，严重影响正常生产，需现场排除此故障。,【任务实施】,【任务评价】,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训,1,：,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,【知识拓展】,1.,开关电源的分类,开关电源按控制原理分类有以下,4,种,:,（,1,）脉冲宽度调制（简称,PWM,，即脉宽调制）式,（,2,）脉冲频率调制（简称,PFM,，即脉频调制）式,（,3,）脉冲密度调制（简称,PDM,即脉密调制）式,（,4,）混合调制式,系统上电回路故障的诊断与维修,2.,开关电源的结构框图与工作过程,图,3-1-7,是无,PFC,的,PWM,式开关电源结构框图，图,3-1-8,是带主动,PFC,的,PWM,式开关电源结构框图，,PFC,的英文全称为“,Power Factor Correction”,，意思是“功率因数校正”，带,PFC,的开关电源成本也相对高一些。,比较图,3-1-7,和图,3-1-8,可以发现，配备了主动,PFC,的开关电源不需要,110V/220V,市电输入的转换开关及输入倍压器。,系统上电回路故障的诊断与维修,从开关电源的结构框图可以看出其工作过程是：首先是将交流输入电源经整流滤波成脉动直流；然后通过高频,PWM,（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将脉动直流加到开关变压器初级上；接着开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载；最后，输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制脉冲宽度调制（,PWM,）的占空比，以达到稳定输出的目的。,【知识拓展】,图,3-1-7,无,PFC,的脉冲宽度调制（,PWM,）式开关电源结构框图,图,3-1-8,配主动,PFC,的脉冲宽度调制（,PWM,）式开关电源结构框图,02,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,02,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,知识目标,了解动力柜的作用,技能目标,会阅读分析数控机床电源保护电路电气原理图,会准确描述数控机床电源保护电路的故障现象,会根据故障现象分析数控机床电源保护电路的故障原因,会查找、排除数控机床电源保护电路类故障,会实施设备交付,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【提纲挈领】,02,数控机床电源,保护电路故障,的诊断与维修,相关知识,1.,动力柜的作用,2.,数控机床电源保护电路,实训内容,诊断与维修电源相序故障,1.,观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识1.动力柜的作用】,02,机电设备安装在车间，需要车间提供动力电源。为整台机电设备的正常运转提供动力的电气控制柜组合称为动力柜。如图,3-2-1,所示的动力柜，柜中有一个塑壳断路器总开关，用,12,只塑壳断路器分出了,12,路动力电源，可以满足,12,台功率相适应的机电设备动力电源的供应。如图,3-2-2,所示的动力柜是某企业用于向功率较小的机电设备提供动力电源，为节约成本，用绝缘铜导线代替了成型铜排。,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识1.动力柜的作用】,02,机电设备安装在车间，需要车间提供动力电源。为整台机电设备的正常运转提供动力的电气控制柜组合称为动力柜。,动力柜的作用是：,（,1,）给用电设备供电（给设备提供电源）；,（,2,）启停操作用电设备（有启停按钮）；,（,3,）检测设备的运转（设置信号指示灯，有电流表、电压表）；,（,4,）保护用电设备（空气开关、断路器），动力柜是专给动力设备提供电源和控制的配电柜。,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识2.数控机床电源保护电路】,02,图,3-2-3,是某经济型数控车床的电源保护电路。三相交流电源经组合开关（电源切断开关）后，依次串接了漏电保护、短路保护、过载保护，然后对数控电气控制功能进行了分路设计，分为了冷却、主轴、刀架、伺服以及控制电路等分支电路。,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,【知识2.数控机床电源保护电路】,02,数控机床电源保护电路分析请扫二维码观看视频：,每一分支电路都用了一只断路器，这样在分支电路出现故障时，便于自动或手动切断分支电路电源，而不影响机床其它分支电路功能的正常运行。,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,实训 诊断与维修电源相序故障,02,【任务描述】,某企业数控车间有一台使用,Oi-Mate TD,系统的数控车床，生产过程中发生刀架不能转动故障，需现场排除此故障。,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训。,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,【任务实施】,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,实训 诊断与维修电源相序故障,02,【任务评价】,评价项目,评价要求,评分标准,分值与评价分数记录,分值,师评,自评,互评,合计,观察故障,现象,对故障现象进行观察,能观察到刀架断路器处于跳闸状态，否则不得分,20,故障分析与诊断及排除,准确分析出故障的最小范围,能在图纸上分析出最小的故障范围（电源相序），否则不得分,30,找出故障点,并排除故障,能判断出准确的故障点，并排除故障，否则不得分,30,通电测试,对接交付设备前通电试车,一次性通电试车成功，否则倒扣,30,分,10,安全文明生产,10,合计,100,数控机床电源保护电路故障的诊断与维修,02,【知识拓展】,接地与接零保护,1,保护接地与保护接零的主要区别,2,保护接零的优缺点,3,保护接地的优缺点,THANK YOU,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,01,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,02,项目四,CONTENTS,01,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,【提纲挈领】,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,相关知识,1.机床参考点,2.增量式光电编码器的工作原理,3.有挡块式返回参考点的工作过程,4.有挡块式返回参考点的设定方法,实训内容,1.诊断与维修机床超程报警故障,2.诊断与维修找不到参考点故障,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.诊断与排除故障,4.通电测试,5.对接交付使用,6.,总结提升,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,知识1.机床参考点,数控机床坐标系是机床固有的坐标系统，机床坐标系原点 M 是机床上的一个固定点。机床参考点 R 是由机床制造厂家定义的另一个点，R 和 M 的坐标位置关系是固定的，其位置参数存放在数控系统中，当通过回参考点方式找到了机床参考点，也就间接找到了机床坐标系原点。机床参考点 R 一般位于机床加工区域的边缘位置，图 4-1-1 为数控铣床的机床坐标系原点 M 和参考点 R 之间的关系。,图,4-1-1,数控铣床的机床原点和参考点关系,知识,2.,增量式光电编码器的工作原理,采用增量式光电编码器或光栅尺回参考点的方法称为增量栅格法。有挡块式回零通常应用于机床采用增量式位置检测装置的情况，由于增量式位置检测装置在断电状态时会失去对机床坐标值的记忆，每次机床通电时都要进行返回参考点的操作。图 4-1-2 所示为有挡块式回零控制原理图，后面以 FANUC 0i D 系统的数控机床为例，来简要叙述增量栅格法（有挡块式）回参考点的工作原理。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,当机床运行状态设定为手动回参考点“REF”后，一旦在操作面板上选定了进给轴和回参考点方向选择按钮，该轴将以返回参考点速度向参考点方向运动。当运动部件压上减速开关使得返回参考点减速信号触点断开时，进给速度立即下降，之后机床便以固定的低速 FL 继续运行。当减速开关释放后，减速信号触点重新闭合，之后系统检测栅格信号。如该信号由高电平变为低电平，则运动停止，表明返回到了参考点准确位置，同时建立了机床坐标系。,图,4-1-2,有挡块式回零控制原理图,当机床运行状态设定为手动回参考点“REF”后，一旦在操作面板上选定了进给轴和回参考点方向选择按钮，该轴将以返回参考点速度向参考点方向运动。当运动部件压上减速开关使得返回参考点减速信号触点断开时，进给速度立即下降，之后机床便以固定的低速 FL 继续运行。当减速开关释放后，减速信号触点重新闭合，之后系统检测栅格信号。如该信号由高电平变为低电平，则运动停止，表明返回到了参考点准确位置，同时建立了机床坐标系。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,知识3.有挡块式返回参考点的工作过程,图 4-1-3 有挡块式返回参考点的工作过程,机床返回参考点的工作过程如下：,1）将方式开关拨到“回零工作方式”挡，选择返回参考点的轴，按下该轴正向点动按钮（+J），该轴以快速移动速度（V1）移向参考点（图 4-1-3 中的过程）。,2,）当与工作台一起运动的减速挡块压下减速开关触点时（图 4-1-3 中的过程），减速信号（*DEC）由通（1）转为断（0）状态，工作台进,给会减速，按参数设定的慢速进给速度（V2）继续移动（减速可削弱运动部件的移动惯量，使零点停留位置准确）。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,#7#6#5#4#3#2#1#0,3）栅格法是采用脉冲编码器上每转出现一次的栅格信号（又称一转信号 PCZ）来确定参考点，当减速挡块释放减速开关（图 4-1-3 中的过程），减速信号由断（0）转为通（1）后，数控系统将等待编码器上的第一个栅格信号的出现。该信号一出现，工作台运动就立即停止，以此位置作为机床零点，同时数控系统发出参考点返回完成信号，参考点灯亮，表明机床该轴返回参考点成功。,知识3.有挡块式返回参考点的设定方法,下面以 FANUC 0i-D 系统的数控机床为例，简述有挡块式返回参考点的相关参数及其设定方法。,（1）相关参数介绍,1）位置检测设定参数。,参数,1815,APC,APZ,OPT,#7#6#5#4#3#2#1#0,1815#1（OPT）决定位置检测装置。当 1815#1（OPT）设为 0 时表示机床采用电动机内置脉冲编码器进行位置检测，设为 1 时表示使用分离型脉冲编码器或直线尺。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,#7#6#5#4#3#2#1#0,1815#4（APZ）确立绝对脉冲编码器的原点位置。当 1815#4 设为 1 时表示已确立绝对脉冲编码器的原点位置；当参考点确立时，显示当前的机床坐标值为 0。,1815#5（APC）决定是否使用绝对位置编码器。当 1815#5（APC）设为 0 时表示机床采用增量位置编码器，设为 1 时表示使用绝对脉冲编码器。,2）回零方式设定参数。,参数,1005,DLZ,#7#6#5#4#3#2#1#0,1005#1（DLZ）决定回零方式，适用于机床的特定进给轴回零方式为无挡块方式。当 1005#1（DLZ）设为 0 时表示某一特定轴返回参考点使用挡块方式，当 1005#1（DLZ）设为 1 时表示某一特定轴使用无挡块方式回零。,值得注意的是，当 1002#1（DLZ）设定为 0 时，1005#1（DLZ）的设定才有意义。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,#7#6#5#4#3#2#1#0,3）回零方向参数设定。,参数,1006,ZMT,#7#6#5#4#3#2#1#0,1006#5（ZMI）决定各轴返回参考的方向。当 1006#5（ZMI）设为 0 时表示返回参考点方向为正方向，1006#5（ZMI）设为 1 时表示返回参考点方向为负方向。,若采取正方向返回参考点，则机床首次从零点向负方向移动时，系统会自动进行反向间隙补偿。若采取负方向返回参考点，则无补偿。,4）回参考点速度参数设定。,参数,1425,回参考点的,FL,速度 mm/min,系统参数 1425 设定当回参考点减速信号（*DEC）输入后，返回参考点的低速进给速度（FL）。而系统参数 3003#5（DEC）设定减速信号（*DEC）的正/负逻辑性。通常减速速度设置不宜低于 300mm/min，以免造成零点位置偏差。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,#7#6#5#4#3#2#1#0,（2）有挡块参考点的设定方法,1）相关参数的设定。,设定如下参数：参数 1005#1 置“0”（表示某一特定轴返回参考点使用挡块方式），参数 1815#4 置“0”（表示尚未确立绝对脉冲编码器的原点位置），参数 1815#5 置“0”（表示机床采用增量位置编码器），参数 1425 设定值为“200”（表示返回参考点的速度为 200mm/min），参数 1006#5 置“0”（表示返回参考点方向为正方向）。,2）选择 JOG 方式，使各轴离开参考点一段距离。,3）选择参考点返回方式（ZRN 信号为 1），选择快速进给倍率 100%，并选择相应返回参考点的轴。,4）确认回零方向，按下操作面板上对应手动进给的方向键，使轴向参考点方向以快速进给的速度移动，直到压到减速开关，此时返回参考点减速信号从 1 变为 0，轴以参数 1425 设定的 FL 速度（200mm/min）继续向前移动，之后脱开减速开关，轴停在脱开减速开关后的第一个栅格边界处。,4）确认已经到位后，参考点返回信号和参考点建立信号变为“1”。参考点返回指示灯亮，参考点建立。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,实训1 诊断与维修机床超程报警故障,【任务描述】,某企业机加工车间有一台使用 Oi-Mate MD 系统的数控铣床，回零时发现其 Y 轴回零不成功，报超程错误，须现场排除此故障。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,实训1 诊断与维修数控系统不能上电故障,【任务实施】,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训,1,：,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,【任务评价】,评价,项目,评价要求,评分标准,分值与评价分数记录,合计,分值,师评,自评,互评,观察故障,现象,对故障现象进行观察,能观察到数控系统上电无自锁现象，否则不得分,20,分析故障原因,准确分析出故障的最小范围,能在图纸上分析出最小的故障范围（,KA9,自锁触点），否则不得分,30,诊断与排除故障,找出故障点,并排除故障,能判断出,11#,线继电器底座接线端松动，并排除故障，否则不得分,30,通电测试,对接交付设备前通电试车,一次性通电试车成功，否则倒扣,30,分,10,安全文明生产,10,合计,100,实训1 诊断与维修数控系统不能上电故障,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,实训2 诊断与维修自动停机故障,1.观察故障现象,维修工程师到故障现场后，设备已经恢复正常。首先仔细查看维修记录，近,2,周的记录情况显示从最开始的每天,1,次到每天,2,次，到现在的每天,3,至,4,次不明故障原因的自动停机。维修工程师询问故障是在何种情况下发生的，操作人员也无法提供有用信息。,【任务描述】,某企业机加工车间一台使用 Oi Mate MD 系统的数控铣床，回零时发现其有减速过程，但是找不到零点，须现场排除此故障。,【任务实施】,【任务评价】,请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训,1,：,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.,诊断与排除故障,4.,通电测试,5.,对接交付使用,6.,总结提升,【知识拓展】,参考点与真正的参考点相差一个螺距故障,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,数控机床在返回参考点过程中所发生的故障，占数控机床总故障的 10%以上。而返回参考点时最经常发生的故障是差一个螺距的故障，即所找到的参考点与真正的参考点相差一个螺距。这种故障一旦发生，必然会引起所加工零件的报废。,根据机床返回参考点的过程可以得知，当减速开关离开减速挡块后，开始搜索编码器的第一个零脉冲信号。电动机每转一转，编码器就产生一个零脉冲信号。定义减速开关离开减速挡块后搜索的第一个零脉冲信号为参考点零脉冲信号，再移动一个偏移量后便是参考点。如果错找一个零脉冲信号，则参考点正好差一个螺距。这是由于搜索零脉冲信号的过程中，减速开关离开减速挡块的位置正好和电动机编码器零脉冲信号发生的位置重合，数控系统可能检索到与减速挡块下降沿最近的这个零脉冲信号，也可能错过这个零脉冲信号找到下一个零脉冲信号，这样造成参考点的位置误差正好是一个螺距或者 1/2 螺距。,有挡块式返回参考点故障的诊断与维修,这种情况可能有三种原因造成：,1）减速开关动作误差引起错过第一个零脉冲信号。,2）由控制系统周期采样检测零脉冲信号和减速开关信号引起错过一个零脉冲信号。,3）减速挡块的热变形引起错过第一个零脉冲信号。,因此，如果把减速挡块在下降沿位置调整到正好在两个零脉冲信号之间，就不会引起此类故障的发生。为了预先杜绝相差一个螺距的故障，FANUC 0i-D 系统有一个专门的诊断号 302，它记录坐标轴从减速开关离开减速挡块后到搜索到第一个零脉冲信号的距离。用户可以根据该值的大小调整减速挡块的机械位置，当该值在半个螺距附近时，说明减速挡块位置合适。,02,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,【提纲挈领】,02,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,相关知识,1.绝对式光电编码器的工作原理和工作过程,2.无挡块式返回参考点的设定方法,无挡块式返回参考点的注意事项,实训内容,诊断与维修数控机床 DS030,（X）APC 报警故障,1.观察故障现象,2.,分析故障原因,3.诊断与排除故障,4.通电测试,5.对接交付使用,6.,总结提升,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,【知识1.绝对式光电编码器的工作原理和工作过程】,02,利用绝对式光电编码器无挡块式返回参考点，由于绝对式光电编码器安装在电动机端部或丝杠轴上零脉冲位置是固定的，并且被记忆，因此只要设定一次参考点后，在电源接通和断开情况下不会丢失参考点机械位置数据，具有参考点位置记忆功能，同时无须安装机械挡块和行程限位开关，因此目前采用无挡块式回零方式的数控机床越来越普遍。,采用无挡块式回零方式的机床，如果位置检测装置为绝对式光电编码器，则通常在绝对式光电编码器电池电压不足、伺服电动机或伺服放大器拆下修复、系统参数初始化操作等情况下，零点位置会丢失，需要重新设定和调整；如果位置检测装置为距离编码的光栅尺，机床零点的位置也需要根据实际情况进行调整，以便更好地满足加工需要。,【知识,2.,无挡块式返回参考点的设定方法】,以 FANUC 0i-D 系统为例来简要叙述无挡块式（绝对栅格法）返回参考点的工作过程。其时序图如图 4-2-1 所示。,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,02,图,4-2-1,无挡块式建立零点时序图,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,02,机床返回参考点的操作步骤如下：,1）首先将系统参数 1815#5（APCX）设为 1（绝对位置编码器），然后将系统参数,1815#4（APZX）置为 0。当 1815#4（APZX）为 0 时，表示机床零点需要重新建立；而当 1815#4（APZX）为 1 时，表示机床零点已经建立。,完成此操作后，系统断电重启。,2）将方式开关打到手动（JOG）方式状态下，手动使轴移动电动机转 1 转以上的距离，移动速度不得低于 300mm/min。只有这样，才能在脉冲编码器内检测到 1 个以上的一转信号。,3）在手动方式下将轴移动到靠近机床零点（数毫米）的位置。,4）选择回零（ZRN）方式。当 ZRN 信号由 0 变成 1 时，系统开始寻找栅格信号。,5）按进给轴方向选择信号“”或“”按钮后，机床移动到下一个栅格位置后停止，该点即为机床零点。机床零点建立后 1815#4（APZX）自动置为 1。,若机床零点位置并不要求与原来位置一致，则可通过设置系统参数 1815#4（APZX）和 1815#5（APCX）在行程内任意位置设置新的机床零点。具体操作如下：,1）将系统参数 1815#4（APZX）和 1815#5（APCX）均设置为 0，即系统零点需要设置，且编码器为增量式。,无挡块式返回参考点故障的诊断与维修,02,2）系统断电重启后，手动移动各轴到新的机床零点位置。,3）将系统参数 1815#4（APZX）、1815#5（APCX）均设定为 1。,4）系统再次断电重启后设置成功。,【知识,3.,无挡块式返回参考点的注意事项】,使用无挡块方式返回参考点，一旦参考点建立，正常开关系统电源是不会丢失参考点数据的，因为机床微量位移信息被保存在编码器电路的 SRAM 存储器中，并由电池为编码器提供电源，使编码器内部数据不丢失。再次开机也无须进行返回参考点操作，但是一旦更换伺服电动机或伺服放大器，由于将反馈线与电动机航空插头脱开，或电动机反馈线与伺服放大器脱开，必将导致编码器电路与电池脱开，SRAM 中位置信息即刻丢失，再开机会出现报警，需要重新进行建立机床零点操作。,无挡块式返回