零梅勇

[摘? ? ? ? ? ?要]? 數(shù)控機床系統(tǒng)的參數(shù)是數(shù)控機床的重要組成部分，工作功能必須通過參數(shù)進行設(shè)置和實現(xiàn)，制作精度必須通過參數(shù)進行調(diào)整和保證。CNC機床在使用過程中產(chǎn)生參數(shù)故障，如果CNC機床參數(shù)丟失或混淆，CNC機床系統(tǒng)將無法運行。如果在運行CNC機床系統(tǒng)時發(fā)生錯誤，了解參數(shù)失敗的原因并了解如何使用參數(shù)還原，將進一步有助于CNC機床系統(tǒng)的運行和使用。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? CNC銑床;FANUC系統(tǒng)故障;排除

[中圖分類號]? TG547 [文獻標志碼]? A ? [文章編號]? 2096-0603（2020）25-0114-02

CNC銑床的工作方式是以數(shù)字代碼表示加工過程中所需的各種操作、步驟和操作的形式尺寸，然后通過控制介質(zhì)向數(shù)控設(shè)備發(fā)送數(shù)值信息，通過數(shù)控設(shè)備處理和計算輸入的信息，發(fā)送各種控制信號，或控制機床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機器自動加工所需工件。數(shù)控銑床系統(tǒng)運行期間，其故障原因多種多樣。下面我將結(jié)合機床操作特性、故障原因等探討解決問題的方法和策略。

一、CNC機床的特點

（一）高靈活性

CNC機床的零件加工關(guān)鍵在于，與普通機床不同，工作人員不需要經(jīng)常調(diào)整機床，以提高制造、各種工具、更換夾具、零件生產(chǎn)的準確度。CNC機床具有的這些優(yōu)點更適合零件頻繁變更的情況，例如單一零件、小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)。因此，可以有效地縮短生產(chǎn)準備周期，降低工藝設(shè)備成本。

（二）高加工精度

CNC機床的加工精度通?？蛇_到0.005～0.1mm，CNC機床以數(shù)字信號形式控制，每當(dāng)數(shù)控裝置輸出脈沖信號時，機器移動部件移動脈沖當(dāng)量值，機器進給鏈的逆間隙和螺桿螺距平均誤差也可由數(shù)控裝置有效補償。因此，數(shù)控機床的位置精度實際上比較高。

（三）加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠

加工相同的放置零件，在相同的加工條件下使用相同的刀具和加工過程，刀具的走刀軌跡相同，因此零件的一致性更好，質(zhì)量更穩(wěn)定、更可靠。

（四）高生產(chǎn)率

CNC機床可以有效減少零件的加工時間和輔助時間，CNC機床的主軸速度和進給范圍比較大，可以在加工刀具上實現(xiàn)大量強力切削。目前，數(shù)控機床進入高速加工時代，通過快速移動和定位數(shù)控機床移動部件和高速切削縮短半成品的工藝所需時間，生產(chǎn)效率也有了很大提高。

（五）改善工作條件

CNC機床加工前仔細調(diào)整，輸入并啟動程序后，機床可自動連續(xù)加工，直到加工處理結(jié)束。工作人員只需輸入程序、編輯零件、處理、刀具準備、觀察加工狀態(tài)、檢查零件等工作。對機床操作員來說，他們的工作強度大幅度減少，但工作流程大幅度增加。

二、CNC銑床FANUC系統(tǒng)參數(shù)故障原因

（一）CNC系統(tǒng)備用電池故障

備用電池故障將導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)丟失，必須確保機器運行時CRT顯示電池電壓低的警告標記。如果發(fā)現(xiàn)報警音，則必須在一周內(nèi)更換符合系統(tǒng)生產(chǎn)要求的電池。更換電池的程序必須嚴格按照系統(tǒng)生產(chǎn)工廠的要求實施，如果長時間不使用，備份電池會更容易發(fā)生故障，為了維護順利，必須定期給機床供電，并在一定時間內(nèi)騰出貨架。這樣不僅有助于延長備用電池壽命，還能及時確認備用電池是否過期，而且對機床數(shù)控系統(tǒng)、機器系統(tǒng)和整個系統(tǒng)壽命的延長有很大的好處。

（二）操作員故障

誤操作是第一次接觸數(shù)控機床的操作員經(jīng)常遇到的問題。在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，錯誤操作可能會刪除整個參數(shù)，有時會更改各個參數(shù)。要防止這種情況，必須加強崗位轉(zhuǎn)移、崗位內(nèi)培訓(xùn)，制定可能的操作程序，嚴格按照要求執(zhí)行。

（三）如果機床在DNC狀態(tài)下加工工件并發(fā)生斷電，則可能丟失參數(shù)

如果機床在DNC狀態(tài)下加工工件，則很可能發(fā)生參數(shù)系統(tǒng)錯誤。同時，如果機床運行時數(shù)據(jù)傳輸過程中突然停電，可能會丟失參數(shù)。

三、如何恢復(fù)系統(tǒng)參數(shù)

與上述三個參數(shù)故障原因一起，可以采取措施有效消除這些參數(shù)故障，但無法有效消除某些錯誤。恢復(fù)系統(tǒng)參數(shù)錯誤時，由CNC機器組成的CNC系統(tǒng)有很大的不同，因此參數(shù)恢復(fù)方法可能因系統(tǒng)而略有不同，同一制造商的產(chǎn)品在不同系列中也有明顯的差異。因此，文章以FANUC0系統(tǒng)為例，分析了參數(shù)恢復(fù)方法。FANUC0系統(tǒng)參數(shù)主要有兩個主要組件：參數(shù)列下的數(shù)控參數(shù)和診斷主題下的PMC參數(shù)，如果參數(shù)失敗，可以在以下三個方面恢復(fù)。

1.對照隨機數(shù)據(jù)參數(shù)的硬拷貝逐一檢查機器的參數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)不匹配的參數(shù)，請復(fù)制此參數(shù)以恢復(fù)機床參數(shù)。此恢復(fù)方法不需要外部設(shè)備，但驗證和恢復(fù)1萬多個參數(shù)需要很長時間，效率低下，容易出錯。

2.利用風(fēng)扇uc公司專用的輸入和輸出設(shè)備，例如讀取器、風(fēng)扇uc磁帶和風(fēng)扇uc PPR（包括沖孔、打印機和讀取器的集成輸入和輸出設(shè)備）。

FANUC外部輸入和輸出設(shè)備由于單一功能和低利用率，隨著計算機的普及，在購買CNC機床時選擇FANUC輸入和輸出設(shè)備的制造商和用戶越來越少。

3.利用計算機和CNC機床的DNC功能通過DNC軟件輸入?yún)?shù)。這種方法比較有效，操作簡單，輸入不準確，因此很受用戶歡迎。此方法可完全恢復(fù)一個CNC機床參數(shù)，恢復(fù)時間相對較短，從準備工作到結(jié)束工作的時間通常為10分鐘，比其他恢復(fù)方法更理想。

四、系統(tǒng)參數(shù)故障修復(fù)實例

（一）CNC系統(tǒng)無法控制和參數(shù)調(diào)節(jié)

此類型的故障可以在系統(tǒng)通電后切換到就緒狀態(tài)，在不發(fā)出任何警告的情況下正常顯示屏幕的情況下，各種操作開關(guān)、按鈕等工作，但是這種功能都不正常。例如，可以快速移動，但快速移動的開關(guān)不起作用，或者循環(huán)啟動按鈕起作用，但進給率等不正常的情況下，通常稱為失控現(xiàn)象。

解決此問題的最常見方法是清潔整個系統(tǒng)，然后輸入正常參數(shù)，系統(tǒng)將進入正常狀態(tài)。

失敗原因：某些參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，如果出現(xiàn)不匹配的設(shè)置或設(shè)置錯誤，則可能會發(fā)生這些錯誤。為了更好地分析相關(guān)失敗的原因，以下筆者將控制系統(tǒng)分析為FANUCOM CNC銑床的兩個典型失敗實例。

示例1：加工刀具只能以負坐標移動

返回零操作期間，如果在正向移動一小段距離，則會生成正常超程警告。在曲面上，當(dāng)通電時，機器所在的位置看起來原始為零，正向移動時，軟件過度行進保護，因此只能在負方向移動。如果此運動繼續(xù)進行，銑削刀頭可能會越來越接近工作臺，最終機器將不再可用。

此故障排除方法是在機床通電時先修改參數(shù)。對于FANUC0M系統(tǒng)，只需更改其參數(shù)設(shè)置，然后正確執(zhí)行還原到0操作，然后在還原到0操作結(jié)束時將上述參數(shù)更改為原始設(shè)置。對于其他數(shù)控系統(tǒng)，只需找到相應(yīng)的參數(shù)，并使用上述方法進行修改。

示例2：機床未完成返回參照點

機床供電后執(zhí)行返回參照點操作時，系統(tǒng)實際上處于更危險的狀態(tài)，因為過度行進保護開關(guān)發(fā)生沖突，機床無法完成返回參照點操作。在這種情況下，其他操作不合適。

故障排除方法如下：對于FANUCOM系統(tǒng)，故障排除方法是檢查參數(shù)000條目的第7位，然后將此參數(shù)正確設(shè)置為1，如果為0，則更改為1。

以上故障是由特定干擾引起的。干涉經(jīng)常導(dǎo)致參數(shù)變更，尤其是對于狀態(tài)式參數(shù)。

（二）手脈沖發(fā)生器損壞和參數(shù)調(diào)整

手脈沖發(fā)生器的電路板、插件板、接口故障等可能導(dǎo)致手脈沖發(fā)生器不能正常工作，在這種情況下，不能微調(diào)工具，不能使用刀。此時，必須更換或修復(fù)脈沖發(fā)生器才能解決相關(guān)問題，但這需要一些時間。為了使刀具正常工作，F(xiàn)ANUCOM數(shù)控系統(tǒng)將參數(shù)001項目的第六位置設(shè)置為0，使用移動按鈕實現(xiàn)單脈沖操作，即可完成刀具的微調(diào)，將參數(shù)設(shè)置為1，直到第一脈沖發(fā)生器修好，對于其他模型的數(shù)控系統(tǒng)，可以查找其參數(shù)，并通過上述方法進行修改。

（三）伺服軸位置誤差

位置精度是數(shù)控機床位置精度的重要指標。在精密加工操作中，位置精度不夠精確，機床的位置誤差更大，會對加工精度產(chǎn)生負面影響。因此，在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，可能需要做好減少位置誤差的工作。對于閉環(huán)控制系統(tǒng)，定位誤差主要由位置檢測元件的精度引起，該誤差可以通過數(shù)控系統(tǒng)的補償功能有效減小。

對于故障排除方法：可以計算和設(shè)置與CNC系統(tǒng)的補償功能相關(guān)的機床數(shù)據(jù)，以補償機床中所有伺服軸位置錯誤，將錯誤限制在機床允許的范圍內(nèi)，從而確保機床的平穩(wěn)運行。

除了上述故障排除方法外，在CNC銑床FANUC系統(tǒng)運行期間，筆者認為，所有操作員在確保對系統(tǒng)故障原理、類型等有充分理解的同時，一般在使用設(shè)備的時候，要加強監(jiān)控管理和檢查，發(fā)生故障的情況下要更好地維護系統(tǒng)，進行故障排除，首先要停用系統(tǒng)。

簡單地說，CNC機床系統(tǒng)故障主要是參數(shù)故障，參數(shù)對CNC機床的正常使用和性能保證起著非常重要的作用。相關(guān)數(shù)據(jù)丟失會對機器的正常生產(chǎn)工作產(chǎn)生很壞的影響，因此，如果發(fā)現(xiàn)參數(shù)故障，必須第一時間修改，以便更好地恢復(fù)機器生產(chǎn)，提高生產(chǎn)經(jīng)濟效益，并順利進行相關(guān)工作。

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編輯 陳鮮艷