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,数控机床故障诊断与维护,第,1,页,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本项目主要介绍维修中涉及的开关量输入输出故障诊断，使学生了解,PLC,及,FANUC PMC,的定义，,PMC,硬件规格和地址分配原则，常用的,PMC,基本指令和功能指令，重点介绍,PMC,与,CNC,的关系和,PMC,与机床的关系，并根据常见的面板功能和机床进行,PMC.,程序举例。学生必须熟悉,PMC,页面和操作以及,FANUC LADDER,软件，以便进行传输和在线监控，会利用,PMC,有关页面进行数控机床输入输出诊断维护。,3,、,PMC,数据备份与恢复,PMC,数据只有两种，一种是,PMC,程序，另一种是,PMC,参数。,PMC,程序存放在,FLASH ROM,中，而,PMC,参数存放在,SRAM,中。,PMC,参数主要包括定时器、计数器、保持继电器、数据表等非易失性数据，数据由系统电池保存。,PMC,数据备份与恢复的通信接口主要有：,（,1,）内嵌式以太网接口。,（,2,）快速以太网板接口。,（,3,）,PCMCIA,卡接口。,（,4,）,RS-232,接口。,4,、,PMC,编程实例分析,（,1,）机床工作方式功能程序分析,（,2,）手动进给倍率,PMC,控制,（,3,）辅助功能程序,（,4,）换刀,PMC,编程,1,）,FANUC,数控系统刀具功能分类,2,）换刀功能有关的地址信号,3,）换刀功能控制过程,4,）与换刀功能有关的参数,5,）换刀程序实例,任务四,PMC,故障典型案例分析,实例,1,、刀架控制故障分析,实例,2,、切削液控制故障分析,实例,3,、进给控制系统故障分析,实例,5,、,99,号报警故障分析,实例,6,、机械手手动控制故障分析,实例,7,、,2019,报警故障分析,实例,1,、刀架控制故障分析,（,1,）故障现,象,济南第一机床厂生产,MJ-50,数控车床，采用,FANUC 0TE,系统。机床在调试过程中，刀架有时转位正常，有时出现故障，刀架不锁紧，同时“仅给保持”灯亮，刀架停止运动。,（,2,）故障检查与分,析,根据转位刀架出现故障时，“进给保持”灯亮这一点来看，从,PMC,梯形图上分析，找不到故障原因，只有依靠,I/O,诊断画面分析故障原因。在反复的手动刀架转位中找到了规律，故障大多数发生在偶数刀位。重点查看刀架奇偶开关信号,X14.3,，发现偶数刀位时，,X14.3,信号时有时无，于是找到了故障原因。因为刀架设计为偶数奇偶校验，在偶数刀位时，如果奇偶校验开关信号,X14.3,有信号，奇偶校验通过，刀架结束转位动作并夹紧；如果,X14.3,无信号，则奇偶校验出错，发出报警信号，“进给保持”灯亮，刀架不能结束转位信号，保持松开状态。而奇数刀位不受奇偶校验影响，因而转位正常。,(3,）故障处理,：拆开转位刀架后罩，检查奇偶检验开关线均正常；检查由开关到数控系统的,I/O,板线路，发现箱内接线端子板上的,X14.3,的导线与接线端子接触不良，导线在端子里松动的；重新接好线，故障排除,分,析,实例,2,、切削液控制故障分析,（,1,）故障现象：某,FANUC 0i,系统的数控机床在自动运行状态中，每当执行,M8,（切削液喷淋）这一辅助功能指令时，加工程序就不再往下执行了。此时，管道是有切削液喷出的，系统无任何报警提示分析与处理过程。,(2,）故障检查与分析：调出诊断功能画面，发现诊断号,000,为,1,，即系统正在执行辅助功能，切削液喷淋这一辅助功能未执行完成（在系统中未能确认切削液是否已喷出，而事实上切削液已喷出）。,查阅电气图，发现在切削液管道上装有流量开关，用以确认切削液是否已喷出 在执行,M8,指令并确认有切削液喷出的同时，在,PMC,程序的信号状态监控画面中，检查该流量开关的输入点,X2.2,，而该点的状态为,0,（有喷淋时应为,1,），于是故障点可以确定为在有切削液正常喷出的同时，这个流量开关未能正常动作所致,(3,）故障处理：,重新调整流量开关的灵敏度，对其动作机构喷上润滑剂，防止动作不灵活，保证可靠动作在做出上述处理后，进行试运行，故障排除。,实例,3,、进给控制系统故障分析,(1,）故障现象：,XH754,卧式加工中心，,FANUC-6M,系统，,X,轴无反应，无报警信息。,(2,）故障检查与分析：手动、自动方式,X,轴均不起作用，且无报警信息，其他显示均正常。当使用,MDI,方式时，操作面板上的循环启动,CYCLE START,，,START,灯亮，查,PMC,梯形图和参数，均正常，说明,CNC,信号已发，,X,轴启动条件已满足，但伺服不执行，所以可将故障缩小在,X,轴伺服单元上。,(3,）故障处理：将伺服单元对调，即,X,轴和,Y,轴伺服驱动器接口对换，重新开机，试运行,Y,轴，看,Y,轴伺服电动机是否动作。若无，说明,X,轴伺服驱动器有故障。返厂或进一步拆下，查看伺服驱动器内部芯片和引脚，观察芯片和引脚是否蚀断，若发现，用不带电的电烙铁将元件拆卸，更换。,实例,4,、换刀控制系统故障分析,（,1,）故障现象：某数控机床的换刀系统在执行换刀指令时不动作，机械臂停在行程中间位置上，,CRT,显示报警号。查维修手册得知该报警号表示：换刀系统机械臂位置检测开关信号为“,0,”及“刀库换刀位置错误”,（,2,）故障检查与分析：根据报警内容，可诊断故障发生在换刀装置和刀库两部分中，由于相应的位置检测开关无信号送至,PMC,的输入接口，从而导致机床中断换刀。造成开关无信号输出的原因有两个：一是由于液压或机械上的原因造成动作不到位而使开关得不到感应；二是电感式接近开关失灵。首先检查刀库中的接近开关，用一薄铁片去感应开关，以检测刀库部分接近开关是否失灵。接着检查换刀装置机械臂中的两个接近开关，一个是“臂移出”开关,SQ21,，另一个是“臂缩回”开关,SQ22,。由于机械臂停在行程中间位置上，这两个开关输出信号均为“,0,”，经测试两个开关均正常。,（,3,）故障处理：由以上分析可知，,PMC,的输入信号正常，输出动作执行无误，问题在,PMC,内部或操作不当。经操作观察，两次换刀时间的间隔大于,PMC,规定的要求，从而造成,PMC,程序执行错误引起故障。重新设定存储换刀时间的参数值，换刀过程恢复正常。对于只有报警号而无报警信息的报警，必须检查,PMC,的数据位，并与正常情况下的数据比较，明确该数据位所表示的含义，以采取相应的措施。,实例,5,、,99,号报警故障分析,（,1,）故障现象：,FANUC 0i,数控系统的数控车床，产生,99,号报警，该报警无任何说明。,（,2,）故障检查与分析：利用机床,PMC,诊断，发现数据,T6,的第,7,位数据由“,1,”变为“,0,”。该数据位为数控柜过热信号，正常时为“,1,”，过热时为“,0,”。检查数控柜中的热控开关；检查数控柜的通风是否良好；检查数控柜的稳压装置是否损坏。,（,3,）故障处理：检查后发现通风扇损坏不工作。更换数控柜通风扇，故障消除。,MD2：工作方式选择信号2，地址：G0043.,PMC程序存放在FLASH ROM中，而PMC参数存放在SRAM中。,当使用MDI方式时，操作面板上的循环启动CYCLE START，START灯亮，查PMC梯形图和参数，均正常，说明CNC信号已发，X轴启动条件已满足，但伺服不执行，所以可将故障缩小在X轴伺服单元上。,实例2、切削液控制故障分析,Y信号:自动工作方式指示灯信号,MD2：工作方式选择信号2，地址：G0043.,(3）故障处理：拆开转位刀架后罩，检查奇偶检验开关线均正常；,增量进给工作方式PMC控制的流程和实现方法。,DNC：CNC处于远程运行工作方式信号，地址：R0100.,检查数控柜的稳压装置是否损坏。,3信号时有时无，于是找到了故障原因。,实例2、切削液控制故障分析,（1）故障现象：FANUC 0i数控系统的数控车床，产生99号报警，该报警无任何说明。,PMC的数据形式格雷码,REF-K：回参考点工作方式按键输入信号，地址：X001.,实例,6,、机械手手动控制故障分析,（,1,）故障现象：一台装备,FANUC-11,系统的加工中心，在,JOG,状态下加工工件时，机械手将刀具从刀库中取出送入刀盒中时，不能缩爪，但却不报警。将方式选择到,ATC,状态，手动操作都正常。,（,2,）故障检查与分析：查看梯形图，原来是限位开关,LS916,没有压合。调整限位开关位置后，机床恢复正常。但过一段时间后，再次出现此故障。检查,LS916,并没松动，但却没有压合，由此怀疑机械手的油缸拉杆没伸到位。经检查发现液压缸拉杆顶端锁紧螺母的顶丝松动，使液压缸伸缩的行程发生了变化。,（,3,）故障处理：调整油缸拉杆，锁紧螺母并拧紧顶丝后，故障排除。,实例,7,、,2019,报警故障分析,（,1,）故障现象：一台汉川,XH714D,立式加工中心，配置,BEIJING-FANUC 0i Mate-C,数控系统，出现“,2019,报警，主轴电源过载”显示，主轴无法启动，数控程序无法运行。,（,2,）故障检查与分析：由于提示了报警号，首先想通过维修手册查找故障号含义，但手册上没有给出该故障号的相关说明，所以考虑从,PMC,的梯形图入手。首先必须确定,2019,报警对应的信息请求位（,A,线图）。由于相关的说明书没有给出,2019,报警的信息请求位地址，所以只能利用,PMCDGN,功能从,A0000,地址开始逐个检查，通过观察，发现,A0008.3,的位被置“,1,”。为了进一步确定故障位置，利用,PMCLAD,功能查询梯形图，检查,A000813,线圈的控制逻辑，梯形图可知,A0008.3,受输入信号,X0005.4,控制。,（,3,）故障处理：查找机床维修电路说明书，发现,X0005.4,出现在主轴电源辅助开关（,QM4,）线路中，打开电柜，发现主轴电源辅助开关,QM4,跳闸，合上开关，故障排除。,典型,PMC,控制案例,-,运行方式切换,一,.,案例条件：,配置有,FANUC 0i Mate-MD,系统和机床操作面板的亚龙,YL-559 0i mate TD/MD,数控车,/,铣床设备综合实训系统。,二,.,案例要求,设计,PMC,梯形图，实现如下控制要求（,旋钮,/,按钮）,1.,旋钮在,自动工作方式,档位，使,CNC,处于自动工作方式，自动工作方式指示灯亮。,2.,旋钮在,编辑工作方式,档位，使,CNC,处于编辑工作方式，编辑工作方式指示灯亮。,3.,旋钮在,手动数据输入工作方式,档位，使,CNC,处于手动数据输入工作方式，手动数据输入工作方式指示灯亮。,4.,旋钮在,远程运行工作方式,档位按下工作方式，使,CNC,处于远程运行工作方式，远程运行工作方式指示灯亮。,三、控制信号与流程,用代码转换功能指令,CODB,采用旋钮开关实现工作方式,PMC,控制,1.,自动工作方式,：,CNC,执行系统存储器中选定的数控加工程序。,X,信号,:X1.7,、,X2.1,、,X2.3,的格雷码转换为二进制,R100.2/R100.1/R100.0,，地址：,R100,。,Y,信号,:,自动工作方式指示灯信号,地址：,Y00,24.0,。,G,信号,:,MD1,：工作方式选择信号,1,，地址：,G0043.0,；,MD2,：工作方式选择信号,2,，地址：,G0043.1,；,MD4,：工作方式选择信号,3,，地址：,G0043.2,；,DNC1,：远程运行工作方式选择信号，地址：,G0043.5,。,F,信号,:,MMEM,：,CNC,处于自动工作方式确认信号，地址：,F0003.5,。,R,信号,:,MODE,：工作方式转换信号，地址：,R100.0,；,AUTO,：,CNC,处于自动工作方式信号，地址：,R0100.1,。,2,编辑工作方式,：可编辑选定的数控加工程序和创建新的数控加工程序。,X,信号,:X1.7,、,X2.1,、,X2.3,的格雷
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