数控机床误差过大与伺服报警故障检修--《煤矿机械》2014年06期
数控机床误差过大与伺服报警故障检修
【摘要】：通过对一立式加工中心FANUC 0i-MC数控系统定位误差过大与伺服报警(411#报警)故障检修,分析了故障产生的原因、故障发生相关的工作原理,介绍了检修的具体步骤以及分析问题的方法、解决手段和需要注意的事项。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TG659【正文快照】：
0引言410#/411#报警是一个比较常见的报警,但导致该报警发生的原因却不尽相同,有些维修人员曾经用某种方法排除过这类报警,但当再次出现同样报警时,用同样的方法却不能排除故障,本文就这一问题进行了分析并提出解决办法。1故障检修及分析某立式加工中心FANUC 0i-MC数控系统(全
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京公网安备75号影响加工中心机床精度的因素_加工_中国百科网
影响加工中心机床精度的因素
    　　加工中心精度可分为几何精度，定位精度和切削精度。对点位控制的加工零件中如钻孔，镗孔，铣平面等等，最能反映机床精度特征项目是：轴线定位精度和轴线重复定位精度。它包涵了系统位置偏差和轴线的反向差值的分量，反映了该机床各运动部件的综合精度。
　　一、论述内容
　　对定位精度这一指标的定义、测量方法、数据处理各国也不尽相同，目前市场上机床生产厂家采用的标准主要有德国(VD)I 、日本(JIS)、国际标准化组织(ISO)、我国标准(GB)。在这些标准中规定最低的是日本标准，因为它的测量方法是对若干个目标位置每个只做一次定位测试，取任意两个位置上定位误差的最大值1/2，附上±号做为定位精度。所以用它的测量方法测出的定位精度往往比其它标准测出的相差一倍以上。而我们在测量时一般都用测距仪，采用了误差统计规律数据处理方法。1998 年以来我国国标开始试行新标准4S (定位标准不确定度，以前术语称“标准偏差”)，这种算法反映了95%左右定位点的范围。这些标准里，日本JIS 标准规定精度是最松的，而德国VDI 标准是最高的。
　　激光测距仪是现在数控机床一种测量工具，一般用于测量定位精度。高精度激光测距补偿，球杆仪循圆度伺服优化处理，使各主轴定位精度更加准确，更适合加工高精度零件。操作者首先编制一个测量程序，使数控机床的运动部件往复多次运动，系统应用软件与激光测距仪相连，并能处理各个定位点的检测结果，在计算器显示屏上绘制出定位精度曲线，实际上就是把一连串定位点的定位误差依次呈现路线并购成全程定位精度范围。
　　通过激光测距仪给定的机床定位精度数据我们可估计出机床加工时可能达到的精度，例如在X 轴上某两个孔的孔距精度约为X 轴在该段移动定位误差的1~2 倍。一般来说达到加工工件的孔距精度是没有问题的，制约加工中心的定位误差值有许多方面，比如丝杠螺母的咬合，工艺的制定，工具的选择等等。机床的定位精度要与该机床的几何精度相匹配，无论是高速移动或是轻重负荷切削都可以达到较高的定位精度。
　　定位精度要求较高的机床必须注意它的进给伺服系统位置反馈采用闭环方式还是半闭环方式。半闭环控制方式间接测量方便可靠，无长度限制，但采用半闭环伺服驱动方式的精度稳定性要受到随机误差的影响，例如传动链中滚珠丝杠因工作温度变化使丝杠伸长，对工作台实际定位位置造成漂移影响等。所以在半闭环控制方式下，在一些要求高精度中小型加工中心机床上，通过采用直线滚动导轨，丝杠两端加预拉伸，提高传动系统的传动刚度;提高丝杠制造精度，丝杠中心连接恒温油冷却等措施，也能得到很好的效果。目前数控系统软件都有丰富的误差补偿功能，能对进给传动链上各环节系统误差进行稳定的补偿，在半闭环系统中也能取得较好的定位精度。但数控系统中的误差补偿功能不可能补偿随机误差，例如传动链各环节的间隙、弹性变形和接触刚度等变化因素，这时可采用闭环伺服驱动方式来获得高定位精度。
　　在两轴或三轴联动加工零件时，数控进给系统的速度误差特性和加速度误差特性又会引起结果是系统增益小使拐角处带圆弧，系统增益大出现超程现象。所以轮廓曲面控制的加工零件中，反映静态的位置精度下降为次要矛盾，跟踪误差这时又上升为主要矛盾，在曲面加工中，在很微小的行程中，机床要从零速到加速，完后又减速，最后到零的过程，这些都要在一个程序段里完成，并且都要在一个很短的时间内完成，完成后又要进行下一个程序段的加工，它的动作过程，就如汽车起动停止又起动又停止，这样一个过程，每一个程序段的行程又很短，所以要求驱动轴的调速系统在很宽的范围内，有着更为优良的稳态和动态品质，对数控系统的高速加工性能提出了更高的要求，所以这时动态误差也叫跟踪误差，便成了影响机床加工精度的主要矛盾。
　　当然如果想要动态特性要好，静态精度首先要好，尤其是机床反向差值要小为前提。因为在微小的距离内走差补NC代码段定义的位移仅0.025~0.25mm，如此密集的点在高速加工时出现过切和残留的可能性极大。如果机床以个程序段，有时就会被反向差值吃掉，这时曲面误差就会显现出来。曲面加工，不但要看位置精度，更主要的是看动态精度即动态特性，只有动态特性好，跟踪误差才小。才能使加工的模具表面更光滑。为此，高速机床进给系统必须实现高的加减速度性能，同时尽量提高伺服刚度和减小惯性。
　　在复杂的零件加工中，很多高于5m/min 的进给速度工作，要在小于0.25mm的距离内从加工速度减速到停止几乎是不可能的。如果机床的数控系统不通过待加工轨迹监控并做好充分准备，过切和残留现象就不可避免。为了在高速加工复杂零件时获得高精度，许多CNC 系统采用精简指令集系统，简称RISC。全数字式AC 伺服系统，软件功能丰富，功能强大，数控系统可配置第四轴接口，工件/ 刀具测量接口，标准RS-232 接口。这种系统以FANUC16，西门子840 代表，它可以计算系统参数产生的预期误差，并根据实际需要进行修正，从而使实际轨迹精确地跟踪编程，消除跟踪误差。RISC 还具有控制加减、优化执行程序等功能。
　　二、结论
　　综上所述，点位控制系统的工件加工主要看机床的单轴的定位精度和重复定位精度，即静态精度，以保证孔距精度。圆柱面的加工，双轴和三轴联动加工则要求伺服跟随运动特性和数控系统插补功能指标，以保证圆柱精度。对复杂的模具高速加工则要求跟踪误差要小，对数控系统则要求有RISC 功能，即动态精度。把数控系统开发出的更新技术更好地应用到机床当中，从而实现机床的高精度，获得更稳定的加工性能。
收录时间:日 05:52:53 来源:智造网 作者:匿名
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Copyright by ；All rights reserved. 联系：QQ：VC600四轴加工中心故障解剖；一、系统上电；当打开总电源开关后，按下系统启动按钮，但系统并未；1、检查系统启动按钮SB4后，看KA10继电器线；2、若KA10继电器线圈吸合，看KM5接触器线圈；3、若KA10继电器、KM5接触器都能正常工作，；二、急停控制回路；当松开急停后，系统报急停；1、当松开急停后，系统报急停；（1）检查KA2继电器线圈是否得电；（2
VC600四轴加工中心故障解剖
一、系统上电
当打开总电源开关后，按下系统启动按钮，但系统并未正常启动：
1、检查系统启动按钮SB4后，看KA10继电器线圈有没有吸合；若没，检查KA10继电器接线、SB3、SB4是否正确、接触是否良好
2、若KA10继电器线圈吸合，看KM5接触器线圈是否吸合，若没，检查KM5接触器线圈是否得电（检查从KA10继电器常开触点到KM5接触器线圈的接线是否正确）
3、若KA10继电器、KM5接触器都能正常工作，但系统还是无法上电，检查从控制变压器--接触器--开关电源的接线和测量AC220V电压
二、急停控制回路
当松开急停后，系统报急停
1、当松开急停后，系统报急停
（1）检查KA2继电器线圈是否得电
（2）检查急停回路接线是否正确、接触是否良好
（3）检查外部轴行程开关接线
（4）检查运行允许信号输入点位、接线 是否正确
2、当检测到有外部运行允许信号输入后，系统扔报急停
（1）检查X、Y、Z轴伺服驱动器使能信号是否正常（检
查输出信号（Y0.2）517接线是否正确）
（2）若伺服驱动器有使能信号之后，检查各驱 动器故障联锁接线是否正确
（3）检查手摇单元的接线是否正确
（4）检查系统急停按钮、手摇单元急停按钮的接线（注意：常开、常闭触点）
3、当系统显示急停，系统报轴超程（正向、负向）
（1）按下超程解除按钮后，系统如果不能复位，轴超程状态也不能解除。
① 关闭系统电源和机床总电源
② 检查超程解除外部电气连接
③ 按下系统面板上的超程解除按钮，用万用表去测量037和Y2.0之间的通断
三、机床冷却控制回路
当按下冷却开后，没有切削液喷出
1、检查电机动力线、信号线(Y0.5)、控制线接线是否良好、正确
2、查看PLC输入输出显示有没有信号输出
3、按下冷却开，看接触器、继电器有没有吸合，若没，测量继电器线圈和交流接触器线圈有没有DC24V和AC110V电压输入
4、若继电器、接触器吸合后冷却泵仍未工作，测量电机有没有强电输入
5、若按下冷却开后，继电器、接触器都正常工作并有强电输入到电机，听一下水箱里面是不是有轰鸣声，若有，此时只需将接触器输出端任意调换两相即可
五、伺服轴控制回路
1、伺服驱动器无使能信号
2、伺服驱动器没有上强电
3、当系统输出运行指令后，但机床的轴并未运行
4、上强电后伺服电机未被锁紧
5、伺服电机上强电后运行电机抖动、啸叫
6、系统报跟踪误差过大或定位误差过大
7、系统报反馈异常
8、驱动器报警
解决方法：
1、检查伺服驱动器单元、电机动力线、码盘线、信号线接线是否良好、正确
2、检查伺服驱动单元是否有使能信号输入，EN使能信号灯有没有被点亮
3、检查伺服驱动单元强电输入是否正常
4、检查系统参数设置是否正确轴参数（轴的类型、最大定位允许误差、部件单元型号:45带反馈/46不带反馈、部件号：轴号、电机每转脉冲数、反馈电子齿轮比值），硬件配置参数（标示参数要与轴参数的部件单元型号数值对应、配置【0】设置是否正确：根据部件
号、输出脉冲形式和反馈脉冲形式来计算其数值）
5、检查伺服驱动器参数设置是否正确（HSV-16-030型的PA23位置指令脉冲输入方式、PA22驱动器控制方式、PA24伺服电机磁极对数、PA25编码器分辨率、PA13-PA14位置指令脉冲分频分子分母的比值）
6、检查信号线，用驱动器JOG模式控制伺服电机（注：调试时手动模式速度设置不要过大）
7、检查动力线、反馈线
六、伺服主轴控制回路
1、按下主轴正转和主轴反转按键，主轴都不转
2、主轴只向一个方向运转
3、主轴运转速度值比输入的S值低
4、主轴不能定向
5、主轴报跟踪误差过大或定位误差过大
6、系统报主轴超速
排除故障：
① 关闭系统电源和机床电源
② 检查伺服主轴外部电气连线
③ 测量主轴有没有上强电
④ 主轴有没有使能信号
⑤ 查看系统PLC输入输出点位是否与外部输入输出点位一一对应
⑥ 测量数控系统有没有正负10V模拟电压输出
⑦ 测量系统有没有主轴正反转信号输出 报警故障：
（1） 如果系统报跟踪误差过大
① 检查伺服电机码盘线
② 查看系统轴参数
主轴电机每转脉冲数
③查看伺服驱动器参数
主轴电机磁极对数
主轴电机编码器分辨率
（2） 如果系统报超速
查看系统参数
主轴电机最大转速
主轴伺服驱动参数
主轴电机的额定转速
（3） 如果主轴不能定向
查看主轴有没有Y1.0
主轴伺服驱动器参数
主轴定向速度
主轴定向位置
主轴定向完成范围
七、四轴控制回路 主轴定向使能输出
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