一、绪论
1.
数控机床是集
计算机、电力电子、测量、机械、材料、液压技术于一体的高科技技术设备。
2.数控机床故按
故障发生的性质：软件故障、硬件故障、干扰故障。
故障的起因：关联性故障和非关联性故障。
故障发生的状态：突然故障和
故障的严重程度：危险性故障和安全性故障。
3.数控机床故障诊断应遵循的原则：
先静后动、先安检后通电、先软件后硬件、先外部后内部、先机械后电气。先公用后专用、先简单后复杂、先一般厚特殊。
二、数控装置的故障诊断
1.Sinumerik 802D是由
数控装置及显示单元（PCU）、
PLC输入/输出模版（PP板）、
机床控制面板（MCP）、
PROFIBUS总线单元、
Simodrive 611UE数字伺服驱动器、
伺服电动机组成。
2.Sinumerik 802D是全数字式数控装置，集成了
NCK、PLC、HMI（人机接口）数控系统软件，可经PROFIBUS总线连接4个数字进给轴、1个数字/模拟主轴和2个输入/输出模块。
3.Sinumerik 802D数控装置与一个10.4in TFT彩色液晶显示单元集成为一体，由一片486作主控CPU，负责数控运算、
人机界面管理、PLC逻辑运算、故障自诊断等。液晶显示单元与键盘输入单元组成人机交互界面。
4.PROFIBUS是有PROFIBUS模块、各个部件上的PROFIBUS接口以及PROFIBUS总线电缆组成。
5.常用的进给伺服电动机为1FK6/1FK7/1FT6永磁
同步电动机，采用内置式编码器，结构紧凑，具有高的过载能力。
6. .Sinumerik 802D数控装置上的状态指示
ON（绿色）——
电源接通
NC（黄色）——NC运行标记（闪烁）
WD（红色）——过程监视（系统出现故障时点亮）
PB（黄色）——PROFIBUS状态
Sinumerik 802D指示灯状态及故障处理
故障现象
故障原因
处理方法
开机ON不亮
系统24VDC电源未输入
查找24VDC电源故障
ON亮、NC不闪烁
外部干扰
检查系统接地、重新开机
CNC故障
返回厂家维修
ON亮、WD亮
外部干扰
检查系统接地、重新开机
CNC故障
返回厂家维修
7.PLC输入/输出模块（PP72/48）状态指示
POWEAR（绿色）——电源接通
READY（红色）——PP72/48就绪，未进行循环数据交换
EXCHANGE（绿色）——PP72/48就绪，已经进行循环数据交换
OVERTAEMP（红色）温度过高指示
系统加电后，POWER和EXCHANGE；两个绿灯亮，表示PP72/48,模块就绪，且与PCU有数据交换。如果EXCHANGE绿灯没点亮，说明总线连接有问题。
PP72/48模块指示灯状态及故障处理
故障现象
故障原因
处理方法
POWER不亮
24VDC电源未输入
查找24VDC电源故障
POWER亮
EXCHANGE不亮
总线设置故障
检查总线电缆地址开关设置、总线插头终端电阻开关位置
总线连接
检查总线电缆
POWER亮
OVERTEMP亮
外部环境温度太高
检查电柜散热情况
PP板故障
返回厂家维修
8.数控机床位置检测装置
直接测量和间接测量：光栅和编码器、编码器和旋转
变压器；
增量式测量和绝对式测量：光栅和增量式光电编码器、接触式编码器和绝对式光电编码器；
接触式测量和非接触式测量：光栅和接触式编码器、双频激光干涉仪；
数字式测量和模拟式测量：光电编码器和接触式编码器、旋转变压器。
9.增量式光电编码器测量系统由光源、聚光镜、光电码盘、光栏板、光敏元件和信号处理电路等组成。
10.增量式光电编码器测量系统的工作原理是，当光电电码盘随工作轴一起转动时，光源发出的光线通过聚光镜，透过光电码盘和光栏板形成忽明忽暗的光信号，光敏元件把光信号转换成电信号，然后通过信号处理电路的整形、放大、分频、计数、译码后输出或显示。
11.减速开关的作用：一是在位置检测
传感器产生多个零脉冲信号的情况下，数控装置识别哪一个零脉冲信号是回参考点所需要的；二是在数控装置需要精确识别零脉冲信号的时候，使机床的运动速度降低到低速，其他情况下可以较高的速度运行，以提高机床的效率。
12.数控机床回参考点的过程：
阶段一：寻找减速挡块 在回参考点方式下，按“轴移动”键，速度移动寻找减速挡块，当减速开关撞上减速挡块后，坐标轴速度减速到零速；
阶段二：与零脉冲同步 坐标轴以设定的速度同向或反向移动，当减速挡块离开减速开关时，即开关释放时，开始寻找码盘零脉冲信号，找到零脉冲信号后；
阶段三：寻找参考点 坐标轴以设定的速度移动设定的距离到达参考点，回参考点结束。
13.影响回参考点动作的主要因素：
数控系统必须选择回参考点工作方式；
“减速信号”必须按照要求输入；
位置检测装置发出的“零脉冲信号”必须正确；
系统参数必须设置正确。
14.光栅尺的分类
数控机床中用于直线位移检测的光栅尺有透射光栅和反射光栅两大类。
15.光栅尺的莫尔条纹具有放大作用、均化误差作用、莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例特点。
16.光栅测量系统是由光源、聚光镜、光栅尺、光电元件和驱动线路组成。
17.数控机床的分类
按
伺服系统的类型分为开环伺服系统数控机床、闭环伺服系统数控机床和半闭环伺服系统数控机床；按功能水平分为高档、中档、抵挡三类；按加工方式分为金属切削类数控机床、金属成型类数控机床、数控特种加工机床。
18.数控机床的位置控制油脉冲比较法和相位比较法。
19.速度指令V
c=位置偏差P
e×位置环增益Kc。位置环增益Kc决定了速度对位置偏差的响应程度，它反映了伺服系统的灵敏度。
20.拐角轮廓交接的情况是很复杂的，控制拐角误差大小的措施如下：
选取动态性能尽可能好的死复习驱动装置，这样就可以调高位置增益，而不会产生超调；
如果对拐角误差要求较高，要尽可能降低切削速度，因为跟随误差与切削进给速度是成正比的；
可在要求较高的轮廓交接处，加入一条G04延时指令，延时数十数百毫秒，在这段时间里前段轮廓加工时的跟随误差会迅速得以修正；
采用尖角过度指令；
试用数控系统的自动升降速功能有利于在较高的增益时减小超调量，提高轮廓的加工精度。
21. 802D数控装置的自诊报警四大类：NC报警、HMI报警、PROFIBUS报警、PLC报警。
22.与位置环增益MD32200有关的报警号
25040——静止误差超差报警；
25050——位置跟随误差超差报警；
25080——定位误差超差报警。
23.在Sinumerik 802D数控系统上，PROFIBUS-DP总线系统的主站和从站是通过Sinumerik 802D数控装置、PP72/48输入模块和611UE伺服驱动器上的PROFIBUS-DP接口，用一条带有孔型9针插头的总线电缆连接起来的。
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