数控机床参数故障原因与恢复方法

       数控系统的参数是经过一系列试验、调整而获得的重要数据。参数通常是存放在由电池供电保持的RAM中。不同系统其参数不同，但参数的类别和个数都非常多，有些参数是机床制造厂设定，有些参数是机床厂家和用户均可设定的。用户在使用的过程中，通过参数的设定来实现对伺服驱动、加工条件、机床坐标、操作功能、数据传输等方面的设定和调用。如果参数设定错误,将对机床及数控系统的运行产生不良影响。

    产生参数故障的原因

    数控机床在使用过程中，会产生参数故障，主要原因有：
    （1）数控系统后备电池失效。后备电池失效将导致全部参数丢失，因此在机床正常工作时，如发现显示器上有电池电压低的报警显示，应在一周内严格按系统生产厂操作步骤的要求，更换符合系统要求的电池。机床长期停用，最容易出现后备电池失效的现象，应定期为机床通电空运行一段时间，这样不但有利于后备电池使用寿命的延长和及时发现后备电池是否失效，而且对机床数控系统、机械系统等整个系统使用寿命的延长有很大的益处。
    （2）操作者的误操作。由于误操作，有时将全部参数消除，有时将个别参数改变。为避免出现这类情况，应对操作者加强岗前、岗中的技术培训，制定可行的操作规程并严格执行。
    （3）机床在DNC状态下加工工件，或进行数据通信过程中，电网瞬间停电会导致参数失。

    参数的恢复方法

    由于数控机床所配的数控系统种类繁多，参数恢复的方法也因系统而异，即使是对同一厂家的产品，也因系列不同而有所差别。以数控铣床使用较多的FANUC 0系统为例介绍参数恢复的方法。
    FANUC 0系统参数主要有在参数栏目下的数控参数及在诊断栏目下的PMC参数两大部分。当参数出现问题时,可采用以下三种方法中的一种来恢复：
    （1）对照随机资料参数表的硬拷贝，逐个检查机床的参数。用复制的方法来恢复不一致的机床参数。这种方式不需要外部设备，但效率低且容易出错。
    （2）利用FANUC公司专用的输人/输出设备。如读带机、FAUNC 卡带及FANUC PPR（包括打孔机、打印机及读带机的一体化输入/输出装置〕。因FAUNC外部输入/输出设备功能单一、利用率低，随着计算机的普及，购买数控机床时选购FAUNC输入/输出设备的厂家已越来越少。
    （3）利用计算机和数控机床的DNC功能，通过DNC软件进行参数输入。这种方式因其效率高、操作简单，输入参数的出错率非常低而受到用户的欢迎。采用这种方法对一台数控机床参数的全面恢复时间，从工作准备到工作结束时间一般不足10min，比采用其他方式要快得多。

    用DNC法恢复参数的具体过程

    以FANUC 0系统为例，当数控机床出现参数丢失或异常后，首先将显示器上显示的报警号记录下来，确认是参数丢失问题后，按照关机顺序关闭机床总电源。关闭用于DNC通信的计算机电源后，将串行通信电缆分别连接到计算机和数控机床的RS-232C串行通信接口上。操作计算机进人通信软件主画面，设置通信协议参数，如所用计算机通信口、数据位、数据停止位、波特率、奇偶校验位等。通信协议参数的设置应与机床数控系统通信参数的设置绝对一致，否则不能正常通信。进人通信软件的数据输出功能菜单，将以前读出备份的数控机床参数文件作为待输出的文件调人，按回车键后等待机床侧数据输人操作。
    数控机床侧的操作步骤如下：
    （1）打开机床总电源开关。（2）不要释放急停按钮。 （3）打开程序保护锁。 （4）将模式开关置于EDIT状态。  （5）按功能键DGNoS/PARAM出现参数设定画面，将pwe设定为1并设定下列通信参数：ISO=1,I/O=0，No2.0=1,No2.7=0,No552=10,No250=10,No251=10
    （6）手工输人No900及其后的特殊参数。输入No900参数后， 显示器出现OOOP/S报警，此时不用去管它。接着输入No901参数后，出现下列信息：
     YOU SET No901#01,THIS PARAMETR DESTROY NEXT FILE IN MEMORY FROM FILE 0001 TO 0015，NOW NECESSARY,TO CLEAR THESE FILE,WHICH DO YOU WANT?
     "DELE":CLEAR THESE FILE;
     "CAN":CANCEL
     PLEASE KEY-IN "DELT"OR"CAN"
按显示器下方对应的DELE按键，重新显示参数画面，依次键入其后的特殊参数后，关闭数控电源5min后重新开机。
    （7）按显示器下方的的PARAM键。
    （8）按INPUT键，这时NC参数输人开始，几分钟后NC参数输人结束。
    （9）的再输入PMC参数，操作步骤同上。只是在计算机侧将原先备份的PMC参数文件调到输出文件中，在机床侧操作的第(7)步，按DGNOS3软键。
    （10）上述步骤完成后，将PWE设为0，关闭数控电源5min后开机，机床参数恢复完毕。

    参数故障维修实例

    例1 FANUC 7CM系统的XK715数控立式铣床出现X轴伺服电机温升过高，无任何报警。
    此数控机床处于正常使用期，无此故障史。常规检，发现机械传动正常、电机过热保护装置无动作且保险丝完好、电机风扇与环境温度正常，手扳动电机无异常，伺服单元指示灯正常。初步判断故障在X轴速度环。根据过热故障机理：散热不良、机械阻力、热继电器与大功率器件故障，连续大切削量，电流环与速度环参数设置的失匹或环增益电位器漂移造成高频振动。电机过热，但是不报警，同时，现场调查排除了机械阻力与电器故障,故判定故障类型为软件故障。
    调出实时诊断画面，X轴停止状态下，发现22号参数（x轴速度指令值）闪动幅度明显大于其他，由此可以判断故障在主板。同时发现当机床停止，即零速指令时，监测到速度环仍有不为零的速度指令信号输出（摸拟电压不为零），说明速度环处于自激振动的非稳定状态。这种自激振动，最终造成伺服电机内电流的高频自激振动，使电机温升过高。为确定故障原因，故调用参数设置画面相关的参数设置，发现6号参数的反向间隙补偿0.25mm，在调整时设置过大，造成X轴伺服电机内电流的高频自激振动，使电机温升过。考虑到调整后的机床的机械实际反向间隙很小。因而适当减小6号参数值，故障消除。
    例2 某数控铣床的控制系统为FANUC OM，在进行回零操作（返回参考点）时，机床正方向移动很小一段距离就产生正向超程报警，按复位按钮不能消除。停电后再送电，机床准备正常，但进行回零操作还是报警。
    从现象上看是通电后机床所处的位置就是机床零点，再向正向移动就产生软件超程保护，所以只能向负方向运动。该现象明显是由于CNC软件越程参数失控造成的，只要修改CNC参数即可。
    机床电后，将软件越程参数LTIXI、LTIZI（143、144号参数）的设置量改为+99999999，然后进行正确的回零操作，回零完毕后，将上述参数改为原设定量即可。
    例3 ―台FANUC-6TB系统1200型老数控车床，工作时出现#411报警。
    #411报警,表示X轴跟随误差超过允差。根据跟随误差=进给速度/位置环增益，可见跟随误差大与进给速度不稳有关，即与速度环有关;在进给速度不变的情况下，跟随误差与位置环增益K成正比，减少K可减少跟随误差，即与位置环也有关。
    通过常规外观检查都正常。考虑到“先软后硬”，采用更改参数法。
    运行测试程序。在轴自动往返运动情况下，以示波器观察测速发电机的输出波形。逐渐增大K参数,使波形不出现超调自激现象。一旦出现自激，必须减小参数值，（为保证加工精度，各驱动轴必须具有相同的k值，必须协调修改。）反复调试后.报警消除。
    需要指出，老机床这类报警的真正原因，是传动链中机械磨损造成反向间隙增大的机械成因，或是位置环中测试回路的增益电位器电气性能漂移等造成实际测试值变小等硬性故障所致（并非原来的增益参数k的设置不当----软性故障所致〉。当采用修改参数来达到替代硬性故障的修复不能奏效时，必须进行硬件或机械调整。
    总结
    参数是数控机床中非常重要的数据，它的设置恰当与否将直接影响到机床的工作性能与加工精度。一般来讲，在如下情况时可考虑先查参数。
    （1）多种报警同时并存。可能是电磁干扰或操作失误所致（即干扰性参数混乱），但多种故障实际并存的可能性很小。
    （2）长期闲置机床的停机故障。电池失电造成参数丢失/混乱/变化(失电性参数混乱〕。
    （3）突然停电后机床的停机故障。电池失电（失电性参数混乱）。
    （4）调试后使用的机床出现的报警停机，可报警却不报警故障（参数失匹）。
    （5）新工序工件材料或加工条件改变后出现故障。可能需要修整有关参数（参数失匹）。
    （6）长期运行的老机床的各种超差故障(可用修整参数方法来补偿器件或传动件误差）、伺服电机温升、高频振动与噪声。
    （7）“无缘无故”出现不正常现象，可能是参数被人为修改过了（人为性参数混乱）

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