數控系統的參數是經過一系列試驗、調整而獲得的重要數據。參數通常是存放在由電池供電保持的RAM中。不同系統其參數不同,但參數的類別和個數都非常多,有些參數是機床制造廠設定,有些參數是機床廠家和用戶均可設定的。用戶在使用的過程中,通過參數的設定來實現對伺服驅動、加工條件、機床坐標、操作功能、數據傳輸等方面的設定和調用。如果參數設定錯誤,將對機床及數控系統的運行產生不良影響。
(1)數控系統后備電池失效。后備電池失效將導致全部參數丟失,因此在機床正常工作時,如發現顯示器上有電池電壓低的報警顯示,應在一周內嚴格按系統生產廠操作步驟的要求,更換符合系統要求的電池。機床長期停用,最容易出現后備電池失效的現象,應定期為機床通電空運行一段時間,這樣不但有利于后備電池使用壽命的延長和及時發現后備電池是否失效,而且對機床數控系統、機械系統等整個系統使用壽命的延長有很大的益處。
(2)操作者的誤操作。由于誤操作,有時將全部參數消除,有時將個別參數改變。為避免出現這類情況,應對操作者加強崗前、崗中的技術培訓,制定可行的操作規程并嚴格執行。
(3)機床在DNC狀態下加工工件,或進行數據通信過程中,電網瞬間停電會導致參數丟失。
FANUC 0系統參數主要有在參數欄目下的數控參數及在診斷欄目下的PMC參數兩大部分。當參數出現問題時,可采用以下三種方法中的一種來恢復:
(1)對照隨機資料參數表的硬拷貝,逐個檢查機床的參數。用復制的方法來恢復不一致的機床參數。這種方式不需要外部設備,但效率低且容易出錯。
(2)利用FANUC公司專用的輸人/輸出設備。如讀帶機、FAUNC 卡帶及FANUC PPR(包括打孔機、打印機及讀帶機的一體化輸入/輸出裝置〕。因FAUNC外部輸入/輸出設備功能單一、利用率低,隨著計算機的普及,購買數控機床時選購FAUNC輸入/輸出設備的廠家已越來越少。
(3)利用計算機和數控機床的DNC功能,通過DNC軟件進行參數輸入。這種方式因其效率高、操作簡單,輸入參數的出錯率非常低而受到用戶的歡迎。采用這種方法對一臺數控機床參數的全面恢復時間,從工作準備到工作結束時間一般不足10min,比采用其他方式要快得多。
數控機床側的操作步驟如下:
(1)打開機床總電源開關。(2)不要釋放急停按鈕。 (3)打開程序保護鎖。 (4)將模式開關置于EDIT狀態。 (5)按功能鍵DGNoS/PARAM出現參數設定畫面,將pwe設定為1并設定下列通信參數:ISO=1,I/O=0,No2.0=1,No2.7=0,No552=10,No250=10,No251=10
(6)手工輸人No900及其后的特殊參數。輸入No900參數后, 顯示器出現OOOP/S報警,此時不用去管它。接著輸入No901參數后,出現下列信息:
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"
按顯示器下方對應的DELE按鍵,重新顯示參數畫面,依次鍵入其后的特殊參數后,關閉數控電源5min后重新開機。
(7)按顯示器下方的的PARAM鍵。
(8)按INPUT鍵,這時NC參數輸人開始,幾分鐘后NC參數輸人結束。
(9)的再輸入PMC參數,操作步驟同上。只是在計算機側將原先備份的PMC參數文件調到輸出文件中,在機床側操作的第(7)步,按DGNOS3軟鍵。
(10)上述步驟完成后,將PWE設為0,關閉數控電源5min后開機,機床參數恢復完畢。
此數控機床處于正常使用期,無此故障史。常規檢査,發現機械傳動正常、電機過熱保護裝置無動作且保險絲完好、電機風扇與環境溫度正常,手扳動電機無異常,伺服單元指示燈正常。初步判斷故障在X軸速度環。根據過熱故障機理:散熱不良、機械阻力、熱繼電器與大功率器件故障,連續大切削量,電流環與速度環參數設置的失匹或環增益電位器漂移造成高頻振動。電機過熱,但是不報警,同時,現場調查排除了機械阻力與電器故障,故判定故障類型為軟件故障。
調出實時診斷畫面,X軸停止狀態下,發現22號參數(x軸速度指令值)閃動幅度明顯大于其他,由此可以判斷故障在主板。同時發現當機床停止,即零速指令時,監測到速度環仍有不為零的速度指令信號輸出(摸擬電壓不為零),說明速度環處于自激振動的非穩定狀態。這種自激振動,最終造成伺服電機內電流的高頻自激振動,使電機溫升過高。為確定故障原因,故調用參數設置畫面査相關的參數設置,發現6號參數的反向間隙補償0.25mm,在調整時設置過大,造成X軸伺服電機內電流的高頻自激振動,使電機溫升過髙。考慮到調整后的機床的機械實際反向間隙很小。因而適當減小6號參數值,故障消除。
例2 某數控銑床的控制系統為FANUC OM,在進行回零操作(返回參考點)時,機床正方向移動很小一段距離就產生正向超程報警,按復位按鈕不能消除。停電后再送電,機床準備正常,但進行回零操作還是報警。
從現象上看是通電后機床所處的位置就是機床零點,再向正向移動就產生軟件超程保護,所以只能向負方向運動。該現象明顯是由于CNC軟件越程參數失控造成的,只要修改CNC參數即可。
機床電后,將軟件越程參數LTIXI、LTIZI(143、144號參數)的設置量改為+99999999,然后進行正確的回零操作,回零完畢后,將上述參數改為原設定量即可。
例3 —臺FANUC-6TB系統1200型老數控車床,工作時出現#411報警。
#411報警,表示X軸跟隨誤差超過允差。根據跟隨誤差=進給速度/位置環增益,可見跟隨誤差大與進給速度不穩有關,即與速度環有關;在進給速度不變的情況下,跟隨誤差與位置環增益K成正比,減少K可減少跟隨誤差,即與位置環也有關。
通過常規外觀檢查都正常。考慮到“先軟后硬”,采用更改參數法。
運行測試程序。在軸自動往返運動情況下,以示波器觀察測速發電機的輸出波形。逐漸增大K參數,使波形不出現超調自激現象。一旦出現自激,必須減小參數值,(為保證加工精度,各驅動軸必須具有相同的k值,必須協調修改。)反復調試后.報警消除。
需要指出,老機床這類報警的真正原因,是傳動鏈中機械磨損造成反向間隙增大的機械成因,或是位置環中測試回路的增益電位器電氣性能漂移等造成實際測試值變小等硬性故障所致(并非原來的增益參數k的設置不當----軟性故障所致〉。當采用修改參數來達到替代硬性故障的修復不能奏效時,必須進行硬件或機械調整。
總結
參數是數控機床中非常重要的數據,它的設置恰當與否將直接影響到機床的工作性能與加工精度。一般來講,在如下情況時可考慮先查參數。
(1)多種報警同時并存。可能是電磁干擾或操作失誤所致(即干擾性參數混亂),但多種故障實際并存的可能性很小。
(2)長期閑置機床的停機故障。電池失電造成參數丟失/混亂/變化(失電性參數混亂〕。
(3)突然停電后機床的停機故障。電池失電(失電性參數混亂)。
(4)調試后使用的機床出現的報警停機,可報警卻不報警故障(參數失匹)。
(5)新工序工件材料或加工條件改變后出現故障。可能需要修整有關參數(參數失匹)。
(6)長期運行的老機床的各種超差故障(可用修整參數方法來補償器件或傳動件誤差)、伺服電機溫升、高頻振動與噪聲。
(7)“無緣無故”出現不正常現象,可能是參數被人為修改過了(人為性參數混亂)
產生參數故障的原因
數控機床在使用過程中,會產生參數故障,主要原因有:(1)數控系統后備電池失效。后備電池失效將導致全部參數丟失,因此在機床正常工作時,如發現顯示器上有電池電壓低的報警顯示,應在一周內嚴格按系統生產廠操作步驟的要求,更換符合系統要求的電池。機床長期停用,最容易出現后備電池失效的現象,應定期為機床通電空運行一段時間,這樣不但有利于后備電池使用壽命的延長和及時發現后備電池是否失效,而且對機床數控系統、機械系統等整個系統使用壽命的延長有很大的益處。
(2)操作者的誤操作。由于誤操作,有時將全部參數消除,有時將個別參數改變。為避免出現這類情況,應對操作者加強崗前、崗中的技術培訓,制定可行的操作規程并嚴格執行。
(3)機床在DNC狀態下加工工件,或進行數據通信過程中,電網瞬間停電會導致參數丟失。
參數的恢復方法
由于數控機床所配的數控系統種類繁多,參數恢復的方法也因系統而異,即使是對同一廠家的產品,也因系列不同而有所差別。以數控銑床使用較多的FANUC 0系統為例介紹參數恢復的方法。FANUC 0系統參數主要有在參數欄目下的數控參數及在診斷欄目下的PMC參數兩大部分。當參數出現問題時,可采用以下三種方法中的一種來恢復:
(1)對照隨機資料參數表的硬拷貝,逐個檢查機床的參數。用復制的方法來恢復不一致的機床參數。這種方式不需要外部設備,但效率低且容易出錯。
(2)利用FANUC公司專用的輸人/輸出設備。如讀帶機、FAUNC 卡帶及FANUC PPR(包括打孔機、打印機及讀帶機的一體化輸入/輸出裝置〕。因FAUNC外部輸入/輸出設備功能單一、利用率低,隨著計算機的普及,購買數控機床時選購FAUNC輸入/輸出設備的廠家已越來越少。
(3)利用計算機和數控機床的DNC功能,通過DNC軟件進行參數輸入。這種方式因其效率高、操作簡單,輸入參數的出錯率非常低而受到用戶的歡迎。采用這種方法對一臺數控機床參數的全面恢復時間,從工作準備到工作結束時間一般不足10min,比采用其他方式要快得多。
用DNC法恢復參數的具體過程
以FANUC 0系統為例,當數控機床出現參數丟失或異常后,首先將顯示器上顯示的報警號記錄下來,確認是參數丟失問題后,按照關機順序關閉機床總電源。關閉用于DNC通信的計算機電源后,將串行通信電纜分別連接到計算機和數控機床的RS-232C串行通信接口上。操作計算機進人通信軟件主畫面,設置通信協議參數,如所用計算機通信口、數據位、數據停止位、波特率、奇偶校驗位等。通信協議參數的設置應與機床數控系統通信參數的設置絕對一致,否則不能正常通信。進人通信軟件的數據輸出功能菜單,將以前讀出備份的數控機床參數文件作為待輸出的文件調人,按回車鍵后等待機床側數據輸人操作。數控機床側的操作步驟如下:
(1)打開機床總電源開關。(2)不要釋放急停按鈕。 (3)打開程序保護鎖。 (4)將模式開關置于EDIT狀態。 (5)按功能鍵DGNoS/PARAM出現參數設定畫面,將pwe設定為1并設定下列通信參數:ISO=1,I/O=0,No2.0=1,No2.7=0,No552=10,No250=10,No251=10
(6)手工輸人No900及其后的特殊參數。輸入No900參數后, 顯示器出現OOOP/S報警,此時不用去管它。接著輸入No901參數后,出現下列信息:
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"
按顯示器下方對應的DELE按鍵,重新顯示參數畫面,依次鍵入其后的特殊參數后,關閉數控電源5min后重新開機。
(7)按顯示器下方的的PARAM鍵。
(8)按INPUT鍵,這時NC參數輸人開始,幾分鐘后NC參數輸人結束。
(9)的再輸入PMC參數,操作步驟同上。只是在計算機側將原先備份的PMC參數文件調到輸出文件中,在機床側操作的第(7)步,按DGNOS3軟鍵。
(10)上述步驟完成后,將PWE設為0,關閉數控電源5min后開機,機床參數恢復完畢。
參數故障維修實例
例1 FANUC 7CM系統的XK715數控立式銑床出現X軸伺服電機溫升過高,無任何報警。此數控機床處于正常使用期,無此故障史。常規檢査,發現機械傳動正常、電機過熱保護裝置無動作且保險絲完好、電機風扇與環境溫度正常,手扳動電機無異常,伺服單元指示燈正常。初步判斷故障在X軸速度環。根據過熱故障機理:散熱不良、機械阻力、熱繼電器與大功率器件故障,連續大切削量,電流環與速度環參數設置的失匹或環增益電位器漂移造成高頻振動。電機過熱,但是不報警,同時,現場調查排除了機械阻力與電器故障,故判定故障類型為軟件故障。
調出實時診斷畫面,X軸停止狀態下,發現22號參數(x軸速度指令值)閃動幅度明顯大于其他,由此可以判斷故障在主板。同時發現當機床停止,即零速指令時,監測到速度環仍有不為零的速度指令信號輸出(摸擬電壓不為零),說明速度環處于自激振動的非穩定狀態。這種自激振動,最終造成伺服電機內電流的高頻自激振動,使電機溫升過高。為確定故障原因,故調用參數設置畫面査相關的參數設置,發現6號參數的反向間隙補償0.25mm,在調整時設置過大,造成X軸伺服電機內電流的高頻自激振動,使電機溫升過髙。考慮到調整后的機床的機械實際反向間隙很小。因而適當減小6號參數值,故障消除。
例2 某數控銑床的控制系統為FANUC OM,在進行回零操作(返回參考點)時,機床正方向移動很小一段距離就產生正向超程報警,按復位按鈕不能消除。停電后再送電,機床準備正常,但進行回零操作還是報警。
從現象上看是通電后機床所處的位置就是機床零點,再向正向移動就產生軟件超程保護,所以只能向負方向運動。該現象明顯是由于CNC軟件越程參數失控造成的,只要修改CNC參數即可。
機床電后,將軟件越程參數LTIXI、LTIZI(143、144號參數)的設置量改為+99999999,然后進行正確的回零操作,回零完畢后,將上述參數改為原設定量即可。
例3 —臺FANUC-6TB系統1200型老數控車床,工作時出現#411報警。
#411報警,表示X軸跟隨誤差超過允差。根據跟隨誤差=進給速度/位置環增益,可見跟隨誤差大與進給速度不穩有關,即與速度環有關;在進給速度不變的情況下,跟隨誤差與位置環增益K成正比,減少K可減少跟隨誤差,即與位置環也有關。
通過常規外觀檢查都正常。考慮到“先軟后硬”,采用更改參數法。
運行測試程序。在軸自動往返運動情況下,以示波器觀察測速發電機的輸出波形。逐漸增大K參數,使波形不出現超調自激現象。一旦出現自激,必須減小參數值,(為保證加工精度,各驅動軸必須具有相同的k值,必須協調修改。)反復調試后.報警消除。
需要指出,老機床這類報警的真正原因,是傳動鏈中機械磨損造成反向間隙增大的機械成因,或是位置環中測試回路的增益電位器電氣性能漂移等造成實際測試值變小等硬性故障所致(并非原來的增益參數k的設置不當----軟性故障所致〉。當采用修改參數來達到替代硬性故障的修復不能奏效時,必須進行硬件或機械調整。
總結
參數是數控機床中非常重要的數據,它的設置恰當與否將直接影響到機床的工作性能與加工精度。一般來講,在如下情況時可考慮先查參數。
(1)多種報警同時并存。可能是電磁干擾或操作失誤所致(即干擾性參數混亂),但多種故障實際并存的可能性很小。
(2)長期閑置機床的停機故障。電池失電造成參數丟失/混亂/變化(失電性參數混亂〕。
(3)突然停電后機床的停機故障。電池失電(失電性參數混亂)。
(4)調試后使用的機床出現的報警停機,可報警卻不報警故障(參數失匹)。
(5)新工序工件材料或加工條件改變后出現故障。可能需要修整有關參數(參數失匹)。
(6)長期運行的老機床的各種超差故障(可用修整參數方法來補償器件或傳動件誤差)、伺服電機溫升、高頻振動與噪聲。
(7)“無緣無故”出現不正常現象,可能是參數被人為修改過了(人為性參數混亂)
























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