调试维修培训讲义1

1、PAGE PAGE 135数控机床床装调维修修技术无锡机电电高等职职业技术术学校培训安排排授课提纲纲课程提纲纲实习内容容页数绪论 数控机床床维修特特点1了解数数控机床床结构特特点2 熟悉悉维修任任务要求求无3第一单元元 FANUUC CCNC 系统的的硬件结结构及硬硬件连接接1.FAANUCC 0ii-C/D 系系列CNNC产品品组成及及主要性性能介绍绍2.FAANUCC CNNC 硬硬件系统统连接FANUUC CCNC 数控实实验台硬硬件连接接21第二单元元FANUUC CCNC 系统画画面基本本操作0I-CC/D 系统基基本画面面操作现场操作作，熟悉悉各种画画面35第三单元元FANUUC

2、CCNC 系统数数据备份份0I-CC/D 数据备备份与恢恢复现场进行行数据备备份与恢恢复39第四单元元FANUUC CCNC 系统参参数设定定1与机机床运行行相关的的系统基基本参数数介绍2系统统伺服参参数设定定3主轴轴系统参参数设定定在FANNUC 数控实实验台进进行参数数设定及及调整，掌掌握其含含义及使使用47第五单元元FANUUC CCNC 系统基基本调试试1FAANUCC CNNC 系系统基本本调试（行行程及速速度设定定，建立立参考点点，手动动进给，手手轮进给给）现场硬件件连接及及参数设设定实验验61第六单元元 PMC基基础知识识及画面面操作1.PMMC基础础知识2.FAANUCC PM

3、MC 画画面操作作（包括括各种设设定画面面，诊断断画面，程程序编辑辑画面等等）现场教学学，对各各种画面面进行操操作77第七单元元数控车、铣床电电气原理理及接线线1.设备备电气原原理图讲讲解2.熟悉悉设备实实际走线线在FANNUC 数控实实验台熟熟悉设备备线路原理图第八单元元FANUUC设备备排故方方法1.FAANUCC系统报报警处理理方法2.电气气故障排排查方法法在FANNUC 数控实实验台进进行故障障模拟及及排查103第九单元元考工练习习考工内容容训练在FANNUC 数控实实验台进进行考工工训练第十单元元数控机床床装调维维修高级级工考核核考核在FANNUC 数控实实验台进进行考核核绪论 数数

4、控机床床维修特特点我们讨论论数控机机床的维维修，数数控机床床在加工工制造业业这个传传统行业业中是一一个相对对新的事事物，作作为数控控设备由由于它是是新技术术应用的的载体，所所以在讨讨论数控控机床维维修这一一话题时时，我们们应该注注意数控控机床维维修的特特点，它它与传统统机床维维修的差差异。本单元从从分析机机床结构构入手，在在技术层层面上讨讨论它的的特点，希希望首先先在观念念上帮助助现场设设备保全全人员或或维修工工程师理理解“数控机机床维修修”这六个个字的含含意，即即：我们们需要解解决什么么样的问问题？我我们能够够解决什什么样的的问题？我们应应当解决决什么样样的问题题。一数控控机床结结构特点点数

5、控机床床是集机机（械）、电（气气）、液液（压气气动）、光（学学器件）为为一体的的自动化化设备。立式数控控铣床结结构数控车床床结构在机械传传动链上上，它采采用滚珠珠丝杠与与直线导导轨，以以及镶钢钢贴塑导导轨。滚珠丝杠杠 直线导导轨与普通机机床不同同，作为为数控加加工中心心它采用用刀库、换刀机机械手、数控分分度转台台或连续续数控转转台、交交换工作作台等。落地式刀刀库 盘式刀刀库斗笠式刀刀库 数数控转台台鼠齿盘转转台 换刀机机械手数控分度度主轴 带动力力头刀塔塔在电气结结构上采采用CNNCCommputter Nummeriicall Coontrrol 即计算算机数字字控制系系统、内内置PLLC

6、及及接口电电路、主主轴及伺伺服驱动动等。FANUUC 116/118 系系统 FANNUC i 系列列主轴与与伺服内置PLLCI/O 单单元（接接口电路路）以及继电电气电路路、电磁磁阀、接接近开关关等外部部设备。在光学器器件上采采用光栅栅尺（作作为全闭闭环反馈馈元件）、旋转编编码器（作作为速度度反馈或半半闭环的的位置反反馈）。光栅尺 旋转编编码器与与圆光栅栅联系上述述数控机机床的结结构特点点，我们们简单归归纳数控控机床的的工作过过程如下下；作为数控控机床的的每一个个组成部部分，在在数控机机床这一一整体中中都扮演演着不同同的重要要角色，并并且不同同的结构构特征对对于我们们日常的的维修工工作有着着

7、至关重重要的影影响。数数控机床床维修人人员就是是数控机机床的“医生”，那么么维修人人员对数数控机床床结构的的理解过过程就如如同医生生在进行行解剖学学的过程程，只有有对“医治对对象”有深刻刻的了解解，才能能够得心心应手的的解决疑疑难“病症”。下面我们们提出在在数控机机床维修修中遇到到的问题题进行讨讨论。问题滚滚珠丝杠杠与梯形形丝杠的的特点是是什么？为什么么数控机机床大都都采用滚滚珠丝？双螺母母丝杠和和单螺母母丝杠的的区别是是什么？对我们们日常维维修有什什么影响响？由于于滚珠丝丝杠的结结构特点点在数控控机床维维修中应应该注意意什么？ 下面两两个图形形象的描描绘了滚滚珠丝杠杠和梯形形丝杠的的不同结结

8、构。滚珠丝杠杠内部结结构 梯形丝丝杠结构构滚珠丝杠杠是滚动动摩擦，而而梯形丝丝杠则是是滑动摩摩擦。在在实际应应用中由由于滚珠珠丝杠是是滚动摩摩擦，摩摩擦系数数小，所所以动态态响应快快，易于于控制，精精度高。另外，滚滚珠丝杠杠生产过过程中，在在滚道和和珠子之之间施加加预紧力力，可以以消除间间隙，所所以滚珠珠丝杠可可以达到到无间隙隙配合。基于这这些特点点数控机机床广泛泛采用滚滚珠丝杠杠，并配配合伺服服电机达达到高的的动态响响应和高高定位精精度。 而梯形形丝杠是是依靠丝丝母与丝丝杠之间间的油膜膜产生相相对滑动动工作的的，从机机械原理理上讲，滑滑动摩擦擦的两物物体之间间必然会会有间隙隙，包括括渐开线线

9、齿轮、齿轮齿齿条等，所所以梯形丝丝杠用于于普通机机床对动动态响应应不很高高的场合合。另外，现现在大多多数数控控制造商商也提供供了电气气上辅助助补救措措施反向间间隙补偿偿FANNUC116/118 以以及0i 系列列可以通通过参数数对各轴轴的反向向间隙进进行补偿偿。 而滚珠珠丝杠由由于采用用滚珠滚滚动摩擦擦，所以以不能构构成梯形形丝杠那那样稳定定的静力力三角形，一一旦稍有有轴向力力作用就就会驱使使丝杠旋旋转，这这一特性性在我们们的日常常维修中中一定注意意！例如如：数控控机床的的重力轴轴（立式式数控铣铣床的ZZ 轴，卧卧室加工工中心的的Y轴），当当伺服电电机不工工作时，必必须有制制动器锁锁住丝杠杠

10、，防止止由于主主轴箱重重力引起起丝杠旋转转，产生生主轴箱箱下滑。对于此此种情况况，我们们在维修修拆卸重重力轴电电机时一一定要将将主轴下下面进行行支撑处处理（一一般用方方木将主主轴箱支支撑住），否否则当你你强行将将重力轴轴伺服电电机（立立式数控控铣床的的Z 轴，卧卧室加工工中心的的Y 轴）拆拆掉后，机机床的主主轴箱会会像自由由落体那那样下滑滑，非常常危险。 问题机床导导轨主要要有几种种形式？数控机机床导轨轨有几种种形式？它们的的各自特特点是什什么？哪哪种导轨轨的重切切削特性性更好？哪种导导轨的动动态特性性更好？我们从一一个维修修案例提提出开始始，一台台立式加加工中心心，直线线导轨、半闭环环，在使

11、使用30mmm铣刀刀切削时时X 轴产产生共振振。一般般半闭环环机床产产生共振振的原因因与数控控系统及及电气的的相关性性比全闭闭环机床床要小得得多，即即便是电电气故障障也多产产生于伺伺服驱动动部分，现现场工程程师首先先采用了了排除法法，将电电机与机机床脱开开，电机机运转正正常没有有震动，排排除了电电气损坏坏的可能能性。接接下来检检查机械械，最终终发现XX 轴直直线导轨轨磨损严严重，个个别滑块块滚珠鳞鳞皮剥离离，导致致导轨间间隙过大大，刀具具旋削过过程中机机床共振振。 直线导导轨是由由导轨、滑块两两个基本本部分组组成的，滑滑块与导导轨之间间的运动动是依靠靠滚珠的的滚动完完成的，所所以它的的特点很很

12、像滚珠珠丝杠，惯惯性矩小小、动态态特性好好、响应应快。但但是珠子子与轨道道的接触触实际上上是点群群的接触触，所以以受力点点不均匀匀，稳定定性差，强强力切削削特性差差。 数控机机床导轨轨的其它它形式还还有镶钢钢贴塑导导轨（适适宜强力力切削的的中型数数控机床）、静静压导轨轨（适宜宜大型龙龙门式机机床，大大型镗铣铣床等）、以及钢钢导轨坦坦克链滑滑块导轨轨等。镶钢贴塑塑导轨断断面各种导轨轨的结构构不同，特特点不同同，在维维修中的的出现的的问题不不尽相同同，处理理的方式式也不同同。下面面用表格格的形式式予以归归纳。问题全全闭环与与半闭环环的结构构与特点点是什么么？各有有什么优优缺点？1：开环环控制数数控

13、机床床：对于被控控制量，机机床没有有检测反反馈装置置，数控控发出的的指令的的流程是是单方向向的。加加工精度度不高，稳稳定性差差，价格格便宜。2：闭环环控制数数控机床床： 对于被被控制量量，机床床带有检检测反馈馈装置，在在加工中中时刻检检测机床床的实际际移动距距离及工工作位置置，使之之与数控控系统所所发出的的指令相相复合。数控发发出的指指令的流流程是双双方向的的。加工工精度高高，调试试维修复复杂，价价格昂贵贵 3：半闭闭环控制制数控机机床：对于被控控制量，机机床带有有检测反反馈装置置。但检检测反馈馈装置不不是对机机床的实实际移动动距离及及工作位位置进行行检测，而而是通过过与伺服服电机有有联系的的

14、测量元元件，如如测速发发电机、编码器器等间接接检测伺伺服电机机的转角角，从而而推算出出机床实实际的移移动距离离。加工工精度、价格满满足大多多数场合合的需要要，调试试、维修修比闭环环简单。通过问题题的讨论论，我们们再进入入问题的讨论论，即：伺服电电机与步步进电机机在数控控机床应应用中的的最大区区别是什什么？同同步电机机与异步步电机的的特性是是什么？在数控控机床中中分别用用在什么么场合？步进进电机在在数控系系统中是是根据指指令脉冲冲转换成成相应的的步距角角旋转的的，指令令发出后后不读取取反馈信信号，为为开环控控制。当当从程序序指令到到电机旋旋转，如如果中途途有丢失失脉冲现现象，系系统无法法感知与与

15、校正。所以目目前步进进电机开开环控制制用于精精度要求求不很高高的经济济型数控控。完整整的伺服服控制通通过位置置环、速速度环、电流环环对伺服服电机进进行实时时调整控控制，伺伺服控制制回路有有全闭环环或半闭闭环两种种形式，一一般用于于高精度度、高动动态响应应的中高高档数控控机床。 有些些人对变变频调速速和伺服服控制认认识模糊糊，它们们的共同同点是均均采用PPWM（脉脉宽调制制）驱动动。变频频调速的的控制对对象一般般是异步步电机，例例如鼠笼笼电机。而伺服服控制的的对象是是同步电电机，通通常是永永磁电机机。变频频调速是是以速度度控制为为主，强强调的是是恒功率率输出。而伺服服驱动是是位置控控制、速速度控

16、制制、力矩矩控制（或或电流控控制）并并重，强强调的恒恒扭矩输输出，下下面以表表格形式式给出差差异最后我们们讨论问问题 = 5 * GB3 数控车车床与车车削中心心（也称称车铣中中心）的的区别，以以及FANUUC 系系统中对对Cs轴的的定义。 通通常的车车削概念念是工件件旋转、刀具不不（转）动动，铣削削则是工工件不（转转）动、刀具旋旋转。数数控车床床就是卡卡盘夹持持工件高高速旋转转，刀具具不主动动切削。而车削削中心即即可进行行车削工件件高速旋旋转、刀刀具仅按按轨迹运运行不做做主动旋旋转切削削，同时时又可进进行铣削削刀具具高速旋旋转、主主轴作为为C 轴夹夹持工件件与X 轴或Z 轴插补补。 数控车车

17、床的结结构比较较好理解解，它与与普通的的车床车车削原理理没有本本质的区区别。但但是车削削中心之之所以可可以完成成车、铣铣两个功功能，是是由于它它与数控控车床在在结构上上有两点点不同。主轴轴分度功功能，全全功能车车削中心心主轴分分度精度度可达00.0001。刀塔塔具有“动力头头”刀位，如如图为一一12 刀位刀刀塔，44#刀位位带有11个动力力刀头。目前常常用的几几种动力力头形式式有；异异步电机机变频调调速、液液压马达达驱动、以及伺伺服电机机控制（用用PLCC 控制制的PMMC 轴轴）。通常的数数控车床床主轴采采用异步步电机变变频调速速，只有有速度环环和电流流环控制制，所以以无法实实现位置置控制，

18、只只能夹持持工件高高速旋转转。但是是车削中中心的主主轴必须须同时具具有高速速旋转和和低速定定位两个个功能。FANNUC公公司仍采采用异步步电机，但但是在反反馈形式式和控制制方式上上做了改改进，采采用高精精度位置置反馈装装置，如如高分辨辨率磁性性脉冲编编码器（通通称Css传感器器）可达达900000脉脉冲/转，同同时融入入矢量控控制技术术，即保保留了变变频调速速高速大大功率输输出的特特性，又又可实现现位置控控制（低低速大扭扭矩及高高精度位位置控制制性能不不及同步步电机的的伺服控控制）。FANNUC公公司将这这种形式式的主轴轴驱动方方案称之之为Css轴控制制，其含含义是用用spinndlee（主轴

19、轴）电机机控制CC轴（即即主轴）定定位。带动力头头的刀塔塔上面就数数控机床床结构特特点提出出了五个个问题，并并作了简简单的分分析和解解答。其其目的主主要是希希望读者者能够理理解，熟熟知数控控机床的的结构特特点对日日常的数数控机床床维修有有着非常常重要的的意义。二新技技术的应应用 前面我我们提到到，数控控机床是是集机（械械）、电电（气）、液（压压气动）、光（学学器件）为为一体的的自动化化设备。而这些些分支、领域必必然也受受技术进进步的影影响，新新的技术术、新的的工艺、新的产产品不断断被装备备到数控控机床上上，所以以了解这这些新技技术的应应用对于于我们今今后的维维修，特特别是建建立一种种新的维维修

20、思维维方式，也也是非常常重要的的。1 直线线电机（Linear Motor）的应用直线电机机直线电机机的数控控机床已已经不再再需要滚滚珠丝杠杠了。它它已不再再是由电电机旋转转运动通通过机械械传动链链转变为为直线运运动，取取而代之之是直线线电机直直接完成成直线运运动传递递。在机机床结构构上有了了一个新新的突破破，机械械传动链链中又少少了一个个传动链链，结构构更加简简洁。我们将传传统机床床与现在在的数控控机床以以及将来来的数控控机床的的线性轴轴的驱动动做一个简单单的结构构比较。普通机床床传统数控控机床直线导轨轨数控机机床2 力矩矩电机（Synchronous Built-in Servo Moto

21、r）的应用力矩电机机传统的数数控转台台蜗轮副副传统的转转台，特特别是高高精度数数控转台台是由图图中描述述的蜗轮轮、蜗杆杆以及轴轴承、箱箱体等组组成。传传统的机机构要求求是既要要让电机机在最佳佳速度工工作区工工作又要要让工件件低速大大扭矩转转动，承承受大的的切削力力。而蜗蜗轮蜗杆杆大速比比、自锁锁性、力力矩放大大等特点点正好满满足了这这一要求求。但是是蜗轮、蜗杆是是属于齿齿轮类机机构，工工作过程程中齿面面必然存存在磨损损和间隙隙，一旦旦齿面齿齿型、节节距磨损损严重，将将会导致致整个蜗蜗轮副精精度降低低、机床床转台定定位精度度降低。另外蜗蜗轮副磨磨损后的的修复和和调整非非常困难难，修复复成本非非常

22、高，对对于8000X8800 的加工工中心，一一对高精精度蜗轮轮副（定定位精度度小于66 弧度度秒）更更换成本本在100 万元元以上。而现代技技术水平平，已经经可以通通过电气气直接控控制、驱驱动负载载低速大大扭矩转转动，这这种直接接驱动用用低速大大扭矩转转台电机机在数控控机床应应用中被被称为“力矩电电机”，见图图它是由由转子和和定子线线圈组成成。这种种技术大大大降低低了数控控转台的的制造成成本，并并且转台台精度保保持时间间长，维维护成本本低。3 高速速电主轴轴（Hiigh Speeed Spiindlle）Encooderrs 内内置反馈馈装置（编编码器）Stattor witth ccool

23、lingg jaackeet 转转子与冷冷却护套套Rotoor wwithh slleevve 转转子套管管Spinndlee shhaftt wiith beaarinngs 主主轴芯轴轴与轴承承Bearringg enndshhielld.DDE 后后轴承座座，双列列向心推推力轴承承Draiin hholee 排干干孔（泻泻流冷却却液）Coollingg meediuum iintaake 冷冷却介质质入口Spinndlee hoousiing 定定子座Coollingg meediuum ddisccharrge 冷冷却介质质出口Draiin hholee 排干干孔（泻泻流冷却却液）Be

24、arringg enndshhielld.NNDE 前前轴承座座，单列列轴承电主轴结结构图卧式加工工中心机机械主轴轴齿轮箱箱传统的机机械主轴轴如图，是是由主轴轴电机以以及齿轮轮箱组成成的。这这是因为为传统的的主轴电电机大都都采用异异步交流流电机变变频调速速，它的的最佳工工作速度度范围在在5000rpmm20000rppm，而而加工工工艺要求求铣刀的的工作范范围（机机械主轴轴转速范范围）在在20rrpm60000rppm，那那么如何何满足工工艺速度度要求呢呢？通过过不同的的齿轮比比切换，扩扩大机械械主轴变变速范围围，即可可以使电电机在理理想的速速度区间间工作，又又能满足足工艺上上的速度度和扭矩矩

25、范围要要求。它它的弊病病是机械械结构复复杂，成成本高。而电主轴轴调速范范围宽，特特别是高高速特性性好，可可以省去去主轴齿齿轮箱，直直接将刀刀柄插入入电主轴轴转子中中，机床床结构简简洁，主主轴及立立柱受力力好。目目前电主主轴采用用陶瓷或或油雾润润滑，主主轴转速速可达2200000500000rrpm 以上，特特别适宜宜磨具加加工。从上面几几种典型型的新技技术应用用中我们们可以总总结出：数控机机床的结结构越来来越简单单，传动动链越来来越少，电电到机的的转换（电电能转换换为动能能）、旋旋转运动动到直线线运动的的转换越越来越直直接，电电机与拖拖动以及及控制技技术的进进步带动动数控机机床整体体技术进进步

26、。具体到我我们维修修任务上上讲，机机械工作作量减少少，但工工艺要求求高，如如针对直直线电机和力矩矩电机的的安装和和调整，电电主轴油油雾润滑滑间隙的的调整，陶陶瓷轴承承的更换换和预紧力调整整等均是是传统机机床没有有遇到过过的工艺艺问题，同同时对维维修人员员电气知知识的要要求也越来来越高。三数控控系统的的特点数控控系统采采用专用用总线、LSII（大规规模集成成电路）、SMTT（表面面贴装）工工艺、专用集成成电路专用的的数字伺伺服驱动动目前各数数控公司司采用自自己的专专用伺服服总线，如如FANNUC 公司i 系列数数字伺服服采用FSSSBFaanucc Seeriaal SServvo BBus，西

27、西门子公公司8440D 采用Poowerr Liine，802DDsl 采用DRRIVEE CLLIQ 作为伺伺服总线线。这些些数字伺伺服协议议相互不不兼容，所所以备件没有有互换性性，甚至至控制技技术和手手段相距距甚远。机床数数据的唯唯一性、易失性性机床数据据，包括括数控系系统参数数、加工工程序、螺距误误差补偿偿数据、宏程序序或R 参数、伺服参参数或驱驱动配置置数据、PLCC 程序序或梯形形图等均均存储在在CNCC 不同同的介质质或区域域内。之所以说说数控机机床数据据是唯一一的，因因为即便便是同一一型号的的机床有有可能机机床数据据是不同同的，数数据有可可能安装装调试人人员根据据现场具具体情况况

28、进行了了修改或或调整。易失性性是指由由于S-RAMM 中的的数据在在断电后后是依靠靠电池维维持的，当当电池供供电出现现问题，或或数控系系统损坏坏会造成成S-RRAM 中数据据丢失。所以备备份保存存机床数数据对设设备保全全是非常常重要的的。四对最最终用户户的维修修任务要要求通过上一一小节的的叙述，我我们可以以总结出出数控机机床的某某些重要要特征，从从而重新新修正我我们对数数控机床床维修的的概念。首先数控控系统采采用专用用总线结结构、专专用的LLSI、专用的的伺服驱驱动，所所以它不不像通用用PC 的总线线那样，有有通用的的标准、备件易易采购、有互换换性、代代码开放放、参考考文献渠渠道多等等。数控控

29、系统备备件供应应渠道单单一，图图纸、程程序协议议不对用用户开放放，专用用LSII 不对对用户开开放，所所以线路路板维修修非常困困难，一一般数控控制造商商不建议议用户维维修P.C.BB（印刷刷线路板板）。机械部件件采用模模块化、专业化化制造，如如滚珠丝丝杠、直直线导轨轨、机械械主轴、数控刀刀塔、数数控转台台等均是是由各专专业制造造商来完完成。目目前国内内常见的的中高档档数控机机床广泛泛采用TTHK 或NSKK 的滚滚珠丝杠杠和直线线导轨，机机床厂已已从传统统的零部部件设计计、生产产、组装装“面面俱俱到”的生产产方式，转转变为机机电一体体化“集成应应用”商。那那么作为为数控机机床的维维修人员员，修

30、复复上述这这些专业业化生产产的机械械部件非非常困难难，例如如直线导导轨磨损损后，我我们最终终用户没没有手段段修磨直直线导轨轨的滑道道，也无无法修复复损坏的的滑块。对于我们们上面谈谈到的新新技术应应用部件件直线线电机、扭矩电电机、电电主轴等等，由于于现场的的工艺条条件和现现有的技技术手段段所限制制，作为为现场设设备维修修人员修修复这些些部件也也是非常常困难的的，例如如FANNUC 和西门门子的高高速电主主轴对装装配调试试工艺要要求非常常高，必必需经过过专门的的培训后后才可拆拆装，否否则主轴轴速度达达不到出出厂指标标。线路板不不能修，很很多机械械件也不不能修，机机电一体体化部件件更碰不不得，那那么

31、我们们现场维维修人员员修什么么呢？这这里就需需要我们们从传统统的维修修概念中中摆脱出出来。七七、八十十年代的的数控维维修人员员需要对对模拟电电路、数数字电路路有比较较深刻的的了解，由由于那个个时代的的制造技技术还是是基于模模拟电路路和中规规模的数数字电路路搭建的的硬件环环境，器器件大都都采用标标准器件件，他们们通过手手拿电烙烙铁、万万用表、示波器器修理损损坏的线线路板。但是今今天的数数控技术术紧随着着IT 业的进进步而改改变，目目前FAANUCC 数控控系统除除了CPPU和存存储器采采用标准准制造商商的产品品，CPPU 周周边以及及大量的的外围芯芯片均由由自己设设计开发发，例如如数字伺伺服处理

32、理、RSS2322 通讯讯、字符符及图形形显示等等这些过过去曾经经使用通通用芯片片，但是是今天已已被专用用大规模模集成电电路（FFANUUC LLSI）所所取代。另外系系统各环环节之间间的数据据传送也也由200 年前前的“并行传传送”为主，改改变为目目前的“串行传传送”为主。在“串行传传送”的环境境下，用用示波器器已无法法诊断信信号的来来龙去脉脉，万用用表更是是无能为为力。目目前示波波器和万万用表仅仅作为一一些并行行信号或或静态信信号的检检测工具具，对伺伺服放大大器或电电源模块块的维修修还很有有帮助，但但是对于于CNCC 系统统本身和和数字伺伺服部分分的维修修帮助非非常有限限。而今天最最有效的

33、的维修诊诊断手段段是由数数控系统统制造商商来提供供的，如如FANNUC i系列的的PMCC TRRACEER（接接口信号号跟踪诊诊断），数数字伺服服波形画画面。西门子子的数字字伺服诊诊断画面面（8440Dii 系统统所配6611UU 的工工具软件件 SiimoCCom U，8022dsll 所配配置的伺伺服工具具软件SStarrterr 4.0 等等）FANUUC PPMC 接口追追踪信号号 FAANUCC 伺服服波形画画面FANUUC 本本机梯形形图诊断断西门子子SimmoCoom UU 软件件在线调调试西门子8840DD 本机机测量诊诊断西门门子Sttep 7 在在线监控控归纳前面面所描述

34、述的数控控机床结结构和特特点，我我们不难难总结出出现场维维修人员员的主要要工作不不是“修复线线路板”的概念念，而是是利用现现有手段段（数控控制造商商提供的的各种监监控或诊诊断方法法），特特别是借借助计算算机或人人机界面面，及时时准确的的判断出出故障类类型，确确定维修修方向：机械电气气液压压工艺艺，如果果是电气气故障应应及时判判断出是是CNCC伺服服PMMC 接接口电路路，并找找出故障障点。接接下来就就要能够够利用最最直接有有效的渠渠道，迅迅速买到到备件，正正确更换换备件。而正确更更换备件件也是一一件并不不简单但但需要重重视的工工作，在在前面我我们曾经经提到数数控系统统的某些些重要数数据是存存放

35、在SSRAMM 中的的，数据据有易失失性，更更换CNNC 主主板或存存储器板板会造成成数据丢丢失，那那么怎样样在修好好硬件后后恢复数数据，就就成为我我们正确确更换备备件的工工作之一一。作为为一个维维修工程程师如果果仅会更更换硬件件，而不不会恢复复数据等等于不会会修理数数控机床床，因为为你无法法使机床床进入正正常工作作状态。随着数控控机床的的发展，机机械和控控制系统统的结构构越来越越简单，能能够处理理的硬件件越来越越少，而而对各类类软件的的使用要要求越来来越高。如FAANUCC 梯形形图编程程软件FFLADDDERR IIII，西西门子PPLC 编辑软软件Sttep 7 以以及各种种随机诊诊断软

36、件件和网络络通讯软软件。过过去维修修人员更更多的使使用改锥锥、钳子子，而今今后我们们的维修修人员离离不开计计算机。过去的的维修人人员很少少介入备备件管理理，但是是今后对对于数控控机床的的维修无无论是电电气还是是机械、液压，备备件选型型和正确确更换将将是维修修工程师师重要的的工作内内容，数数控机床床维修将将融入更更多的非非技术因因素，因因为我们们维修数数控机床床的目的的并不是是为了单单纯的显显现我们们技术有有多么的的出色，我们的最终目的是最有效的减少故障停机时间，提高设备的无故障运转时间。专业杂志志曾经对对数控机机床故障障率按照照故障发发生类别别进行过过统计，反反映情况况如下图图所示：数控机床床

37、故障率率统计第一单元元 硬硬件结构构及硬件件连接作为数控控机床维维修工程程师如果果对系统统结构不不甚了解解，不知知道各组组成部分分担当的的角色，那那么故障障发生后后我们如如何查找找故障点点呢？就就连起码码的“头痛医医头，脚脚痛医脚脚”都做不不到。所所以希望望通过对对本单元元的学习习，对FFANUUC ii 系列列数控系系统硬件件有一个个初步的认认识。目前北京京FANNUC 生产的的0i-D/00i-MMatee-D 包括加加工中心心/铣床用用的0ii-MDD/0ii Maate-MD 和车床床用的00i-TTD/ 0i Matte-TTD，各各系统的的配置如如下：D系列前前一个型型号为CC系列

38、，各各系统的的配置如如下：硬件介绍绍1.控制制单元操作作面板3I/O单元元4.ii电源模模块(PPSM)5. i主轴轴模块(SPMM)6.ii伺服模模块（SSVM）7. i 一一体型放放大器（SSVPMM)8. i单单轴独立立型驱动动单元SSVU9. 伺伺服电机机10. 主轴电电机11. 手摇脉脉冲发生生器12. 穿孔面面板（RRS2332)二.硬件件的安装装与连接接1. 系系统本体体的连接接1）.在在机床不不通电的的情况下下，按照照电气设设计图纸纸将LCCD/MMDI 单元，CCNC 主机箱箱,伺服服放大器器，I/O 板板，机床床操作面面板，伺伺服电机机安装到到正确位位置。2）.基基本电缆缆

39、连接。（详细细说明请请参照硬硬件连接接说明书书）为了方便便说明，我我们以00i MMC系统统连接为为例进行行连接1. 系系统本体体的连接接2. 操操作面板板的连接接3. 主主轴/伺伺服放大大器连接接连接图注意：11）PSSM, SPMM, SSVM(伺服模模块)之之间的短短接片(TB11)是连连接主回回路的直直流3000V 电压用的连接接线，一一定要拧拧紧，。如果没没有拧的的足够紧紧，轻则则产生报报警，重重则烧坏坏电源模块块(PSSMi)和主轴轴模块(SPMMi)。2）ACC2000V 控控制电源源由上面面的CXX1A 引引入，和和下面的的MCCC/ESSP（CCX3/CX44）注意意一定不要

40、接接错接反反，否则则会烧坏坏电源板板。3）PSSM 的的控制电电源输入入端CXX1A 的的1，22 接2200VV 输入入（下面面为1），33 为地地线，而而CX3（MMCC）和和CX44（ESSP）的的连接如如下图所所示：4.急停停的连接接注意：上上述图中中的急停停继电器器的第一一个触点点接到NNC 的的急停输输入（XX8.44），第第二个触触点接到放大器器的电源源模块的的CX44（2，33）。对对于is 单轴放放大器，接接第一个个放大器器的CXX30(2,33脚)，注注意第一一个CXX19BB 的急急停不要要接线。注意：所所有的急急停只能能接触点点，不要要接244V 电电源。5.电源源的连

41、接接通电前,断开所所有断路路器，用用万用表表测量各各个电压压( 交交流2000V，直直流244V)正正常之后后，再依次接接通系统统24VV, 伺伺服控制制电源(PSMM)2000V, 244V(i)。最后接接通伺服服主回路路电源（33相2000V）。6. II/O单单元的连连接7. 综综合连线线图更多相相关内容容参阅连连接说明明书（硬硬件）三.硬件件连接练练习（按按图示完完成硬件件连接）第二单元元 FFANUUC CCNC 系统画画面基本本操作上个单元元我们熟熟悉了FFANUUC 00i系列列的硬件件连接，本单元我们熟悉FUANC系统的基本操作画面，对系统画面进行简单了解。一.系统统控制面面板

42、介绍绍二.功能能键介绍绍更多相关关内容参参阅维修说说明书第三单元元 FAANUCC CNNC 系系统数据据备份现在的电电脑在使使用时，一一般都会会对系统统进行备备份，防防止因为为病毒、误操作作等原因因使系统统破坏或或者文件件丢失后后无法恢恢复。数数控系统统数据备备份的作作用与之之是相同同的。机床出厂厂时，数数控系统统内的参参数、程程序、变变量和数数据都已已经经过过调试，并并能保证证机床的的正常使使用。但但是机床床在使用用过程中中，有可可能出现现数据丢丢失、参参数紊乱乱等情况况，这就就需要对对系统数数据进行行备份，方方便进行行数据的的恢复。另外如如果进行行批量调调试机床床的时候候也需要要有备份份

43、好的数数据，以以方便批批量调试试。一旦旦参数、程序等等误操作作和人为为修改后后，要想想恢复原原来的值值，如果果没有详详细准确确的记录录可查，也没有有数据备备份，就就会造成成比较严严重的后后果。只要掌握握了系统统数据备备份的方方法，就就好比我我们手中中有了WWINDDOWSS系统安安装盘、各种硬硬件驱动动、各种种应用软软件和自自己的数数据备份份盘，只只要电脑脑硬件不不发生硬硬件故障障（硬件件故障率率较低），我我们完全全无后顾顾之忧，如如果出现现死机之之类的软软故障，重重新安装装软件就就可以了了。系统数据据的备份份对初学学者尤为为重要，在在对系统统的参数数、设置置、程序序等进行行操作前前，务必必进

44、行数数据备份份。第四单元元 FFANUUC CCNC 系统参参数设定定CNC中中凡是与与CNCC功能、机床控控制有关关的数据据通称为为“机床参参数（PParaametterss,简称称参数）”机床参数可以由设计者根据需要进行设定与更改，它是实现CNC功能的基本保证，必须设定正确。一.FAANUCC数控系系统参数数的分类类与功能能FANUUC OOi数控控系统的的参数按按照数据据的形式式大致可可分为位位型和字字型。其其中位型型又分位位型和位位轴型，字字型又分分字节型型、字节节轴型、字型、字轴型型、双字字型、双双字轴型型共8种种。轴型型参数允允许参数数分别设设定给各各个控制制轴。 = 2 * GB

45、3 电机代代码的设设定设定电机机代码。从下表表中选择择所使用用的iS/iF/iS 系列伺伺服电机机的电机机代码。表中按按电机型型号列出出了电机机代码、图号（A06B-*-B*的中间4 位数字）及软件版本号。iSS 系列列电机iSS(4000V 高压)系列电电机iFF 系列列电机iFF（4000V 高高压）系系列电机机iSS 系列列电机= 3 * GB3 AMMR 的的设定此系数相相当于伺伺服电机机的极数数之参数数。若是iiS/iF/iS 电机，务务必将其其设定为为0000000000。= 4 * GB3指令倍倍乘比的的设定设定从NNC 到到伺服系系统的移移动量的的指令倍倍率。设定值=（指令令单

46、位/检测单单位）2通常，指指令单位位=检测单单位，因因此，将将其设定定为2。 = 5 * GB3 柔性齿齿轮比的的设定例：FAANUCC 0ii-MCC系统构构成半闭闭环控制制，其中中X轴电电机的传传动比为为1：11，丝杠杠螺距为为4mmm，请问问参数220844与20085如如何设置置？解：N/M=电电机每转转所需位位置反馈馈脉冲数数/100000000=4mmm/1uum/1100000000=1/2500所以参数数20884设置置为120855设置为为2500= 6 * GB3电动机机回转方方向的设设定111从从脉冲编编码器看看沿顺时时针方向向旋转-1111从脉冲冲编码器器看沿逆逆时针方

47、方向旋转转= 7 * GB3速度反反馈脉冲冲数、位位置反馈馈脉冲数数的设定定半闭环时时速度反馈馈脉冲数数 81192（固固定值）位置反馈馈脉冲数数 1225000（固定定值）= 8 * GB3半闭环环时参考计数数器容量量 = 电机每每旋转一一周所需需的位置置脉冲数数主轴电机机代码更多电机机代码查查看SSPINNDLEE MOOTORR 参数数说明书书附录录第五单元元 FFANUUC CCNC 系统基基本调试试使用挡块块返回参参考点调调试返回参考考点的主主要方法法有“有挡块块方式参参考点返返回”和“无挡块块参考点点的设定定”，另外外还有“对准标标记设定定参考点点”和“撞块式式回参考考点”等方法法

48、。一般般情况下下，“有挡块块方式参参考点返返回”方式采采用增量量式脉冲冲编码器器，而其其他几种种采用绝绝对式脉脉冲编码码器。增量式脉脉冲编码码器检测测CNCC电源接接通后的的移动量量。由于于CNCC电源切切断时机机械位置置丢失，因因此电源源接通后后需进行行回参考考点。绝对式脉脉冲编码码器，即即使CNNC电源源切断也也仍能用用电池工工作。只只要装机机调试时时设定好好参考点点，就不不会丢失失机械位位置，所所以可省省去电源源接通后后返回参参考点的的操作。信号说明明这个信号号是设置置在参考考点之前前的减速速开关发发出的信信号。由由CNCC直接读读取该信信号，故故无需PPMC的的处理。 #77 #66

49、#55 #44 #33 #22 #11 #00*DEC3*DEC4*DEC5*DEC2*DEC1X0009地址如果需要要改变减减速信号号地址，可可将参数数30008#22：XSSG置为为1。此此时，返返回参考考点减速速信号的的X地址址可由参参数30013、30114设定定。二返回回参考点点减速信信号的限限位开关关连接图图例通常限位位开关使使用动断断触电，如如图8-1-55所示。在返回回参考点点方向快快速移动动中，当当此信号号变为00，移动动速度减减速。此此后则以以参数114255设定的的返回参参考点FFL速度度，继续续向参考考点方向向移动。 图88-1-5 限位开开关连接接图例三减速速挡块的的

50、长度按以下公公式计算算可计算算返回参参考点减减速信号号（*DDEC）用用的挡块块长度（保保留200%的余余量）挡块长度度=注意，如如果挡块块长度过过短，参参考点开开始的位位置可能能以栅格格为单位位发生前前后移动动。上述述计算公公式用于于快速移移动直线线形加减减速的情情况。快快速移动动指数函函数形加加减速时时，快速速移动加加减速时时间常数数不除以以2。例：某数数控机床床的相关关参数如如下：快快速移动动速度2240000mmm/miin,快快速移动动直线型型加减速速时间常常数为1100mms,伺伺服环增增益（参参数18825）为为30/secc。请计计算确定定其挡块块长度。解：伺服服时间常常数=s

51、=00.0333mss挡块长度度=54mmm考虑到以以后可能能会加大大时间常常数，所所以确定定挡块长长度为660770mmm。四参数数设定 设定定返回参参考点使使用减速速挡块。 #77 #66 #55 #44 #33 #22 #11 #00DLZ1005参数#1:DDLZ 0:返回参参考点使使用挡块块方式。 11：返回回参考点点不使用用挡块方方式。 设定定返回参参考点的的方向。 #77 #66 #55 #44 #33 #22 #11 #00ZMI1006参数#5:ZZMI 00: 返返回参考考点方向向为正向向。 1：返返回参考考点方向向为负向向。 返回回参考点点减速信信号（*DECC）输入入后

52、，设设定返回回参考点点的低速速进给速速度（FFL）。1425返回参考点的FL速度 mm/min参数五使用用挡块返返回参考考点设定定步骤1. 选选择手动动连续进进给方式式，使机机床离开开参考点点，如图图8-11-6。 图88-1-6 机机床离开开参考点点2. 按按机床操操作面板板的 键，选选择手动动进给方方式。100%3. 选选择快速速进给倍倍率 。XYZ4. 按按机床操操作面板板的 键，选选择相应应返回参参考点的的轴。+5. 按按机床操操作面板板的正方方向手动动进给 键，发发出返回回参考点点方向移移动的指指令，使使轴向参参考点方方向以快快速进给给的速度度移动，如如图8-1-77。 图88-1-

53、7 轴轴向参考考点移动动6. 返返回参考考点减速速信号（*DECCx）变变为0时时，轴以以参数114255的FLL速度减减速移动动，如图图8-11-8 图8-1-88 轴以以FL速速度减速速7. 返返回参考考点减速速信号（*DECCx）变变回1后后，轴继继续的移移动，如如图8-1-99 图88-1-9轴继继续的移移动8.然后后，轴停停在第一一个栅格格上，机机床操作作面板上上的返回回参考点点完毕指指示灯点点亮，如如图8-1-110。 如图88-1-10 轴停停在第一一个栅格格上 此时时，参考考点确立立信号（ZZRFxx）变为11.六微调调参考点点位置从使用挡挡块返回回参考点点操作图图示过程程可以

54、看看出，通通过改变变回参考考点减速速挡块的的安装位位置，可可以栅格格单位修修改参考考点位置置。1栅栅格内的的位置微微调，可可以用栅栅格偏移移功能（参参数18825）进进行。下下面讲述述一下微微调参考考点位置置的步骤骤。1. 使使机床回回到参考考点（此此位置作作为临时时原点）2按功功能键 数数次，显显示相对对坐标画画面。3. 按按以下顺顺序操作作 软键键，将相相对坐标标值归零零。4. 一一边观察察机床的的位置，一一边用手手轮进给给把轴移移动到希希望的参参考点。5. 读读取相对对坐标值值。6. 在在参数中中设定栅栅格偏移移量。1850各轴栅格偏移量 检测单位参数如果已经经设定了了栅格偏偏移量。设定

55、参参数值时时，使用用软键 比较方方便。对对于车床床用直径径指定的的轴，需需要注意意画面上上显示实实际移动动量2倍倍的值。7. 切切断电源源。8. 接接通电源源。9. 再再次回参参考点，确确认参考考点位置置是否正正确。10. 最后微微调挡块块的安装装位置。在参考点点前大约约1/22栅格的的位置进进行调整整，使返返回参考考点减速速信号（*DECC）恢复复原状。进入诊断断画面，根根据诊断断3022号，可可以确认认在脱开开减速挡挡块后至至第一栅栅格（参参考点）的的距离。手动进给给调试一操作作相关按按键介绍绍按钮/开开关名称作用进给速度度倍率开开关选择手动动连续进进给的进进给速度度快速移动动按此按钮钮，

56、选择择快速进进给速度度100%50%25%F0快速移动动速度倍倍率开关关（选择）4级快速速移动速速度切换换XYZ456轴选择按按钮手动进给给/手轮轮移动时时，选择择需要移移动的轴轴+-手动轴移移动按此按钮钮，使轴轴沿正/负向移移动二. 相相关参数数设定各轴手动动连续进进给速度度1423各轴手动连续进给（JOG进给）时的进给速度mm/min参数该参数设设定的为为手动进进给速度度的基准准速度，需需要与倍倍率信号号*JVV进行相相乘，得得出的速速度为实实际的手手动进给给速度快速移动动速度1420快速移动时的速度mm/min参数快速移动动速度受受参数设设定的最最大值，进进给电机机的最高高转速，机机械性

57、能能等因素素的限制制。手动快速速移动速速度1424各轴手动快速移动时的速度mm/min参数设为0时时，使用用14220参数数的设定定值参考点返返回完成成之前，将将手动快快速移动动是否有有效 #77 #66 #55 #44 #33 #22 #11 #00RPD1401参数#0:RRPD 00:参考考点未确确立时，手手动快速速移动无无效。 11:参考考点未确确立时，手手动快速速移动有有效。：快速移动动倍率的的最低速速度1421快速移动速度的最低速度F0mm/min参数设为0时时，使用用14220参数数的设定定值要同时移移动2轴轴以及更更多轴时时，设定定以下参参数 #77 #66 #55 #44 #

58、33 #22 #11 #00JAX1002参数#0:JJAX 00:手动动连续进进给控制制轴数为为1轴。 11:手动动连续进进给控制制轴数为为3轴。下列参数数可以选选择使用用的互锁锁种类 #77 #66 #55 #44 #33 #22 #11 #00ITLITX3003参数#2:IITX 00:使用用各轴的的互锁信信号*IITX。 11:不使使用各轴轴的互锁锁信号*ITXX。#0:IITL 00:使用用所有轴轴的互锁锁信号*IT。 11:不使使用所有有轴的互互锁信号号*ITT。三手动动连续进进给的速速度控制制1.各轴轴手动连连续进给给速度控控制在机床床操作面面板上，使使用旋转转开关选选择手动动

59、连续进进给的进进给速度度设定手手动进给给速度1100% 时的的进给速速度（基基准速度度）。各轴手动连续进给（JOG进给）时的进给速度mm/min1423手动进给给速度=（参参数14423设设定值）进给倍率信号（%）例如：参参数14423设设定值为为10000mmm/miin，进进给倍率率开关如如上图所所示为115%，则此时手动进给给速度=1000015%=1550mmm/miinF025%50%100%2.各轴轴手动快快速移动动速度控控制在机床床操作面面板上选选择快速速移动倍倍率按键键选择快速速移动速速度。以上四个个键的倍倍率由RROV11与ROOV2信信号决定定。 #77 #66 #55 #

60、44 #33 #22 #11 #00ROV1ROV2G0014地址 ROOV1、 ROOV2与与倍率值值关系ROV11ROV22倍率值00100%0150%1025%11F0（参参数14421设设定）设定手手动快速速移动速速度（基基准速度度）各轴手动快速移动时的速度mm/min1424F0手动快速速移动速速度=（参参数14424设定值值）快速移移动倍率率（%）50%手动快速速移动速速度= F0（若若快速移移动倍率率选择 ）例如：参参数14424设设定值为为60000mmm/miin，快速移移动倍率率按键选选择 ，则此时手动快速速移动速速度=66000050%=30000mmm/mmin四手动动