Ⅰ 数控车床警报
机床数控系统种类繁多、设计方式多种多样、故障现象千差万别，维护好数控设备是具有相当难度工作。掌握了机械结构及电气控制原理同时,必须合理分析，灵活运用，善于总结,才能起到事半功倍收效。逐渐缩小故障范围并排除。保障机床运行安全,机床直线轴通常设置有软限位（参数设定限位）和硬限位（行程开关限位）两道保护“防线”。限位问题是数控机床常见故障之一,相关资料提及较少。以下就导致“限位报警”原因作一些分析和说明。
一、相关控制电路断路或限位开关损坏
此原因引起“限位报警”发生率相对较高，外部元器件受环境影响较大，如机械碰撞、积尘、腐蚀、摩擦等因素影响，易于导致相关限位开关本身损坏及控制电路断路，同时产生“限位报警”信息。也遇见超程开关压合后不能复位情况。这类故障处理比较直接，把损坏开关、导线修复好或更换即可。导线断路或接触不良时需仔细校线和观察，
如：一台XK755数控铣床，采用FANUC 0-M数控系统。加工过程中，突然出现“X+、X-、Y+、Y- 硬限位”报警，而实际上机床正常加工范围内。上述现象，估计线路接触不良或断路可能性最大，测量电器柜中接线排上供给限位电路24V电压，压值正常。线路走向逐一查找，用手旋动床体右侧一个线路接头时，发现屏幕上报警瞬间消失，松手间报警复现。，拆下该接头，仔细检查发现里面焊接两根导线已经脱落，用手向里面旋动过程中可以让导线断路两端碰触，有上述变化现象。重新焊接好接头后，机床恢复正常。
二、操作不规范，误动作或机床失控
其中，主要以引起硬限位报警为主，一般来说，直接补救措施方能进行恢复，利用机床本身超程解除功能或短接法是日常维护惯用方法。处理过程中我们应紧紧抓住设备及系统个体特点，寻找具可靠性捷径，灵活快速解决问题。
1、机床结构特点进行处理
绝大多数机床都设置有“超程解除”触点，一旦出现“硬限位”报警，确认硬限位开关被压合后，使该触点闭合并手动方式下向相反方向移出限位位置，即解除报警；也有少数没有设置该按钮，此时应相应点上采取等效短接措施，即强制满足条件，然后将机床移出限位位置。
如：一台进口HX-151型立式五坐标加工中心。出现“X轴硬限位”报警，该加工中心未设置“超程解除”按钮。机床结构原因，X+向限位开关安装位置“隐蔽”，必须移开踏板并拆掉护板，需要花费大量时间和精力，延误生产。，采取电器柜中接线排上短接相应端号等电势点办法，即短接该机床接线排上3230和3232两点（也可直接PLC输入点A305.3和A306.6间短接），并将机床移回行程范围以内，故障排除。
2、抓住数控系统功能局限及特性
日常维护中，我们也碰到受数控系统设计软件限制出现比较特殊情况。该类问题处理，必须全面掌握某个数控系统个体特点及性能。探索、总结同时，要作好记录，有条件应接受一些必要技术培训。
如：由我厂技术人员自行设计叶片喷丸经济型数控机床,控制X、Y、Z、A四轴（其中A轴为旋转轴）,数控系统为西南自动化研究所开发圣维(Swai)M2000,采用开环控制方式。出现以下两例具代表性故障现象：
（1）操作不当,机床面板左下角显示为Y向“硬限位”，+Y行程开关已被压合，且硬限位红色指示灯亮。手动方式下，无法向相反方向移出限位位置。
处理方法及原因：采取惯用移出和短接方法不能排除故障，因报警未清除，手动或手轮方式下对Y轴移动操作已无效。没有找出其它可能原因情况下，怀疑到数控系统问题，，此时数控系统并无任何死机或紊乱征兆，且其它各轴都能正常运动。决定将+Y行程限位开关短接，关断机床电源并稍等片刻，然后重新启动机床，发现报警信息消失，红色指示灯熄灭，再将机床移出限位位置，最后取消短接线，一切恢复正常，事实上，故障多次发生时处理情况，我们认识到本故障是该数控系统对上一坐标位置通电情况下具有保持记忆功能。
（2）机床操作面板CRT左下角报警信息显示为“硬限位“，硬限位红色指示灯并未亮，机床实际位置离硬限位开关还有很远距离。同时，机床坐标数显值接近99999999最大值，该轴向无法移动。
处理方法：针对上述现象，首先判断为坐标值已出现数据溢出，超出了机床记忆限位值，累积越来越大情况下，必须使坐标数据全部清零处理。该系统机械坐标清零步骤如下：①主页面下进入“监控“菜单；②页面内容部分无任何类容显示，不用理会（被隐藏），进入第二项“从机监控”；③接下来按第三项“F，此时可见各轴机床坐标都为零，报警已经清除。特别注意，机床必须重新回参考点建立机床坐标系，出现该情况是数控系统功能程序限制。处理时应结合上面第（1）点特征。
三、回参考点过程失败，引起限位
比较高档数控系统通常都可以利用方便灵活参数修正功能来维护机床，机床实际位置未超过限位位置而出现限位报警，首先应细心查看是否因行程参数丢失或改变可能。针对参数，最典型事例是某些机床回参考点时易出现软限位报警，而机床实际位置离参考点有一定距离。此时，机床硬限位功能完好情况下，机床报警时停止点离基准点标记位移大小适当将软限位参数值修改大（需设定到最大值或取消，应视其情况），待机床重新回参考点正常后需将软限位设定还原。另外，更换一些牵涉到行程设备后（如电机、轴联结、丝杠等），其间隙、位移易发生一定变动，也有可能出现回参考点失败，同时产生“限位报警”。
如：一台宁江机床有限公司制造THM6350卧式加工中心，数控系统为FANUC 0i-MA。回参考点过程中，Y轴出现报警信息为“507 OVER TRAVEL +X”，有减速过程，反复操作不能回参考点，并出现同样报警信息，该加工中心采用挡块方式回参考点。
分析与处理：可以看出，该故障根本原因硬限位本身。那么是否减速后归基准点标记脉冲不出现？是这样，有两种可能：一是光栅归基准点过程中没有发现归基准点脉冲信号，或归基准点标记失效，或由基准点标记选择归基准点脉冲传输或处理过程中丢失，或测量系统硬件故障对归基准点脉冲信号无鉴别或处理能力。二是减速开关与归基准点标记位置错位，减速开关复位后，没有出现基准点标记。对相关参数逐一检查无改变和丢失情况。用手直接压下各开关，PMC址X1009. 0 中确减速信号由“变为“，说明功能完好，故障现象，超程信号也完好，重点应检查基准点信号，排除因信号丢失或元器件损坏可能。其减速开关、参考点开关距离已经由厂家标准设定，参考计数器容量和标准一致，一般维护过程中不做变动或修改。先不忙采用跟踪法去确定上面分析第一点可能原因，先遵循由易到难原则去考虑问题。看是否基准点标记识别能力已经下降或丧失所致？决定将参数1425（碰减速挡块后FL速度）X值由原来200修改成100，为保证各轴运动平衡，将其它轴FL速度同时设定为100 ，试回参考点，机床恢复正常，这种设想到了验证。，造成该故障原因是基准点标记识别能力已经降低，导致机床回参考点失败直到压合硬限位。
四、机床参数受外界干扰发生改变或丢失
这，主要以软限位参数为常见。车间电源质量差、加工环境恶劣、雷电、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易导致数控机床各种参数发生变化或丢失。把参数恢复同时，必须查清引起故障直接原因，采取补救措施。
一台卧式加工中心,采用FANUC 0i-MA数控系统,加工过程中出现“501 OVER TRAVEL –X”,即负向超程,机床机械坐标数显值远远超出设定值-99999999~+99999999范围(单位:μm),而实际机床行程范围内。
处理方法:由上述现象看出，机床数显数据因干扰发生了变化且超出软限位设定范围。进入参数画面修改参数1320、1321(Y轴存储式行程检测负方向边界坐标值)。接下来，将参数1320设定为小于参数1321,行程认为是无穷大,不进行存储式行程检测1检测。关机重新启动机床并回参考点,然后将1320和1321参数恢复为修改前坐标值。.另,必须找到引起数据变化直接原因,并即时排除,止故障再次发生造成更严重后果。本次故障最后确认是受到雷电干扰所致。
五、坐标系和数控程序影响
加工程序编制必须严格考虑机床加工范围,加工过程中,一旦刀具进入禁止区域,便出现行程(软行程和硬行程)限位报警。一种情况是程序坐标值因操作不当被改大软件严格模拟对程序过滤式检查不存,另是因机床加工坐标系(G54~G59)参数设置不当,走相对坐标时,超出行程范围。
如：一台VMC立式加工中心,设置好加工坐标系和各补偿参数后,机床一运行程序便出现“OVER TRAVEL –Y”报警,即Y轴负向硬限位。同时，未执行换刀语句（M06）便直接执行到插补语句，且刀具路径不对。
处理过程:显然,此处硬限位报警一种提示,确认了系统参数和加工程序无任何异常后,决定进一步确认位置环是否完好。空运行以G54为加工坐标系另一段数控程序,机床工作正常,排位置环存故障可能。故障范围缩小到了加工坐标系上。将G58上设置坐标值设置到G54上,同时将原来程序中G54修改成G58,试加工修改加工坐标系后程序一切正常。到此，基本判定为G58存问题,通常情况下G54~G59建立坐标系功能出现故障为数不多。由易到难原则,首先认为是G58中设置坐标系没有被系统接受,记忆成为另外数据,从路径不对这一点可以看出。我们采用清除数据、重新输入办法,试运行机床恢复正常,证明判定是正确。本次故障是不规范输入数据,使机床坐标系数据受影响,导致机床出现超程报警。
Ⅱ 机床数显表功能详细操作说明书
功能
•显示：8位LED显示，其中首位为符号位
•X轴半径直径转换
•计数方向设定
•线性误差修正
•掉电记忆功能
•光栅参考点功能
1 键盘及状态指示灯（双座标见图1A，三座标见图1B）
0—9 数字键
• 小数点键
+/- 符号键
CE 清零、状态清除
ENT 确认键
X X轴键（指示灯在其左边）
Y Y轴键（指示灯在其左边）
Z Z轴键（指示灯在其左边）
MM/IN 公制/英制转换键
REF 光栅参考点键（指示灯在上方）
ERR 线性误差系数设定键（指示灯在上方）
C+/- 计数方向设定键（指示灯在上方）
R/D 半径/直径转换键（指示灯在其上方）
EDM（三座标） EDM加工状态键，（指示灯在其上方）
M（双座标） 备用键，供扩展功能用（指示灯在其上方）
PRG 编程键（指示灯在其上方）
ABS 相对/绝对座标键（指示灯在其上方）
2 操作
2.1 清零、置数
——按“CE”键对轴指示灯亮的轴清零。
——按数字键“0—9”、“•”、“+/-”键可直接对轴指示灯亮的轴设置数值。
2.2 X轴半径/直径转换
——按“R/D”键，其上方的状态指示灯完成一次亮、灭的转换，当指示灯亮时，X轴显示值为实际的2倍；指示灯灭时显示实际值。
2.3 计数方向设定
——按“C+/-”键，上方的“C+/-”灯闪烁，当前轴的LED显示器右边第二个LED显示“0”或“1”，0代表正常计数方向，1表示相反。
——按“0”或“1”键，切换方向。
——按其他轴键更改其他轴的设置。
——修改完毕后，按“C+/-”键，“C+/-”灯灭，返回正常状态。
2.4 公制/英制转换
——按“MM/IN”键切换公制、英制，英制显示5位小数，公制视分辨率不同为3位、4位或2位。
2.5 相对/绝对座标
按“ABS”键，可切换相对和绝对座标显示。相应指示灯亮表示绝对座标，反之为相对座标。
2.6 线性误差修正系数设定
——按“ERR”键，上方的指示灯闪烁，当前轴左边第二个LED显示“0”，右边显示原有的修正系数。如不想修改，再按“ERR”键，指示灯灭，返回正常状态。
——如需修改参数，按数字键，输入新的设定值。
——按“ENT”键，确认新的系数值，“ERR”灯灭，返回正常状态。
——如果想修改其他轴，按相应轴键，重复以上三步，继续修改。
注：系数值范围-9.999—9.999mm，表示每1米修正的量。
2.7 光栅参考点（零位）功能
——按“REF”键，相应的指示灯闪烁，同时调出三个轴的初始值。此时可以用键盘输入三个轴的初始位置。
——按轴键，选择当前轴。
——按“CE”键，此时，相应的轴最前面多显示一个“0”，暂停计数。
——移动光栅，当光栅通过光栅零位时，从初始值开始计数。
——按“REF”键，“REF”灯灭，返回正常计数状态。
2.8 编程功能（可选功能）
——按“PRG”键，相应的指示灯闪烁。此时X轴显示P――00，Y轴显示原来的编程值，Z轴空，等待输入新的编程值。
——按数字键、“+/-”、小数点键输入新的编程值，如不改变，可省略该步
——按“ENT”键确认，X轴显示P――01，Y轴显示下一个编程值。
——重复以上两步，顺序输入所有编程值。
——在任何时候，按“PRG”键，即可退出编程状态。
注：编程点前十个（0～9）为小数，后二十个（10~29）为整数。
2.9 EDM功能（可选功能，仅限于3座标电加工机床）
按“EDM”键，相应的指示灯闪烁，键盘封锁，除了EDM键外都不起作用，此时X轴显示编程点P00的值，Y轴显示Z轴到过的最大值，Z轴显示Z轴的当前值，退出EDM状态需要满足以下两个条件之一：
一、按EDM键。
二、Z轴超过P00的值，继电器翻转。
2.10 数据输出
2.10.1 打印输出（可选件）
可根据用户要求选配微型打印机，如PP40、μP40等。
2.10.2 RS-232串行口数据输出（可选件）
计算机请求发送数据前，必须先送一个ASCII字符“0”，数显表将当前显示的位置值，用字符方式发送出来，波特率为9600，8位数据位，1位停止位，格式为：
公制：X=±****.*** Y=±****.*** Z=±****.***
英制：X=±**.***** Y=±**.***** Z=±**.*****
其中XYZ数据中间都有空格分割
2.11 分辨率设置
分辨率的设置可以通过改变数显表内的拨码开关进行设置，用户不要轻易尝试改变。其中1、2位对应X轴，3、4位对应Y轴，5、6位对应Z轴，
三轴可独立设置分辨率。
1 2 3 4 5 6 分辨率（μm）
OFF OFF OFF OFF OFF OFF 5
OFF ON OFF ON OFF ON 0.5
ON OFF ON OFF ON OFF 10
ON ON ON ON ON ON 1
3 输入输出连线
3.1 光栅传感器与数显表连接插件
3.2 方波信号
针号 1 2 3 4 5 6 7
信号 0V 空 A B +5V Z 屏蔽
3.2.1
针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
信号 0° 180° +5V 0V 90° 270° Z 空 屏蔽
3.3 RS-232串口连线
针号 2 3 5
信号 发送 接收 GND
4 外形尺寸及安装
4.1 接线安装及尺寸（见图2）
4.2 重量2.6公斤
4.3 托架安装（见图3）
在床身的垂直面上横向打两个M8螺孔，深16，孔距54。表的高度与操作者的视线平齐为宜。
5 使用环境
5.1 供电电压：99~250V，功耗约10VA，保险管1A。
5.2 使用环境温度：0℃—45℃（32℉—113℉）
储存环境温度：-30℃—70℃（-22℉—158℉）
6 常见故障及解决方法
6.1 数显表不亮
•检查供电电源
•检查保险管
•检查变压器及电源部分是否有虚焊点
•检查带负载时，+5V电源是否正常
6.2 计数不准确
•检查光栅尺是否按要求安装，或光栅尺损坏、污染
•检查分辨率是否有误
•检查线性误差修正系数是否正确
•检查半径/直径功能
6.3 数显表抗干扰不好
•检查电源地线与大地是否连通良好
•检查光栅尺输入的屏蔽线是否与金属外壳连通良好
Ⅲ 光栅尺受震动后如何处理
光栅尺在接数显表使用过程中可能出现哪些故障呢？数显表不显数怎么办？跳数怎么办？光栅尺滑动不走数或者漏数怎么办？下面对于常见的故障我们逐一为您分析解答：
一、数显表不显示
1．检查电源线，然后接通电源。
2．合上电源开关。
3．电源电压应在100V～250V之间。
4．拔下光栅尺接头。
5．检查更换保险管。
二、数显表外壳带电
1．机床、数显表外壳是否良好接地。
2．220V电源是否对地漏电。
三、数显表计数不准(出错)，显示的操作距离与实际距离不符
1．机床、数显表外壳是否良好接地。
2．机床设备自身精度不良。
3．机床设备的运行速度过快。
4．光栅尺的安装不合要求，精度不够。
5．数显表的分辨率与光栅尺不符。
6．操作尺寸单位与公／英制显示不符。
7．数显表线性误差补偿设置不当。
8．光栅尺超过长度使用范围，读数头撞坏。
9．固定读数头或尺身的螺丝松动。
Ⅳ 数控机床加工精度异常都有哪些故障原因
生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。导致此类故障的原因主要有以下方面：
1）机床进给单位被改动或变化。
2）机床各轴的零点偏置（NULLOFFSET）异常。
3）轴向的反向间隙（BACKLASH）异常。
4）电机运行状态异常，即电气及控制部分故障。
5）此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。
1、系统参数发生变化或改动
系统参数主要包括机床进给单位、零点偏置、反向间隙等等。例如SIEMENS、FANUC数控系统，其进给单位有公制和英制两种。机床修理过程中某些处理，常常影响到零点偏置和间隙的变化，故障处理完毕应作适时地调整和修改；另一方面，由于机械磨损严重或连结松动也可能造成参数实测值的变化，需对参数做相应的修改才能满足机床加工精度的要求。
2、机械故障导致的加工精度异常
一台THM6350卧式加工中心，采用FANUC0i-MA数控系统。一次在铣削汽轮机叶片的过程中，突然发现Z轴进给异常，造成至少1mm的切削误差量（Z向过切）。调查中了解到：故障是突然发生的。机床在点动、MDI操作方式下各轴运行正常，且回参考点正常；无任何报警提示，电气控制部分硬故障的可能性排除。分析认为，主要应对以下几方面逐一进行检查。
（1）检查机床精度异常时正运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿、加工坐标系（G54～G59）的校对及计算。
（2）在点动方式下，反复运动Z轴，经过视、触、听对其运动状态诊断，发现Z向运动声音异常，特别是快速点动，噪声更加明显。由此判断，机械方面可能存在隐患。
（3）检查机床Z轴精度。用手脉发生器移动Z轴，（将手脉倍率定为1×100的挡位，即每变化一步，电机进给0.1mm），配合百分表观察Z轴的运动情况。在单向运动精度保持正常后作为起始点的正向运动，手脉每变化一步，机床Z轴运动的实际距离d=d1=d2=d3…=0.1mm，说明电机运行良好，定位精度良好。而返回机床实际运动位移的变化上，可以分为四个阶段：①机床运动距离d1>d=0.1mm（斜率大于1）；②表现出为d=0.1mm>；d2>d3（斜率小于1）；③机床机构实际未移动，表现出zui标准的反向间隙；④机床运动距离与手脉给定值相等（斜率等于1），恢复到机床的正常运动。
无论怎样对反向间隙（参数1851）进行补偿，其表现出的特征是：除第③阶段能够补偿外，其他各段变化仍然存在，特别是第①阶段严重影响到机床的加工精度。补偿中发现，间隙补偿越大，第①段的移动距离也越大。
分析上述检查，数控技工培训认为存在几点可能原因：一是电机有异常；二是机械方面有故障；三是存在一定的间隙。为了进一步诊断故障，将电机和丝杠完全脱开，分别对电机和机械部分进行检查。电机运行正常；在对机械部分诊断中发现，用手盘动丝杠时，返回运动初始有非常明显的空缺感。而正常情况下，应能感觉到轴承有序而平滑的移动。经拆检发现其轴承确已受损，且有一颗滚珠脱落。更换后机床恢复正常。
3、机床电气参数未优化电机运行异常
一台数控立式铣床，配置FANUC0-MJ数控系统。在加工过程中，发现X轴精度异常。检查发现X轴存在一定间隙，且电机启动时存在不稳定现象。用手触摸X轴电机时感觉电机抖动比较严重，启停时不太明显，JOG方式下较明显。
分析认为，故障原因有两点，一是机械反向间隙较大；二是X轴电机工作异常。利用FANUC系统的参数功能，对电机进行调试。首先对存在的间隙进行了补偿；调整伺服增益参数及N脉冲抑制功能参数，X轴电机的抖动消除，机床加工精度恢复正常。
4、机床位置环异常或控制逻辑不妥
一台TH61140镗铣床加工中心，数控系统为FANUC18i，全闭环控制方式。加工过程中，发现该机床Y轴精度异常，精度误差zui小在0.006mm左右，zui大误差可达到1.400mm.检查中，机床已经按照要求设置了G54工件坐标系。在MDI方式下，以G54坐标系运行一段程序即“G90G54Y80F100；M30；”，待机床运行结束后显示器上显示的机械坐标值为“-1046.605”，记录下该值。然后在手动方式下，将机床Y轴点动到其他任意位置，再次在MDI方式下执行上面的语句，待机床停止后，发现此时机床机械坐标数显值为“-1046.992”，同*次执行后的数显示值相比相差了0.387mm.按照同样的方法，将Y轴点动到不同的位置，反复执行该语句，数显的示值不定。用百分表对Y轴进行检测，发现机械位置实际误差同数显显示出的误差基本一致，从而认为故障原因为Y轴重复定位误差过大。对Y轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查，重新作补偿，均无效果。因此怀疑光栅尺及系统参数等有问题，但为什么产生如此大的误差，却未出现相应的报警信息呢？进一步检查发现，该轴为垂直方向的轴，当Y轴松开时，主轴箱向下掉，造成了超差。
对机床的PLC逻辑控制程序做了修改，即在Y轴松开时，先把Y轴使能加载，再把Y轴松开；而在夹紧时，先把轴夹紧后，再把Y轴使能去掉。调整后机床故障得以解决。