數控機床維修改造講座（六）
第6講 SINUMERIK 810 T/M的維修(下)
二、810T/M常見故障及排除方法
1.熒光屏無顯示(設備運行一段時間后的黑屏)
在使用手冊810T/M的設備中，熒光屏無顯示是常見的一種故障，尤其在潮濕氣候下，關機較 長時間后，更為突出。主要是由於備用電池無電引起的；也有少部分是由於硬體損壞造成的。廣大用戶所希望的是如何能準確而快速地判斷出故障原因。
流程圖說明：
(1)在機床正常工作時，請將上講表1中的Ⅱ/Ⅲ類即系統使用者/機床使用者的數據備份。
(2)所有板的插拔都要在斷電情況下進行。
2.回參考點問題
(1)回參考點的目的為什麼要回參考點呢?不回參考點行不行呢?簡單地說，回參考點是為了每次上電開機后，在機床上建立一個唯一的坐標系。尤其當 810T/M安裝在一般的中檔以上機床時，回參考點是必不可少的。對於那些低檔數控機床由於功能要求不同亦可不回參考點。
(2)回參考點的過程圖4為回參考點時軸運動與信號的變化過程。當某一個軸開始回參考點，其接觸開關信號有「0-1-0」(在810T/M中是 Q108.4為第一軸回零信號，Q112.4為第二軸回零信號...)或者(即1-0-1)的變化后，810T/M的位置環等候從編碼器中零脈衝 (Zero Mark)的發出。當接到該脈衝信號后再移動2mm的距離該軸停下來，並確認回參考點過程完成，由於在開關信號變化后的零脈衝在機床上是唯一的，所以建立的坐標系是唯一的。
(3)有時為什麼回不了參考點這個問題有兩種可能：
①接近開關壞了。在回參考點的過程中，雖然機床撞了回零擋塊，但Q108.4/Q112.4...無信號變化，則回零肯定要失敗。解決的辦法是讓接觸開關運動，要使對應的Q108.4/Q112.4等有變化；若無變化須排除相應的故障。
②雖然Q108.4/Q112.4等有信號變化，但仍未在該停的位置上停下來，則位控環或零脈衝有問題了。請圍繞零脈衝的接收問題，檢查接收故障所在。
(4)有時為什麼回不準(原點在不同的位置)當你明白了回參考點的過程后，這個問題就相對簡單了。這主要是由於回零的接觸開關擋塊鬆動變化了(編碼器安裝在電動機上)，或光學讀數頭鬆了(光柵尺為位置檢測環)，請檢查和緊固這兩個元件。
3.軸振動問題
軸振動的原因一般可分為電氣和機械兩種：
(1)電氣原因引起的振動在調試或使用過程中，如果當驅動的KV(增益)過大或TN(相應時間)過小時，控制環會引起電動機振蕩，當電動機地線接地不好；驅動器相位及輸出電壓不穩也會引起振蕩，這當然是一個通用問題。
關鍵是作為整個系統，在驅動中有KV，在810T/M中也有KV；所以要有先調驅動KV后調整810T/M及整個控制環KV的概念。
(2)機械安裝不當帶來的振動在水平軸安裝時，要求絲杠中心和電動機中心同心。如果絲杠和電動機安裝時不同心，則當電動機運行時，會產生振蕩。而這種振動的現象與電氣原因引起的振動無太大區別，僅起因不同，那麼如何來區分是何種原因呢?
比較簡單的辦法是將電動機和絲杠脫開，如還振蕩則是電氣原因造成的。如電動機與絲杠未 連接，則不振蕩，若連接時就振蕩，那麼電動機與絲杠不同心是其振蕩的主要原因，這需要機械工程師配合使其同心，問題即可解決!
4.機械精度變化帶來的問題
(1)機械精度與電氣精度的匹配當機床用了較長的一段時間，則其機械精度一定比新機床的精度要差。當然差別有多大，取決於機床的製造質量和機床的使用條件。不管怎樣，使用了若干年後的機床，其機械精度與電氣精度之間的配合是會變化的(往往機械誤差變化大於電氣精度誤差)，當大於一定程度甚至超過電氣精度允許的範圍，則整個機床就會出現故障。如當軸運動時不能達到預定位置，LED燈總亮。要解決這個問題有兩種可能：
①調整機械精度。即盡量恢復原機械精度，這一般來說工作量較大。
②在精度允許的範圍內，放大電氣監控精度。具體在810T/M中是調整NC-MD204＊(粗定位輪廓監控)，這相對工作量少一些，但它是以犧牲一定精度為代價的!
(2)機械間隙過大的問題當機床上每個軸如經常往複運動，且時間較長后，其絲杠與螺母間隙會越來越大；而反應到系統上則是伺服驅動總處在不斷地尋找平衡點(類似於小幅輸出震蕩)，這個問題解決的有效方法是將絲杠副中的絲杠與螺母的間隙調整到盡量小的範圍內，當然這需要機械工程師的配合。
5.NC程序的編製與調試過程的若干問題
(1)刀補問題西門子810T/M的刀補使用起來還是較簡單的，首先在刀補存儲器里所對位的T＊及D＊中輸入各刀具的相關補償參數(如幾何長度)，然後在NC程序中調用相應的T＊及D＊，但這並不意味著刀補就能生效，使用時要注意以下幾點：
①在NC程序中調用T＊、D＊時還應選擇刀補平面(G17/G18/G19)，這同時也就決定了在哪個軸進行長度補償，當然在該軸方向要有運動。
②在選擇了刀具半徑(刀尖半徑)偏置G41/G42時，在有G01/G0軸運動后，刀具半徑補償可生效。
③G40僅取消刀具半徑補償，而不取消長度補償，取消長度補償和刀具半徑補償應使用D00。
(2)零偏問題零點偏置也是NC零件程序的一個重要部分。在810T/M中，可以通過零點偏置 將機床坐標系偏移到所希望的工作零點上，要注意的是設定零點偏置在使用時的不同：
①可設定零點偏置使用時，需將設定值從面板上輸入到G54/G55/G56/G57中，當你在程序中 未寫任何一個(G5*)可設定零點偏置，則G54自動被調用，而G54到G57的任何一個都可相互替代在NC程序中的作用，一旦調用就一直有效，直到下一個可設定零點偏置被調用。
②可編程零點偏置G58/G59是在程序中將偏置值加入
6?數據備份(機床檔案)
(1)電池問題西門子0T/M的用戶數據在關電源時是有電池提供支持的，正如前面所說電池使用時間的長短取決於機床的使用環境、電池的質量等因素，尤其當電池已使用較長一段時間，機床又要停若干天(如春節等休假)時，應在休假前就換上電池。當然電池應在此基礎上810T/M通電情況下進行更換。
(2)數據備份及傳送機床正常工作時，應將NC機床數據、PLC機床數據、PLC程序及加工程序，通過COM介面將它們傳到磁碟中保存。因為這些數據與機床電氣分配連線圖一起是該機床的電氣檔案，非常重要。通常是機床製造廠家就應做好備份，機床使用者在驗收機床時，這是其中驗收的一部分內容。如果該機床未帶這些備份數據，機床使用者應將該工作補充做好。
如何將這些數據進行備份，並在需要時回傳。作為該機床的維護修理者應具備硬體設備(計 算機及V24通訊軟體和電纜)並掌握如下操作步驟，這對保證機床的工作狀態非常重要。
在810T/M中SD為COM1的設定：
5010＝00000005011＝11000111
5012＝00000005013＝11000111
5014＝00000005015＝0000000
5016＝001010005017＝0000000
在PCIN(西門子提供的V24通訊軟體)中：
BAURATE：9600
PARITY：EVEN
2：STOPBITS
7：DATABITS
BINFILE：OFF
7.伺服驅動及位控環
(1)軸的控制迴路在810T/M中，一個軸的控制迴路基本上可由圖6來描述，當迴路中的任意一個部件出現問題(如位控板、驅動器、電動機、電纜及位移檢測器——編碼器或光柵尺)時，且又運動該軸時，都會出現報警Control Loop Hardware.
(2)各部分的檢測(替代法)當出現了硬體迴路報警后，如何來判斷是哪部分出問題呢?這在工作現場(機床上)最好的辦法是替代法。當然用備件最好，沒有備件只能用其他控制迴路的部件來替代懷疑出問題的部件，直到找出有問題的部件。
