数控机床故障诊断与维修 作者 朱文艺 陆全龙 主编 曾春 刘景军 副主编 第 五 章.ppt

第 5 章数控系统的故障诊断与维修技术 本章要点： 1 了解数控系统的软硬件结构 2 掌握数控系统常见故障形式及其诊断维修方法 3 掌握用机床参数来修复故障 第 5 章数控系统的故障诊断与维修技术 5.1 数控系统的软硬件结构介绍 5.2 数控系统故障诊断的基本方法 5.3 用机床参数来维修数控系统 5.1 数控系统的软硬件结构 数控系统是由硬件控制系统和软件控制系统两大部分组成。 硬件控制系统是以微处理器为核心、采用大规模集成电路芯片、可编程控制器、何服驱动单元、何服电机、各种输入输出设备（包括显示器、控制面板、输入输出接口坳等可见部件组成。 5.1 数控系统的软硬件结构 软件控制系统即数控软件,包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速控制、位置控制、何服控、健盘控制、显示控制、接口控制等控制软件及各种机床参数、 PLC 参数、报警文本等组成。 5.1 数控系统的软硬件结构 数控系统出现故障以后,就要分别对软、硬件部分进行分析、判断，定位故障并维修。作为一个好的数控设备维修人员,必须具备电子线路、元器件、计算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识，对数控系统的硬件组成和工作原理有一个清晰的认识，同时，又必须懂得数控系统的软件控制原理，数控加工程序编制，各种参数的设置等。 5.1 数控系统的软硬件结构 5.1.1 数控系统的硬件结构 1.单机系统或主从结构 以 CPU 为核心, CPU 通过总线与存储器以及各种接口相连接,采用集中控制,分时处理的工作方式,完成数控加工中各个任务。有的 CNC 装置虽然有两个以上的CPU ,但其中只有一个CPU 能控制总线,其他的CPU 只是附属的专用智能部件,不能控制总线,不能访问主存储器。 2 多机系统 主要特点 能实现真正意义上的并行处理,处理速度诀,可以实现较 复杂的系统功能；容错能力强,在某模块出了故障后,通过系 统重组仍可继续工作。数控系统的多CPU结构方案多种多样, 它是随着计算机系统结构的发展而变化。多处理器的数控系统一股采用总线互连方式,典型的结构有共享总线型、共享存储器型和混合型3类结构。 5.1.2 数控系统的软件结构 数控系统软件的主要任务是由零件加工程序表达的加工信息变换成各进给轴的位移指令，主轴转速指令和辅助动作指令,控制加工设备的轨迹运动和逻辑动作，加工出符合要求的零件。 3 软件系统特点 所谓多任务,就是指为了保证控制的连续性和各任务执 行的时序配合要求,数控系统的任务必须采用并行处理,而不 能逐一处理。 所谓并行处理,毓是指系统在同一时间间隔或同一时刻 内完成两个或两个以上任务处理的方法。 数控加工时,数控系统要完成许多任务,有的任务对实 时性要求很高,有的任务无实时性要求。在多数情况下, 几个任务必须同时进行。 采用多任务并行处理的目的是合理使用和调配CNC系 统的资源和提高CNC系统的处理速度。具体实现方式有两 种,即资源分时共享和资源重复利用。 3 软件系统特点 数控系统程序以零件加工为对象,每个程序段有许多子 程序,它们按预定的顺序反复执行,各步骤之间关系十分密 切,有许多子程序实时性根强,这毓决定了中断成为整个系 统不可少的重要组成部分。数控系统的中断类型主要有外 部中断。内部定时中断。硬件故障中断。程序性中断。数 控系统的中断管理主要靠硬件完成,而系统的中断结构决定 了软件结构。 4 软件系统结构 前后台软件结构中的中断模式在前后台软件结构中,前台程序是一个中断服务程序,完成全部的实时功能。后台程序是一个循环运行程序,管理软件和插补准备在这里完成,后台程序运行中,实时中断程序不断插入,与后台程序相配合。具体来讲,前台程序