XXXX公司
机床联网整体解决方案
北京兰光创新科技有限公司
2010年1月
目录
第一章企业需求分析 (4)
一、DNC定义 (4)
二、目前数控车间现状及问题 (5)
第二章 CIMCO DNC系统解决方案 (7)
一、系统组成 (7)
二、系统的主要特点 (8)
三、CIMCO机床联网通讯系统 (9)
1、突出的稳定可靠性 (9)
2、系统良好的兼容性 (10)
3、强大的网络通讯功能 (10)
4、完善的在线加工功能 (11)
5、方便的远程操作 (11)
6、全透明的传输过程 (11)
7、丰富的传输管理 (11)
四、CIMCO NCB ASE程序管理系统 (13)
1、先进的系统架构 (13)
2、高效的NC管理 (14)
3、强大的权限管理 (15)
4、灵活的流程管理 (16)
5、完善的版本管理 (16)
6、强大的任务管理 (16)
7、全面的无纸化制造 (17)
8、易用的触摸屏大图标 (17)
9、良好的可追溯性 (17)
10、方便的程序统计 (17)
11、可靠的备份和恢复 (17)
12、良好的集成性 (18)
五、CIMCO数控程序编辑与仿真系统 (18)
1、方便的程序编辑 (18)
2、智能的程序比较 (19)
3、强大的程序仿真 (19)
4、实用的程序统计分析 (22)
六、CIMCO系统硬件 (23)
1. 硬件选择原则 (23)
2. 为什么选用MOXA而不选用一般品牌 (23)
3. 通讯硬件 (24)
七、CIMCO DNC实施后效果 (25)
1、生产管理方面 (26)
2、设备管理方面 (27)
3、产品质量方面 (28)
第三章CIMCO DNC与CAPP/PDM/ MES等系统的集成 (29)
一、企业总集成示意图 (29)
二、常用的集成方式 (29)
三、DNC与PDM的集成 (30)
四、DNC与CAPP系统集成 (33)
五、DNC与CAD/CAM集成 (36)
六、CIMCO DNC与其他管理系统集成的成功案例..................................... 错误！未定义书签。第四章CIMCO DNC系统在国内外的成功应用 ........................................... 错误！未定义书签。
一、CIMCO公司及国内代理公司简介.......................................................... 错误！未定义书签。
1、关于CIMCO 公司.................................................................................. 错误！未定义书签。
2、关于北京兰光创新科技有限公司.......................................................... 错误！未定义书签。
二、国内外成功用户 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
1、国外客户名单.......................................................................................... 错误！未定义书签。
2、国内客户部分名单.................................................................................. 错误！未定义书签。
前言
感谢贵单位对北京兰光创新科技有限公司的信任与支持，使北京兰光创新科技有限公司能够荣幸地参与此次DNC系统的项目，通过北京兰光创新科技有限公司DNC领域的专业技术，为贵单位提供完善、先进的DNC系统解决方案。
第一章企业需求分析
一、 DNC定义
DNC是Distributed Numerical Control的简称，意为分布式数字控制。DNC 研究开始于本世纪六十年代，最早的含义是直接数字控制，指的是将若干台数控设备直接连接在一台中央计算机上，由中央计算机负责NC程序的管理和传送。
随着近年来新技术的突飞猛进，DNC技术也在快速发展，DNC的内涵和功能不断扩大，DNC的概念也随之发生了质的的变化，1994年颁布的ISO2806对DNC定义为：在生产管理计算机和多个数控系统之间分配数据的分级系统。
现在广义上的DNC技术充分发挥成熟的网络技术，以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础，把数控机床与上层控制计算机集成起来，从而实现数控机床的集中控制管理，以及数控机床与上层控制计算机间的信息交换，先进的DNC系统涵盖了程序网络通讯、程序管理、程序编辑仿真等众多功能。
目前，DNC系统在企业信息化中扮演着越来越重要的角色，已经成为企业信息化的重要组成部分，是数字化车间的前提和基础，承担着与底层设备之间的网络通讯与数据自动采集，是MES系统与数控设备之间信息沟通的桥梁。DNC 系统接收来自上层MES系统的计划指令，并将生产指令、数控程序等信息传递给车间现场和设备，DNC已成为数字化车间的重要基础，见下图。
二、目前数控车间现状及问题
近几年，随着贵单位技改的持续投入，拥有越来越多的数控设备，这些高、精、尖设备在目前生产中发挥了重要作用，但是现有数控设备在程序传输、程序编辑与仿真、数控程序的管理、机床监控等方面还存在一些不足，制约着数控设备的最大生产能力的发挥，具体表现如下：
1，车间现有的数控系统繁杂，各系统之间所用的通讯软件也不一样，相互之间不兼容，给技术人员、操作人员的编程和应用带来很多不便，大大地限制了零件的转移加工。
2，程序通讯采用笔记本的单机传输形式，频繁的热插热拔容易烧坏机床或计算机接口。
3，有些机床带有软驱，采用软盘传输程序，数据存储不安全，软驱和软盘都易损坏。
4，编程员缺少数控程序数值处理、程序模拟仿真、程序版本比较等数控编程专用软件，编程效率低，数据处理、程序检查效率低且容易出错。
5，程序没有集中管理，一般是编程员自己各自保管，容易丢失或误操作。
6，电脑上的程序和工艺卡、模型图、刀具清单等之间都是孤立保存，时间
久了，就不知道它们的对应关系，还需要反复进行对照，才能知道某个程序是做什么的。
7，程序无严格的流程签署管理，职责不明晰，出了问题无法进行追溯，不符合ISO9000要求。
鉴于以上现状及贵公司的实际需求，我公司引进欧洲CIMCO公司世界级的最成熟、最完善的DNC解决方案—— CIMCO 机床联网整体解决方案，用一台计算机进行所有数控机床的程序传输、数控程序编辑与仿真、程序数据库管理，从而避免上述种种弊端。
第二章 CIMCO DNC系统解决方案
根据以上现状与贵单位的实际要求，我公司为贵单位量身定制出国内领先的机床联网系统。
一、系统组成
该系统软件部分由DNC-Max机床联网通讯系统（CIMCO DNC-Max）、数控程序的数据库系统(CIMCO NCBase )、数控程序的编辑与仿真系统（CIMCO Edit）三部分组成。
CIMCO DNC-Max V5 最核心部分，解决机床网络传输问题。
CIMCO Edit V5 高效、灵活的数控程序编辑及仿真模块。
CIMCO NCBase V5 高端、专业的数控程序管理模块。
二、系统的主要特点
可靠、稳定、灵活与易操作性是本系统最突出的特点，具体地讲，该系统具有以下特点：
数控设备的兼容性
数控设备的兼容性是指系统完全满足不同控制系统联网的需要。CIMCO完全支持Fanuc、Siemens、Hass、Mitsubishi、Bosh、Heidenhain、Mazak、Fagor 和Agie以及国产广数、华中、塞维、夏儿等各种控制系统。
通讯硬件的兼容性
本系统具有良好的兼容性，完全支持RS232、RS422、RS485、网卡和纸带机等全系列通讯硬件。
数控程序的兼容性
系统在传输数控程序过程中有强大的数据处理能力，能够对数控程序方便地进行前处理和后处理，任何数控程序都可方便、可靠地进行传输，无需手动修改。
程序传输自动高效
CIMCO完全支持远程请求与文件远程传输功能，服务器端无人值守，操作者不用离开机床控制面板就可以完成程序的查询、接收与发送、版本比较等所有操作。
程序传输安全稳定可靠
系统具有长时间连续运行的稳定性、可靠性，抗干扰能力强，能确保24小时365天系统无故障运行。采用多重校验机制，确保程序传输稳定可靠。操作者在机床端就可以通过传输成功/失败/比较结果报告，明确知道程序是否有效地传到数控设备或服务器上。
系统充分考虑到病毒的影响因素，无论是在硬件上、软件上，都采取了很多病毒防护与隔离措施，最大程度地保证了设备的安全性。
极大提高编程效率、有效避免程序错误
CIMCO的程序编辑、数值运算、文件智能比较、程序仿真等数控程序
专用功能，可以极大地提高编程效率，迅速发现错误，避免程序错误。
程序管理规范化
基于Oracle开放性数据库管理，可以方便地对数控程序的各种信息，如程序号、图号、零件号、机床、用户信息等进行管理，可对程序进行图号、零件名称等进行复合查寻。
对数控程序具有完善的权限管理，操作员、编程员、检验员、技术主任等，不同人员有不同的权限，每人职责分明，并具有编程、调试、检验、批准等流程，可自动记录程序的创建、修改、删除等操作信息，程序具有可追溯性，完全符合ISO9000标准。
系统所有配置都在服务器上进行，系统调试不影响机床正常生产。
CIMCO采用最先进的全局变量设计技术，系统功能的设置，如通讯参数、文件路径和其它系统设置，全在系统服务器上进行设置，不会影响机床正常工作，不会对机床精度等造成影响，系统调试安全、可靠。
支持软、硬件加密方式。
三、CIMCO机床联网通讯系统
CIMCO DNC-Max是CIMCO 机床联网的基础，主要实现所有数控设备的联网与远程通讯等功能。
在通讯方面的主要功能：
1、突出的稳定可靠性
CIMCO DNC系统最大的特点就是稳
定可靠，系统具有多重校验机制以及
强大的纠错能力，系统在强干扰、强
电磁以及噪音、油污、震动的车间环
境里，具有长时间连续稳定可靠运行
的能力，可确保系统24小时*365天
无故障运行。
无论是在多么复杂的工作环境中，CIMCO DNC系统都从根本上避免了
乱码、丢包、传输错误等安全隐患，用户不存在传输出错的担忧。
CIMCO DNC具有长时间无故障、免维护的工作特点，用户使用省心省
力。
2、系统良好的兼容性
支持跨网段传输，通过RS232接口或机床网口，一台服务器可实现超过
256台数控设备的双向并发通讯。
无论是简易的还是最先进的机床控制系统，CIMCO都能满足您的联网要
求。除了支持象Fanuc、Siemens、Mitsubishi这类典型的控制系统外，
CIMCO还全面支持Heidenhain、Mazak、Fagor及Agie等各种控制系统。
CIMCO支持任何标准的RS232、RS422、485、TCP/IP等系列通讯硬件。
不论是RS232接口，还是可以连接到Hub的以太网卡，乃至是最新的无
线传输的方式，CIMCO都完全支持这些不同的通讯方式。
3、强大的网络通讯功能
CIMCO DNC 完全支持子程序多层嵌套调用功能。
CIMCO DNC支持程序的批量下载功能。
CIMCO DNC系统完全支持在后台以系统服务形式运行。
支持条码远程调用功能，操作者用条码直接调用程序而无须输入程序名
称等烦琐操作。
CIMCO具有强大的前处理和后处理能力。针对不同的机床控制系统，在
传输过程中就可以对程序的特殊字符进行替换、增加、删除等数据处理。
大程序智能分段功能，一些老系统内存空间有限，大程序放不下，通过
自动智能分段传输功能，可省去人为的删截程序所造成的失误和不便。
4、完善的在线加工功能
CIMCO DNC提供稳定可靠的在线加工能力，只要您的机床具有在线加工
功能，CIMCO都可方便可靠地实现在线加工。
智能断点续传，可以让您从程序的任意行、任意换刀处实现程序的断点
续传。
5、方便的远程操作
多重目录列表功能，操作者在机床端就可以浏览机床对应的文件列表，
并可直接在程序清单中选择程序，不需再输文件名而进行直接调用。
远程请求，机床操作员直接在机床控制面板上可以下载所需要的加工程
序。
远程查询，在机床控制面板上能够直接查询DNC服务器上的程序清单、
程序大小、编程日期等。
远程比较，在机床控制面板上可以直接将机床内的程序和服务器的程序
进行比较，并将比较结果显示在机床上。
自动接收，程序上传时，服务器能够自动接收、自动命名、自动保存数
控程序，服务器无须专人值守。
6、全透明的传输过程
系统具有完善的传输报告功能。程序每次传输都有成功或失败报告，确
保程序传输准确可靠。
通过远程网络配置和管理，通过客户机可以实现对任一通讯端口的监控。
特有的错误调试窗口，出现错误可方便进行分析，帮助用户快速解决系
统通讯故障。
7、丰富的传输管理
强制上传功能，可以做到操作者在下载一个新的程序前必须把机床内程
序发回服务器，确保服务器上永远保存最新版本的程序，便于规范化管
理。
支持长文件名，完全支持256位文件名，能实现程序名与文件名的自动
转换。
可以传输刀具参数、备份机床参数。
完全支持浮动的客户端，用户在客户端上可完成服务器上的所有的操作，
比如程序发送与接收，传输状态的动态显示等。
CIMCO DNC系统提供对传输数据类型和文件类型进行过滤功能。对串口
机床，CIMCO DNC采用文本形式进行程序传输，并对传输内容进行严格的过滤，如只传输A-Z，0-9等，其余非法文件及字符将被自动隔离，因此，病毒不可能侵入机床系统。经过模板设定后，CIMCO DNC只对特定后缀文件进行传输，不符合的文件类型将不会传到机床系统中去。
先进的全局设计与通讯参数自动备份技术，客户在移机或重装系统时，
系统可智能恢复。
C
I
M
C
O
D
N
C
支
持对系统的所有操作都有详细的日志记录，包括时间、人员、机床等信
息，日志格式可以自由定义。
四、CIMCO NCBase程序管理系统
目前，一般情况下，加工所用的程序是按照程序名放在不同的目录下的，有时同一程序又往往存在不同的版本，这样查找所需的程序就较为困难，很容易出现误调用、误操作的情况。既想准确快速地调用相应零件的程序，又要保证程序的版本正确，CIMCO NCBase V5可以帮您轻松做到这一点。
CIMCO NCBase V5 是一套基于PDM理念并充分考虑到数控加工行业特点而开发数控程序专业管理系统。它具有以下功能：
1、先进的系统架构
完全基于ORACLE开发，适合管理大量数据文件，用户无数据量过于庞
大的担忧。
采用产品结构树、设备树的形式，可根据零件建立多级程序目录，可读
性好。完全避免了共享文件夹等系统安全问题，系统无网络安全、病毒
攻击、人为破坏等潜在危险。
采用服务器/客户端架构，完全支持网络浮动版，客户端可在网上任意
浮动。
完全支持总厂/车间架构，只需总厂设置一台管理服务器，各车间人员
登陆时自动进入本车间系统，数据具有最大程度的安全性。
多级服务器架构
2、高效的NC管理
操作简单，效率高。系统专为NC而开发，没有类似PDM等系统的检出、
检入等烦琐操作，有权限的人员可直接进行操作，最大程度地符合NC
特点，从而提高工作效率。
与DNC系统无缝集成，DNC系统直接从数据库读取数控程序，机床上传
的程序直接保存在数据库里。
可对数控程序的各种信息，如程序号、图号、零件号、机床、用户信息
等进行数据库管理。
自动产生刀具清单文件，包括刀具名称、几何参数等，并自动关联到该
程序上。
程序信息自动提取功能，比如系统对程序的图号、编程员、机床等信息
自动进行提取。
智能的程序查询功能，可按照产品、编程员、机床、操作者等进行组合
和模糊查询。
支持手工/批量导入文档方式建立产品结构树。
支持多程序添加、程序文件的添加。
支持多程序和产品节点的流程签署、审核。
支持多程序和产品节点的下发。
支持回收站管理，方便用户误删程序后恢复。
3、强大的权限管理
强大的角色管理功能，如编程员、编程主管、检验员、技术主任等，对
加工程序进行可靠的权限管理，不同的人员设置不同的权限。
采用三员分立制度管理，支持系统管理员、安全审计员、安全保密员等
用户管理，完全符合军工单位保密的管理要求。
4、灵活的流程管理
对程序有完善的流程签审管理，完全支持编制、校对、审核、批准等流
程，用户并可以根据企业实际情况进行流程的自定义。
系统具有严格的权限安全措施，只有根据相关授权才能访问系统相关资
料，权限精度具体到每一菜单、每一文件、每一机床。
5、完善的版本管理
具有完善的版本管理功能，每次更改均产生新版本，可自动跟踪、记录
程序文件的所有变更，允许用户比较/恢复老版本。
能实现对在同一目录下同名程序存在不同扩展名时提供提示、修改、更
名的操作。
6、强大的任务管理
具有强大的任务管理、任务提醒、更改、委托、任务追回、任务作废等
功能。
7、全面的无纸化制造
可对程序注释、刀具清单、工艺卡、模型图、工程图、加工状态图片等相关文件进行关联管理。
可以直接浏览NC 、TXT 、DOC 、BMP 、PDF 、 Autocad 、Solidworks 、CATIA 、PRO/E 、UG 等各种数据文件，对CATIA 、PRO/E 、UG 等三维图形文件能直接进行缩放、旋转、平移、剖切。
8、易用的触摸屏大图标
具有触摸屏大图标界面，适合操作者在触摸屏上方便操作。
9、良好的可追溯性
自动产生程序管理记录，包括创建、修改、试切、批准、删除等事件的时间及人员，使程序具有可追溯性，完全符合ISO9001管理标准，并可对记录进行分类管理。
10、方便的程序统计
具有机床程序负荷统计功能，自动生成编程员、操作员、每台机床的程序负荷及程序进度统计报告。并以醒目直观的柱图、饼图等形式表现出来。
11、可靠的备份和恢复
具有数据自动备份和手动备份功能，
服务器会对数据进行自动定期备份，在需要时可快速恢复。
机床进度统计图
12、良好的集成性
可方便与CAPP、PDM、MES等系统进行集成，已有十几家的成功集成经
验。
该管理系统充分考虑到数控加工的行业特点，系统具有管理功能强大、专业特色强、操作方便等特点，可帮助您对数控程序、刀具清单、加工状态图片等相关文件进行科学管理，可以让您最大程度地降低各种准备时间，以最短的时间、最高的效率和最高的准确度作好各种准备工作。
五、CIMCO数控程序编辑与仿真系统
CIMCO Edit V5是CIMCO软件公司专为数控编程而设计的专业软件，该软件以其强大的功能、低廉的价格而风靡欧美，目前累计销售超过85，000多套，在欧美发达国家数控编程人员几乎人手一套，成为编程人员名副其实的好帮手，是全球影响力最大的数控程序编辑软件。它有强大而实用的数控编辑功能、文件的智能比较、刀位轨迹的三维模拟。其主要功能简述如下：
1、方便的程序编辑
行号的重排、空格插入、字符大小写的转换等数控编程专用工具，可以
极大地提高您的编程效率。
醒目的字符颜色，使您的程序更加明快，增加了程序的可读性。
F/S动态调整功能，能够对程序中的主轴转速、进给速率等进行动态调
整，方便用户对加工工艺参数的优化。
数据处理功能可以方便地实现对各轴数据的运算，迅速完成程序缩放、
旋转、镜像以及主轴转速、切削进给的动态调整等数控程序专用功能。
强大的固定循环/宏定义功能，用户可以更快速地增加/编辑复杂循环。
可自动对程序进行海德汉格式与ISO格式之间的相互转换。
2、智能的程序比较
程序文件的智能比较功能，能明显标识出两个不同版本程序文件的差异，
很轻松地标示出两个文件的数据差
异、错行、漏行，并可以马上修改
及生成比较报告。
3、强大的程序仿真
强大的三维刀位轨迹和实体的动态模拟功能，能够对程序文件进行五轴刀
具轨迹模拟仿真和三维实体的动态模拟仿真和校验功能。
能够实现刀位轨迹和实体的正反运行，自由的缩放、旋转和移动。
程序与刀位轨迹的动态交互分析，可方便查看任意程序对应的刀位以及任
意刀位对应的程序行；并可以进行图形测量。
支持线框仿真时的正向、反向、快速、暂停等操作，也支持轨迹的增量显
示、全部显示、待走轨迹、已完成轨迹、同一深度轨迹、同一把刀轨迹等多种显示模式，方便用户查看复杂轨迹。
具有输出仿真轨迹为DXF格式功能，便于逆向分析。
支持零件、毛坯以STL格式实体输入功能，作为动态仿真过程的实际参考。
支持对带宏变量的程序进行仿真。
支持车床程序仿真。
支持五轴机床的轨迹仿真。
支持MAZAK程序的视图浏览，可模拟机床界面，方便用户阅读和修改程。
轨迹仿真
宏程序 裳华职业技术中专鲍新涛 宏程序概述 其实说起来宏就是用公式来加工零件的，比如说,如果没有宏的话，我们要逐点算出上的点，然后慢慢来用直线逼近，如果是个光洁度要求很高的工件的话，那么需要计算很多的点，可是应用了宏后，我们把椭圆公式输入到系统中然后我们给出Z坐标并且每次加10um那么宏就会自动算出X坐标并且进行切削，实际上宏在程序中主要起到的是运算作用。.宏一般分为A类宏和B类宏。 A类宏是以G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx的格式输入的，而B类宏程序 则是以直接的公式和语言输入的和C语言很相似在0i系统中应用比较广。 宏程序的作用 数控系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。 宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程；适合图形一样，只是尺寸不同的系列零件的编程；适合工艺路径一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。较大地简化编程；扩展应用范围。 宏的分类 B类宏 由于现在B类宏程序的大量使用,很多书都进行了介绍这里我就不再重复了,但在一些老系统中,比如（FANUC）OTD系统中由于它的MDI键盘上没有公式符号,连最简单的等于号都没有,为此如果应用B类宏程序的话就只能在计算机上编好
再通过RSN-32接口传输的数控系统中,可是如果我们没有PC机和RSN-32电缆的话怎么办呢,那么只有通过A类宏程序来进行宏程序编制了,下面我介绍一下A 类宏的引用; A类宏 A类宏是用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx或G65 Hxx P#xx Qxx Rxx格式输入的,xx 的意思就是数值,是以um级的量输入的,比如你输入100那就是0.1MM.#xx就是号,变量号就是把数值代入到一个固定的地址中,固定的地址就是变量,一般OTD 系统中有#0~#100~#149~#500~#531.关闭电源时变量#100~#149被初始化成“空”，而变量#500~#531保持数据.我们如果说#100=30那么现在#100地址内的数据就是30了,就是这么简单.好现在我来说一下H代码,大家可以看到A类宏的标准格式中#xx和xx都是数值,而G65表示使用A类宏,那么这个H就是要表示各个数值和变量号内的数值或者各个变量号内的数值与其他变量号内的数值之间要进行一个什么运算,可以说你了解了H代码A类宏程序你基本就可以应用了,好,现在说一下H代码的各个含义: 应用 以下都以#100和#101和#102,及数值10和20做为例子,应用的时候别把他们当格式就行, 基本指令 H01赋值;格式:G65H01P#101Q#102:把#102内的数值赋予到#101中 G65H01P#101Q#10:把#10赋予到#101中 H02加指令;格式G65 H02 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值加上#103的数值赋予#101
数控机床在线监测技术 数控机床是现代高科技发展的产物，每当一批零件开始加工时，有大量的检测需要完成，包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。目前完成这些检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线检测。在线检测也称实时检测，是在加工的过程中实时对刀具进行检测，并依据检测的结果做出相应的处理。在线检测是一种基于计算机自动控制的检测技术，其检测过程由数控程序来控制。闭环在线检测的优点是：能够保证数控机床精度，扩大数控机床功能，改善数控机床性能，提高数控机床效率。 一、数控机床在线检测系统的组成 数控机床在线检测系统分为两种，一种为直接调用基本宏程序，而不用计算机辅助；另一种则要自己开发宏程序库，借助于计算机辅助编程系统，随时生成检测程序，然后传输到数控系统中，系统结构如图1所示。 图1 计算机辅助在线检测系统组成 数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。硬件部分通常由以下几部分组成： (1)机床本体 机床本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。 (2)数控系统 目前数控机床一般都采用CNC数控系统，其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。计算机与其他装置之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成，中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。
(3)伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。 (4)测量系统 测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关键部分，直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头，使用测头可在加工过程中进行尺寸测量，根据测量结果自动修改加工程序，改善加工精度，使得数控机床既是加工设备，又兼具测量机的某种功能。 目前常用的雷尼绍测头，是英国雷尼绍公司的产品，如图2所示。它们用于数控车床、加工中心，数控磨床、专机等大多数数控机床上。测头按功能可分为工件检测测头和刀具测头；按信号传输方式可分为硬线连接式、感应式、光学式和无线电式；按接触形式可分为接触测量和非接触测量。用户可根据机床的具体型号选择合适的配置。 图2 雷尼绍RMP60无线电式测头 (5)计算机系统
沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日
例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。
数控车床编程实例 例1．G01直线插补指令编程如下图所示 安装装仿形工件 坐标点X(直径)Z圆弧半径圆弧顺逆A00 B300 C30-48 D64-58 E84-73 F84-150 0-150 FUNAC数控车编程如下: O9001 N10 G50 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） N30 G01 U10 W-5 G98 F120 （倒3×45°角） N40 Z-48 （加工Φ26 外圆） N50 U34 W-10 （切第一段锥） N60 U20 Z-73 （切第二段锥） N70 X90 （退刀） N80 G00 X100 Z10 （回对刀点） N90 M05 （主轴停） N100 M30 （主程序结束并复位） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 华中数控车床编程如下: %9001 N10 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处）
N30 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角） N40 Z-48 （加工Φ26 外圆） N50 U34 W-10 （切第一段锥） N60 U20 Z-73 （切第二段锥） N70 X90 （退刀） N80 G00 X100 Z10 （回对刀点） N90 M05 （主轴停） N100 M30 （主程序结束并复位） =============================================================== 例2．G02/G03圆弧插补指令编程,如下图 安装装仿形工件 请设置安装装仿形工件,各点坐标参考如下(X向余量3mm) 坐标点X(直径)Z圆弧半径圆弧顺逆A00 B60 C30-24183 D32-3182 E32-40 F45-40 45-100 0-100 FUNAC数控车编程如下: O9002 N10 G50 X40 Z5（设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 M03 S400 （主轴以400r/min旋转） N25 G50 S1000 （主轴最大限速1000r/min旋转）
数控机床常见故障的维修方法及防范措施 数控机床是一种专有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能逻辑地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动的将零件加工出来。数控机床的费用是昂贵的，最低也是几十万，高者达上千万，数控机床的作用是很大的，在企业的生产中是最关键的一项技术和设备，若是它突然发生故障，将会出现巨大的损失。不过，现阶段人们只对一件设备的性能关注的比较多，仅仅使用，而很少关注对机器的维修等工作。本文将对近些年数控机床出现的问题进行分析并且做出维修的方法。 标签：数控机床；故障；维修；防范 1 维修方法介绍 数控设备和普通设备的维修是不同的。对数控设备进行维修是一项非常棘手的事情，基于数控设备本身的技术含量较高，所以对其进行维修就成了一项复杂的工作。 1.1 数控自身所具备的诊断功能 无论是什么系统的数控设备，在对此设备进行设计时都安装了诊断系统，即对自身设备有一个诊断，不过是限于一定范围小区域的进行检测。工作人员应当根据说明书上明示的内容对其进行操作检查，熟悉各种使用流程，但是，由于技术限制，维修人员对进口数控设备的诊断只能检测到板级结构，较为深层的片级维修只能通过数控系统的售后部门进行维修检测。 1.2 运用PLC程序查找故障 一般来说，数控系统中都带有内置式的PLC进行内部控制，有PLC控制器结构。进行维修的工作人员应该根据图形来控制机床的研究和分析，直观的在CRT发现系统的状态。通过数控系统中PLC控制器的运用可以很便捷的检查出问题所在。从梯图图纸的分析得知，可以确定故障的部位所在，明确故障出现在电气还是机械上，抑或是气动的故障。 1.3 与操作人员进行良好沟通 操作人员是设备维修的第一人，他是发现故障的最直接者。所以，当明确故障后，维修人员不要急于去查数控设备所出现的问题，应该先沟通操作人员，因为操作人员知道哪里出现了问题，即便不知道内部故障所在，也该知道故障后表现所在，进行良好的沟通后有助于维修人员更准确的判断系统的故障，分析原因，并加以解决。
车床编程实例一 半径编程 图3.1.1 半径编程 %3110 （主程序程序名） N1 G92 X16 Z1 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转） N3 M98 P0003 L6 （调用子程序，并循环6 次） N4 G00 X16 Z1 （返回对刀点） N5 G36 （取消半径编程） N6 M05 （主轴停） N7 M30 （主程序结束并复位） %0003 （子程序名） N1 G01 U-12 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R8 园弧段）N3 U3.215 W-39.877 R60 （加工R60 园弧段） N4 G02 U1.4 W-28.636 R40（加工切R40 园弧段） N5 G00 U4 （离开已加工表面） N6 W73.436 （回到循环起点Z 轴处） N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量） N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）
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直线插补指令编程%3305车床编程实例二图3.3.5 G01 编程实例 N1 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角） N4 Z-48 （加工Φ26 外圆） N5 U34 W-10 （切第一段锥） N6 U20 Z-73 （切第二段锥） N7 X90 （退刀） N8 G00 X100 Z10 （回对刀点） N9 M05 （主轴停） N10 M30 （主程序结束并复位） 圆弧插补指令编程 车床编程实例三 %3308 N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 (主轴以400r/min 旋转） N3 G00 X0 （到达工件中心） N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯） N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段） N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段） N7 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆） N8 X40 Z5 （回对刀点） N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位
西门子840D数控系统常用维修方法 SINUMERIK 840D是德国西门子公司上世纪九十年代推出的一种高档数控系统，SIN840D 系统的特点是计算机化，驱动的模块化，控制与驱动接口的数字化。NCU573.3采用Pentium ⅢCPU，最多可控制31个伺服轴或主轴，10个通道或操作方式组，在每个通道中可控制12个轴(含主轴)，主轴数最多为12个。它与以往的数控的不同点是更易操作，更易掌握，MMC102、MMC103和PCU50、PCU70带有硬盘，可储存大量的数据。另外，它的硬件结构更加简单、紧凑、模块化;软件内容更加丰富，功能更加强大。 现将日常维修SIN840D数控系统常用维修方法汇总如下： 1 使用ghost软件修复MMC102板的硬盘逻辑坏道 一台装有SIN840D数控系统的加工中心，其系统配置为NCU572.0软件版本为V03.06.05、MMC102软件版本为V03.06.10。开机启动时显示： Application Error ABNORMAL PROGRAM TERMINATION CLOSE 按回车键确认后显示： Regie WARNING: Application 'mbdde’ didn’t post Initcomplete! Press and continue… 按回车键确认后，能进入加工区界面，但在通道状态栏中显示6个“?”，报警和信息行 无任何显示，进入诊断界面后无任何显示、死机。 经过分析上述故障现象，MMC102板的硬盘上有逻辑坏道，造成报警文本文件丢失。 一般可更换备份硬盘排除此故障，现介绍一种若没有备份硬盘，使用ghost系统备份软件修复此硬盘逻辑坏道的方法(ghost软件具有修复硬盘逻辑坏道的功能)。 1.1 机床关机断电，将笔记本电脑硬盘从机床MMC102板上拆下。 1.2 关闭一台安装有Windows 98第二版操作系统的台式计算机。切断电源，打开机箱，将机床上硬盘通过插接式转换电路板连接到第二主硬盘位置。 1.3 使用Ghost 7.5软件进行硬盘分区数据备份 计算机开机以后，运行Ghost 7.5软件，进入Ghost 7.5软件后，在Local中选择“Partition”磁盘分区选项中的“To Image”进行机床硬盘的C盘分区复制备份，按照屏幕提示依次选择源
数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V
数控在线检测技术 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
一、数控机床在线检测系统的组成 数控机床在线检测系统分为两种，一种为直接调用基本宏程序，而不用计算机辅助；另一种则要自己开发宏程序库，借助于计算机辅助编程系统，随时生成检测程序，然后传输到数控系统中，系统结构。 数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。硬件部分通常由以下几部分组成： (1)机床本体 机床本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。 (2)数控系统 目前数控机床一般都采用CNC数控系统，其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。计算机与其他装置之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成，中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。 (3)伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。 (4)测量系统 测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关键部分，直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头，使用测头可在加工过程中进行尺寸测量，根据测量结果自动修改加工程序，改善加工精度，使得数控机床既是加工设备，又兼具测量机的某种功能。 目前常用的雷尼绍测头，是英国雷尼绍公司的产品，如图2所示。它们用于数控车床、加工中心，数控磨床、专机等大多数数控机床上。测头按功能可分为工件检测测头和刀具测头；按信号传输方式可分为硬线连接式、感应式、光学式和无线电式；按接触形式可分为接触测量和非接触测量。用户可根据机床的具体型号选择合适的配置。 (5)计算机系统 在线检测系统利用计算机进行测量数据的采集和处理、检测数控程序的生成、检测过程的仿真及与数控机床通信等功能。在线检测系统考虑到运行目前流行的Windows和
数控机床维修举例 数控机床采用数字控制系统，能够实现多轴联动，实现三维形体的加工，加工出几何形状复杂的零件，从而备受人们的青睐。近年来随着数控机床的广泛应用，人们已经对数控技术有了相当的了解，对于一些常见的故障也能进行排除，从而提高了机床的使用率，但是对一些不常见的故障还是感到比较棘手。下面介绍笔者近年来在从事数控机床维修中遇到的几个例子，供大家参考。 大家知道，旋转编码器或光栅尺在数控机床上一般作为位置反馈元件使用，机床每次开机后都要寻找参考点，以确定机床的坐标点，即我们常说的“回零”。旋转编码器出现故障后，一般不能进行“回零”操作，会因找不到正确的参考点而报警。下面是遇到的几个特殊故障。 故障现象一一台湾产数控车床，采用FANUC-0系统，加工时刀具一接触工件即产生400#报警(即伺服报警)。 诊断与排除检查加工程序无误，检查各轴机械传动部分没有阻碍，运动灵活。诊断参数显示X轴过载，因此检查电动机各部分，但都正常，供电电压、抱闸线圈电压也正常。各部分电缆、接头也都正常。更换伺服单元、轴卡和电源单元还是无法排除故障。后来与厂家联系 更换电动机内编码器，故障排除。 故障现象二一台采用西门子SINUMERIKSYSTEM 840C的车削单元，开机后X轴回不到参考点，X轴在“回零”过程中能减速但不停，每次动作最大行程不超过40mm，直至压上硬限位，面板坐标值突变，显示值很大，同时显示“X AXIS SW LIMITSWITCH MINUS”报警。 诊断与排除检查机床内参数设置无误，电缆连线等外设没有发现故障，手动方式下机床能动作，并且能显示坐标值。机床能定位，说明光栅尺应该没坏，检查光栅尺为德国“HEIDENHAIN”产品，后经了解知道HEIDENHAIN光栅尺采用的回零方式和其他公司产品不同，为了避免在大范围内寻找参考点，将参考标记按距离编码，在光栅刻线旁增加了一个刻道，可通过两个相邻的参考标记找到基准位置，即可以在任意40mm内(或80mm内，根据光栅尺型号而有所不同)找到“零点”。将机床的护罩拆下来后，发现因使用时间过长，油雾进入光栅尺内，零点标志被遮挡，没有零点脉冲输出，致使机床找不到零点。因为该器件为免维护型，与厂家联系进行了更换，故障消除。 故障现象三一台机床不能回到正确的参考点。 诊断与排除此机床采用FANUC-0M系统，机床上没有减速撞块只有一个硬限位碰停装置，对于机床“回零”的工作原理大家都清楚，一般是轴向设定方向运动，当压下零点开关后减速，脱离零点开关后数控系统按收到的第一个零点脉冲，被定为机床参考点(具体的回零方式大致有三种)。与厂家联系后按以下方式解决了故障。开机后用手动方式将轴移到硬极限位置，消除“极限报警”后再将轴摇到离极限开关5mm 处，更改参数20、21后关机，再开机后，故障消除。 对于机床突然断电、有干扰或是误操作引起的机床故障，我们也不必按顺序进行繁琐的操作，有时只要掌握基本规律，就可以用很容易的 方式加以解决。 一般数控机床的换刀机构，都由4部分组成：刀盘推出，刀盘转动，刀盘推入，刀盘夹紧。当换刀机构发生乱刀或刀具未能定位夹紧时，可以用手动方式按上述步骤进行操作就可以恢复，但相当麻烦。事实上有时只要我们仔细观察就能发现其规律。 故障现象四刀盘转动后到位但未夹紧 诊断与排除根据机床电气原理图，查找对应的电磁阀接线，机床I/O显示表明机床的刀盘已处于到位，但未能夹紧的状态，打开电气柜找到刀盘推入的电磁阀接线，从继电器上可以看出目前处于未上电状态。找一临时线给该电磁阀迅速接一下电，解决故障。 所以对待数控机床出现的故障，我们既要考虑其通用性，又要考虑其特殊性。故障出现后两者都要考虑周全，才能准确快速地解决问题。
FANUC 0-TD数控车床编程实例 2007-04-18 21:19 如图示： O0002；O机能指定程序号。 N10 T0101； N20 S500 M03；主轴正转。 N30 G00 X45 Z2；到毛坯外。 N40 G71 U1.5 R1；与N50一起根据轮廓段组N60-N140自动分配切削参数进行粗车循环，U 为吃刀量，R为退刀量，均为半径值。 N50 G71 P60 Q140 U0.5 W0.2 F0.3；P为轮廓开始段号，Q为轮廓结束段号，U为X向精加工余量（直径值），W为Z向精加工余量 N60 G01 X18 Z0；轮廓开始。 N80 X20 Z－1； N90 Z－28； N100 X27.368 Z－45.042；点A。 N110 G03 X25.019 Z－54.286 R14；点B。 N120 G02 X26.806 Z－60.985 R6；点C。 N130 G03 X36 Z－73 R18； N140 G01 Z－85；
N150 G70 P60 Q140 S1100 F0.05； N160 G00 X50 Z60；远离工件，准备换刀。 N170 T0202；换割刀。割刀刀宽4mm N180 S200 M03；割槽时，要求低转速。 N200 G00 X22 Z－28；准备割第一刀。 N210 G01 X16 F0.03；割第一刀。 N220 G04 P1000；停留1S。 N230 G00 X22；退刀。 N240 Z－24；准备割第二刀。 N250 G01 X16 F0.03；割第二刀。 N260 G04 P1000；停留1S。 N270 G00 X22；退刀。 N280 Z－21；准备用右刀尖割倒角。 N290 G01 X16 Z－24 F0.1；用右刀尖割倒角。 N300 G00 X50； N310 Z60； N320 T0303； N330 S300 M03；降低转速以切螺纹。 N340 G00 X22 Z－23；准备切螺纹的第一线。 N350 G92 X19.2 Z3 F3；切螺纹，导程3。 N360 X18.7； N370 X18.3； N380 X18.05； N390 G00 X22 Z－24.5；准备切螺纹的第二线。 N400 G92 X19.2 Z3 F3； N410 X18.7； N420 X18.3； N430 X18.05； N440 G00 X50； N450 Z60； N470 T0202； N480 S200 M03； N490 G00 X38 Z－84；准备割断。 N500 G01 X0 F0.03；割断。 N520 G00 X50； N525 Z0；停在工件右端面，方便第二个工件的加工。N530 M05； N540 M30；返回程序头 O0235； N1T0101； N2G00X40.0Z0； N3M03S800 N4G71U2.0R0.5； N5G71P6Q12X0.5Z10.0F10；
数控机床维修技术及维修实例 最近几年，随着电子自动化技术的应用和发展，数控技术的应用范围越来越广阔，以微处理器为基础，以大规模集成电路为主要标志的数控设备已经在我国数控机床生产领域大量生产和应用，这些设备的发明和应用为机械制造行业的发展创造了便利条件，并且极大的提升了机械企业的经济效益。但同时由于这些设备的复杂性和先进性，智能化水平较高，设备出现故障之后需要我们采用科学合理的维修手段和方法。数控机床维修技术合理与否不仅是保证设备正常运行的重要前提，同时还对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。本文主要结合实际情况，就數控机床维修技术进行了简单的论述，然后分析了两起具体的维修案例，希望通过本次研究对更好积累相关维修经验有一定助益。 标签：数控机床维修技术实例 数控机床是现代化高科技产品，其是微电子技术，自动化技术、计算机技术、智能化技术的综合体。由于数控机床在运行过程中具有技术先进性、结构的复杂性和智能化高的特点，在对数控机床维修过程中，维修技术、维修理论和手段方面都和传统机床维修有着很大的区别，面对这种现状，就需要维修人员进步时代发展进程，掌握先进的维修技术原理和故障检测技术，保证数控机床能够稳定的运行。 一、数控机床维修技术简述 1.数控机床维修技术人员应该具备的条件 首先，强烈的责任心和良好的职业道德追求；其次，要保证有广博的学识，懂得计算机技术、互联网技术、模拟数字电路技术、自动控制电动机拖动技术、现代数控机床检测技术以及机械加工工艺方面的技术，同时还应该具备扎实的外语应用水平；再次，在正式进入工作岗位之前还应该进行专业技术培训，要全面掌握有关数控驱动技术、PLC技术原理和CNC编程技术和编程语言；最后，要熟练掌握各种检测仪器和仪表以及各种工具。 2.做好维修准备工作 现场维修是对数控机床出现的故障（主要是数控部分）进行诊断，找出故障部位，以相应的正常备件更换，使机床恢复正常运行。这过程的关键是诊断，即对系统或外围线路进行检测，确定有无故障，并对故障定位指出故障的确切位置。从整机定位到插线板，在某些场合下甚至定位到元器件。这是整个维修工作的主要部分。 3.现场故障诊断 首先，初步诊断。当故障现场资料比较全面时可以通过资料分析判断故障的
数控机床维修案例及分析 林天极、管明炎 摘要：随着我公司生产的发展， 数控设备日益增多；介于航天企业的生产特性，所配备 的数控设备种类多、 数控系统不统一，这就给公司数控设备的日常维护带来不便； 本人从事 数控设备维修工作近二十年，特选择具有代表性的数控维修案例进行分析，与大家共享。 一、数控设备的工作环境要求： 本章节：电源三相五线制、干扰的概念、抗干扰的方式、地线的布置等。通过 290P 慢 走丝线切割屏幕抖动问题的解决，阐述抗干扰在数控设备中的意义。 我国标准的工业用电源是 380V ,频率50HZ 这是数控机床普遍要使用的电源。 动力电源必须经过稳压，其变化范围在 380 ± 10%之内，稳压电源最好使用净化稳压电 源、车间一个区用一只， 容量合适，动力线按6A/MM 计算，在布线时必须考虑地线并按三相 五线制布线。充分考虑抗干扰。 为保证数控机床电气控制系统的可靠性， 避免故障的发生，除数控系统本身在电气设计 要对干扰源进行抑制外，在使用上也要考虑提高抗干扰能力和防干扰措施。 数控系统的控制过程是实时处理信息的过程， 内、外部的干扰都会破坏整个系统的稳定 性，因此干扰是影响数控机床系统可靠性的主要问题。 干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到一定程度， 噪声信号影响到系统政策工作这 一物理现象。 案例：一台S-188数控车削中心，开机后机床不能启动，无报警型号。 如图是S-188数控车削中心启动电气图， 二、数控设备电源故障： 不同国家所用的工业用电的电压是不同的， 欧洲国家一般用电为 AC400V ,由于欧洲国 家的电网相当稳定，因此在设计电源部分时就没有过多地关注电源的工作环境问题， 这样一 来从欧洲进口的数控设备，如果配搭的是西门子或海德汉数控系统，工作在我国 AC380V 工业电的情况下，其电源部分就容易出故障。 其故障主要有二大类：1、是功率模块损坏：2、 是继电器触点冷焊。 具体维修案例如下： 1、电源单元内部短路的故障诊断 故障现象：哈莫600U 五轴加工中心，配西门子数控 611U 电源、海德汉530数控系统 ,
数控机床在线监测技术 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
数控机床在线监测技术 数控机床是现代高科技发展的产物，每当一批零件开始加工时，有大量的检测需要完成，包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。目前完成这些检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线检测。在线检测也称实时检测，是在加工的过程中实时对刀具进行检测，并依据检测的结果做出相应的处理。在线检测是一种基于计算机自动控制的检测技术，其检测过程由数控程序来控制。闭环在线检测的优点是：能够保证数控机床精度，扩大数控机床功能，改善数控机床性能，提高数控机床效率。 一、数控机床在线检测系统的组成 数控机床在线检测系统分为两种，一种为直接调用基本宏程序，而不用计算机辅助；另一种则要自己开发宏程序库，借助于计算机辅助编程系统，随时生成检测程序，然后传输到数控系统中，系统结构如图1所示。 图1 计算机辅助在线检测系统组成 数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。硬件部分通常由以下几部分组成： (1)机床本体 机床本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。 (2)数控系统
目前数控机床一般都采用CNC数控系统，其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床 各种控制功能都通过程序来实现。计算机与其他装置之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成，中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。 (3)伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。 (4)测量系统 测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关 键部分，直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头，使用测头可在加工过程中进行尺寸测量，根据测量结果自动修改加工程序，改善加工精度，使得数控机床既是加工设备，又兼具测量机的某种功能。 目前常用的雷尼绍测头，是英国雷尼绍公司的产品，如图2所示。它们用于数控车床、加工中 心，数控磨床、专机等大多数数控机床上。测头按功能可分为工件检测测头和刀具测头；按信号传输方式可分为硬线连接式、感应式、光学式和无线电式；按接触形式可分为接触测量和非接触测量。用户可根据机床的具体型号选择合适的配置。
数控机床的维修实例 我厂于2000 年购进沈阳数控机床厂CK3263 数控车床。床身为斜床身, 配日本FANUC OT 系统, 转塔选用的是意大利BARFFADI TOE320(12 工位) 。使用过程中, 有时也出现一些故障, 多半是外围电路如接触器、电磁阀、限位开关等。使用情况总的来说比较好。 我厂数控设备较多, 有加工中心、数控镜床、数控车床, 选配有西门子的840D 、810D 数控系统、大森数控系统等。我们在操作和维修上述数控系统的数控机床时, 如查找故障时, 只是显示I/0 的“０“或“1“状态, 查看某些状态需写人或翻页使用起来不大方便。而FANUC 数控系统操作方便, 编程、对刀、查找故障较为实用。尤其是该系统配备了PLC 梯形图的动态显示功能, 可迅速分析机床故障的原因和查找故障点。另外FANUC 数控系统还具有强大的诊断功能, 可通过自我诊断机床参数DGN 上的信息, 能很具体判断所发生故障类型, 从而采取相应的措施, 及时修复机床。以下是笔者应用FANUC 数控系统功能在现场维修的实例。 故障现象一CRT 显示414# 报警。报警信息为: SERVO ALARM:X －－－AXIS DETECTION SYSTEM ERROR 同时, 伺服驱动单元的LED报警显示码为[8] 点亮。 故障分析与处理通过查看FANUC O 系统维修说明书可知:414# 报警为“X 轴的伺服系统异常, 当错误的信息输出至DGN0720 时, 伺服系统报警”。根据报警显示内容, 用机床自我诊断功能检查机床参数DGN072 上的信息, 发现第4 位为“1”，而正常情况下该位应为“0”。现该位由“0”变为“1”则为异常电流报警, 同时伺服驱动单元LED 报警显示码为[8]点亮, 也表示该伺服轴过电流报警。检查伺服驱动器模块, 用万用表测得电源输入端阻抗只有6Ω, 低于正常值, 因而可判断该轴伺服驱动单元模块损坏。更换后正常。 故障现象二转塔刀架在换刀过程时出现2011# 、2014# 报警。 故障分析与处理查看电气使用说明书可知:2011# 报警表示转塔有故障,2014# 报警指转塔未卡紧。可能是由于精定位时接近开关未发出信号, 电磁铁不能锁紧。利用FANUC 系统具有的PLC 梯形图动态显示功能, 发现精定位接近开关X0021.2 未亮( 没有接通) 。拆下此开关并检查, 通断正常。估计是接近开关与感应块的距离不当造成的。调整两者的距离使它们保持适当的距离0.8mm, 再查看X0021.2 信号通断正常, 转塔刀架能正常使用。
论文： 数控机床宏程序编程的技巧和实例 西北工业集团有限公司 白锋刚 2018年8月11日 前言 随着工业技术的飞速发展，产品形状越来越复杂，精度要求越来越高，产品更新换代越来越快，传统的设备已不能适应新要求。现在我国的制造业中已广泛地应用了数控车床、数控铣床、加工中心机床、数控磨床等数控机床。这些先进设备的加工过程都需要由程序来控制，需要由拥有高技能的人来操作。要发挥数控机床的高精度、高效率和高柔性，就要求操作人员具有优秀的编程能力。 常用的编程方法有手工编程和计算机编程。计算机编程的应用已非常广泛。与手工编程比较，在复杂曲面和型腔零件编程时效率高、 质量好。因此，许多人认为手工编程已不再重要，特别是比较难的宏程序编程也不再需要。只须了解一些基本的编程规则就可以了。这样的想法并不能全面。因为，计算机编程也有许多不足：1、程序数据量大，传输费时。2、修改或调整刀具补偿需要重新后置输出。 3、打刀或其他原因造成的断点时，很难及时复位。 手工编程是基础能力，是数控机床操作编程人员必须掌握的一种编程方法。手工编程能力是计算机编程的基础，是刀具轨迹设计
，轨迹修改，以及进行后置处理设计的依据。实践证明，手工编程能力强的人在计算机编程中才能速度快，程序质量高。 在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理使程序具有特殊功能，这种有变量的程序叫宏程序。宏程序是数控系统厂家面向客户提供的的二次开发工具，是数控机床编程的最高级手工方式。合理有效的利用这个工具将极大地提升机床的加工能力。 作为一名从事数控车床、数控铣床、加工中心机床操作编程二十多年的技师，在平时的工作中，常常用宏程序来解决生产中的难题，因此对宏程序的编程使用积累了一些经验。在传授指导徒弟和与同事探讨中，总结了许多学习编制宏程序应注意的要点。有关宏编程的基础知识在许多书籍中讲过，我们在这里主要通过实例从编制技巧、要点上和大家讨论。 一、非圆曲面类的宏程序的编程技巧 1、非圆曲面可以分为两类； <1）、方程曲面，是可以用方程描述其零件轮廓的曲面的。如 抛物线、椭圆、双曲线、渐开线、摆线等。这种曲线可以用先求节点，再用线段或圆弧逼近的方式。以足够的轮廓精度加工出零件。选取的节点数目越多，轮廓的精度越高。然而节点的增多，用普通手工编程则计算量就会增加的非常大，数控程序也非常大，程序复杂也容易出错。不易调试。即使用计算机辅助编程，其数据传输量也非常大。而且调整尺寸补偿也很不方便。这时就显出宏程序的优势了，常常只须二、三十句就可以编好程序。而且理论上还可以根
数控机床在线检测系统 数控机床是现代高科技发展的产物，每当一批零件开始加工时，有大量的检测需要完成，包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。目前完成这些检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线检测。在线检测也称实时检测，是在加工的过程中实时对刀具进行检测，并依据检测的结果做出相应的处理。在线检测是一种基于计算机自动控制的检测技术，其检测过程由数控程序来控制。闭环在线检测的优点是：能够保证数控机床精度，扩大数控机床功能，改善数控机床性能，提高数控机床效率。 一、数控机床在线检测系统的组成 数控机床在线检测系统分为两种，一种为直接调用基本宏程序，而不用计算机辅助；另一种则要自己开发宏程序库，借助于计算机辅助编程系统，随时生成检测程序，然后传输到数控系统中。 数控机床的在线检测系统由软件和硬件组成。硬件部分通常由以下几部分组成： (1)机床本体 机床本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。 (2)数控系统 目前数控机床一般都采用CNC数控系统，其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。计算机与其他装置之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。CNC系统一般由中央处理存储器和输入输出接口组成，中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。 (3)伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。 (4)测量系统 测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关键部分，直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头，使用测头可在加工过程中进行尺寸测量，根据测量结果自动修改加工程序，改善加工精度，使得数控机床既是加工设备，又兼具测量机的某种功能。 目前常用的雷尼绍测头，是英国雷尼绍公司的产品，它们用于数控车床、加工中心，数控磨床、专机等大多数数控机床上。测头按功能可分为工件检测测头和刀具测头；按信号传输方式可分为硬线连接式、感应式、光学式和无线电式；按接触形式可分为接触测量和非接触测量。用户可根据机床的具体型号选择合适的配置。 (5)计算机系统 在线检测系统利用计算机进行测量数据的采集和处理、检测数控程序的生成、检测过程的仿真及与数控机床通信等功能。在线检测系统考虑到运行目前流行的Windows和CAD/CAM/CAPP/CAM以及VC++等软件，以及减少测量结果的分析和计算时间，一般采用Pentium级别以上的计算机。