張 禹

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110024）

·維護(hù)與修理·

FIDIA C20數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床實(shí)用維修方法應(yīng)用

張 禹

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110024）

介紹了FIDIA C20數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)典型故障的幾種實(shí)用診斷、維修方法做出介紹，并提出了幾點(diǎn)見(jiàn)解及注意事事項(xiàng)，從而提高設(shè)備維修的效率，效果良好。

FIDIA C20機(jī)床；數(shù)控；維修

一、FIDIA C20數(shù)控系統(tǒng)維修特點(diǎn)

意大利FIDIA C20數(shù)控系統(tǒng)是一種全數(shù)字化數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)以較好的加工精度性和較優(yōu)的性價(jià)比，近幾年在我國(guó)的數(shù)控機(jī)床行業(yè)廣泛應(yīng)用。FIDIA C20系統(tǒng)軟件的運(yùn)行環(huán)境是基于微軟的windows平臺(tái)上，所使用的編程語(yǔ)言AUCOL，作為意大利FIDIA C20公司的PLC內(nèi)置語(yǔ)言語(yǔ)句量大，同時(shí)它是一種操作二進(jìn)制變量的FIDIA C20專門(mén)產(chǎn)品，相對(duì)于西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放性較好，具有一定的獨(dú)特性。

二、典型常見(jiàn)故障的診斷方法與維修辦法

1.利用機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)部信息記錄進(jìn)行故障診斷

一般數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)在操作面板上給出故障信號(hào)和相應(yīng)的信息。通常系統(tǒng)的操作手冊(cè)或調(diào)整手冊(cè)中都有詳細(xì)的報(bào)警內(nèi)容和處理方法。同時(shí)可以利用操作面板或編程器根據(jù)電路圖和PLC 程序, 查出相應(yīng)的信號(hào)狀態(tài), 按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理，F(xiàn)IDIA C20統(tǒng)也都具備上特點(diǎn)。但FIDIA C20統(tǒng)有更優(yōu)于西門(mén)子與法拉克及其他數(shù)系統(tǒng)之處就是它具有非常全面的系統(tǒng)信息記錄功能。它的信息按時(shí)間順序排列顯示，CNC的信息被按時(shí)序記錄在硬盤(pán)的C： FIDIAPR OGR AM中文件LOGFILE.CNC中，該文件包含一周以來(lái)的信息，在新一周開(kāi)始時(shí)一個(gè)新的LOGFILE.CNC文件被生成而上一周的文件被重新命名LOGFILE.OLD,以前的LOGFILE.OLD文件將被自動(dòng)刪除或重新命名為L(zhǎng)OGFILE.NNN（NNN）是一個(gè)前進(jìn)數(shù)字如001 002 ......它的內(nèi)容非常全面，甚至連系統(tǒng)的啟動(dòng)，關(guān)機(jī)，及對(duì)機(jī)床的各項(xiàng)操作，運(yùn)行過(guò)什么指令，系統(tǒng)自身有什么故障等等情況都可以自己記錄下來(lái)。許多無(wú)處入手的故障，診斷時(shí)維修者往往也可以通過(guò)閱讀這些信息記錄來(lái)快速方便的從中找出蛛絲馬跡。有些報(bào)警，F(xiàn)IDIA時(shí)刻記錄自身情況。這個(gè)文件可以用記事本打開(kāi)也可以在用戶界面中點(diǎn)選一條后按F1鍵將會(huì)顯示在線幫助窗口。

例1：一臺(tái)GMC50160MR數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床停機(jī)，按上面的方法查閱記錄，很快發(fā)現(xiàn)有幾條信息是:17226 11:31:40 FFD_724 DR IVEN.1 FAT AL ALAR M [T IME 18/9/2010 ]:[ALM_SINC OS_ENC_ER R]:MOT OR ENCODER SINCOS VALUE NOT COMPAT IABLE 17230 11:31:40 FCN_067 SPINDLE 1 T DLT M CLR ER R OR

這是電機(jī)編碼器有故障的報(bào)警，后經(jīng)更換新的編碼器故障解除。在FIDIA“ws32”信息框中可以看到關(guān)于該事件的詳細(xì)說(shuō)明：事件發(fā)生的時(shí)間，（ID）代號(hào)和事件號(hào)、類型和根據(jù)事件。選中這條信息按F1還可打開(kāi)事件幫助信息窗口。利用這種方法在實(shí)際維修工作中是十分迅速有效的。維修人員應(yīng)當(dāng)充分熟悉系統(tǒng)的自診斷功能的對(duì)一些特殊非日常系統(tǒng)問(wèn)題找到線索，這樣就會(huì)少走彎路，較快排除故障。

2.利用FIDIA系統(tǒng)的初始化法進(jìn)行故障的排除

一般情況下,由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,往往是由于系統(tǒng)通訊不當(dāng)，車(chē)間強(qiáng)電干攏，使信號(hào)不穩(wěn)。如遇到這種情況，一般的數(shù)控系統(tǒng)如西門(mén)子，歐姆龍等系統(tǒng)可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源就可完成數(shù)據(jù)的重新裝載清除故障,而FIDIA系統(tǒng)有時(shí)只用這種一般性復(fù)位是不夠的，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，有些故障重啟之后仍需要進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)重新進(jìn)一步加載初始化。例2：一臺(tái) FIDIA C20系統(tǒng)的數(shù)控龍門(mén)鏜銑床出現(xiàn)報(bào)警：

F F D_009 D R IV E N.1 D SP_H A N D L E R IN T E R N A L E R R O R:F D D F IL E D BU S T R X ER R OR

F F D_009 D R I V E N.X D S P_H A N D E R INT ER NAL ER R OR:FFB BUS DET ECT ED R EST FDD NEEDED

ELX_032 CONT R LLER LUX 00/01 NO MOR E R UNNING

ELX_002 ND DIGIT AL INPUT ON LUX 01.10

FCN_379 FAILED T O INIT ILEZE T HE INPUT BIT

從信息來(lái)看均為FFB總線故障所至。這條總線是整個(gè)FIDIA系統(tǒng)的中樞神精，但檢查擦試完FFB總線后并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么線路故障，接口也正常，線路恢復(fù)好后故障依舊。沒(méi)有他法，決定對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化后，故障解除。具體做法如下。

（1）按下機(jī)床急停開(kāi)關(guān)，在數(shù)控系統(tǒng)界面中點(diǎn)擊“Options”→“Logon”，出現(xiàn)“Enter Password”的對(duì)話框（圖1），將當(dāng)前的年+月+日的值輸入，如2016年1月10日，2016+01+10=2027，即將值2027輸入。如果密碼正確，則豎軟鍵菜單中“SER VICE”顏色灰變黑，激活服務(wù)區(qū)域。圖1為進(jìn)入服務(wù)區(qū)方法。

圖1

（2）點(diǎn)擊豎軟鍵菜單中的“SER VICE”，在橫軟鍵菜單中選擇“INIT”（圖2）。選擇“INIT LOAD”，回車(chē)。對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行初始化加載。通過(guò)初始化加載報(bào)警清除，機(jī)床恢復(fù)正常。

圖2

3. 利用參數(shù)修改解決機(jī)床運(yùn)行約束條件

在數(shù)控機(jī)床維修中，有些參數(shù)要根據(jù)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行必要的修正來(lái)調(diào)整機(jī)床，用這種方法在維修時(shí)相配合是十分有效的。

例3：以一臺(tái)GMC4080WMH龍門(mén)移動(dòng)式數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床為例，此類機(jī)床的設(shè)計(jì)思想是通電后首先需要各軸能回零之后方可運(yùn)行其他指令來(lái)控制機(jī)床完成各種動(dòng)作。這臺(tái)機(jī)床起動(dòng)后主軸不在檔位，機(jī)床無(wú)法運(yùn)行所有指令（包括回零指令），這就需要查找解決辦法，經(jīng)查應(yīng)與回零參數(shù)有關(guān)：AX SZPR軸回零優(yōu)先級(jí)。執(zhí)行回零時(shí)，優(yōu)先級(jí)按如下所述確定。

有效值：0為軸可選擇回零。N（N值＞0）為機(jī)床重新上電，裝載CNC系統(tǒng)或急停之后，軸必須執(zhí)行回零操作。N值確定回零操作的優(yōu)先級(jí)。如果各個(gè)軸的N值不同，最高優(yōu)先級(jí)的軸首先被移動(dòng)，然后下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的軸被移動(dòng)，依此類推。同等優(yōu)先級(jí)（相同N值）的軸可同時(shí)回零。如為-1軸不用執(zhí)行回零操作。此值被用在不用回零的軸（例如軸的行程非常短）。

具體的操作步驟是：

（1）按下機(jī)床急停開(kāi)關(guān)，選擇“SER VICE”→“AX IST ABLE”→“ZER OCY CLE”。

（2）ZER OCY CLE將X M Y M ZM AM對(duì)應(yīng)數(shù)值全置為0，接著就可以通過(guò)運(yùn)行M3S2將主軸掛上檔了。之后再把所有更改過(guò)的參數(shù)恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值，就可按正常操作回原點(diǎn)恢復(fù)正常的工作了。

三、銑頭非頭庫(kù)位置手動(dòng)抓銑頭

數(shù)控龍門(mén)銑床在設(shè)計(jì)調(diào)試安裝后已經(jīng)具有自動(dòng)換銑頭功能。即便主軸上沒(méi)有銑頭也可以通過(guò)運(yùn)行主軸無(wú)銑頭找抓銑頭指令進(jìn)行自動(dòng)找到頭庫(kù)中對(duì)應(yīng)坐標(biāo)位置的銑頭將其抓起。但在實(shí)際維修中往往需要銑頭不在頭庫(kù)中，而是要求在龍門(mén)銑主軸動(dòng)作的任意位置，手動(dòng)抓上銑頭，這就給工作帶來(lái)些難度。

例4：一臺(tái)GMC50160MR 3型號(hào)的機(jī)床，機(jī)械上銑頭本身出現(xiàn)故障嚴(yán)重且銑頭無(wú)法送回頭庫(kù)，銑頭還得必順卸下進(jìn)行維修，修好后需要維修人員手動(dòng)再把這個(gè)銑頭通過(guò)手動(dòng)操作抓上，這就給維修工作帶來(lái)一些難度。具體的操作方法如下。

（1）在放松銑頭下來(lái)前，最好在拆下的頭的主軸與滑枕相交可見(jiàn)位置下邊沿處劃一個(gè)標(biāo)記，以知道主軸下面正常下落到何處正好與銑頭上面貼合，為以后抓頭做好準(zhǔn)備，之后再將要修的銑頭松下來(lái)。由于是銑頭分度時(shí)出現(xiàn)了故障，所以銑頭硬卸下來(lái)時(shí)銑頭的定向鍵將不是零度，可能是任意角度，而且重新抓的銑頭往往是被修理送回來(lái)的頭，它的凹槽的方向不一定是零度位置。所以抓頭前要記得將主軸開(kāi)至要抓銑頭的正上方，且主軸上的凸定位鍵與銑頭上面的凹鍵在同一個(gè)垂直面上，使以后向下抓頭時(shí)能正好對(duì)準(zhǔn)插入的位置。如果定位不準(zhǔn)，就進(jìn)不到凹鍵中反而頂在槽外面，造成不必要的機(jī)床報(bào)警或硬件損壞，所以需要維修人員留意這個(gè)事項(xiàng)。

（2）利用FIDIA C20系統(tǒng)所使用的編程語(yǔ)言AUCOL觀察PLC中各變量的情況。在當(dāng)運(yùn)行指令M57松開(kāi)主軸下的四爪執(zhí)行后觀查到位情況，因?yàn)閷?duì)于有些類機(jī)床設(shè)計(jì)后不可能所有動(dòng)作都有反饋到到位的按鈕指示情況，所以還需要查看抓爪松開(kāi)到位的信號(hào)狀態(tài)DIHCIN應(yīng)為0，只有松開(kāi)的爪子松開(kāi)到位，才能為下落到銑頭面內(nèi)為抓銑頭作好準(zhǔn)備。

（3）抓頭前的下落最好用手輪手動(dòng)調(diào)整，這就要求操作者有一定的細(xì)心與耐力，如果銑頭平面與主軸底面不在同一水平面，主軸上的的四個(gè)爪子將不能同時(shí)抓住銑頭，我們可以用塞尺將銑頭在工作臺(tái)面上與主軸底面找平對(duì)正，使銑頭與主軸垂直方向與水平方向一點(diǎn)點(diǎn)的對(duì)正找準(zhǔn)后向下開(kāi)，當(dāng)下落到眼睛看不到且估計(jì)快要碰到銑頭時(shí)（拆頭前劃好的標(biāo)記處近2mm的位置處）放慢倍率打到極慢下落主軸，同時(shí)通過(guò)ALT+S 調(diào)出 search object鍵入FDUCUR R PER C，聚精會(huì)神的觀察Z軸的電流大小數(shù)值變化情況，如果這段下行的過(guò)程中突然數(shù)值急劇攀升，說(shuō)明Z軸已經(jīng)接合到一起了，就得馬上停止向下開(kāi)動(dòng)Z軸，此時(shí)可以進(jìn)行抓銑頭了。

（4）這時(shí)運(yùn)行M58夾銑頭指令抓銑頭，而且是運(yùn)行前仍要事先調(diào)出AUC OL編程語(yǔ)言運(yùn)行的PLC信號(hào)界面,看夾頭閥DUHC P應(yīng)由0變?yōu)?，夾頭壓力DIHC P應(yīng)由0變?yōu)?的變化是否都正常。如果不觀察這些，只看銑頭夾緊到位信號(hào)DIHC IN為1，情況很可能是銑頭沒(méi)有真被抓住，而是這種因手動(dòng)主軸與銑頭硬頂上使得夾緊到位信號(hào)為1的特殊情況下的“假到位”。如果信號(hào)變化正常，就可以將滑枕微向上開(kāi)動(dòng)銑頭也一起抓起，至此手動(dòng)抓頭才成功完成。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)介紹實(shí)際工作中FIDIA C20數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床的故障分析診斷及處理過(guò)程，將FIDIA數(shù)控系統(tǒng)不同于其他數(shù)控系統(tǒng)的維修方法進(jìn)行論述，并通過(guò)實(shí)例詳細(xì)的介紹了FIDIA系統(tǒng)在改參數(shù)，初始化，查信息記錄等實(shí)用的具體的操作方法，并對(duì)銑頭不在頭庫(kù)任意位置抓頭這一較有難度的維修操作過(guò)程中的細(xì)節(jié)方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行描述，僅供參考。

[1]明先承.參數(shù)修改法在FIDIA系統(tǒng)加工中心維修中的應(yīng)用.設(shè)備管理與維修.2013.

[2]鄧三鵬.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.北京.國(guó)防工業(yè)出版社.2009.

[3]林宇峰.淺談數(shù)控機(jī)床維護(hù)與故障排除.新技術(shù)新工藝.2005.

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1671-0711（2016）05-0044-03