GSK980TD數控系統故障報警分析

摘要：GSK980TD為廣州數控機床廠推出的數控車床加工系統，我院現有7臺濟南一機的數控車床配備此系統。在長期的數控實訓中，該系統出現各種故障報警，本文通過運用診斷方法和具體案例對該系統出現的各種常見故障做出分析和診斷。

關鍵詞：廣數系統 診斷方法 案例分析

1 廣數系統

我院使用的是濟南第一機床廠生產的數控車床CK6136e，該機床配備廣州數控研制的GSK980TD系統，此系統是廣州數控GSK980TA 的升級產品，采用了32位高性能CPU和超大規模可編程器件FPGA，運用實時多任務控制技術和硬件插補技術，實現um級精度運動控制和PLC邏輯控制。

GSK980TD車床CNC同時具備運動控制和邏輯控制功能，可完成數控車床的二軸運動控制，還具有內置式PLC功能。根據機床的輸入、輸出控制要求編寫PLC程序（梯形圖）并下載到GSK980TD，就能實現所需的機床電氣控制要求，方便了機床電氣設計，也降低了數控機床成本。

2 診斷方法

診斷是進行數控機床維修的關鍵，可以迅速查明故障發生的原因，起到預防故障的發生和擴大的作用。實際操作中，數控機床的故障報警診斷方法有下列幾種：

①一般診斷法。首先對數控機床的機械、電氣、液壓等部分進行的檢查，主要包括檢查電源的安裝規格是否符合要求；伺服驅動、電機、輸入/輸出信號等的連接是否正確；主要電器元件，機械部件等運行是否有明顯的損壞。

②動作診斷法。主要通過觀察機床的實際加工動作，判斷機床動作不良部位，由此可以找到故障源。

③參數診斷法。通過檢測運行元件的工作狀態分析故障原因，主要有伺服進給系統，主軸驅動系統，電源模塊等部件的主要參數以及數控系統輸入輸出信號等狀態，也可以根據廣數系統中的診斷參數進行檢測。

④加工診斷法。通過實際的加工操作以及特殊的程序編制，查找故障報警的一種方法。如在MDI方式下自動執行換刀，執行G00或G90等指令進行實際運行檢測，基本能確定故障發生的具體原因。

3 案例分析

①超程報警。在長期的實訓中出現最多的是超程報警，具體可以總結為以下兩種情況。第一是在執行回參考點的操作時，X軸和Z軸的位置距離參考點行程過短造成的。以回X軸參考點為例，簡單有效的解除方法是按住超程報警按鈕，用復位鍵取消報警，將X軸移動到與回參考點方向相反并且遠離參考點的行程范圍，然后再執行回參考點操作；第二種是參考點行程擋塊松動或擋塊位置發生變化引起的報警，只要固定或重新調整擋塊就可以排除故障。以實際為例，一臺濟南一機的GSK980TD數控車床，在回零過程中X軸找不到參考點。這時仔細觀察回參考點的過程，X軸向正方向移動，直到壓到限位開關，出現減速現象。根據實際實訓中常見經驗，可能是行程開關出現問題，打開開關蓋子檢查發現行程開關接線頭掉了，從新連接開關后排除故障。還有一臺Z軸回參考點時向尾座移動，碰到限位開關，刀架沒有減速現象，趕緊按下急停按鈕，發現不起作用，按下復位按鈕后刀架停下。檢查急停按鈕，發現損壞，更換急停按鈕后，故障排除。

②刀架故障。在實訓過程中，一臺廣數系統的車床在使用G90加工工件時，外圓車刀加工外圓時出現撞刀現象，按“復位”鍵后把刀退出工件。首先檢查刀具有沒裝夾牢固，檢查確定刀具安裝到位；其次檢查加工背吃刀量是否過大，查看程序，屬于正常加工范圍內；由于在加工中出現撞刀現象，檢查確定加工程序編寫正確；一時查找不出原因。于是將重新裝夾工件進行試加工，運行正常。可在從新連續加工幾個工件后，又出現相同的故障，檢查后故障原因始終沒有查出，只好通過電話聯系廠家專業維修人員，溝通后，分析常見刀架的故障原因，可能是刀架的機械故障。于是使用手動進行試車，移動拖板、啟動主軸、轉動刀架，就在連續手動轉動刀架時，發現刀架出現松動，在運行過程中不能自動鎖緊，判斷是刀架系統故障，但在加工運行中出現故障后并沒有顯示“報警”，可以確定是刀架機械故障。于是將刀架拆卸后發現里邊的1個彈簧定位反靠銷斷裂（數控電動四工位方刀架里邊配有4個彈簧定位反靠銷），在切削運行過程中，當背吃刀量過大或工件硬度過高時，刀架轉動到某一工位，未斷裂的彈簧定位反靠銷受力時，刀架可以自動鎖緊，刀具車削正常，當刀架轉動到某一工位，斷裂的彈簧定位銷受力過大時，刀架便不能自動鎖緊，刀具車削時便出現撞刀故障。在對刀架進行全面檢查后，刀架電器控制部分正常，應是刀架機械方面故障，通過更換掉斷裂的彈簧定位反靠銷后，安裝好刀架重新試車，故障消失，機床運行正常。

③參數報警。一臺數控車床，在回參考點的時候出現“急停報警”，面版顯示“000急停報警 ESP輸入開路”，估計是超程引起的，現在通過超程解除開關把刀架移到行程范圍內了，但報警還是解除不了，分析可能行程開關損壞，但通過檢查開關正常。于是打開參數界面，找到狀態參數，此時顯示參數為00000000，通過錄入按鈕把參數改為00110000，故障得到解除，急停報警消失。

一臺車床2個月沒有使用，當第一次打開電源后輸入轉速S600以后，主軸旋轉，但此時主軸旋轉緩慢，面板顯示實際轉速只有30轉左右，停機檢查。打開數據參數界面，找到設置主軸轉速的各參數，發現37#第一檔最高轉速，38#第二檔最高轉速，39#第三檔最高轉速及40#第四檔最高轉速參數顯示都為50，分析原因為主軸參數出現偏差。于是查找資料，通過錄入按鈕修改37#參數為910，38#參數為3000，39#參數和40#參數均為9999.錄入結束后重新輸入轉速S600，此時機床主軸旋轉正常，面板顯示輸入實際轉速，故障解決。

在長期的數控機床實訓中，對GSK980TD廣數系統的故障報警有了一定的經驗，在具體的維修中還存在著很多的不足。

參考文獻：

[1]龔仲華等.數控機床維修技術與典型實例.人民郵電出版社.2006

[2]GSK980TD數控系統使用說明書.