数控设备不能正常执行程序的原因及故障排除

数控设备不能正常执行程序的原因及故障排除
0 引言
数控设备都是由控制系统通过程序来控制执行装置自动完成加工过程的，数控机床常见的故障包括编制好的程序不执行或执行时出现异常，这些故障的原因是多方面的，应该根据不同情况分别处理。

笔者在多年的维修实践中多次遇到这类故障，现将心得体会介绍如下，以供参考。

1 数控设备正常执行加工程序的条件
要想找到数控设备不能正常执行加工程序的原因，首先应该明白数控设备能正常执行加工程序时应具备的条件。

1.1 设备本身正常
正常的数控设备通常应满足以下3方面的要求：
(1)控制装置线路正常。

这是数控设备正常执行程序的首要条件，具体包括：数控系统及伺服系统无故障；电气元器件齐全完好，规格符合图纸规定；熔断器熔芯选配合适；空气开关电流整定正常；时间继电器设定正确；电器连线正确规范，无接触不良现象；无电磁干扰等。

(2)控制信号满足要求。

机床上电并进入自动方式后，执行加工程序所要求的信号必须存在，如正常的温度、压力、流量信号；表示各辅助装置状态正常的信号；回参考点过程已完成的信号等。

而影响程序执行的信号则不得存在，如行程限位开关有效信号、位移禁止信号、辅助装置动作连锁信号、各种形式的报警信号等。

(3)有关数据设定正确。

数控设备参数是数控系统所用软件的外在装置，是数控系统软件中的一种关键值，是经过一系列试验、调整而获得的重要数据。

它的数值选择直接影响数控设备的正常工作。

数控设备参数的改变或丢失都会引起故障，尤其是软件故障大多数都与参数有关。

在维修中当发现参数异常时首先要进行的工作就是数据的检查和恢复，这样往往可以少走弯路，避免因拆卸机床而引发的许多麻烦，提高故障诊断的准确度。

1.2 加工程序无误
一旦加工程序有错误必然不能顺利执行，所以保证程序正确是正常运行的必要条件。

1.3 操作过程正确
错误的操作势必导致错误的结果，所以操作必须规范正确。

2 常用检查方法
如果正常条件得不到满足，数控设备就不会顺利执行加工程序。

然而，这些条件中涉及的因素很多，故障现场往往千头万绪，如何建立思路，迅速准确地判断故障原因就显得十分重要。

经常用到的检查方法有：重新上电故障是否消失；故障前是否有动过的地方；设备在手动方式下运行是否正常；可否正确执行M、S、T功能；在MDI方式下能否运行程序；对所有程序还是对个别程序不能运行；对所有程序块还是对个别程序块不能运行；不能正常执行时，设备状态、报警提示信息、指示灯、仪表读数等情况如何；操作是否规范正确等。

3 故障处理案例
3.1 设备本身的问题
这类情况比较常见，多数是有些条件没有满足而发生故障。

3.1.1 案例一
按下循环启动按钮，程序不启动，无报警信息提示；机床手动正常。

MDI方式下程序仍不能启动。

可能的故障原因是循环启动信号未生效。

对PLC的I/O点进行检查，按下循环启动按钮时对应输入点为“1”状态，循环停止信号为“1”状态，循环启动信号为“0”状态;通过梯形图逻辑关系检查，刀架锁紧信号为“0”，使得循环启动信号不能为“1”。

最后确认故障的原因是刀架锁紧接近开关不良，处理后正常。

能造成这种故障的原因还可能是线路问题、转接插件不良、24 V电源问题、PLC接口损坏等。

与这种故障类似的情况还有设备在循环启动信号有效的逻辑中加人了一些条件，如刀架锁紧、尾座位置、液压压力、润滑状况、防护情况等。

一旦有条件不满足，程序就不能启动。

3.1.2 案例二
执行到一固定程序段停止，无报警信息提示，机床手动正常，MDI方式下程序能启动，M,S,T功能可执行。

可能的故障原因是系统在暂停等待什么。

经检查程序段为:G95GO1X60F600LF，编人了每转进给的功能。

最后确认故障的原因是电缆断线，使主轴编码器“每转信号”丢失，导致不能进给，连通后正常。

能造成这种故障的原因还可能有转接插件不良、联轴节松动、编码器损坏等。

3.1.3 案例三
按下“循环启动”键，程序运行中止，提示错误信息:“软件限位开关生效”。

检查其他方式都正常，加工程序是运行过的合格程序，并无改动。

检查停止处的程序段为:……N80G54G90N85M3S700 N90GOX45Y49''''''。

进一步检查核对用户坐标系G54时发现，X,Y值及刀具半径单位都变成了英寸。

换算可知:Y方向49 inch=1244.6 mm，远远超过了允许的范围。

修改G54设定后正常。

3.2 操作问题
机床操作不当或者设置不当多半发生在设备投人使用初期，这时操作人员对机床不是特别熟悉;更换新的操作人员时也容易发生这类问题;不易察觉的误操作或不经意动了某些器件也会导致故障。

3.2.1 案例一
故障现象是程序不能启动。

故障原因是未回参考点，循环启动时往往会有提示，内容大致是请回参考点或未回参考点。

这种情况下只需执行回参考点操作即可排除故障。

3.2.2案例二
故障现象是机床不能启动。

故障原因是进给保持功能生效，这时往往会有提示。

这种情况下只需执行让进给保持无效的操作即可。

类似问题还有主轴禁止、机床锁住、辅助功能锁住、进给倍率为。

等。

3.3程序问题
一般说来，程序编制中的问题往往会出现在调试过程中，系统也都会给出报警，根据报警显示的信息，找出程序中的错误，改正后就可以排除故障。

正常使用的程序则很少在运行时产生报警。

3.3.1案例一
故障现象是只能循环一次，要继续加工就必须重新调用该程序。

根据编程知识判断，该故障与程序结束指令M02,M30有关。

最后确认原因是在程序结尾编人了M02，再加人M30指令即可。

需注意的是有的系统可以用参数设定此类功能。

3.3.2案例二
故障现象是执行到某一程序段停止，无报警。

停止时的指令为:M98P***L***。

怀疑故障原因与子程序有关。

最后确认原因是子程序中未编人结束符号。

类似原因还有没有返回主程序指令、子程序号不对等。

3.3.3案例三
故障现象是在西门子802D系统中选择加工程序，按下“程序启动”键后，系统显示器提示“系统不在复位状态”;按系统“复位”键后，再次按下“程序启动”键，系统显示器仍然提示“系统不在复位状态”，无法执行加工程序。

检查时MDA方式下工作正常，编人其他的加工程序进行试验，机床仍可正常运行，故障原因应在加工程序上。

最后发现加工程序名采用了中文字符，系统无法进行识别，改正后工作正常。

4 结束语
不能正常执行加工程序是数控机床较常见的问题。

根据故障的不同，应该分别加以处理，特别是由于机床本身问题引起的故障，要根据机床的工作原理及故障现象进行分析，不断总结经验，才能做到快速彻底地解决问题。