1 故障现象

       W200HD是武钢公司于1994年从捷克进口的一台数控镗铣床，在一次使用中，发现机床无论走多远的距离，其坐标显示的距离和实际检测的距离总有一定的误差，有时达到几毫米，甚至十几毫米。这种定位误差较大的现象，使数控机床无法正常加工。

2 故障分析及处理

故障分析

       镗铣床W200HD所配的数控系统是德国西门子公司的SINUMERIK系统，它是一种中档数控系统，具有三个坐标轴联动功能，分辨率是1μm。对于这种系统，出现上述误差不正常。该系统本身具有自诊断功能，然而上述故障在显示器上没有显示出来，需要人为判断并加以排除。

       安装在机床工作台上的位置传感器(这里是光栅)将机械位移转换成数字脉冲，该脉冲送至数控系统的位置测量接口，由计数器计数，计算机以固定的时间周期对该反馈值采样，采样值与插补程序输出的结果(即当前指令位置)进行比较，得到位置误差，该误差经软件增益放大(Kc)，输出给数模转换器(D/A)，为伺服单元提供控制电压，驱动工作台向减小误差的方向移动。如果插补程序不断有进给量产生，工作台就不断地跟随该进给量运动，只有在位置误差为零时，工作台才停止在要求的位置上。由此可见，位置控制功能是由软件和硬件两部分共同实现的，软件负责位置误差和速度环给定值的计算，硬件则接受给定值数字量，进行D/A转换，为速度环提供控制电压，驱动坐标轴运动，并将机床工作台的位置反馈给数控系统。

       根据故障现象分析问题的出处。该机床是全闭环控制系统，位置传感器安装在工作台上，理论上定位误差不受丝杠间隙和螺距误差的影响。机床能够正常移动，说明机床伺服单元工作正常。在机床反馈回路中，如果反馈线断路，系统实际上变成开环，没有位置反馈，增量从命令增量中减去，跟随误差会累积得越来越大，直至溢出，使驱动装置失控，这时数控系统的自诊断功能会发挥作用，发出反馈回路断开的报警信息。综合以上分析可以看出，位置控制的硬件部分没有问题，因而故障可能出在软件部分。

       由于该机床采用全闭环位置控制系统，是直接从机床移动部件(工作台)上获得位置实际移动值，因此其检测精度不受机械传动精度的影响。要使位置环能够正常工作，必须具有正确的位置调节闭环回路。为此必须使位置测量系统的脉冲与控制装置的位置调节精度相互匹配。在该系统中有一个可设置参数MD5002(共8位)，表示反馈输入分辨率和位置控制分辨率，只有当反馈输入精度的设置和位置控制精度的设置相互匹配时，位置环才可能正确运算，使机床正常移动，在误差允许的范围内准确到达指定位置。

       在CNC系统中，定位误差的计算是以伺服