前言：西门子840D系统出现轮廓监控故障的主要原理是，计算机应用计算跟随误差的方式，来获取位置给定数值与具体数值相互之间的差值，从而实现轮廓监控的目的，如果差值高于设备轮廓监控允许的数值，就会引发报警，与此同时，轴按照目前设置完成的制动斜度产生相应的制动现象。由此，当前针对西门子840D系统发生轮廓监控故障的原因，进行深层次的分析以及解决，不仅能让系统在运行期间的稳定性得到保证，也能推动机械行业实现更好地发展。
1 系统轮廓监控的概述
为了让监控系统在转速发生变化的时候不出现响应，允许将公差带应用在轮廓偏差的范围之内。如若高于公差带允许的具体数值，就会自动出现报警现象，进给轴随之停止工作。轮廓监控主要适合应用在位置调节的主轴以及进给轴中，在位置调控的运行状态下，轮廓监控会一直维持有效。
2 西门子840D系统出现轮廓监控故障的具体分析
2.1 机床Y轴轮廓监控报警系统故障的分析
2.1.1 故障现象
机床在具体开展加工作业时，液压和伺服机在驱动之后，除去Y轴之外，其他的轴全都能够正常进行工作。在自动模式、手动输入两种模式之下，Y轴点动、自动没有办法回到参考点时，就会发生轮廓报警现象，Y轴就会被自动锁死，从而不会发生动作。
2.1.2 故障原因
Y轴轮廓报警主要是因为，网络计算机所计算出的具体数值，与机床具体数值二者之间的差值，高于机床规定数值，从而导致Y轴被锁死，无法产生任何动作。对于此种现象来说，需要从电气、机械、参数三个层面，对故障出现的原因进行具体解决。
2.1.2.1 机床参数设置不够合理，发生错误或者丢失的状况
第一，公差带的轮廓监控；第二，伺服增益的系数；第三，轴加速度。
2.1.2.2 机械故障
因为导轨及丝杠的润滑性能相对较差，抑或是转动系统出现故障，导致轴在运行环节遭遇较大的阻力，而给定数值与具体检测数值二者之间出现较大误差，从而出现报警现象。
2.1.2.3 电气故障
电气故障主要可以划分成伺服电机故障、轴驱动器故障、Y轴抱闸控制的电路故障、电源模块故障。
2.1.3 故障分析以及解决
2.1.3.1 对参数进行检查，然后与出厂参数表格相互之间进行比对，看参数有无出现变化。
2.1.3.2 检查丝杠、Y轴导轨的润滑性能是否正常，有没有出现较为明显的擦痕。如果没有明显擦痕，就表示不是机械故障。
2.1.3.3 通过交换法、排除法相互结合的方式，对故障原因进行确定以及解决。
2.2 机械系统的故障分析
数控机床在具体工作期间，由于涡轮涡杆的传动系统丝杠螺母副、润滑导轨、静压导轨等诸多系统层面的原因，致使轴在运动环节形成较大的阻力或者间隙，导致位控元件中所检测出的具体数值，高于轮廓监控的设计数值，最终监控系统发出报警现象。主要可以从如下层面对其进行检查以及解决：
1.检查机械部件中的润滑情况是否良好，如果润滑油的黏度发生改变或者颜色变黑，就需要及时对部件进行更换处理。与此同时，对于润滑压力进行有效检查，如果压力过低或者过高，需要对阀门进行调整，或者直接更换滤网。
2.认真查验到导轨表面，查看是否存在滑伤或者过度磨损的迹象，如果有磨损现象存在，需要对其进行研磨，以便更好的契合各个部件在润滑环节所需要的正常压力数值。
3.对操控面板上的驱动服务菜单进行观测，查看负载电流数值是否过大或者过小。在没有开展轴进、加工切削的状况下，电机中的电流数值正常情况下为额定电流的4%。开展轴进、加工切削工作时，电机中的电流数值为额定电流的19%。如若电机中的电流数值超过额定电流的21%，轮廓监控系统会自动发出报警。如果是由于机械层面的原因所导致的故障，就需要对机械进行及时调控，让负载中的工作电流可以维持稳定。
4.对测量元件进行检查，比如支架、读数头的固定状况，或者光栅尺的外壳有没有出现变形松动的现象，如果有，可以通过对垂直度、平行度进行矫正的方法予以解决[1]。
2.3 电气系统的故障分析
1.私服电机自身装配了抱闸装备，而轴在使能状态下，抱闸装备如果没有及时打开，就有可能出现系统报警。就需要对电器的抱闸装备进行检查，然后对其进行有针对性地调控。
2.对实际位置进行检测，如果光栅尺单元、编码器发生故障问题，比如，光栅尺、读数头、编码系统出现较为严重的污染现象，就需要具体进行清洗，如果没有办法对其进行合理解决，就需要及时更换。
3.光栅尺、编码器所用到的信号出现电缆故障，比如绝缘下降或破损等情况出现，就需要及时对电缆线进行有效更换。如果是因为外界出现干扰源，就需要及时对信号干扰源进行有效排除。如果是因为接头出现接触不良或松动的现象，就需要及时对其进行紧固，让连接的可靠性得到有效保证。
4.轴驱动器的轴卡板发生故障时，需要及时对轴卡板或者接口展开修复工作，如果无法修复就需要及时更换。
5.伺服电机自身的稳定性，对电机自身的绝缘状况进行有效检查，通常情况下标准是绕组绝缘电机在运行环节为100MΩ，并对绕组的对称性进行检查，阻值通常情况下为2~3欧姆的范围。对动力驱动线路自身的绝缘性能进行查验，看其性能是否良好，正常情况下标准是相间、相对地相互之间的绝缘要保持对称，并且高于10MΩ[2]。
2.4 参数问题分析
1.轮廓监控允差带参数的主要标准数值是1.0，在设备加工环节可以在不影响精度的情况下对其进行修改。
2.位置控制器的增益参数，此参数存在的主要原因是，为了获取较为合适的闭环增益，标准数值是1.0。参数因子的设定数值有一定的限制，主要是为了防止位置控制器出现震荡的现象，一般情况下都是在设备运行环节开展，并确保不会引起设备发生震荡的状况，尽量设计出较大的数值。
3.轴加速度参数数值，此数值能够对设定数值进行有效地降低处理。
4.位置控制方式加速度参数，针对此参数可以展开科学合理的调节。比如，对主轴程序进行执行期间，如果出现轮廓报警的状况，需要尽量降低设定数值，只要确保数值不是0就可以。
需要注意的一点是，所有参数只要进行修改，就必须做好相应的记录，工作参数每一次修改之后，都需要对设备在运行中的具体状况进行有效观测，有些时候还需要对一些个别参数进行修改，有时则需要展开综合性的修改才能更好地解决故障问题[3]。
结束语：综上所述，通过针对西门子840D系统在监控轮廓层面出现的诸多故障进行分析以及研究，可以更好地确定故障点以及故障原因，并采取多种不同的方式对其进行诊断以及解决，从而让系统在运行期间的稳定性得到有效保证。
参考文献：
[1]刘海涛,王耀伟.西门子840D数控系统轮廓监控故障原因及排除[J].设备管理与维修,2019(02):71.
[2]梅斌浩,徐照,王虎.西门子840D数控系统轮廓监控故障分析与处理[J].铁道机车车辆工人,2012(05):52.
[3]罗兴华.840D数控系统轮廓误差报警及处理方法[J].制造技术与机床,2012(07):177.
简介：凌小增，1983年8月，男，汉，河南郑州，助理工程师，大专 数控机床维修。