维修应用实例要点上课讲义

1、维修应用实例要点机床栅格* DECx* DECx柵格Q!I I * DECx机珠L D ECxI机床A * DECx2.数控机床返回参考点控制控制(1) 数返回控机床参考点控制原理(有档块)速度JOG+ZRN 返回参考点各謂点动PCX 编码器一转信数控机床返回参考点的PMC控制（SSCK-20数控车床）G120-7 G116.2 F148.0HX20. 7 G120.7X0. 6X21. 0G120.7 G117.2 F148. 1HX21. 1 G120.7K0.4F148. 0F148. 1F149.1 X0. 7G116.2G116. 3+XJOG-XJOGF149. 1 X0. 5G1

2、17.2G117. 3OY80. 1OY80- 2+ZJOG-2J0GZP1ZP2X20.6:+X按钮开关 X20.7-X按钮开关 X21.0: +Z按钮开关 X21.l-.-Z按钮开关 G120.7:系统回零 F148.0:X轴回零结束 F148.1:Z轴回零结束 F149.1:系统复位3.数控机床返回参考点常见故障分析找不到参考点(通常会导致机床超程报警)(1) 机床回零过程无减速动作或一直以减速回零，多数原因为减速开关及接线故障。(2) 机床回零动作正常，为系统得不到一转信号。原因可能 是电动机编码器及接线或系统轴板故障。找不准参考点(即回参考点有偏差(1)减速挡块偏移栅格偏移量参数设定

3、不当(3) 参考计数器容量参数设定不当(4) 位置环增益设定过大(5)编码器或轴板不良5-2数控车床自动换刀装置控制及常见故障分析1.意大利BARUFFALDI TS200/12电动转塔结构和动作原理该系列电动刀塔的特点:(1) 该刀架釆用行星轮系传动的减速机构，结构紧凑、传 动效率高。(2) 刀盘无需抬起实现转位刹紧控制。这样可以防止机床切削过程中切屑、灰尘、切削液等影响精定位端齿盘，从而保证刀架的高定位精度。(3) 可双向回转和任意刀位就近选刀，最大限度地减少刀架转位的辅助时间。(4) 机电配合控制合理，故障率低。意大利BARUFFALDI TS200/12电动转塔结构2821L.-*20

4、1676 54910 1112 13 14 22 15I -I:2192.电动刀塔的电气控制线路AC 220VDC24VKM1 KM2制动线圈电磁铁3电动刀塔的PMC控制(1) 系统PMC输入/输出信号地址分配系统I/O模块+24E OV X20.0 X20.1 X20.2 X20.3 X20.4+24E X21.0 X21.1 X21.2X21.30V24V 0V 2212223 选通角度编码器 信号系统I/O模块DOCOMY50. 1Y50.2Y50.3Y50.424VKA1KA2KA3KA4(1) 正常工作中，出现刀塔未锁紧报警通过系统梯形图(如图59)查看到是由于锁紧到位信号X21.2

5、未 接通产生的报警(信息继电器A0.1为1)。故障原因可能是接近开 关损坏、接近开关调整位置不当、刀塔机械传动故障。(2) 换刀时出现乱刀现象出现该故障的原因是角度编码器不良，此时需要更换编码器。(3) 换刀过程中出现断路器跳闸现象产生故障的主要原因是电动机短路、刀塔内部机械传动卡死及断路 器本身不良。(4) 换刀过程中，系统发出电动机过热报警产生故障主要原因有预分度电磁铁插销不能准确动作、电动机缺相 或匝间短路、角度编码器位置调整有偏差及电动机内装热偶开关不 良。5.3加工中心自动换刀装置控制及常见故障分析BT50-24T00L圆盘式刀库自动换刀装置的特点:（1）刀库的旋转为电动机拖动（具有

6、电磁制动装置），靠电气 实现刀库旋转方向（具有就近选刀功能）、换刀位置检测及定 位控制，结构简单，工作可靠。（2）机械手换刀采用先进的凸轮换刀结构，实现电气和机械联合控制。（3）倒刀控制采用气动控制，通过气缸的磁环开关检测控制。（4）全机械式换刀，避免液压泄漏，降低了故障率。（5）换刀时间仅2. 7秒，大大提高机床效率。101BT50-24T00L圆盘式刀库自动换刀装置机构1213I161156789561415234圆盘式刀库结构简图凸轮式换刀机械手简图2.自动刀具交换动作步骤1. BT50-24TOOL圆盘式刀库自动换刀装置机构(1)程序执行到选刀指令T码时，系统通过方向判别后，控制刀库电

7、动机1正转或反转，刀库中刀位计数开关2开始计数(计算出到达刀具转到换刀点换刀点的步数)，当刀库上所选的刀具转到换刀位置后，旋转刀库 电动机立即停转，完成选刀定位控制。如图5-lla图所示。刀库旋转刀库选刀定位控制过程（2）程序中执行到交换刀具指令，交换刀具指令一般为M06 （实际是调换刀宏程序或换刀子程序），首先主轴自动返回换刀点（一 般是机床的第二参考点），且实现主轴准停，然后倒刀电磁阀线圈 获电，气缸推动选刀的刀杯向下翻转90度（倒下）,倒刀到位检测 信号开关（磁环开关）8发出信号，完成倒刀控制，同时是交换刀 具的开始信号。如图5-llb图所示。倒刀控制(3) 当倒刀检测开关8发出信号且机

8、械手原位开关7处于接通状态时，换刀电动机10旋转带动机械手从原位逆时针旋转一个固定角度(65/75度)，进行机械手抓刀控制，如图511c所示。机械手扣刀控制过程2.自动刀具交换动作步骤（4）当机械手扣刀到位开关6接通后，主轴开始松开刀具控制（通常采用气动或液动控制）、当主轴松刀开关接通后，换刀电 动机运转，使机械手下降，进行拔刀控制，机械手完成拔刀后， 换刀电动机继续旋转，机械手旋转180度（进行交换刀具控制）并 进行插刀控制，当换刀电动机停止开关5 （接近开关）接通后发 出信号使电动机立即停止。如图5lid. e所示。机械手拔刀控制机械手旋转180度并进行插刀控制(5) 当机械手完成擦刀控制

9、后,机械手扣刀到位开关6再次接通, 此时主轴刀具进行锁紧控制。机械手擦刀并完成主轴刀具锁紧控制(6) 当主轴锁紧完成开关信号发出后，机械手电动机启动旋转，机械手顺时针旋转一个固定角度，机械手回到原位后, 机械手电动机立即停止。机械手回到原位控制(7) 当机械手的原位开关7再次接通后，回刀电磁阀线圈获电, 气缸推动刀杯向上翻转90度，为下一次选刀做准备。回刀气缸 伸出到位开关9 (磁环开关)接通，完成整个换刀控制。回刀控制自动刀具交换系统(ATC)控制时序图刀库动作来自M/C讯号运转讯号马达动作接近开关讯号13581114回刀开关讯号倒刀开关讯号 - 尢/乙侄IJ刀电磁阀回刀电磁阀换刀手臂动作马

10、达动作接近开关原点确认讯号扣刀确认讯号马达停止讯号返回M/C讯号246791012 13153自动换刀装置常见故障及维修(1)刀库乱刀故障处理方法故障原因：1) PMC参数丢失或系统记忆值与实际不符2) 换刀装置拆修3) 操作者误操作具体处理方法：1)手动方式使刀库回到原位位置，即1号刀座对应换刀位置2)通过系统PMC参数画面,初始化数据表，数据表的D000设 定为0, D001D024设定值分别为1、2、3-24进行设定。3)4)通过系统PMC参数画面，刀库计数器初始化设定为23。系统MDI方式下，把实际刀具送回到刀库中。（2）换刀过程中出现碰刀的处理1)2)3)4)故障原因：1）主轴换刀点

11、位置不正确2）主轴准停位置不正确主轴换刀点位置不正确的处理方法：机床手动返回到机床参考点手动盘机械手电动机，使机械手转到扣刀位置调整主轴到换刀点,并记下机床坐标系的坐标值把主轴换刀点的坐标值输入到换到宏程序的换刀位置中主轴准停位置不正确的处理方法：首先要排除主轴一转信号不稳的故障，然后调整主轴准停角度使主轴刀座的键与机械手上的键槽对准（通过换刀宏程序调整）1)2)3)4)(3)换刀过程中停止并发出换刀超时故障报警处理根据换刀动作时序图，查明，换刀故障时执行到第几步借助系统梯形图的信号变化，查明故障发生时是前一个动作没结束还是后一个动作没开始是机械故障还是电气故障的判别排除故障后，手动盘机械手电

12、动机使机械手回到原位位置斗笠式换刀机构:最新技术：刀盘,机构手现在都是I/O LINK控制轴斗笠刀盘所用结构：马氏槽轮，电机转一圈转一个刀位好的刀盘都是用力矩电机，而非普通电机DC90V线圈抱闸与电动 机同步。3-380V输入电机运转 抱闸松开线圈同时开启斗笠式刀 库换刀过程（流程图）M06调用宏程序09001换刀M06指令一Z轴快速至换刀点一主轴准停一 （上动作结束）定向 完成（下动作开始）气缸原位-刀盘进（刀盘到位开关接通）主 轴松刀（松刀开关接通）-Z轴上移（由换刀点回到第一参考点 F942=l）刀盘选刀（计数）刀盘到位（计数为0） -Z轴回到换刀点-刀 具锁紧（锁紧到位开关）-刀盘回到

13、原点（原点开关接通）-所有 轴打开宏程序(09001)由M06调用O9001:09001M05;G04 X0.2;刀在主轴上BOK出IF#1000 EQ1JGOTO 10();刀座等于刀号，不用选刀,#3003=0；(单段开关接通对换刀有效)#23二#4003；英制 公制#26=#4003；相对绝对#1132=1140；刀具准停角度存在1132中G53 G90 GOO Z-141.667;至换刀点M19;N20 M81;刀盘进G4X1;M71;松刀G21; G90 G53 GOO Z-29.577;上提刀至原点M79;刀盘旋转G53 G90 G01 Z-141.677;Z轴回换刀点M72锁紧M

14、82刀盘退G#23;G#26;#23=0;#26=0;M05; #3003=()N100 M99;由 GDn-#1000参数G54.0-G55.7-#1000-#1015 (编程宏程式)54数控机床操作中常见故障及诊断方法位置坐标显示不变时，故障原因可能是：（1）系统工作的状态不对（2）系统处于急停状态（CRT显示“EMG” ）（3）系统复位信号接通（4）系统轴互锁信号接通（5）系统进给倍率为0（6）系统伺服故障位置坐标显示变化时，故障原因可能是： 故障原因是机床输入了进给轴的机床锁住信号或各轴锁住信号 也可能是机床面板锁住开关短接故障。5.4数控机床操作中常见故障及诊断方法(1) 系统状态选

15、择未在手动状态(2) 进给轴和方向选择信号未输入(3) 进给速度参数设定不正确(1) 系统状态未在手脉状态(MPG) o(2) 手脉轴选择信号未输入(3) 手脉本身及接线故障5.4数控机床操作中常见故障及诊断方法自动操作无效(循环起动指示灯不亮)(1) 系统状态选择信号不正确(2) 系统循环起动信号未被输入(3) 系统进给暂停信号被输入(1) 机床进给倍率为零(2) 系统输入了轴互锁信号(3) 系统等待主轴速度到达信号(程序中只是插补移动指令不执行)5.5数控机床超程故障及处理方法K8.4R600.0GS.4X2. 0X2. 1X2.2 K2.3X2.4 X2.5HLLX20. 0R600.0

16、X20.0:为机床超程释放 按钮开关X20:为X轴正向超程限位开关AO. 1#1001OVER TRAVEL (+K)X2.1:为Y轴正向超程X2.2A0. 2A0. 3#1002OVER TRAVEL (+Y)限位开关*+ZOTX2.3卄*-XOTX2.4*-YOTX2. 5O-A0. 4AO. 5AO. 6#1003 OVER#1004 OVER#1005OVER#1006OVERTRAVEL (+2)TRAVEL (-X)TRAVEL (-Y)TRAVELDX2.2:为Z轴正向超程 限位开关X2.3:为X轴负向超程 限位开关X2.4/X2.5:为 Y/Z 轴负 向超程限位开关*-ZOT5

17、.5数控机床超程故障及处理方法(1)系统存储行程极限值的设定方法把A、B值转换成系统的检测单位后，分别输入到系统参数的 1320和1321中，从而完成了系统存储行程极限值的设定。（2）系统软件超程报警的处理方法1）当系统出现软件超程报警时，系统状态开关工作在手动连续进 给状态（JOG）,按下超程报警轴的反方向按钮开关，使机床反方 向退出超程范围，然后按下系统复位键RESET使系统复位。2）如果机床出现软件超程而系统处于死机状态时，首先把存储行 程极限参数设定为无效，即参数1320设定为99999999,参数1321设 定为-99999999,然后系统断电并重新上电，进行机床返回参考点 操作后，

18、再按原来机床软限位坐标值重新设定系统的存储行程极限 参数。3）如果机床还出现超程报警或系统死机，则需要把系统参数全部 清除，重新恢复系统参数方法来解决。5.8系统电源单元的工作原理及常见故障分析1.电源单元输入电路工作原理2O0R 2O0S GA15+ + I 2ii 4 5 52.电源单元输出工作原理+5OCL3.电源单元常见故障及诊断(1)电源单元无法接通的故障诊断故障现象是机床工作指示灯亮而系统显示装置不亮SSCK-20数控车床电源单元的连接(2)电源单元熔断器熔断故障的诊断1)熔断器Fll、F12熔断故障诊断熔断器Fll、F12用来实现电源单元输入侧电路短路保护的。 当Fll、F12熔

19、断时,CRT不亮，电源单元状态指示灯PIL和故障 状态指示灯ALM不亮。产生故障原因可能是： 浪涌吸收器VS11故障。 整流块DS11击穿短路或电容C12、C13严重漏电。 开关管Q14、Q15击穿短路或保护二极管D33、D34开路。 辅助电路短路(如开关管Q1击穿短路)。2）熔断器F13熔断故障诊断熔断器F13用来实现电源单元+24V的输岀侧短路保护。当F13 熔断时,CRT不亮（CRT灯丝也不亮），电源单元状态指示灯PIL 和故障状态指示灯ALM都亮。产生故障原因可能是： CRT单元中可能发生短路或与之相连的+24V电源电缆线发 生短路。从电源单元上拔下CP15的插头，系统重新上电，如 果电源单元的报警灯（红色指示灯ALM）不亮，且CP15端子 有+24V输出，则故障在系统显示装置CRT侧。 电源单元内部电路发生短路。从电源单元上拔下CP15