《数控机床常见故障》PPT课件.ppt

5.1 数控机床返回参考点控制及常见故障分析,1.数控机床返回参考点的必要性,(1) 系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建立机床坐标系。 (2)可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加工的影响。,2.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),(2)数控机床返回参考点的PMC控制 (SSCK-20数控车床),X20.6:+X按钮开关 X20.7:-X按钮开关 X21.0: +Z按钮开关 X21.1:-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 （2）栅格偏移量参数设定不当 （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,（1）该刀架采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。,该系列电动刀塔的特点：,意大利BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构,2.电动刀塔的电气控制线路,3电动刀塔的PMC控制 （1）系统PMC输入/输出信号地址分配,（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。,4.电动刀塔常见故障及维修,5.3 加工中心自动换刀装置控制及常见故障分析,BT50-24TOOL 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。,1BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构,圆盘式刀库结构简图,凸轮式换刀机械手简图,1BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构,2.自动刀具交换动作步骤,（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511a图所示。,刀库选刀定位控制过程,2.自动刀具交换动作步骤,（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511b图所示。,倒刀控制,2.自动刀具交换动作步骤,（3）当倒刀检测开关8发出信号且机械手原位开关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511d、e所示。,机械手拔刀控制,机械手旋转180度并进行插刀控制,机械手擦刀并完成主轴刀具锁紧控制,(5) 当机械手完成擦刀控制后,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。,2.自动刀具交换动作步骤,（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,2.自动刀具交换动作步骤,2.自动刀具交换动作步骤,（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,3.自动换刀装置常见故障及维修,（1）刀库乱刀故障处理方法,手动方式使刀库回到原位位置,即1号刀座对应换刀位置 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。 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。,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:,3.自动换刀装置常见故障及维修,（2）换刀过程中出现碰刀的处理,故障原因: 1) 主轴换刀点位置不正确 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),3.自动换刀装置常见故障及维修,（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,手动盘机械手电动机使机械手回到原位位置,.4 数控机床操作中常见故障及诊断方法,1 .机床手动和自动操作均无法执行,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。,2 .机床只是手动（JOG）操作无效,（1）系统状态选择未在手动状态 （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,3 .机床只是手脉操作无效,（1）系统状态未在手脉状态（MPG）。 （2）手脉轴选择信号未输入 （3）手脉本身及接线故障,4.自动操作无效（此时手动正常）,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,5.自动操作无效（循环指示灯亮）,（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,1数控机床硬件超程控制及处理方法,X20.0:为机床超程释放按钮开关,X2.0:为X轴正向超程限位开关,X2.1:为Y轴正向超程限位开关,X2.2: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,5.5 数控机床超程故障及处理方法,2. 数控机床软件超程报警及处理方法,（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，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。,5.6 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,2电源单元输出工作原理,3电源单元常见故障及诊断,SSCK-20数控车床电源单元的连接,（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,（2）电源单元熔断器熔断故障的诊断 1）熔断器F11、F12熔断故障诊断 熔断器F11、F12用来实现电源单元输入侧电路短路保护的。当F11、F12熔断时,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)。 F11、F12的规格为A60L-0001-0194(7.5A)。,2) 熔断器F13熔断故障诊断 熔断器F13用来实现电源单元+24V的输出侧短路保护。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）还亮，说明故障在电源单元的内部，如二极管DS17击穿短路或电容C74、C75严重漏电等。 F13的规格为A60L-0001-0075(3.2A)。,3) 熔断器F14熔断故障诊断 熔断器F14用来实现系统内部(各印刷电路板单元)、电源单元内部+24E电路及机床侧信号控制输入电路短路保护的。当F14熔断时,CRT上将显示系统“950”报警号,电源单元状态指示灯PIL亮（故障状态指示灯ALM不亮）,系统主板故障指示灯L2亮。产生故障原因可能是: 系统内部+24E电路短路（包括电源单元内部电路）。 机床侧+24E接线对地短路。 可以通过拔开系统I/O板的所有电缆接头后,测量系统+24E对地电阻,当测量的电阻为0时,则故障在系统内部+24E短路(需要更换相应的印刷电