数控机床电气故障维修基础课件.ppt

第七章数控机床电气故障维修基础，7.1数控机床维修基本要求，7.2数控机床故障分析方法，7.1数控机床维修基本要求，1。维修人员的素质要求维修人员的素质直接决定了维修的效率和效果。为了快速准确地判断故障原因，并进行及时有效的处理以恢复机床的动作、功能和精度，作为数控机床的维修人员，他们应具备以下基本条件。1.由于数控机床通常是集机械、电气、液压和气动功能于一体的加工设备，组成机床的零件之间有着密切的联系，任何一个零件的故障都会影响其他零件的正常工作。2.善于思考数控机床的复杂结构、各部分之间的紧密联系以及各种各样的故障。下页，7.1数控机床维护的基本要求，3。重视经验的积累数控机床的维修速度很大程度上取决于平时经验的积累，维修人员遇到的问题越多，解决了问题，维修经验就越丰富。4.善于学习作为数控机床的维修人员，他们不仅要注重分析和积累，还要勤奋学习，善于学习。数控机床，尤其是数控系统，通常有很多指令，包括操作、编程、连接、安装调试、维护手册、功能描述、PLC编程等。下一页，前一页，7.1数控机床维护的基本要求，5。拥有外语基础和专业外语基础虽然国内数控机床制造商的数量有所增加，但数控机床的关键部件(数控系统)仍主要依靠进口，其配套指令、数据经常使用的原始数据数控系统报警文本显示也占多数。6.数控机床的维修离不开实际操作，尤其是在维修过程中，能够熟练操作机床和使用维修工具。7.维护人员必须具备较强的动手能力。下一页，前一页，7.1数控机床维护的基本要求，2。技术数据要求1。数控机床的使用说明由机床制造商编制，随机床提供随机数据。机床的操作说明通常包括以下与维护相关的内容：(1)机床的操作过程和步骤。(2)机床主要机械传动系统和主要部件的结构原理示意图。(3)机床液压、气动和润滑系统图。(4)机床安装和调整的方法和步骤。(5)机床电气控制原理图。(6)机床使用的特殊功能及其说明等。下页，上一页，7.1数控机床维护基本要求，2。数控系统操作、编程说明(或手册)，它是由数控系统制造商编制的数控系统手册，通常包括以下内容：(1)数控系统面板说明。(2)数控系统的具体操作步骤(包括手动、自动、试运行等操作步骤，以及程序、参数等的输入、编辑、设置和显示方法。)。(3)处理程序和输入格式、编程方法、每条指令的基本格式及其表示的含义等。3.7.1数控机床维护的基本要求。它是机床厂根据机床的具体控制要求设计和编制的机床控制软件。可编程逻辑控制器程序包括机床动作的执行过程和执行动作所需的条件。它指示命令信号、检测元件和执行元件之间的所有逻辑关系。4.机床参数表是指数控系统的设置和调整，下一页，前一页，7.1数控机床维护的基本要求，6。伺服驱动系统和主轴驱动系统的使用说明是伺服系统和主轴驱动系统的原理和连接说明，主要包括伺服、主轴的状态显示和报警显示、驱动器的调试和设定点、信号、电压和电流的测试点、驱动器设定的参数和意义等。可作为伺服驱动系统和主轴驱动系统维护的参考。7.可编程逻辑控制器使用和编程说明这是机床中使用的外部或内部可编程逻辑控制器的使用和编程说明。8.机床主要支持功能部件的指令和数据通常使用数控机床上更多的功能部件，如数控转台、自动换刀装置、润滑和冷却系统、排屑器等。维护人员记录和总结机床维护过程最理想的情况是，无论判断是否正确，维护人员都要对维护的每一步做详细记录。3.工具和备件要求1。常用仪器(1)数字万用表数字万用表可用于准确测量大部分电气参数和判断电气元件的性能。数控机床维修中数字万用表的基本测量范围和精度要求一般如下：下页，上页，7.1数控机床维修的基本要求，交流电压：200毫伏 700伏，200毫伏档分辨率不小于100伏，(2) DC电压：200毫伏 1000伏，200毫伏分辨率不小于100伏，(3)交流电流：200安20A，200安档分辨率不小于0 DC电流：20A20A，20A档分辨率不小于0.01A 电阻：200 200，200分辨率不小于0.1。下一页，上一页，7.1数控机床维护的基本要求，电容：2nF20F，2nF齿轮的分辨率不得低于1PF。晶体管：hfe，0 1000。具有二极管测试和蜂鸣器功能。(2)数字转速表(3)示波器用于检测信号的动态波形，如脉冲编码器、转速表和光栅的输出波形，各级伺服驱动和主轴驱动单元的输入输出波形等。其次，它还可以用来检测开关电源显示和扫描电路等的垂直和水平振荡波形。(4)相序表相序表主要用于测量三相电源的相序。它是DC伺服驱动和主轴驱动维护的必要测量工具之一。(5)常用长度测量工具长度测量工具(如千分表、百分表等。)用于测量机床的移动距离和反向间隙值。2.常用工具(1)电烙铁(2)锡吸收体(3)旋转工具(4)夹紧工具，下页，上页，7.1数控机床维护的基本要求，(5)扳手(6)其他剪刀、吹风机、卷尺、焊丝、松香、酒精、刷子等。3.数控机床常用备件的维护涉及到许多零部件。备用部件不能完全准备好和完成。但是，如果维护人员能够准备一些最常见的易受攻击的组件，就可以给维护带来极大的方便，并有助于快速解决问题。这些元件包括：(1)常用二极管(2)各种规格的电阻(规格应完整)(3)常用三极管，下页。上一页，7.1数控机床维护的基本要求，(4)常用集成电路：运算放大器集成稳压源光耦合器件线路驱动放大器/接收器数模转换器输出驱动器模拟开关保险丝和常用规格保险丝。返回上一页，7.2数控机床故障分析方法，1。常见故障及其分类1。根据故障的位置分类主机故障数控机床主机通常指数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动和防护部件的组成。主机的主要常见故障有：机械部件安装、调试和操作不当造成的机械传动故障。引起的故障(3)由于机械部件损坏、连接不良等原因造成的故障等。在下一页，7.2数控机床的故障分析方法，(2)电气控制系统故障通常根据所用部件类型的常见习惯分为“弱电”故障和“强电”故障。2.根据故障的性质分类(1)确定性故障确定性故障是指控制系统主机硬件损坏或只要满足一定条件，数控机床将不可避免地发生。(2)随机故障随机故障是指数控机床工作过程中意外发生的故障。下页，前一页，7.2数控机床故障分析方法，3。按故障指示形式分类(1)带报警显示的数控机床的故障显示可分为指示灯显示和显示两种情况：1)指示灯显示报警指示灯显示报警是指控制系统各单元状态指示灯(一般由发光二极管发光管或小指示灯组成)显示的报警。(2)显示报警显示报警是指通过数控显示可以显示报警号和报警信息的报警。下一页，上一页，7.2数控机床故障分析方法，(2)没有报警显示故障发生，机床和系统没有报警显示，分析和诊断通常比较困难。4.根据故障的原因分类数控机床本身故障这种故障是由数控机床本身的原因引起的，与外部使用环境条件无关。(2)数控机床外部故障这种故障是由外部原因引起的。一方面，故障分析可以快速找出故障原因，消除故障；另一方面，它还可以防止故障的发生和扩大。1.例行分析例行分析是通过对数控机床的机械、电气和液压部件进行例行检查来判断故障原因的一种方法。数控机床常规分析方法通常包括以下内容：(1)检查电源规格(包括电压、频率、相序、容量等)。)满足要求。下一页，上一页，7.2数控机床故障分析方法，(2)检查数控伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号连接是否正确可靠。(3)检查数控伺服驱动等设备中的印刷电路板是否安装牢固，插件是否松动。(4)检查数控伺服驱动、主轴驱动等部件的设定端以及电位器的设定和调整是否正确。(5)检查液压、气动和润滑部件的油压和气压是否符合机床要求。(6)检查电气部件和机械部件有无明显损坏等。7.2数控机床的故障分析方法。2 .动作分析方法动作分析方法是通过观察和监控机床的实际动作，确定动作的不良部分，从而追踪故障根源的方法。3.状态分析状态分析是一种通过监控致动器的工作状态来确定故障原因的方法。这种方法在数控机床的维修过程中应用最为广泛。4.操作，编程分析操作，编程分析方法是一种通过一些特殊操作或特殊测试程序段来确认故障原因的方法。下一页，前一页，7.2数控机床故障分析方法，5。系统自诊断方法数控系统自诊断是利用系统内部自诊断程序或专用诊断软件，对系统内部关键硬件和系统控制软件进行自诊断、测试的诊断方法。3.的故障自诊断。数控1。启动自诊断所谓的启动自诊断是指当数控系统通电时，由系统内部诊断程序自动执行的诊断，类似于计算机的启动诊断。下页，上一页，7.2数控机床故障分析方法，2。在线监测在线监测可分为数控内部程序监测和通过外部设备监测两种形式。数控内部程序监控是通过系统内部程序自动诊断、检查和监控各部分状态的一种方法。数控系统内部程序监控包括界面信号显示、内部状态显示和故障显示。(1)接口信号显示显示数控与可编程控制器、数控与机床之间所有接口信号的当前状态。(2)内部状态显示一般来说，内部状态显示功能可以显示以下内容：不执行循环指令(加工程序)的外部原因。复位状态显示指示系统是处于“紧急停止”状态还是处于“外部复位”信号开启状态。TH报警状态显示。它可以在报警时显示纸带错误孔的位置。显示记忆内容和气泡记忆的异常状态。下一页，上一页，7.2数控机床故障分析方法，5位置跟随误差显示。伺服驱动部分的控制信息显示。编码器、光栅等位置测量元件的输入脉冲显示。(3)故障信息显示在数控系统中。故障信息通常以“报警显示”的形式显示在阴极射线管中。3.离线测试离线测试也称为“离线诊断”。它是数控系统与机床分离后，对数控系统本身的测试和检查。4.维护的基本步骤，下一页，上一页，7.2数控机床故障分析方法，1。故障记录数控机床发生故障时，操作人员应首先停止机床，保护好现场，然后尽可能详细地记录故障，并及时通知维修人员。(1)记录故障发生的情况故障发生的机床型号、所用控制系统的型号和系统的软件版本号。(2)故障现象、故障位置、故障发生时机床和控制系统的现象，如是否有异常声音、烟雾、气味等。故障发生时系统的运行模式，如：自动(自动模式)、手动数据输入模式、编辑(编辑)、手柄(手轮模式)、点动(手动模式)等。下一页，前一页，7.2数控机床故障分析方法，如果故障发生在自动模式，故障发生时的加工程序号，故障发生时的程序段号，加工中使用的刀具号等。应予以记录。(5)如果加工精度太差或轮廓误差太大等故障发生，应记录待加工工件的数量，不合格工件应予以保留。出现故障时，如果系统有报警显示，记录系统的报警显示和报警号。发生故障时，根据误差值记录各坐标轴的位置。记录运动速度、运动方向、主轴速度、转向等。故障发生时每个坐标轴的坐标。(2)故障频率应记录如下：(1)故障的时间和周期、下页、上页和7.2数控机床故障分析方法；(2)故障发生时的环境条件；(3)如果故障发生在加工零件时，应记录加工类似工件时发生故障的概率。检查故障是否与“进给速度”、“换刀方法”或“螺纹切削”等特殊动作有关。(3)故障记录的规律性(1)在不危及人身安全和设备安全的情况下，是否会重复出现故障现象？(2)检查故障是否与机床的外部因素有关？(3)如果故障发生在固定程序段的执行过程中，程序段可以通过MDI方法单独执行，以检查相同的故障是否仍然存在？下一页，前一页，7.2数控机床故障分析方法，如果机床故障与机床动作有关，如果可能，应检查手动执行的动作，是否存在相同的故障？(5)机床是否有同样的故障？周围的数控机床是否有同样的故障等。(4)故障时外部条件的记录故障时的环境温度是否超过允许温度？有局部高温吗？(2)当故障发生时，周围是否有强烈的振动源？(3)当故障发生时，系统是否接受阳光直射？(4)故障发生时，检查切削液、润滑油和水是否进入电气柜。下一页，上一页，7.2数控机床故障分析方法，当故障发生时，输入电压是否超过系统允许的波动范围？故障发生时，车间内或正在启动和制动的线路上是否有使用大电流的装置？当故障发生时，机床附近是否有强电磁干扰源，如起重机、高频机、焊机或电加工机等？故障发生时，附近是否安装了维修调试机床？电气和数控设备是否正在维修和调试？2.维护前的检查(1)机床工作状态的检查(1)机床的调整状态如何？机床的工作条件是否符合要求？下一页，前一页，7.2数控机床故障分析方法，加工中使用的刀具是否符合要求？切削参数的选择是否合理和正确？(3)自动换刀时，坐标轴是否到达换刀位置？程序中是否设置了刀具偏置，系统的刀具补偿设置是否正确？(5)系统的坐标轴间隙补偿量是否正