第一章 数控机床电气维修基础

1、第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-1 数控机床概述数控机床概述1-2 数控机床编程基础数控机床编程基础1-3 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-4 FANUC 0i Mate-TD系统数控车床基本操作系统数控车床基本操作1-5 SIEMENS 802D 系统立式数控加工中心的系统立式数控加工中心的 基本操作基本操作第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-1 数控机床概述数控机床概述学习目标学习目标 1. 了解数控机床的基本概念。2. 掌握数控机床的组成及工作原理。3. 了解数控机床的分类。4. 熟悉数控机床的工作过程及特点。第一章第一章 数控

2、机床电气维修基础数控机床电气维修基础一、数控机床的概念数控机床的概念 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是一个装有程序控制系统的机床，其控制系统能够逻辑地处理用控制编码或其他符号编码指令编制的程序并将其译码，从而使机床动作并加工零件。定义中的程序控制系统即数控系统。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础二、数控机床的组成二、数控机床的组成 数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床主体组成。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础三、数控机床的工作原理三、数控机床的工作原理第一章第一章 数控机床电气维修基

3、础数控机床电气维修基础四、数控机床的特点四、数控机床的特点1. 适应性强2. 加工精度高3. 生产效率高4. 自动化程度高，劳动强度低第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础五、数控机床的分类五、数控机床的分类1. 按加工路线分类 分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床。2. 按控制方式分类 分为开环控制式和闭环控制式两种。在闭环系统中，又分为全闭环控制系统和半闭环控制系统两种。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-2 数控机床编程基础数控机床编程基础学习目标学习目标 1. 掌握数控机床坐标轴的确定原则。2. 了解数控机床的参考点和原点的确定

4、方法。3. 了解数控机床编程方法与步骤。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础一、数控机床坐标系一、数控机床坐标系 数控研究人员引入了数学中的坐标系，用数控机床坐标系来描述机床的运动。数控机床的坐标和运动方向均已标准化。1. 坐标系确定原则（1）刀具相对于静止工件而运动的原则（2）标准坐标（机床坐标）系的规定（3）运动方向的规定2. 坐标轴的确定（1）Z坐标轴（2）X坐标轴（3）Y坐标轴第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础3. 机床原点和机床参考点（1）机床原点 机床制造厂家设置在机床上的一个基准位置。（2）机床参考点 用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点

5、。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础二、数控编程二、数控编程1. 数控编程的方法（1）手工编程（2）计算机自动编程2. 数控编程的步骤（1）分析零件图样（2）确定工艺过程（3）计算加工轨迹尺寸（4）编写程序单（5）制作控制介质（6）程序校验第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础三、数控程序的组成三、数控程序的组成 一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束组成。O0001； 程序号 N10 G99 G40 G21；N20 T0101；N30 G00 X100.0 Z100.0； 程序内容 N40 M03 S800； N200 G00 X100.0 Z100.

6、0；N210 M30； 程序结束第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-3 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础学习目标学习目标 1. 掌握数控机床电气系统的组成及工作原理。2. 了解数控机床电气维修人员应具备的基本要求。3. 熟悉数控机床常见电气故障的特点、分类与诊断方法。4. 了解数控机床电气系统的日常维护内容与要求。5. 了解数控机床的抗干扰措施。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础一、数控机床电气系统的组成及工作原理一、数控机床电气系统的组成及工作原理 数控机床电气控制系统一般由输入/输出装置、数控装置（或称CNC装置）、可编程序控制器（PLC）

7、、主轴驱动系统、进给伺服驱动系统、强电控制电路、辅助装置和位置检测装置等组成。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础二、电气系统故障的特点及造成的主要因素二、电气系统故障的特点及造成的主要因素 电气系统故障的维修特点是：故障原因明了，诊断比较容易，但是故障率相对比较高。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础三、数控机床的电气故障分类三、数控机床的电气故障分类 数控机床电气故障分类方法有很多种，通常按下面几种方法进行分类。1. 按故障发生性质分类 分为硬件故障、软件故障和干扰故障三种。2. 按故障发生后有无报警指示分类 分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。3. 按

8、故障出现时有无破坏性分类 分为破坏性故障和非破坏性故障。4. 按故障出现的必然性与偶然性分类 分为系统性故障和随机性故障。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础种类种类含义含义硬件故障 是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等元器件的不正常状态甚至损坏，这时需要修理甚至更换才可排除的故障软件故障 是指由程序编制错误、机床操作失误、参数设定不正确等引起的故障干扰故障 是指由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生的故障。表现为内部干扰和外部干扰第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础四、数控机床电气故障的诊断方法四、数控机床电气故

9、障的诊断方法1. 常规检查法2. 参数检查法3. 同类交换法4. 自诊断功能法5. 原理分析法6. 功能程序测试法第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础五、数控机床电气系统的维护五、数控机床电气系统的维护1. 数控机床的维护（1）日常维护（2）数控机床长期闲置时的维护2. 电气部分的维护 电气部分包括数控机床的动力电源输入线路、继电器、接触器、控制电路等。电气部分每年检查、调整一次。3. 数控系统维护中应特别关注的元器件或部位 数控系统维护中要特别关注并定期检查那些会因失修或维护不当而引发故障的元器件或部位。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础故障类型故障类型

10、出现故障的常见元器件或部位出现故障的常见元器件或部位易污染传感器(如光栅、光电头、电动机整流子、编码器)、接触器的铁芯截面、过滤器、风道、低压控制电器易击穿电容器、大功率管(如晶闸管)易老化及寿命问题存储器电池及其电路、光电池、光电阅读器的读带、继电器以及高频接触器等易氧化及易腐蚀电动电磁开关、继电器与接触器触头、接插件接头、熔断丝卡座、接地点等易磨损测速发电动机的炭刷、电动机的电刷、离合器的摩擦片、轴承、齿轮副、高频动作的接触器易疲劳失效低压电器中的弹簧元器件(多出现弹性失效)、常拖动弯曲的电缆断线等易松动移位机械手的传感器、定位机构、位置开关、编码器、测速发电动机等易卡死因润滑不良等而造成

11、不能到位的元器件（如接触器、热继电器、位置开关、电磁开关、电磁阀等）易温升伺服放大回路中的大功率元器件（如稳压器与稳压电源、变压器、继电器、接触器、电动机等具有线圈的元器件）易泄漏切削液、润滑油、液压回路（这些部位的泄漏不仅使本身工作故障，还会流入电器引发电器故障）数控系统维护中特别关注的元器件或部位 第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础六、数控系统的抗干扰六、数控系统的抗干扰 数控系统是由微电子电路构成，在环境较恶劣的工业现场中使用，数控系统极易受电磁干扰、电网干扰和接地干扰的影响。为保证系统在此环境中能够正常工作，系统必须具有相应的抗干扰措施，必须达到电磁兼容性要求。 第

12、一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-4 FANUC 0i Mate-TD系统数控系统数控车床基本操作车床基本操作 学习目标学习目标 1. 熟悉FANUC 0i Mate-TD系统操作面板、功能键及含义。2. 掌握FANUC 0i Mate-TD系统数控车床的基本操作。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础一、数控车床面板介绍一、数控车床面板介绍第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础二、数控车床的基本操作二、数控车床的基本操作1. 电源接通和关闭的操作（1）接通电源1）检查数控车床状态是否正常。2）检查电气柜内、外的所有电气元器件、模块插件、连

13、接器和连接线有无松动和脱落。3）关好电气柜门，接通数控车床电气柜总电源。4）按下数控车床操作面板上NC“启动”键，数秒后显示屏亮，显示有关位置和信息。 如果LCD画面显示“急停”报警画面，可松开“急停”按钮并按下“RESET”键数秒后，系统将复位。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础5）检查散热风机等是否正常运转。（2）关闭电源1）检查操作面板上的循环启动灯是否关闭。2）检查CNC数控车床的移动部件是否都已经停止移动。3）如有外部输入/输出设备接到数控车床上，先关闭外部设备的电源。4）按下“急停”按钮后，按下NC“停止”键，然后关闭数控车床总电源。第一章第一章 数控机床电气维

14、修基础数控机床电气维修基础2. 手动操作（1）数控车床返回参考点（2）坐标轴移动（3）手摇脉冲进给操作（4）主轴控制（5）切削液开闭操作（6）手动选刀操作（7）机床锁定操作（8）数控车床导轨润滑操作（9）数控车床超程限位和解除第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础3. 程序编辑的操作（1）程序的操作（2）程序段的操作（3）程序字的操作（4）程序输入与编辑实例4. 数控车床自动运行（1）数控车床空运行（2）单程序段操作（3）数控车床的自动运行第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础1-5 SIEMENS 802D 系统立式数系统立式数控加工中心的基本操作控加工中心的基本操作 学习目标学习目标 1. 熟悉SIEMENS 802D 系统操作面板、功能键及含义。2. 掌握SIEMENS 802D 系统立式数控加工中心的基本操作。第一章第一章 数控机床电气维修基础数控机床电气维修基础一、立式数控加工中心的面板介绍一、立式数控加工中心的面板介绍 SIEMENS（西门子） 802D 立式数控加工中心的面板主要由LCD显示区、数控系统面板区和机床操作面板区等组成。第一章第一章 数控机床电气维