基于模块化的数控维修(第二章 数控机床的组成结构)

1、主讲人：刘胜勇基于模块化的数控机床维修基于模块化的数控机床维修第二章第二章 数控机床的组成结构数控机床的组成结构2022年3月6日22时43分2 FANUCFANUC系统的系统的连接及其功用连接及其功用(0i-TC/Mate C)(0i-TC/Mate C) MAZAKMAZAK系统的系统的连接及其功用连接及其功用 人机界面设备的人机界面设备的连接概图连接概图1 12 23 3基于模块化的数控机床维修基于模块化的数控机床维修1 1、FANUCFANUC系统的连接及其功用系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)(0i-TC/Mate C)2022年3月6日22时43分3基于模块化的数控机床

2、维修基于模块化的数控机床维修1.5 主轴伺服涉及的界面主轴伺服涉及的界面1.4 进给伺服涉及的界面进给伺服涉及的界面1.3 主回路的连接及功用主回路的连接及功用1.2 数控装置的接口及功用数控装置的接口及功用1.1 基本电缆连接概图基本电缆连接概图1.6 诊断画面及相应的诊断号诊断画面及相应的诊断号1.7 PMC CNC MT三者的关系三者的关系第二章 数控机床的组成结构1.1 基本电缆连接概图基本电缆连接概图1、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)主 轴放大器双轴/单轴伺服放大器1.2 数控装置的接口及功用数控装置的接口及功用1、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/

3、Mate C)注意注意: 1. FSSB 光缆接左边插口。光缆接左边插口。2 . 风扇、电池、软键、风扇、电池、软键、MDI 等都已连好，不改动。等都已连好，不改动。3. 伺服检测伺服检测CA69不连接。不连接。4. 电源线可能有两个插头，电源线可能有两个插头，一个一个24V 输入输入(左左)，一个，一个+24V 输出输出(右右)。接线。接线1-24V、2-0V、3-地线。地线。5. RS232接口外接电脑，多接口外接电脑，多为左边口。为左边口。6. 串行主轴串行主轴/编码器：若用编码器：若用FANUC主轴放大器，则为主轴放大器，则为SPM的指令线；若主轴用变的指令线；若主轴用变频器（指令线由

4、频器（指令线由JA40 模拟主模拟主轴接口连接）；连接主轴位置轴接口连接）；连接主轴位置编码器（车床一般都接）时，编码器（车床一般都接）时，编码器连接到编码器连接到SPM的的JYA3接接口。口。7. I/O LinkJD1A：连接：连接I/O 模块或机床操作面板；模块或机床操作面板；8. 存储卡插槽存储卡插槽(系统正面系统正面)：连：连接存储卡，以传输参数、程序、接存储卡，以传输参数、程序、梯形图等，也可梯形图等，也可DNC 加工。加工。两个口1.3 主回路的连接及功用主回路的连接及功用2022年3月6日22时43分61、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)电源模块电源模块

5、放大图放大图主轴模块主轴模块放大图放大图双轴伺服模块双轴伺服模块放大图放大图 单轴伺服模块单轴伺服模块放大图放大图TMV-1100A立式加工中心主回路连接图（立式加工中心主回路连接图（FANUC系统）系统）电源模块放大图电源模块放大图作用及原理作用及原理7幻灯片 9电源模块的作用及原理电源模块的作用及原理A. 将L1、L2、L3输入的三相交流电整流、滤波成300VDC600VDC直流电，为主轴模块SPM和伺服模块SVM提供直流电源；B. 并将200R、200S控制端输入的交流点转换成直流电（24VDC、5VDC等），为电源模块本身提供控制回路电源；C. 通过电源模块的逆变块把电动机再生能量反馈

6、到电网，实现回馈制动。新型电源模块新型电源模块已经把主电路已经把主电路中的整流块和中的整流块和逆变块及保护、逆变块及保护、监控电路等做监控电路等做成一体的智能成一体的智能功率模块功率模块（IPM，过流、，过流、过热等异常状过热等异常状况时报警提况时报警提示），且主电示），且主电路的滤波电解路的滤波电解电容安装在各电容安装在各驱动模块中。驱动模块中。整流桥整流桥单向导通单向导通滤波电容滤波电容逆逆变变块块整流桥整流桥81.3 主回路的连接及功用2022年3月6日22时43分9FANUC i系列电源模块系列电源模块Status状态报警及排除方法状态报警及排除方法电源模块放大图主轴模块主轴模块放大图

7、放大图1.3 主回路的连接及功用双轴模块双轴模块伺服放大图伺服放大图111.3 主回路的连接及功用单轴伺服单轴伺服模块放大图模块放大图121.3 主回路的连接及功用1.4 进给伺服涉及的界面进给伺服涉及的界面2022年3月6日22时43分131、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)伺服调整画面2022年3月6日22时43分14伺服调整画面伺服调整画面2022年3月6日22时43分151、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)1.5 主轴伺服涉及的界面主轴伺服涉及的界面2022年3月6日22时43分161、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate

8、C)1.主轴设定画面主轴设定画面2.主轴调整主轴调整画面画面3.主轴监控主轴监控画面画面主轴电机代码表主轴电动机代码表主轴电动机代码表2022年3月6日22时43分171.5 主轴伺服涉及的界面主轴调整画面主轴调整画面2022年3月6日22时43分18不同运转模式下，不同运转模式下，显示的相应参数项目显示的相应参数项目1.5 主轴伺服涉及的界面主轴监控画面主轴监控画面2022年3月6日22时43分19(SYSTEM)键键软键软键(SP.MON)下显示画面下显示画面 主轴报警：显示主轴主轴报警：显示主轴放大器的报警号及内容放大器的报警号及内容负载表：以实际输出电流的百分比负载表：以实际输出电流的

9、百分比来显示当前主轴电动机的负载大小来显示当前主轴电动机的负载大小控制输入信号：显示当前主轴输入的控制输入信号：显示当前主轴输入的控制信号，如控制信号，如SFR（主轴正转信号）（主轴正转信号）、SRV（主轴反转信号）、（主轴反转信号）、ORCM（主轴（主轴定向信号）、定向信号）、*ESP（主轴急停信号）（主轴急停信号）、ARST（报警复位信号）等（报警复位信号）等控制输出信号：显示当前主轴输出的控制控制输出信号：显示当前主轴输出的控制信号，如信号，如SST（主轴零速信号）、（主轴零速信号）、SDT（主轴速度检测信号）、（主轴速度检测信号）、SAR（主轴速度到达信号）、（主轴速度到达信号）、OR

10、AR（主轴定向结束信号）、（主轴定向结束信号）、ALM（主轴报警信号）等（主轴报警信号）等1.5 主轴伺服涉及的界面1.6 诊断画面及相应的诊断号诊断画面及相应的诊断号2022年3月6日22时43分201、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)主轴主轴和进给伺服和进给伺服的自诊断的自诊断诊断主轴系统、进给伺服等硬件诊断主轴系统、进给伺服等硬件和软件的配置及状态和软件的配置及状态诊断主轴、进给伺服等报警时诊断主轴、进给伺服等报警时产生故障的原因产生故障的原因借助自诊断，维修人员可快速判定借助自诊断，维修人员可快速判定故障原因，以便针对性地拿出解决措施故障原因，以便针对性地拿出解

11、决措施2022年3月6日22时43分21诊断号诊断号200、201、204（显示伺服放大（显示伺服放大器器414：nAXIS Detect ERR报警的报警的详细内容）详细内容）2022年3月6日22时43分22诊断号诊断号202、203、280（显示串行脉冲编码器报警的详细内容）（显示串行脉冲编码器报警的详细内容）2022年3月6日22时43分232022年3月6日22时43分24诊断号诊断号308、309（监控伺服电机的温度，超温时过热报警）（监控伺服电机的温度，超温时过热报警）2022年3月6日22时43分25诊断号诊断号310、311（当使用绝对位置编码器（当使用绝对位置编码器APC时

12、，显示时，显示“参参数数 ：机械位置与：机械位置与APC的位置不一致的位置不一致”的原因）的原因）2022年3月6日22时43分26诊断号诊断号310、311（当使用绝对位置编码器（当使用绝对位置编码器APC时，显示时，显示“参参数数 ：机械位置与：机械位置与APC的位置不一致的位置不一致”的原因）的原因）2022年3月6日22时43分27 当数控机床采用绝对位置编码器当数控机床采用绝对位置编码器APC时，若进行初次调试或更换时，若进行初次调试或更换APC，则参数则参数No.1815#4/APZ须设为须设为0，切断电源一次后，手动回参考点；如此，切断电源一次后，手动回参考点；如此，机械位置与机

13、械位置与APC的位置便一致了，且该参数自动变为的位置便一致了，且该参数自动变为1。(MAZAK机床类似机床类似9号报警（号报警（丢失绝对值参考点），仅参数（），仅参数（M18#7）不同）不同)诊断号诊断号401、402、403、404（监控主轴的过热）（监控主轴的过热）2022年3月6日22时43分28408（监控（监控SP0749#报警报警串行主轴与串行主轴与CNC间通讯错误；间通讯错误；可能的主要原因是噪音、断可能的主要原因是噪音、断线和电源瞬间中断等）线和电源瞬间中断等）诊断号诊断号409、439（监控（监控SP750#报报警警第第1和和2、第、第3和和4主轴的串行链主轴的串行链启动不良

14、）启动不良）2022年3月6日22时43分291、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)1.7 PMC CNC MT三者的关系三者的关系2022年3月6日22时43分301、FANUC系统的连接及其功用(0i-TC/Mate C)TMV1100-A立式加立式加工中心润滑控制工中心润滑控制31 输入信号输入信号X5.5、X5.6及输出信号及输出信号Y3.0的工作状态，的工作状态，可以直接查看可以直接查看梯形图梯形图，也可通过，也可通过PMC STATUS画面画面查看查看点的状态。点的状态。2022年3月6日22时43分FANUC系统系统PMC-PMCLAD梯形图画面梯形图画面3

15、2通过梯通过梯形图直形图直接诊断，接诊断，查看相查看相关点的关点的接通接通/关断关断（ON/OFF）状态状态TMV1100-A立式加工中心润滑控制FANUC系统系统PMC-PMCDGN-STATUS监控画面监控画面33检查检查各个各个点的点的ON/OFF 状态状态是否是否正常正常第二章 数控机床的组成结构2 2、MAZAKMAZAK系统的连接及其功用系统的连接及其功用2022年3月6日22时43分34基于模块化的数控机床维修基于模块化的数控机床维修2.1 主回路的连接及功用主回路的连接及功用2.2 相应画面简单介绍相应画面简单介绍第二章 数控机床的组成结构2 2、主回路连接、主回路连接及其功用

16、及其功用单轴单轴伺服驱动伺服驱动（MDS-DH-V1）双轴双轴伺服驱动伺服驱动（MDS-DH-V2）主轴主轴驱动单元驱动单元（MDS-DH-SP）电源电源模块模块（MDS-DH-CV）2、MAZAK系统的连接及其功用36电源模块电源模块根据驱动单元的不同，连接端子根据驱动单元的不同，连接端子的排列也不相同；以实物为主。的排列也不相同；以实物为主。接地端子接地端子L1 L2 L3TE1：电源输入端子：电源输入端子（3相相200VAC输入）输入）L11L11L21L21控制电源输入端子控制电源输入端子（200VAC输入）输入）状态指示灯状态指示灯LED SW1电源单元设定按钮电源单元设定按钮CN4

17、CN9与主轴通信插与主轴通信插头（控制轴）头（控制轴）进给轴通信用进给轴通信用插头（从动轴）插头（从动轴）Charge lampTE2输出充输出充/放放电状况指示灯电状况指示灯L+L+L-L-转换器电压输出转换器电压输出端子（端子（DC输出）输出）CN23A CN23B外部异常外部异常停止输入停止输入用插头用插头外附接触外附接触器控制用器控制用插头插头TE3TE22、主回路连接及其功用主轴驱主轴驱动单元动单元驱动单元不同，连接端子的驱动单元不同，连接端子的排列也不相同；以实物为主。排列也不相同；以实物为主。集中型电集中型电池单元连池单元连接用接用连接连接ER6V-C119B电池电池LED单元状

18、态单元状态指示灯指示灯SWL：L/M轴轴编号设定按编号设定按钮钮SW1：不使用轴编号设定按：不使用轴编号设定按钮钮CN1ACN1BNC/上位轴上位轴光通信插头光通信插头下位轴光下位轴光通信插头通信插头CN9 CN4 与电源模与电源模 块通信插头块通信插头保养用插头保养用插头（一般不用）（一般不用）CN2LCN3L连接主轴编连接主轴编码器码器PLG连接机床连接机床侧编码器侧编码器TE2 L+ L-转换器转换器输入端子输入端子（DC输入）输入）来自于电来自于电源模块源模块TE3 L11 L21控制电源输控制电源输入端子入端子（200VAC）TE1：U V W连接主轴电动连接主轴电动机（机（3相相A

19、C）接地端子接地端子PE2、主回路连接及其功用双轴伺双轴伺服驱动服驱动驱动单元不同，驱动单元不同，连接端子的排连接端子的排列也不相同；列也不相同；以实物为主。以实物为主。LED单元状态单元状态指示灯指示灯SWL：L/M轴轴编号设定按编号设定按钮钮SW1：不使用轴：不使用轴编号设定按钮编号设定按钮CN1ACN1BNC/上位轴上位轴光通信插头光通信插头下位轴光下位轴光通信插头通信插头CN9 CN4 :与电源模块通信与电源模块通信保养用插头保养用插头（一般不用）（一般不用）集中型电集中型电池单元连池单元连接用接用连接连接ER6V-C119B电池电池TE2 L+ L-转换器转换器输入端子输入端子（DC

20、输入）输入）来自于电来自于电源模块源模块TE3 L11 L21控制电源输入控制电源输入端子（端子（200VAC）TE1：MU MV MW连接伺服电动连接伺服电动机（机（3相相AC）接地端子接地端子PECN2LCN3L连接伺服电连接伺服电机编码器机编码器连接机床侧编码器连接机床侧编码器CN2MCN3M连接伺服电机编码器连接伺服电机编码器连接机床侧编码器连接机床侧编码器CN20：连接：连接电机制动器电机制动器2、主回路连接及其功用单轴伺单轴伺服驱动服驱动驱动单元不同，连接端子的驱动单元不同，连接端子的排列也不相同；以实物为主。排列也不相同；以实物为主。LED单元状态单元状态指示灯指示灯SWL:轴编

21、号设定按钮轴编号设定按钮SW1：不使用轴：不使用轴编号设定按钮编号设定按钮CN1ACN1BNC/上位轴上位轴光通信插头光通信插头下位轴光下位轴光通信插头通信插头CN9 CN4 :与电源模块通信与电源模块通信保养用插头保养用插头（一般不用）（一般不用）集中型电集中型电池单元连池单元连接用接用连接连接ER6V-C119B电池电池TE2 L+ L-转换器转换器输入端子输入端子（DC输入）输入）来自于电来自于电源模块源模块TE3 L11 L21控制电源输入控制电源输入端子（端子（220VAC）TE1：U V W连接伺服电动连接伺服电动机（机（3相相AC）接地端子接地端子PECN2LCN3L连接伺服电连

22、接伺服电机编码器机编码器连接机床侧编码器连接机床侧编码器CN20：连接：连接电机制动器电机制动器2、主回路连接及其功用左扩展键下呈现如下软键条左扩展键下呈现如下软键条2022年3月6日22时43分40按诊断软键按参数软键参数界面参数界面2022年3月6日22时43分41左扩展键下呈现如下软键条按诊按诊断软断软键后键后呈现呈现如下如下软键软键条条2022年3月6日22时43分42按维修软键左扩展键下呈现如下软键条按按维维修修软软键键后后呈呈现现的的画画面面2022年3月6日22时43分43按SPINDLE MONITOR 软键按SERVO MONITOR 软键按LADDER MONITOR 软键

23、主主轴轴监监控控2022年3月6日22时43分44按SERVO MONITOR 软键按维修软键后呈现的画面伺伺服服监监控控2022年3月6日22时43分45按LADDER MONITOR 软键按维修软键后呈现的画面梯梯形形图图监监控控2022年3月6日22时43分46第二章 数控机床的组成结构人机界面设备的连接概图人机界面设备的连接概图2022年3月6日22时43分47触摸屏触摸屏PLC低压控低压控制电器制电器低压配低压配电电器电电器电动机等电动机等执行电器执行电器动动 作作强电强电220/380（主电源）（主电源）24VDC机床侧监机床侧监控控X信号信号电磁阀等电磁阀等执行电器执行电器动动

24、作作机械动作机械动作（实例分析）（实例分析）Y信号信号过流监控等过流监控等X信号信号行程开关等闸刀开关、组合开关、熔断器、断路器、接触器等第二章 数控机床的组成结构ORMON PLC（桥壳清洗机）（桥壳清洗机）481-齿轮泵齿轮泵HGP3A-F23；2-油泵电机油泵电机3P4；3-回油过滤器回油过滤器RFA10020LY；4-齿轮泵齿轮泵HGP2A-F04；5-油泵电机油泵电机1P4；6-油箱油箱160L；7-单向阀单向阀CIT-03A1；8-压力表开关压力表开关NUL-02；9-压力表压力表AT63-16MPa；10-电磁换向阀电磁换向阀D5-02-3C4；11-电磁换向阀电磁换向阀D5-02-3C3；12-单向节流阀单向节流阀MSW-02X；13-摆动油缸摆动油缸UBFKS40-200H；14-液压马达液压马达MFB5-U-207；15-电磁换向阀电磁换向阀D5-02-3C2-A25；16-电液比例阀电液比例阀EFBG-03+JY4010比例放大器；比例放大器；17-叠加式溢流阀叠加式溢流阀MBW-02C；18-单向阀单向阀CI