数控机床故障诊断与维修

..数控机床故障诊断与维修实训报告系别：班级：__学号：实训时间：实训内容项目一主轴传动系统的故障维修与保养任务一变频主轴常见故障维修与保养任务二伺服主轴常见故障与保养项目二进给传动系统的故障维修与保养任务一超程故障维修任务二进给系统电气故障维修项目三数控系统的故障维修与保养任务一数据传输与备份任务二机床无法回参考点故障维修任务三参数设置项目四数控机床电气控制故障维修与保养任务一数控车床电气故障排除与保养项目五数控机床的安装与调试任务一滚珠丝杆的安装与调试任务二编码器的安装任务三数控机床性能调试项目一主轴传动系统的故障维修与保养一实训目的1了解变频主轴的组成2熟悉主轴的机械机构及变频器的接线,主要参数意义及设置方法3能够进行变频主轴常见故障维修二实训设备THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置图1-1THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置本装置由数控车床系统交流伺服模块、变频调速模块、冷却控制模块、刀架控制模块、变压器、网孔板、其它辅助功能模块和十字滑台等组成,通过此设备进行项目训练,能检验学生的团队协作能力,计划组织能力、交流沟通能力、职业素养和安全意识等。三变频主轴常见故障维修与保养1．变频器的功能、连接与调试图1-2变频器操作面板图1-3变频器接线端子图3〔1恢复参数为出厂值设置步骤操作显示电源接通时显示的监视器画面0.00按键,进入PU运行模式PU显示灯亮按MODE键,进入参数设定模式P0旋转旋钮,将参数编号设定为ALLCALLC按SET键,读取当前的设定值。0旋转旋钮,将值设定为11按SET键确定闪烁〔2变更参数的设定值设置步骤操作显示电源接通时显示的监视器画面0．00按键,进入PU运行模式PU显示灯亮按MODE键,进入参数设定模式P0旋转旋钮,将参数编号设定为P1P1按SET键,读取当前的设定值。120.0旋转旋钮,将参数编号设定为50.00HZ50.00按SET键确定闪烁〔3主要参数设置序号参数代号初始值设置值功能说明1P1120可调上限频率〔Hz2P200下限频率〔Hz3P35050电机额定频率 4P45050多段速度设定〔高速5P53030多段速度设定〔中速6P61010多段速度设定〔低速7P752加速时间8P850减速时间9P7310模拟量输入选择10P7700参数写入选择11P7903运行模式选择12P12550可调端子2频率设定增益频率13P16099990扩展功能显示选择14P16101频率设定、键盘锁定操作选择15P1786060STF端子功能选择16P1796161STR端子功能选择17P18000RL端子功能选择18P18111RM端子功能选择19P18222RH端子功能选择四伺服主轴常见故障维修与保养1伺服驱动系统本装置采用FANUC公司的伺服驱动系统,具有如下特点：供电方式为三相200V-240V供电。智能电源管理模块,碰到故障或紧急情况时,急停链生效,断开伺服电源,确保系统安全可靠。控制信号及位置、速度等信号通过FSSB光缆总线传输,不易被干扰。电机编码器为串行编码信号输出。图1-4驱动连接图项目二进给传动系统的故障维修与保养一实训目的1能对急停、超程电路进行分析与维修2熟悉接线定义,会正确测量3能够进行参数调试及设置4能够对进给部分的故障进行分析和处理二实训设备THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置三超程故障维修对于FANUC0imate-TC数控系统,急停信号的输入点定义为X8.4,与24V进行常闭连接；参考点信号输入点定义为X9.0〔X轴和X9.1〔Z轴,与24V进行常闭连接；限位信号输入点可以根据实际情况进行定义,与PMC程序中的点对应,与24V进行常闭连接。限位信号和参考点信号的检测均使用NPN型接近开关,当档块碰到限位开关或参考点开关时,就会有限位信号或参考点减速信号产生。由于接近开关的驱动能力的限制,系统不能识别相应的信号,该装置同样通过继电器模块进行了电平转换。相应电路参见电气原理图。四进给系统电气故障维修1基本面板FANUC0iMate-TC数控系统的操作面板可分为：LCD显示区、MDI键盘区〔包括字符键和功能键等、软键开关区和存储卡接口。图2-1FANUC0iMate-TC主面板2操作面板图2-2FANUC0iMate-TC操作面板项目三数控系统的故障维修与保养一实训目的1能进行PC机与数控机床之间的数据与传输2能排除机床无法回参考点的故障3能进行系统参数的修调二实训设备THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置三数据传输与备份1FANUC0iMate-TC数控系统背面如下图所示：图3-1FANUC0iMateTC系统连接图输入输出信号FANUC数控系统内部集成了一个小型PMC〔可编程机床控制器,通过编写机床PMC程序和设定相应的机床参数,可以对PMC应用程序的功能进行配置。输入输出点的定义FANUCMate0i-TC数控系统配套I/OLink有四个连接器,分别是CB104、CB105、CB106和CB107,每个连接器有24个输入点和16个输出点,即共有96个输入点,64个输出点；本装置把CB104接口的部分信号作为辅助信号使用,把CB105和CB107用于操作面板上按钮〔或按键和对应指示灯的定义。在PMC程序中X代表输入,Y代表输出,具体定义如下表,CB106中的输入输出点在本装置中没有定义。CB104、CB105、CB107接口分配参考THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置说明书。数字输入/输出信号的接线图3-2数字输入信号接线原理图图3-3数字输出信号接线原理图四机床无法回参考点故障维修回参考点前,在手动方式下,将X轴和Z轴的位置移动到负限位和参考点开关之间,按操作面板上的"参考点"键,启动回参考点运行方式,此时"X轴选"的指示灯闪烁,按下"X轴选"键,"X轴选"指示灯以更快的频率闪烁,同时,X轴向正方向运行寻找参考点,当到达参考点开关时,X轴减速回零,同时在CRT上显示参考点的坐标为0。X轴回零完成后,"Z轴选"指示灯闪烁,按下"Z轴选"键,"Z轴选"指示灯以更快的频率闪烁,同时,Z轴向正方向运行寻找参考点,当到达参考点开关时,Z轴减速回零,同时在CRT上显示参考点的坐标为0。五参数设置图3-4参数画面图3-5参数设定帮助菜单一图3-6参数设定帮助菜单二项目四数控机床电气控制故障维修与保养一实训目的1能够读懂电气原理图2能够进行数控机床电器元器件的检测3能够对电气机床进行电气故障分析和处理二实训设备THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置三数控车床电气故障排除及保养常用的电气控制系统图有电气原理图、电气安装图、电气接线图。电气原理图是用来表示电路个电气元件中导电部分的连接关系和工作原理的图。电气安装图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置,可视为电气控制系统复杂程度采取集中绘制或是单独绘制。电气接线图是主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理,通常接线图与电气原理图和元件安装图一起使用。关于THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置的电气原理图与安装图详见附录所示。项目五数控机床的安装与调试一实训目的1能够进行数控机床的滚珠丝杠安装2能够进行数控机床的编码器安装3能够进行数控机床的性能调试二实训设备THWLBF-1型数控车床维修技能实训考核装置三滚珠丝杠的安装与调试滚珠丝杠是数控机床的主要组成部分,它将进给电动机的旋转运动转化为刀架的直线运动,采用滚珠丝杠螺母副传动,可以有效地提高进给系统的定位精度和灵敏度,防止爬行。通过滚珠丝杠螺母副带动刀架移动,数控机床进给传动装置的精度,灵敏度和稳定性,将直接影响工件的加工精度,因此,进给运动系统必须满足下列要求：提高传动精度和刚度,消除间隙；减小摩擦阻力；减小运动部件惯量；对系统添加适度阻尼,减轻震动影响。因此：滚珠丝杠的安装与调试需从以下几个方面考虑：一、滚珠丝杠的型号选择二、滚珠丝杠的轴承选择与安装三、X轴、Z轴装配图四、滚珠丝杠副轴向间隙的调整五、轴向间隙调整的方法四编码器的安装为了使数控机床能切削螺纹,在主轴旁安装主轴编码器来反馈主轴实际转速,编码器把检测到的实际主轴转速经隔离电路以及I/O接口送给数控系统。数控系统控制进给轴电机与主轴转数的对应比例,完成不同形状、螺距的加工。五数控机床性能调试在安装完数控车床后,保留原车床的主轴箱部分,依靠变档进行主轴转速的调整。对机床的相应机构进行必要的维和和修调,在检修过程中,导轨磨损严重,精度不能满足要求,因此进行磨削处理,最后将其它部件组合装配,并且进行调试。一、主传动系统的调试二、导轨副的修磨与调整三、进给部件的安装调试四、数控车床的调试五、数控机床的验收附录：数控车床布局说明图1数控车床器件布局图如图1所示,交流接触器从左到右依次为KM0、KM1、KM2、KM3和KM4,继电器从左到右依次为KA0、KA1、KA2、KA3、KA4、KA5和KA6,断路器从左到右依次为QF1、QF2、QF3、QF4和QF5。端子排1的序号从左到右为1到48,定义如下：序号名称定义序号名称定义1QD启动按钮NO触点25V10伺服变压器TC1输入2QD启动按钮NO触点26W10伺服变压器TC1输入3QDL启动按钮灯<DC42V>27U11伺服变压器TC1输出4QDL启动按钮灯<DC42V>28V11伺服变压器TC1输出5TZ停止按钮NC触点29W11伺服变压器TC1输出6TZ停止按钮NC触点30U12X轴驱动器电源7TZL停止按钮灯<DC42V>31V12X轴驱动器电源8TZL停止按钮灯<DC42V>32W12X轴驱动器电源924V刀架霍尔开关电源+33U12Z轴驱动器电源100V刀架霍尔开关电源-34V12Z轴驱动器电源11T1刀架刀位135W12Z轴驱动器电源12T2刀架刀位236U22主轴电机13T3刀架刀位337V22主轴电机14T4刀架刀位438W22主轴电机15P24数控系统电源+39U31刀架电机16M0数控系统电源-40V31刀架电机1724V开关电源DC24V41W31刀架电机180V开关电源0V42U41冷却电机1924V开关电源DC24V43V41冷却电机200V开关电源0V44W41冷却电机2124V开关电源DC24V45U50控制变压器TC2输入220V开关电源0V46W50控制变压器TC2输入2324V3X轴CX29的NO端47U51控制变压器TC2输出24U10伺服变压器TC1输入48W51控制变压器TC2输出 端子排2的序号从上到下为1到24,定义如下：序号名称定义序号名称定义1Vout主轴模拟量输出电压130VZ正限位传感器电源-2GND主轴模拟量输出地14ZL+Z正限位传感器输出324VX正限位传感器电源+1524VZ参考点传感器电源+40VX正限位传感器电