任务二“数控机床冷却泵不能正常工作”的故障排除

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任务二“数控机床冷却泵不能正常工作”的故障排除任务引入

快下班了，学校车工实习车间一切正常，机床维修电工小王好高兴。突然，操作人员报告说一台机床坏了，机床冷却泵无法正常工作了。小王拿起工具，来到机床旁边。通过检测，确认是机床冷却泵控制电路出了故障。小王很快找到了故障点，修复故障点后，机床冷却泵又能正常工作了。你想知道小王是如何修复这台机床线路故障的吗？让我们一起来学习一学，做一做！知识目标能力目标1、利用电气原理图、安装图，掌握供电电源的类型和变压器变压后各线路的电压；2、掌握利用万用表进行电气控制线路检测和维修的方法。3、理解数控机床冷却泵控制电路原理。1、能读懂电气原理图，通过原理图能独立的进行各部件的连接；2、能对数控系统各项主要功能进行调试及机床试运行。3、能分析相关控制线路的电气原理；4、能够正确分析和排除数控机床冷却泵控制电路故障。任务引入知识链接数控机床上电后基本功能调试数控机床冷却泵控制电路分析基本控制线路故障检修步骤和方法数控机床冷却泵控制电路检测一、数控机床上电后基本功能调试调试基本功能：1.X/Y/Z三轴的移动功能；2.X/Y/Z三轴的回零功能；3.主轴的转动功能；4.刀库的换刀功能；5.手摇轮的操作功能；6.冷却泵的运转功能；1.总电源保护电路图分析二、数控机床冷却泵控制电路分析2.主电路分析二、数控机床冷却泵控制电路分析冷却接触器二、数控机床冷却泵控制电路分析2.主电路分析冷却中间继电器3.变压器电路分析4.PMC输入电路分析5.PMC输出电路分析什么作用三、基本控制线路故障检修步骤和方法观察故障现象，初步判断故障范围电气控制线路出现故障后，经常采用试验的方法观察故障现象，初步判断故障。

所谓试验法，就是在不扩大故障范围、不损坏电气设备和生产机械设备的前提下，对控制电路进行通电试验，观察电气设备、电器元件的动作情况等是否正常，找出故障发生的部位、器件或回路。

也经常采用看、听、摸等方法初步判断故障范围。电气控制线路故障检修步骤和方法用逻辑分析法缩小故障范围

逻辑分析法就是根据电气控制线路的工作原理、各控制环节的动作顺序、相互之间的联系，结合观察到的故障现象进行具体的分析，迅速缩小故障的范围，进而判断故障所在。

是一种快速、准确的检查方法，适用于较复杂的控制线路故障检查。三、基本控制线路故障检修步骤和方法三、基本控制线路故障检修步骤和方法用测量法确定故障点测量法就是利用电工工具和仪表（如测电笔、万用表等）对控制线路进行通电或断电测量，准确找出故障点或故障元件。常用的测量方法的电压分阶测量法、电阻分阶测量法、电阻分段测量法、电压分段测量法、短路法等。（1）电压分阶测量法测量时，像上、下台阶一样依次测量电压，称为电压分阶测量法，即按图1所示的方法进行测量。三、基本控制线路故障检修步骤和方法若按下启动按钮SB2，接触器KM1不吸合，说明电路有故障。检修时，用表测量1、7两点电压，若电路正常，应为380伏。然后按下启动按钮SB2不放，同时将黑色表棒接到7点上，红色表棒接6、5、4、3、2标号依次向前移动，分别测量7-6、7-5、7-4、7-3、7-2、各阶之间的电压。电路正常情况下，各阶电压均为380伏。如测到7-6之间无电压，说明是断路故障，可将红色表棒前移。当移至某点（如2点）时电压正常，说明该点（2、5点）以前触头或接线是完好的，此点（如2点）以后的触头或接线断路，一般是此点后第一个触头（即刚跨过的停止接钮SB1的触头）或连线断路。分阶测量法可向上测量即由7点向1点测量；也可向下测量，即依次测量1-2、1-3、1-4、1-5、1-6。但向下测量时，若各阶电压等于电源电压，则说明刚测过的触头或导线已断路。分阶测量法所测电压值及故障原因故障现象测试状态7-67-57-47-37-27-1故障原因按下SB2时KM1不吸合按下SB2不放0380V380V380V380V380VSQ接触不良00380V380V380V380VKM2接触不良000380V380V380VSB2接触不良0000380V380VSB1接触不良00000380VFR接触不良三、基本控制线路故障检修步骤和方法（2）电压分段测量法

先用万用表测试1-7两点，电压为380伏，说明电源电压正常。

电压的分段测试法是用红、黑两根表棒逐段测量相邻两标号点1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7的电压。

如电路正常，除6-7两点间的电压等于380伏外，其它任意相邻两点间的电压都应为零。如按下启动按钮SB2，接触器KM1不吸合，说明电路断路。可用电压表逐段测试各相邻两点的电压。如测量某相邻两点电压为380伏，说明两点所包括的触头，其连接导线接触不良或断路。例如标号4-5两点间电压为380伏，说明接触器KM2的常闭触头接触不良分段测量法所测电压值及故障原因故障现象测试状态1-22-33-44-55-6故障原因按下SB2时KM1不吸合按下SB2不放380V0000FR常闭触头接触不良0380V000SB1触头接触不良00380V00SB2接触不良000380V0KM2常闭触头接触不良0000380VSQ触头接触不良检查线路电气故障时，应注意下列事项：用分阶测量法来检查线路电气故障时，标号6以前各点对7点的电压，都应为380伏，如低于额定电压的20%以上，可视为有故障。用分段或分阶测量法测量到接触器KM1线圈两端点6与7时，若测量的电压等于电源电压，可判断为电路正常，若接触器不吸合，可视为接触器本身有故障。分阶和段测量法可通用，即在检查一条电路时可同时用两种方法。电压测量法注意事项（3）电阻分阶测量法按启动按钮SB2，若接触器KM1不吸合，说明该电气回路有故障检查时，先断开电源，把万用表扳到电阻挡，按下SB2不放，测量1-7两点间的电阻。如果电阻为无穷大，说明电路断路；然后逐段分阶测量1-2、1-3、1-4、1-5、1-6各点的电阻值。当测量到某标号时，若电阻突然增大，说明表棒刚跨过的触头或连接线接触不良或断路。三、基本控制线路故障检修步骤和方法（4）电阻分段测量按启动按钮SB2，若接触器KM1不吸合，说明该电气回路有故障

检查时先切断电源，按下启动按钮SB2，然后逐段测量相邻两标号点1-2、2-3、3-4、5-6的电阻。如测得某两点间电阻很大，说明该触头接触不良或导线断路。例如测得2-3两点间电阻很大时，说明停止按钮SB1接触不良。三、基本控制线路故障检修步骤和方法电阻测量法的优点是安全；缺点是测量电阻值不准确时易造成判断错误；为此应注意下述几点：①用电阻测量法检查故障时一定要断开电源。②所测量电路如与其它电路并联，必须将该电路与其它电路断开，否则所测电阻值不准确。③测量高电阻电器元件，要将万用表的电阻挡扳到适当的位置。电阻测量法注意事项（5）短接法机床电气设备的常见故障为断路故障，如导线断路、虚连、虚焊、触头接触不良、熔断器熔断等。对这类故障，除用电压法和电阻法检查外，还有一种更为简便可靠的方法，就是短接法。检查时，用一根绝缘良好的导线，将所怀凝的断路部位短接，如短接到某处，电路接通，说明该处断路。可分为局部短接法和和短接法。三、基本控制线路故障检修步骤和方法1）局部短接法按下启动按钮SB2时，若KM1不吸合，说明该电路有故障。检查前，先用万用表测量1-7两点间电压，若电压正常，可按下启动按钮SB2不放，然后用一根绝缘良好的导线，分别短接标号相邻的两点，如1-2、2-3、3-4、4-5、5-6。当短接到某两点时，接触器KM1吸合，说明断路故障就在这两点之间三、基本控制线路故障检修步骤和方法短接法短接部位及故障原因

故障现象短接点标号KM1动作

故障原因

按下SB2KM1不吸合1-2KM1吸合FR常闭触头接触不良或误动作2-3KM1吸合SB1的常闭触头接触不良3-4KM1吸合SB2的常闭触头接触不良4-5KM1吸合KM2常闭触头接触不良5-6KM1吸合SQ常闭触头接触不良2）长短接法长短接法是指一次短接两个或多个触头来检查故障的方法。当FR的常闭触头和SB1的常闭触头同时接触不良时，若用局部短接法短接1-2点，按下SB2，KM1仍不能吸合，则可能造成成判断错误；而用长短接法将1-6点短接，如果KM1吸合，说明1-6这段电路上有断路故障；然后再用局部短部短接法逐段找出故障点。长短接法的另外一个作用是，可把故障点缩小到一个较小的范围。例如，第一次先短接3-6点，KM1不吸合，再短接1-3点，KM1吸合，说明故障在1-3点范围内。可见，用长短接法结合的短接法能很快地排除故障。三、基本控制线路故障检修步骤和方法短接法检查故障时的注意事项①短接法是用手拿绝缘导线带电操作的，所以一定要注意安全，避免触电事故。②短接法只适用于压降极小的导线及触头之类的断路故障。对于压降较大的电器，如电阻、线圈、绕组等断路故障。不能采用短接法，否则会出现短路故障。③对于机床的某些要害部位，必须保障电气设备或机械部位不会出现事故的情况下，才能使用短接法。1.总电源保护电路图分析四、数控机床冷却泵控制电路检测2.主电路分析四、数控机床冷却泵控制电路检测3.主电路分析若有就再查4L1到U1相关电路通断情况：若无就要检查U43到W43之间线路通断，可以用万用表交流220V档，如果测量出W43和KA1端接线端子4之间有110V电压，而和KM1端接线端子4无110V交流电压。先检查KM1接触器线圈两端有无110V交流电压；4则说明4号线和4号线之间连接断开。冷却泵电机不通电（一）4四、数控机床冷却泵控制电路检测3.主电路分析若有就再查4L1到U1相关电路通断情况：若无就要检查U43到W43之间线路通断，可以用万用表交流220V档，如果测量出W43和KA1端接线端子4之间无110V电压，直接测量KA1接线端子U43处和W43处看有无110V电压；如果无则需要继续检查上一电路。先检查KM1接触器线圈两端有无110V交流电压；4冷却泵电机不通电（二）44.变压器电路分析用万用表的一个表笔放到变压器端的W43处，另一个表笔放到变压器端的U43处，如果发现有110V交流电压；则说明U43号线和U43号线之间连接断开。任务实施

1、完成浙江亚龙实训设备机床8、16故障的排除，并完成下表。故障序号故障现象故障排除部位排除过程816任务实施2、根据下表检测与操作，写出故障原因与排除方法。系统功能检查步骤操作步骤及检查事项无问题划√解决方法1松开急停按钮，软件操作界面的工作方式是否变为“手动”

2点动“X+”“X-”“Z+”“Z-”，观察工作台是否正常移动

3检查手摇轮操作是否正常

4检查“回零”操作是否正常

5检查“主轴正转”、“主轴反转”、“主轴停止”操作是否正常

6检查刀库动作是否正常

知识拓展一、板前硬线配线工艺要求（1）布线通道尽可能少，同路并行导线按主电路、控制电路分类集中，单层密排，紧贴安装板布线；导线并行较多时，可以使用线卡进行固定。（2）导线在配电板上不许架空（短距离允许）；同一平面的导线应高低一致或前后一致，尽量避免交叉。非交叉不可时，该根导线应在接线端子引出时就水平架空跨越，且必须走线合理。安装导线尽可能靠近元器件走线。（3）布线应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直转向；布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。（4）布线顺序一般以接触器为中心，由里向外，由低至高，先控制电路，后主电路的顺序进行，以不妨碍后续布线为原则。（5）每根导线必须套线号管，硬线线号管用异型管，长度一般为8mm-12mm，并且要注意线号的标注方向。所有从一个接线端子（或接线桩）到另一个接线端子（或接线桩）的导线必须连续，中间无接头。（6）导线与接线端子或接线桩连接时，不能够露铜，反圈，压导线绝缘皮。。（7）主电路与控制电路在端子板上必须分开，不能混在一起。控制板以外的电路与配电板上的元器件连接时必须通过接线端子，并编号，控制板以外的电路必须用软线连接。按钮盒与端子排之间也要用软线连接起来，并且用塑料螺旋管或尼龙扎带进行帮扎固定。（8）一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根，接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。（9）接线端子上编号排列：端子排连接时，如果是横向端子排，左数第1、2个端子应该留作保护接地（PE），然后依次是电源进线（如果有需要），负载接线端子，按钮开关盒接线端子。如果端子排的数量比较富裕，应该在不同组别的导线连接端子之间空出一个端子排；如果是竖向端子排连接，则保护接地端子（PE）应该留在最下面两个端子上；导线端子排的排列按照序号依次排列，不能交叉。一、板前硬线配线工艺要求二、数控机床的组成

加工程序（工作任务）数控装置（大脑）反馈装置（眼睛）伺服装置（四肢）机床本体（被控对象）机床数控系统是一个普通的自动控制系统，人是一个天然的自动控制系统，他们之间的原理是相通的。数控机床的组成是什么？二、数控机床的组成

39数控机床机床本体数控系统外围技术数控装置伺服驱动装置测量反馈装置工具系统编程技术管理技术二、数控机床的组成

40（1）

机床本体(MachineTools)--主运动部件、进给运动部件--支承件（立柱、床身等）--特殊装置--辅助装置（2）数控系统（NumericalControlSystem）

二、数控机床的组成

是一种程序控制系统，它能处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床运动并加工出零件。数控系统(CNC装置)进口数控系统日本的FANUC系统、三菱和安川系统等德国的SIEMENS、HEIDENHIN系统西班牙FAGOR数控系统法国NUM系统及美国ACRAMATIC系统国产数控系统广州数控系统华中数控系统航天数控系统南京数控系统二、数控机床的组成

广州数控系统二、数控机床的组成

FANUC数控系统西门子系统二、数控机床的组成

华中数控系统二、数控机床的组成

（3）

计算机数控系统（ComputerNumericalControl，CNC）是以计算机为核心的数控系统。数控系统组成及工作过程二、数控机床的组成

46操作面板

人机交互二、数控机床的组成

1）操作面板人机交互47主要内容世纪星HNC-21Fanuc0i西门子810、802二、数控机床的组成

2）输入输出装置可以通过多种方式获得数控加工程序:软驱现已较少使用

MDI（ManualDataInput）方式

USB接口

RS232C接口

DNC接口存储卡未来会广泛使用以太网二、数控机床的组成

软驱现已较少使用

MDI（ManualDataInput）方式

USB接口

RS232C接口

DNC接口存储卡未来会广泛使用以太网软驱现已较少使用49

3）计算机数控装置组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理，然后输出控制命令到伺服驱动装置和PLC。CNC装置是CNC系统的核心。

二、数控机床的组成

504）伺服单元和驱动装置：主轴伺服单元和主轴电机进给伺服单元和进给电机它根据数控装置发来的指令5）检测装置：位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。在半闭环、闭环系统中间接或直接测量执行部件的实际位移，与指令位移进行比较，以便随时纠正偏差。作用：保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令；进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置制）；主轴运动指令：实现零件加工的切削运动（速度控制）。主轴伺服单元和主轴电机；进给伺服单元和进给电机；

它根据数控装置发来的指令驱动机床的执行部件动作。有开环、半闭环、闭环之分。位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。在半闭环、闭环系统中间接或直接测量执行部件的实际位移，与指令位移进行比较，以便随时纠正偏差。6）主轴驱动单元主轴放大器主轴电动机主轴传动机构主轴位置和速度检测装置主轴润滑和冷却装置二、数控机床的组成

模拟量主轴放大器（变频器）主轴放大器串行主轴放大器二、数控机床的组成

主轴电动机普通型和变频专用电动机串行数字主轴电动机二、数控机