數(shù)控機床調(diào)試與維護畢業(yè)論文

1、維修電工論文數(shù)控機床調(diào)試與維護姓名： 身份證號碼： 所在省市： 所在單位： 目錄摘要-1一、fanucoc/od系統(tǒng)數(shù)控單元的結(jié)構(gòu) 和功能連接-2二、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入與輸出-2三、主軸系統(tǒng)的故障與判斷-2四、伺服系統(tǒng)的故障-4五、數(shù)控系統(tǒng)pmc- 4 六、數(shù)控機床的維護-5七、結(jié)束語-7八、參考文獻-8摘要：數(shù)控機床是一種高科技的機電一體化的設備，目前數(shù)控機床在國內(nèi)機械加工市場應用非常廣泛，通過多年的調(diào)試維修與維護，現(xiàn)將fanuc系統(tǒng)的數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入輸出、故障診斷和報警等問題做一介紹。關(guān)鍵字：系統(tǒng)數(shù)據(jù)主軸系統(tǒng)pmc日常維護 1一、fanucoc/od系統(tǒng)數(shù)控單元的結(jié)構(gòu) 和功能連接fanu

2、coc/od系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入與輸出數(shù)據(jù)的輸入與輸出：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可分為6種：1、 cnc參數(shù)2、 pmc參數(shù)3、 螺距補償參數(shù)4、 用戶宏變量值5、 刀具補償參數(shù)6、 加工程序宏程序這些數(shù)據(jù)是系統(tǒng)正常工作的保證，所以在更換系統(tǒng)中的存儲器模塊時，必須重新向存儲器模塊輸入數(shù)據(jù)，還有系統(tǒng)電池老化時，更換不及時也要重新向存儲器模塊輸入備份數(shù)據(jù)。在數(shù)控機床工作正常時，需要將這些數(shù)據(jù)備份，以便需要時使用。這些數(shù)據(jù)每種都可以單獨輸入與輸出，也可以在系統(tǒng)開啟時，按住crt下面最右邊的兩個軟鍵，按照提示語操作即可，在調(diào)試時用此方法很方便，只要把pmc參數(shù)傳入系統(tǒng)，其它參數(shù)在開機時傳入或重新設定。三

3、、主軸系統(tǒng)的故障與判斷 數(shù)控機床要求主軸在很寬范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，恒功率范圍寬。當要求機床有螺紋加工，準停和恒線速加工等功能時，就要對主軸提出相應的進給控制和位置控制要求，此時，主軸驅(qū)動系統(tǒng)也稱為主軸伺服系統(tǒng)。 當主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常有三種形式。一是在crt或操作面板上顯示報警信息；二是主軸驅(qū)動裝置上用報警燈或數(shù)碼管顯示主軸驅(qū)動裝置的故障；三是主軸工作不正常，但無任何報警信息。 主軸伺服系統(tǒng)常見故障如下。1、 由于受到電磁干擾，屏蔽和接地措施不良，主軸轉(zhuǎn)速指令信號或反饋信號受到干擾，使主軸驅(qū)動出現(xiàn)隨機和無規(guī)律性的波動。干擾現(xiàn)象是：當主軸轉(zhuǎn)速指令為零時，主軸仍往復轉(zhuǎn)動，調(diào)整零速平衡和漂移

4、補償也不能消除故障。 22、 過載切削用量過大，頻繁正反等均可引起過載報警。具體表現(xiàn)為主軸電動機過熱.3、 主軸定位抖動主軸定向控制（也稱主軸定位控制）的作用與特點。主軸的定向控制是將主軸準確停在某一固定位置上，以便在該位置進行刀具交換，精鏜退刀及齒輪換檔等，常見有以下2種：（1） 磁性傳感器的電氣準?？刂啤４朋w安裝在主軸后段，磁傳感器安裝在主軸箱上，其它安裝位置決定了主軸的準停點，發(fā)磁體和磁傳感器之間的間距1.5加減0.5（mm）.（2） 編碼器型的電器準?？刂?。通過在主軸電動機內(nèi)安裝或在機床主軸上直接安裝一個光電編碼器來實現(xiàn)準?？刂?，準停角度可任意設定，可用參數(shù)4077進行調(diào)試。fanuc

5、公司采用電氣方式使主軸定向，即利用裝在主軸上的位置編碼器或磁性傳感器作為位置反饋部件，由它們輸出信號，使主軸準確定位在規(guī)定的位置上。采用電氣方式主軸定向的優(yōu)點是：1） 不需要機械定位部件，只需要簡單地連接位置編碼器或磁性傳感器，即可實現(xiàn)主軸定位控制；2） 減少定向時間，可在主軸高速旋轉(zhuǎn)下直接定向，而不必用齒輪先行減速，所以定向時間大為縮短；3） 只需要簡單的強電順序控制，操作簡單，只需要主軸定向指令信號、定向完成信號和主軸高/低速信號即可完成主軸定向控制；4） 可靠性高，因為定向時全部采用電子部件而無機械易損件，故不受外部沖擊等影響，可靠性能高；5） 高的精度和剛性，電氣式主軸定向控制完全能滿

6、足自動換刀的要求；6） 主軸定向控制，實際上是在主軸速度控制基礎(chǔ)上增加一個位置控制環(huán)。為能進行主軸的位置檢測，需要采用磁性傳感器或位置編碼器等檢測元件。4、 主軸異常噪聲及震動首先要區(qū)別異常噪聲及震動發(fā)生在主軸機械部分還是在電氣驅(qū)動部分。（1） 在減速過程中發(fā)生異常噪聲，一般是由驅(qū)動裝置造成的，如交流驅(qū)動中的再生回路故障。（2） 在恒轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生異常噪聲，可通過觀察主軸電動機自由停車過程中是否有噪聲和震動來區(qū)別，如有，則主軸機械部分有問題。（3） 檢查震動周期是否與速度有關(guān)。如無關(guān)，一般是主軸驅(qū)動裝置未調(diào)整好，如有關(guān)，應檢查主軸機械部分是否良好，測速裝置是否不良。5、 主軸電機不轉(zhuǎn)cnc系統(tǒng)至主

7、軸驅(qū)動裝置除了轉(zhuǎn)速模擬量控制信號外，還有使能控制信號，一般為dc+24v繼電器線圈電壓。（1） 檢查cnc系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出，一般更換主軸編碼器線。（2） 檢查使能信號是否接通。通過crt，觀察i/o狀態(tài)，分析機床pmc梯形圖，以確定主軸的啟動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足。 3（3） 主軸驅(qū)動裝置故障。（4） 主軸電動機故障。（5） 主軸外置編碼器故障。6、 串行主軸系統(tǒng)運行性能調(diào)整通過對主軸伺服系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整，可以改變串行主軸系統(tǒng)的工作性能，從而取得最佳的系統(tǒng)工作性能。應該注意的是，這類參數(shù)在出廠時已經(jīng)調(diào)整好了，通常是不需要重新調(diào)整的，僅在更換了主軸系統(tǒng)的某些硬件后，才需要調(diào)整參數(shù)。

8、調(diào)整參數(shù)操作如下。在屏幕上顯示主軸調(diào)整界面。主軸伺服系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整是在主軸調(diào)整界面下進行的，所以首先要確認在crt屏幕上顯示主軸調(diào)整界面。方法是通過對參數(shù)“3111”中sps信號的設定，確定在crt屏幕上顯示主軸調(diào)整界面。將參數(shù)3111第1號位sps設為“1”。調(diào)整參數(shù)后，按下述操作在屏幕上可以顯示相應主軸調(diào)整界面。顯示方法：（1） 按“system”鍵，選擇參數(shù)等界面；（2） 按繼續(xù)菜單鍵；（3） 按軟鍵sp.prm，顯示主軸設定調(diào)整界面；（4） 用軟鍵可以選擇下面的界面：sp.set：主軸設定界面。（sp.tun）：主軸調(diào)整界面。sp.mon：主軸監(jiān)視界面。四、伺服系統(tǒng)的故障由于數(shù)空系統(tǒng)的控

9、制核心是對機床的進給部分進行數(shù)字控制，而進給是由伺服單元控制伺服電機，帶動滾珠絲杠來實現(xiàn)的，由旋轉(zhuǎn)編碼器做位置反饋元件，形成半閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)。所以伺服系統(tǒng)在數(shù)控機床上起的作用相當重要。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由伺服控制單元、伺服電機、測速電機、編碼器等出現(xiàn)問題引起的。 例如：一臺數(shù)控磨床，e軸修整器失控，e軸能回參考點，但自動修整或半自動時，運動速度極快，直到撞到極限開關(guān)。觀察發(fā)生故障的過程，發(fā)現(xiàn)撞極限開關(guān)時，其顯示的坐標值遠小于實際值，肯定是位置反饋的問題。但更換反饋板和編碼器都未能解決問題，后仔細研究發(fā)現(xiàn)，e軸修整器是由z軸帶動運動的，一般回參考點時，e軸在z軸的一側(cè)，而修整時，e軸修整

10、器被z軸帶到中間。為此我們做了這樣的實驗，將e軸修整器移到z軸中間，然后回到參考點，這時回參考點也出現(xiàn)失控現(xiàn)象，為此我們斷定可能由于e軸修整器經(jīng)常往復運動，導致e軸反饋電纜折斷，而接觸不良。校線證實了我們的判斷，找到斷點，焊接并采取防折措施，使機床恢復工作。五、數(shù)控系統(tǒng)pmcpmc稱作可編程機床控制器，是專門用于控制機床的plc。在數(shù)控機床中，除了對各坐標軸的位置進行連續(xù)控制外，還需要對諸如主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)、進給運動的啟動和停止、刀庫及換刀機械手控制、工件夾緊松開、工作臺交換、冷卻和潤滑等輔助動作進行順序控制。順序控制的信息主要是輸入/輸出（i/o）控制，如控制開關(guān)、進行開關(guān)、壓力開關(guān)和溫度開關(guān)

11、等輸入元件，繼電器、接觸器和電磁閥等輸出元件的控制；同時還包括主軸伺服驅(qū)動和進給伺服驅(qū)動的使能控制和機床報警處理等。數(shù)控機床采用可編程邏輯控制器（plc）來完成上述功能，輸入/輸出（i/o）故障是數(shù)控機床運行過程中最常見的故障，這是因為組成輸入/輸出的各類元件受到機械磨損、油氣侵蝕等因素的影響，造成開關(guān)可靠性下降失靈，引起機床動作障礙。fanuc數(shù)控的輸入/輸出由pmc控制完成，因此，明確數(shù)控機床pmc控制的對象及狀態(tài)信號的表示，有助于輸入/輸出控制的故障診斷。 4例如：某工廠臥式加工中心裝備fanucoi-mc系統(tǒng),機械手刀庫換刀中斷。數(shù)控機床的換刀系統(tǒng)在執(zhí)行換刀指令時不動作，機械臂停在行程

12、中間位置上，crt顯示報警號，查手冊得知該報警表示：換刀系統(tǒng)機械臂位置檢測開關(guān)信號為“0”及“刀庫換刀位置錯誤?！惫收戏治觯焊鶕?jù)報警內(nèi)容，可診斷故障發(fā)生在換刀裝置和刀庫兩部分中，由于相應的位置檢測開關(guān)無信號送至pmc的輸入接口，從而導致機床中斷換刀。造成開關(guān)無信號輸出的原因有兩個：一是由于氣壓或機械上的原因造成動作不到位而使開關(guān)得不到感應；二是電感式接近開關(guān)失靈。首先檢查刀庫中的接近開關(guān)，用一薄鐵片去感應開關(guān)，以檢測刀庫部分接近開關(guān)是否失靈。接近換刀裝置機械臂中的兩個接近開關(guān)，一個是“臂移出”開關(guān)sq1，另一個是“臂回縮”開關(guān)sq2。由于機械臂停在行程中間位置上，這兩個開關(guān)輸出信號均為“0”經(jīng)

13、測試兩個開關(guān)均正常。機械裝置檢查；“臂縮回”的動作是由電磁閥y21控制的，手動電磁閥y21；把機械臂退回至“臂縮回”位置，機床恢復正常，這說明手控電磁閥能使換刀裝置定位，從而排除了氣壓或機械上阻滯造成換刀系統(tǒng)不到位的可能性。故障處理：由以上分析可知，pmc的輸入信號正常，輸出動作執(zhí)行無誤，問題在pmc內(nèi)部或操作不當，經(jīng)操作觀察，兩次換刀時間的間隔大于pmc規(guī)定的要求，從而造成pmc程序執(zhí)行錯誤引起故障。重新設定儲存刀庫時間的參數(shù)值，換刀補充恢復正常。對于只有報警號而無報警信息的報警，必須檢查pmc的數(shù)據(jù)位，并與正常情況下的數(shù)據(jù)相比較，明確該數(shù)據(jù)位所表示的含義，以采取相應的措施。 六、數(shù)控機床的

14、維護數(shù)控機床因其功能、結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同，其維護保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應根據(jù)其種類、型號及實際使用情況，和該機說明書的要求，制定和建立必要的定期、定級保養(yǎng)制度:1、 使機床保持良好的潤滑狀態(tài)定期檢查清洗自動潤滑系統(tǒng)，添加或更換油脂油液，使絲杠、導軌等各運動部位始終保持良好的潤滑狀態(tài)，降低機械磨損速度。2、 定期檢查液壓、氣壓系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)定期進行油質(zhì)化驗檢查，更換液壓油，并定期對各潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾網(wǎng)進行清洗或更換，氣壓系統(tǒng)還要注意及時為分水濾氣器放水。3、 適時對各坐標軸進行超程限位試驗尤其是對于限位開關(guān)，由于切削液等原因會使其產(chǎn)生銹蝕，平時又主要靠軟件限位起保護作用，但關(guān)

15、鍵時刻如因硬件限位開關(guān)銹蝕不起作用將產(chǎn)生碰撞，甚至損壞滾珠絲杠，嚴重影響其機械精度。實驗時只要用手按一下限位開關(guān)看是否出現(xiàn)超程報警，或檢查相應i/o接口輸入信號是否變化。4、 定期檢查電氣部件檢查各插頭、插座、電纜、各繼電器的觸點是否接觸良好，檢查各印制電路板是否干凈。平時盡量少開電氣柜門，以保持電氣柜內(nèi)清潔，定期對電氣柜和有關(guān)電器的冷卻風扇進行衛(wèi)生清掃，更換其空氣過濾網(wǎng)等。5、 如機床長期不用則要定期通電，并進行機床功能試驗程序的完整運行。要求每1-3周能通電試運行一次，尤其是在環(huán)境濕度較大的季節(jié)，應每周通電兩次，每次空運行半小時左右，以利用機床本身的發(fā)熱來降低機內(nèi)濕度，使電子元件不致受潮。同時，也能及時發(fā)現(xiàn)有無電池報警發(fā)生，以防系統(tǒng)軟件、參數(shù)的丟失等。電池的更換應在cnc裝置通電狀態(tài)下進行，以防更換時ram內(nèi)信息丟失。 56、 機床的精度檢查定期檢查機床的水平，直角度、鋅棒、t形槽、絲杠反向間隙、各軸螺距補償。 6七、結(jié)束語數(shù)控機床的使用壽命和生產(chǎn)中的性能如何？要有生產(chǎn)廠家的嚴格要求，做到精益求精，求實，還有靠出廠的調(diào)試安裝，要保證精