全套電子課件：數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

1、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修項(xiàng)目一教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床 能力目標(biāo)1. 準(zhǔn)確理解CNC（NC）在不同場(chǎng)合所代表的意義。2. 能區(qū)分?jǐn)?shù)控銑床、加工中心與FMC。3. 能區(qū)分?jǐn)?shù)控車床與車削中心。4. 了解數(shù)控機(jī)床的基本組成部件及其作用。5. 能夠區(qū)分普及型與全功能CNC。6. 了解復(fù)合加工機(jī)床和虛擬軸機(jī)床。一、典型數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介數(shù)控：利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。 NC = Numerical Control CNC=Computerized Numerical Control NC = CNC NC（CNC）的三種含義：廣義：是一種控制技術(shù)數(shù)控技術(shù)；狹義：是一類控制系

2、統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)；特指：一種物理設(shè)備數(shù)控裝置。 CNC機(jī)床 ：凡是采用數(shù)控技術(shù)控制的機(jī)床均稱數(shù)控機(jī)床 。加工中心：配備有刀具自動(dòng)交換裝置（ATC）的鏜銑類數(shù)控機(jī)床。 FMC：柔性加工單元，配備3個(gè)以上工作臺(tái)自動(dòng)交換裝置（APC）的加工中心。 車削中心： 主軸具有位置控制功能、能參與X/Y/Z軸插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)Cs軸控制。 有垂直方向的運(yùn)動(dòng)軸Y軸； 刀架可安裝鉆、鏜、銑加工用的動(dòng)力刀具（Live Tool）。 鏜銑類數(shù)控機(jī)床 立式加工中心 臥式加工中心 FMC 數(shù)控車床 車削中心二、數(shù)控機(jī)床的基本組成數(shù)控機(jī)床=機(jī)械裝置+電氣控制系統(tǒng) 機(jī)械裝置：用來實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)床結(jié)構(gòu)部件、液壓和氣動(dòng)部件、防護(hù)罩、冷卻系統(tǒng)

3、等附屬裝置。 電氣控制系統(tǒng)：低壓電氣控制線路、開關(guān)量邏輯控制裝置（PLC）、數(shù)控裝置（CNC）、操作/顯示裝置（MDI/LCD面板）、伺服/主軸驅(qū)動(dòng)器、測(cè)量裝置（光柵與編碼器）等。 NC機(jī)床組成三、普及型與全功能型CNC 普及型CNC：使用帶有閉環(huán)位置控制功能、通過外部脈沖指令控制位置與速度的通用型伺服驅(qū)動(dòng)器。全功能型CNC：采用專用伺服驅(qū)動(dòng)器，位置控制在CNC上實(shí)現(xiàn)，所有坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)可作為統(tǒng)一的整體控制 。任務(wù)2 數(shù)控維修的基本要求 能力目標(biāo)1. 了解數(shù)控機(jī)床維修所需要的技術(shù)資料與內(nèi)容。2. 了解數(shù)控機(jī)床維修所需要的基本工具。3. 了解數(shù)控機(jī)床維修所需要的常用備件。 完整資料 機(jī)床使用說明書

4、。 CNC使用手冊(cè)。 PLC編程手冊(cè)和程序。 機(jī)床參數(shù)清單。 伺服和主軸驅(qū)動(dòng)說明書。 主要功能部件說明書 。 維修記錄。一、技術(shù)資料的要求二、維修工具及要求 常用工具 數(shù)字萬用表。 數(shù)字轉(zhuǎn)速表 。 示波器 。 相序表 。 長度測(cè)量工具 。 常用備件 熔斷器及熔芯。 常用的二極管、電阻、三極管 。 常用的集成電路 。三、維修備件及要求任務(wù)3掌握數(shù)控維修的基本方法 能力目標(biāo)1. 了解數(shù)控機(jī)床維修所需要的檢查。2. 熟悉數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本方法。3. 熟悉數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的基本方法。 基本檢查 機(jī)床狀態(tài)檢查。 機(jī)床操作檢查 。 機(jī)床連接檢查 。 CNC外觀檢查 。一、數(shù)控機(jī)床的基本檢查 基本方法

5、常規(guī)分析法 。 動(dòng)作分析法。 狀態(tài)分析法 。 程序分析法 。 CNC自診斷法 。二、故障分析的基本方法 基本功能開機(jī)自診斷。在線監(jiān)控 。脫機(jī)測(cè)試 。三、CNC的故障診斷功能數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修項(xiàng)目二教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 CNC的連接檢查 能力目標(biāo)1. 了解普及型CNC電氣連接的特點(diǎn)與要求。2. 能分析KND100的連接故障，確定故障原因。3. 能排除KND100常見的連接故障。一、普及型CNC的組成系統(tǒng)組成二、普及型CNC的連接位置指令脈沖：常以PULSE/*PULSE或CP+/CP-表示。 方向信號(hào)：常以DIR/* DIR或SIGN/*SIGN表示 。驅(qū)動(dòng)器使能：常以ENA/*ENA或MR

6、DY/*MRDY表示 。驅(qū)動(dòng)器的準(zhǔn)備好：常以DRDY/*DRDY表示 。驅(qū)動(dòng)器報(bào)警輸入：常以ALM/*ALM表示。 編碼器零脈沖信號(hào)：常以PC/*PC表示。 SV連接S模擬量輸出：常以SVC表示。 主軸位置反饋輸入：一般與主軸編碼器連接。 SP連接 I/O連接急停：常以*ESP表示。參考點(diǎn)減速：常以*DECn表示。進(jìn)給保持：常以*SP表示 。循環(huán)啟動(dòng)：常以ST表示。主軸正/反轉(zhuǎn)、啟停：常以M03/M04、M05表示 。冷卻啟停控制：常以M08/M09表示 。潤滑控制：周期性的潤滑啟停信號(hào)，常以M32表示 。刀架控制：電動(dòng)刀架正反轉(zhuǎn)信號(hào)，常以TL+/TL-表示 。任務(wù)2 CNC的故障診斷與維修

7、能力目標(biāo)1. 熟悉KND100的操作面板和維修操作；2. 掌握KND100的CNC診斷方法；3. 掌握KND100的CNC故障分析方法；4. 能夠排除常見的CNC報(bào)警。一、KND100的維修操作 CNC操作面板 LCD與軟功能鍵 MDI面板 集成機(jī)床操作面板 附加機(jī)床操作面板 參數(shù)的設(shè)定與修改 置“錄入（MDI）”方式、打開程序編輯保護(hù)開關(guān)； 按操作面板上的【SET】鍵，選擇“設(shè)定”頁面； 按軟功能鍵設(shè)置2，顯示參數(shù)保護(hù)頁面 。 將參數(shù)開關(guān)設(shè)置為“開”，CNC顯示P/S100報(bào)警； 進(jìn)行機(jī)床參數(shù)和診斷參數(shù)的設(shè)定、修改； 設(shè)定完成后重新將參數(shù)開關(guān)設(shè)置為“關(guān)”； 用【RESET】鍵清除P/S100

8、報(bào)警。 如果被修改的參數(shù)需要重新啟動(dòng)CNC才能生效，CNC將顯示000號(hào)報(bào)警，此時(shí)只需要關(guān)閉CNC電源，重新啟動(dòng)CNC即可。二、KND100的診斷與參數(shù) 接口設(shè)定 機(jī)床I/O信號(hào)狀態(tài)； 驅(qū)動(dòng)器輸入信號(hào)狀態(tài)； CNC的工作狀態(tài)顯示 。 診斷信息 參見教材P42。 生效部分I/O信號(hào)； 設(shè)定部分I/O信號(hào)的控制參數(shù)； 設(shè)定部分CNC功能 。 參見P42P43。 CNC工作狀態(tài)顯示 參見P43、表2-2-1。三、KND100的報(bào)警與處理 報(bào)警顯示 參見教材P44P45。 常見報(bào)警與處理 任務(wù)3 伺服驅(qū)動(dòng)的故障診斷與維修 能力目標(biāo)1. 能檢查SD100/SD98驅(qū)動(dòng)器的連接；2. 能操作SD100/S

9、D98驅(qū)動(dòng)器；3. 能利用操作單元檢查SD100/SD98驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)；4. 能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)定、初始化和試運(yùn)行；5. 能夠排除常見的驅(qū)動(dòng)器報(bào)警。一、驅(qū)動(dòng)器的連接檢查 驅(qū)動(dòng)器連接R/S/T/PE：電源，電壓要求3AC220V+10%-15%。B/P：外接制動(dòng)電阻（一般不使用）。U/V/W/PE：伺服電機(jī)電樞，U/V/W必須一一對(duì)應(yīng)。r/t：控制電源輸入，一般直接與主電源短接。CN1：DI/DO信號(hào)連接端，按P52表2-3.1與CNC連接。CN2：編碼器連接，按P52表2-3.2與CNC連接。二、驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)監(jiān)控 驅(qū)動(dòng)器操作 電源：亮表明驅(qū)動(dòng)器主電源（R/S/T）已加入； 運(yùn)行：亮表明驅(qū)

10、動(dòng)器運(yùn)行正常； 報(bào)警：數(shù)碼顯示區(qū)的最右側(cè)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)閃爍。 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修項(xiàng)目三教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 掌握CNC的連接技術(shù) 能力目標(biāo)1. 了解FS-0iC/D的網(wǎng)絡(luò)組成。2. 掌握CNC的綜合連接要求。3. 能夠檢查CNC單元的連接電路。4. 熟悉CNC系統(tǒng)的主回路控制要求。5. 了解工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的基本概念。一、FS-0iC/D的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組成二、FS-0iC/D的電氣連接連接器布置 連接總圖 參見P65、圖3-1-2。任務(wù)2 掌握FS-0iC/D的維修操作 能力目標(biāo)1. 熟悉FS-0iC/D的維修操作。2. 掌握CNC的工作狀態(tài)、診斷、報(bào)警信息顯示操作。3. 能夠進(jìn)行CNC參數(shù)

11、的設(shè)定與修改。4. 能夠進(jìn)行CNC的引導(dǎo)系統(tǒng)操作。一、FS-0iC/D操作面板說明 MDI/LCD/CNC單元 MDI鍵盤 地址/數(shù)字鍵 。 功能鍵 。 光標(biāo)調(diào)整鍵 。 輸入編輯鍵 。 輔助操作鍵 。二、CNC的工作狀態(tài)顯示 狀態(tài)行顯示 顯示內(nèi)容見教材P76P77三、CNC的診斷信息顯示 CNC診斷顯示 CNC報(bào)警顯示四、CNC的報(bào)警顯示 CNC報(bào)警履歷顯示 CNC報(bào)警詳情顯示任務(wù)3 CNC硬件檢查與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉FS-0iC/D的開機(jī)自診斷信息。2. 掌握CNC系統(tǒng)硬件、軟件配置的檢查方法。3. 能夠利用LCD檢查CNC系統(tǒng)的伺服配置。4. 能夠利用LCD檢查CNC系統(tǒng)的主軸配置。

12、5. 掌握CNC單元熔斷器、電池、風(fēng)機(jī)的檢查和更換方法。一、CNC的配置與檢查 硬件故障顯示 軟件配置顯示 模塊ID號(hào)顯示二、伺服與主軸配置的檢查 伺服配置顯示 串行主軸配置顯示數(shù)控機(jī)床故障與維修項(xiàng)目四教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 i驅(qū)動(dòng)器的故障診斷與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉i系列驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與組成。2. 掌握i系列驅(qū)動(dòng)器的綜合連接要求。3. 了解i系列驅(qū)動(dòng)器的檢查要點(diǎn)。4. 能夠檢查伺服電機(jī)（編碼器）的連接。一、驅(qū)動(dòng)器的組成驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu) 電源模塊 伺服模塊。 主軸模塊。 驅(qū)動(dòng)器附件。 驅(qū)動(dòng)器組成 模塊式二、驅(qū)動(dòng)器連接連接總圖 參見P129、圖4-1-2。 主電源連接 電壓：3AC200240V、允許范

13、圍170264V； 頻率：50/60Hz，允許范圍1Hz； 容量：決定于驅(qū)動(dòng)器規(guī)格。 控制電源連接 電壓：?jiǎn)蜗郃C200V，允許范圍（170264V）； 頻率：50/60Hz，允許范圍為1Hz。 容量：0.7kVA。任務(wù)2 i主軸驅(qū)動(dòng)器的連接檢查 能力目標(biāo)1. 熟悉串行主軸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。2. 熟悉外置編碼器的配置要求。3. 掌握主軸驅(qū)動(dòng)模塊的連接。4. 掌握主電機(jī)和編碼器的連接。一、主軸驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu) 速度控制型 位置控制型二、外置式編碼器與配置1:1連接 非1:1連接 內(nèi)裝式電主軸數(shù)控機(jī)床故障與維修項(xiàng)目五教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 i驅(qū)動(dòng)器的故障診斷與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉i伺服驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和分

14、類。2. 掌握i伺服驅(qū)動(dòng)器的連接要求。3. 了解i伺服驅(qū)動(dòng)器的檢查要點(diǎn)。4. 能夠檢查i伺服驅(qū)動(dòng)器的連接。一、驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與規(guī)格驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu) 單軸：iSV4、iSV20、iSV40、iSV80。 雙軸：i-SV20/20 二、驅(qū)動(dòng)器連接連接總圖 參見P164、圖5-1-2。 主電源連接 電壓：3AC200240V、允許范圍170264V； 頻率：50/60Hz，允許范圍1Hz； 容量：決定于驅(qū)動(dòng)器規(guī)格。 控制電源連接 電壓：DC24V，允許范圍（21.626.4V）； 容量：0.9A。任務(wù)2 i SVSP驅(qū)動(dòng)器的連接檢查 能力目標(biāo)1. 熟悉i SVSP驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和分類。2. 掌握i SVSP驅(qū)

15、動(dòng)器的連接要求。3. 了解i SVSP驅(qū)動(dòng)器的檢查要點(diǎn)。4. 能夠檢查i SVSP驅(qū)動(dòng)器的連接。一、驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與規(guī)格 驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu) 雙軸+主軸：i SVSP 20/20-7.5i SVSP 20/20-11 i SVSP 20/20-15 三軸+主軸：i SVSP 20/20/40-7.5 i SVSP 20/20/40-11 i SVSP 40/40/40-15 二、驅(qū)動(dòng)器的連接連接總圖 參見P169、圖5-2-2。 主電源連接 電壓：3AC200240V、允許范圍170264V； 頻率：50/60Hz，允許范圍1Hz； 容量：決定于驅(qū)動(dòng)器規(guī)格。 控制電源連接 電壓：DC24V，允許范圍（2

16、1.626.4V）； 容量：1.5A。數(shù)控機(jī)床故障與維修項(xiàng)目六教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 PMC的故障診斷與維修 能力目標(biāo)1. 了解FS-0iC/D集成PMC的特點(diǎn)和I/O信號(hào)。2. 熟悉PMC的程序結(jié)構(gòu)和程序處理過程。3. 掌握PMC的I/O信號(hào)診斷和程序動(dòng)態(tài)顯示操作。一、PMC的特點(diǎn)與I/O信號(hào)I/O信號(hào)組成圖二、PMC程序的結(jié)構(gòu)與處理程序結(jié)構(gòu) 程序處理任務(wù)2 梯形圖程序的識(shí)讀與分析 能力目標(biāo)1. 能夠識(shí)讀PMC梯形圖程序。2. 熟悉典型的梯形圖程序。3. 掌握復(fù)雜梯形圖程序分析的方法。4. 能夠利用梯形圖分析機(jī)床故障原因。一、梯形圖程序識(shí)讀 程序格式二、典型程序的分析恒1和恒0信號(hào)的生成 邊沿

17、信號(hào)的生成 自保持程序 輸入采樣程序任務(wù)3功能指令的識(shí)讀和分析 能力目標(biāo)1. 能夠識(shí)讀常用的功能指令程序。2. 掌握常用功能指令程序的分析方法。3. 能夠利用PMC程序分析機(jī)床故障原因。4. 能夠設(shè)定和修改定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器。一、功能指令的格式 指令格式 定時(shí)指令三、定時(shí)、計(jì)數(shù)和回轉(zhuǎn)控制指令識(shí)讀 計(jì)數(shù)指令 回轉(zhuǎn)控制指令四、比較、譯碼和傳送控制指令識(shí)讀 COMPB DECB NUMEB數(shù)控機(jī)床故障與維修項(xiàng)目八教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1 進(jìn)給傳動(dòng)的基本要求與形式 能力目標(biāo)1. 熟悉數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求和形式。2. 掌握滾珠絲杠的支承形式。3. 了解靜壓蝸桿蝸母條副和齒輪齒條傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)

18、構(gòu)與原理。4. 熟悉直線電機(jī)和高速進(jìn)給單元。一、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求基本要求 高剛度； 小慣量 ； 無間隙； 低摩擦。二、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本型式 基本形式 滾珠絲杠傳動(dòng) ； 靜壓絲杠傳動(dòng) ； 靜壓蝸桿傳動(dòng) ； 齒輪齒條傳動(dòng) ； 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng) 。任務(wù)2滾珠絲杠的原理與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)與原理。2. 掌握滾珠絲杠的預(yù)緊方法。3. 熟悉滾珠絲杠的支承部件。4. 能夠正確使用、維護(hù)滾珠絲杠。5. 能夠分析、診斷和排除滾珠絲杠故障。一、滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)與原理 結(jié)構(gòu)原理 循環(huán)方式二、滾珠絲杠的預(yù)緊單螺母絲桿的預(yù)緊 雙螺母絲桿的預(yù)緊三、滾珠絲杠的支承與聯(lián)接軸承 聯(lián)軸器任務(wù)3 數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)

19、軌與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的基本形式和特點(diǎn)。2. 熟悉滾動(dòng)導(dǎo)軌的精度和預(yù)載荷等級(jí)。3. 掌握普通導(dǎo)軌的間隙調(diào)整方法。4. 能夠安裝和調(diào)整滾動(dòng)導(dǎo)軌。5. 掌握導(dǎo)軌的故障分析與維修方法。一、導(dǎo)軌的基本形式與特點(diǎn)滑動(dòng)導(dǎo)軌二、滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)原理數(shù)控機(jī)床故障與維修項(xiàng)目九教學(xué)指導(dǎo)PPT任務(wù)1數(shù)控車床刀架的原理與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉數(shù)控車床刀架的基本形式。2. 掌握電動(dòng)刀架的結(jié)構(gòu)與原理。3. 掌握液壓刀架的基本結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程。4. 能夠進(jìn)行數(shù)控車床刀架的故障診斷與維修。一、刀架的基本形式基本形式 高電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架 ； 液壓回轉(zhuǎn)刀架 ； 車削中心刀架 。二、電動(dòng)刀架的結(jié)構(gòu)與原理 結(jié)構(gòu)原理三、液壓刀架的結(jié)構(gòu)與原理 結(jié)構(gòu)原理任務(wù)2加工中心自動(dòng)換刀裝置的原理與維修 能力目標(biāo)1. 熟悉加工中心自動(dòng)換刀裝置的常見形式。2. 掌握刀庫移動(dòng)式換刀裝置的典型結(jié)構(gòu)與原理。3. 掌握凸輪聯(lián)動(dòng)機(jī)械手換刀裝置的典型結(jié)構(gòu)與原理。4. 能夠進(jìn)行自動(dòng)換刀裝置的故障診斷與維修。一、自動(dòng)換刀裝置的常見形式 常見形式 直接換刀； 刀庫移動(dòng)式換刀 ； 機(jī)械手換刀。二、刀庫移動(dòng)式換刀裝置的結(jié)構(gòu)與原理 動(dòng)作過程 典型結(jié)構(gòu)三、機(jī)械手換刀