典型機床電氣診斷與維修教材課件8-3

1、VDL-850立式加工中心故障診斷與維修機床其他輔助功能故障診斷與維修工作任務(wù)如圖8-3-1所示,故障描述：機床加工過程中出現(xiàn)“EX1037 Cool motor overload”報警，機床冷卻失效，進給軸減速停止。任務(wù)要求：工作任務(wù)工作任務(wù)1.分析冷卻控制電路原理，設(shè)計故障診斷流程思路；2.根據(jù)上述排故流程,并將檢驗結(jié)果記錄在表8-3-1中。 工作任務(wù)檢查內(nèi)容檢測結(jié)果知識引導(dǎo)機床輔助功能是指除了機床運動軌跡控制之外，輔助機床切削加工的動作控制。以FANUC 系統(tǒng)為例，輔助功能一般用M代碼來表示。M代碼是機床加工程序中的重要組成元素，它控制了包括加工中心換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻、潤滑等主要功能

2、。例如：主軸正轉(zhuǎn)功能M03、冷卻液打開功能M08等等。在前面的任務(wù)中，已對加工中心刀庫、主軸等功能故障進行了詳細介紹。在本任務(wù)中，我們將重點對潤滑、冷卻、排削等故障進行診斷與分析。知識引導(dǎo)一潤滑功能加工中心的潤滑控制在機床加工過程中具有非常重要的作用，它不僅具有潤滑作用，而且還具有冷卻作用，以減小機床熱變形對加工精度的影響。潤滑系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試和維修保 養(yǎng)，對于保證機床加工精度、延長機床使用壽命等都具有十分重要的意義。知識引導(dǎo)1.潤滑類型目前，機床上常用的潤滑方式有油脂潤滑和油液潤滑兩種方式。油脂潤滑是數(shù)控機床的主軸支承軸承、滾珠絲杠支承軸承及低速滾動線導(dǎo)軌最常采用的潤滑方式；高速滾動直線導(dǎo)軌

3、、貼塑導(dǎo)軌及變速齒輪等多采用油液潤滑方式（如下圖8-3-3所示）。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)2.潤滑系統(tǒng)檢測裝置潤滑系統(tǒng)中除了因油料消耗，油箱過少而潤滑系統(tǒng)供油不足外，常見的故障還有油泵失效、供油管路堵塞、分流器工作不正常、漏油嚴重等。因此，在潤滑系統(tǒng)中設(shè)置了檢測裝置，用于潤滑系統(tǒng)工作狀態(tài)實施監(jiān)測，避免機床在缺油狀態(tài)下工作，影響機床性能和使用壽命。按照檢測傳感器的類型，可以分為以下3種：知識引導(dǎo)（1）液面檢測機床在工作一段時間后，潤滑油液面會降低，根據(jù)油泵中潤滑油液面高低，在潤滑泵內(nèi)部設(shè)置一個液位傳感器。當潤滑液位低于傳感器時，液位開關(guān)會將信號輸入到系統(tǒng)PMC進行報警處理，如下圖圖8-3-4所示。知識引

4、導(dǎo)知識引導(dǎo)(2) 過載檢測在潤滑泵的供電回路中使用過載保護元件(如下圖8-3-5所示)，并將其熱過載觸點作為PMC系統(tǒng)的輸入信號，一旦潤滑泵出現(xiàn)過載，PMC系統(tǒng)即可以檢測到并處理，切斷電機電路。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)二冷卻功能 加工中心冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、水管以及控制開關(guān)組成（如下圖8-3-6所示），冷卻泵安裝在機床底座的水箱里，冷卻泵將冷卻液從水箱打出經(jīng)水管、噴嘴對切削刀具、工件進行沖洗。一方面降低加工過程中產(chǎn)生的熱量，降低刀具損耗；另一方面，將加工中的鐵屑沖出，提高加工質(zhì)量。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)1.冷卻系統(tǒng)控制原理分析 加工中心冷卻控制是由PMC程序經(jīng)過邏輯處理輸出Y信號，控制中間繼電器線圈，然后觸

5、發(fā)接觸器開關(guān)，最后控制冷卻泵運轉(zhuǎn)。知識引導(dǎo)(1)PMC程序 以VDL-850加工中心為例，冷卻控制的輸出信號為Y2.5,(如下圖8-3-7所示)。一般來說，機床冷卻控制有手動和自動控制兩種方式。手動方式下，按下面板冷卻按鈕即可控制冷卻狀態(tài)；自動方式下，輸入M08指令。兩種狀態(tài)下均可觸發(fā)Y2.5信號通斷。知識引導(dǎo)2.主軸方向控制與串行主軸不同的是主軸正、反轉(zhuǎn)控制是有變頻器接口STR、STF確定。正、反轉(zhuǎn)控制由PMC程序進行控制。例如：當主軸需要旋轉(zhuǎn)時，應(yīng)將I/O模塊的Y2.0和Y2.1的常開點用接插件接至主軸模塊的STF和STR及公共端SD,確保主軸正反轉(zhuǎn)正常連接。如下圖8-2-7所示。知識引導(dǎo)

6、知識引導(dǎo)（2）電氣原理圖 如下圖8-3-8冷卻系統(tǒng)電氣原理圖所示，冷卻供電回路包含主電路和控制回路兩個部分。由控制回路中KA06繼電器觸點觸發(fā)KM5接觸器線圈，然后控制KM5接觸器主觸點吸合接通冷卻泵電機。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)三機床排屑系統(tǒng)加工中心排屑系統(tǒng)是數(shù)控機床普遍配備的裝置, 其結(jié)構(gòu)較為簡單，但在生產(chǎn)過程中卻具有重要的作用, 一旦發(fā)生故障，雖然對操作人員的安全并未構(gòu)成威脅, 但對生產(chǎn)工作也會產(chǎn)生較大的負面影響。1排屑器類型按照排屑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來分，目前，常見的排屑器可以分為鏈板式排屑機和螺旋式排屑機兩種。知識引導(dǎo)（1）螺旋式排屑機螺旋式排屑機主要用于機械加工過程中金屬、非金屬材料所切割下

7、來的顆粒狀、粉狀、塊狀及卷狀切屑的輸送。可用于數(shù)控車床、加工中心或其它機床安放空間比較狹窄的地方，如下圖8-3-9所示。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)（2）鏈板式排屑機如下圖8-3-10所示，鏈板式排屑機廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、組合機床、加工中心、專業(yè)化機床、流水線、自動線等切屑，大型機床及生產(chǎn)線的遠等距離的切屑輸送。鏈板排屑機產(chǎn)品具有通用化、標準化程度高，操作簡單、運行可靠、拆裝方便、維修容易等特點。亦可與其它排屑裝置聯(lián)合使用，形成各種形式排列的切削處理系統(tǒng)。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)2. 排屑工作原理 跟上述的冷卻系統(tǒng)工作原理相類似，排屑系統(tǒng)同樣是機床輔助功能的一種。通過系統(tǒng)PMC程序發(fā)出輸出信號，觸發(fā)繼電器線圈，然

8、后導(dǎo)通接觸器主觸點控制電機運轉(zhuǎn)。目前，考慮到機床排屑過程中會有鐵屑卡住排屑系統(tǒng)導(dǎo)致電機損壞的因素，排屑電機設(shè)計了正反轉(zhuǎn)控制功能。當正轉(zhuǎn)排屑時出現(xiàn)機械卡死的現(xiàn)象時，可以控制排屑系統(tǒng)反轉(zhuǎn)，取出障礙物后再進行正常排屑。以VDL-850加工中心為例，排屑系統(tǒng)電氣原理圖如下圖8-3-11、圖4-3-12所示。知識引導(dǎo)知識引導(dǎo)任務(wù)實施一準備工作1.設(shè)備：VDL-850加工中心或者具有相似功能的實驗臺。2.工具：萬用表、螺絲刀等常規(guī)檢測工具，機床電氣原理圖及相關(guān)技術(shù)資料。3.情境導(dǎo)入：機床加工過程中，系統(tǒng)出現(xiàn)“EX1037 Cool motor overload”報警，加工停止。4.任務(wù)確定：根據(jù)報警產(chǎn)生原理，結(jié)合VDL-850加工中心電氣原理圖，完成故障診斷與排除。任務(wù)實施二實施步驟1.分析報警信息，確定排查思路根據(jù)報警信息“EX1037 Cool motor overload”，提示為冷卻電機過載。因此，初步懷疑是由于電機運轉(zhuǎn)過程中負載太大所引起。2. 查看冷卻輸出信號查閱VDL-850電氣原理圖，找出冷卻系統(tǒng)輸出信號地址。進入PMC程序信號監(jiān)控畫面，觀察冷卻信號狀態(tài)。任務(wù)實施冷 卻 地 址信號狀態(tài)任務(wù)實施3.根據(jù)機床電氣原理圖，檢查冷卻供電回路。查看機床電氣原理圖，找出冷卻系統(tǒng)控制回路，分析電氣原理圖控制原