數(shù)控機床故障診斷與維護復習資料

第一章數(shù)控機床操作面板的布局:2.面板的功能和操作:3.模式切換和其他基本操作:按鍵切換和多層轉換旋轉開關。手動參考點返回。主軸正反轉手動操作。手動運行操作。（JOG工作模式和手脈/步進）自動運行（AUTO/MDI/DNC）4.MDI鍵盤及系統(tǒng)顯示內容:位置顯示畫面 ［POS］鍵。程序畫面——在AUTO或MDI模式下用［PRGRM］鍵切換畫面。偏移畫面——用［MENU/OFSET］鍵切換畫面。診斷/參數(shù)畫面——用［DGNOS/PARAM］鍵切換。報警畫面——用［OPR/ALARM］鍵切換。MDI功能及其對應的顯示:各顯示畫面的操作:NC加工文件定位：選擇EDIT編輯工作模式，按MDI面板上的PRGRM功能鍵切換至程序清單顯示畫面，鍵入地址N,鍵入文件號。顯示NC加工文件目錄:選擇EDIT編輯工作模式，按MDI面板上的PRGRM功能鍵切換至程序顯示畫面，按CRT顯示器上的軟鍵FLOPPY,按翻頁鍵PAGEf或PAGE（，切換顯示目錄頁面。刪除NC加工文件:在顯示文件目錄后，按軟鍵［DELETE］,鍵入需刪除的文件號，然后按INPUT鍵，按顯示器軟鍵［EXEC］執(zhí)行刪除，若按顯示器軟件CAN則返回至文件目錄畫面。NC文件名更改:在顯示文件目錄后，按顯示器軟鍵軟件［RENAME］重新命名，將光標置于FILENO.=文件號處，然后輸入要改變其名稱的文件號，按［INPUT］鍵，將光標置于［NAME］命名處，鍵入一個新文件名，按】INPUT］鍵，按顯示器軟鍵】EXEC］，執(zhí)行改名，若按顯示器軟鍵［CAN］則返回至前一個畫面。PMCLAD（梯形圖）顯示畫面:按MDI面板上的】DGNOS/PARAM］鍵切換至梯形圖顯示畫面。顯示內容:綠（低亮度顯示）——觸點斷開，白（低亮度顯示）——觸點閉合。數(shù)據傳輸類型和相應參數(shù)的設置:加工程序的上傳與下載。傳輸參數(shù)的含義:9?系統(tǒng)參數(shù)、加工程序等的備份和恢復；DNC加工。數(shù)控系統(tǒng)及機床電器的作用和結構:數(shù)控機床及系統(tǒng)的工作原理:典型數(shù)控機床的電氣連接與檢測:第二章數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)組成：FANUC0C/0D控制單元?？刂茊卧呐渲?系統(tǒng)主板。電源單元（A、Al、B2）。軸卡AXE功能與連接（1-4軸控制板）。系統(tǒng)存儲器板。系統(tǒng)I/O板的連接（C5、C6、C7）。顯示器及MDI?？刂泼姘濉Ｖ鬏S電動機及變頻器。三軸伺服驅動模塊。伺服電機與編碼器。故障設置板。輔助電氣控制系統(tǒng)。各組成部分的功能作用：電源單元:CP1：單相交流電源200VAC輸入端。CP2：AC電源200V輸出端。CP3：主要是電源單元的開關觸點輸入信號。CP14：用于附加I/OB2印刷電路板的+24V電源。CP15:用于單色CRT/MDI單元的+24V電源。F11、F12:電源單元交流輸入熔斷器7.5A。F13:24V輸出熔斷器3.2A。F14：24E輸出熔斷器5A。F1:輔助電源輸出熔斷器0.3A。PIL（綠色）指示燈：電源單元控制電路工作時點亮。ALM（紅色）指示燈:電源單元出現(xiàn)任何故障時點亮。軸卡AXE功能與連接：M184、M185、M186:伺服電機。M187、M188、M189：第二伺服軸。M194、M195、M196：第三伺服軸。M197、M198、M199:第四伺服軸。CPA9:絕對編碼器電池（6VDC）系統(tǒng)存儲器板：M3:MDI鍵盤連接。M5：RS-232串行通信。M12：手脈。M26：模擬量主軸控制信號（0T0V）。M27：主軸編碼器信號接口。CCX5：CRT視頻信號接口。CPA7：系統(tǒng)數(shù)據備份電池（4.5VDC）。系統(tǒng)I/O板的連接：C5板（M1、M2插口），40點輸入40點輸出。C6板（M1、M2、M18、M19插口），80點輸入56點輸出。C7板（M1、M2、M18、M19、M20插口），104點輸入72點輸出。XK400為C6板。數(shù)控銑床電氣連接與檢測：數(shù)控機床PMC地址資源和連接要求：PMC的原理和作用：數(shù)控銑床PMC的分配與連接：第三章PLC編程及傳輸軟件：FLADDERIIIPLC程序的結構：利用軟件完成控制程序的備份與恢復；程序的在線、離線編輯：PLC程序結構：PMC采用2級和3級程序結構。PMC-L型采用2級程序結構，PMC-M型采用三級程序結構。第一級程序SUB1。第二級程序SUB2。第三級程序SUB48。子程序必須在第二級程序之后。第一級用于高速處理，處理脈沖信號，如急停，進給暫停，各軸超程，回零減速，外部減速，跳步，到達測量位置等信號。第三級程序一般用于處理與機床控制無直接關系的操作與信號，如顯示處理，狀態(tài)監(jiān)測，報警顯示。數(shù)控機床PLC各種接口及其地址分配；PLC工作的原理和指令的含義：X：PMC的輸入信號MTTPMCX0TX22Y：PMC的輸出信號PMCTMTY48TY53及Y80TY95F：PMC的輸入信號NCTPMCF148TF199G：PMC的輸出信號PMCTNCG100TG147和G200TG249R：內部繼電器D：保持型存儲器PLC工作的原理：循環(huán)掃描的工作方式。PMC的功能指令：M功能：用于控制主軸的正反轉及停止，主軸齒輪箱的變速，冷卻液的開關，卡盤的夾緊，松開以及自動換刀裝置的選刀，取刀和還刀等動作。S功能：S功能主要由NC處理。表示主軸的實際轉速。T功能：加工中心的刀號管理，實現(xiàn)自動選刀。掌握數(shù)控銑床PLC資源的實際分配：PMC典型控制環(huán)節(jié)和控制程序：①常零環(huán)節(jié)。②常1環(huán)節(jié)。③單脈沖輸出環(huán)節(jié)?；ユi環(huán)節(jié)。閃爍或脈沖環(huán)節(jié)。FANUCOi系統(tǒng)內部寄存器R9091。內部定時器。按鍵處理。系統(tǒng)與PMC的工作原理及其之間各種專用接口信號的含義和應用：急停信號：保證機床的安全。輸入地址：X21.4(*ESP-G121.4)機床鎖住信號：主要用于程序檢查。(MLK-G117.1)互鎖信號：只要*ILK-G117.0、RILK-X8.6有效，移動軸都將減速停止。Z軸指令注銷：在自動或手動狀態(tài)下當信號為“T時均有效，只鎖住Z軸，X、Y軸的移動及M、S、T指令功能照常執(zhí)行。(ZNG-G103.6)坐標軸單向移動鎖住信號：分別鎖住各坐標軸的正向或反向移動。[+*MITn、-*MITn-G142(M)、+*MIT1、+*MIT2、-*MIT1、-*MIT2(T)-X8.2-X8.5]互鎖信號：在AUTO或MDI方式時有效(STLK-120.1)Z軸正向超程限位信號：+*LZ-X18.5伺服跟蹤信號：*FLWU-G104.5誤差檢測信號：SMZ-G126.6主軸停止信號：*SSTP-G120.6?主軸使能信號：ENB-F149.4?急停的PMC控制：掌握格雷碼編程，完成上述功能程序修改或編制:手動及手輪控制:手脈進給軸選擇，快速移動倍率信號，空運行信號(HX/R0V1-G116.7、HY/R0V2-G117.7、HZ/DNR-G118.7)手動快速進給選擇信號(RT-121.6)MP1、MP2-G117.0、G118.0(T)；G120.0、G120.1(M)倍率的程序實現(xiàn)，進給倍率、快速倍率的接口信號:進給倍率接口信號：*OV1、*OV2、*OV4、*OV8(G121.0-G121.3)手動及手輪控制功能的實現(xiàn)以及接口信號的分析:主軸的種類和速度控制方式:主軸的種類:伺服/串行主軸、變頻調速模擬主軸速度控制方式：主軸電動機與主軸直連、同步帶傳動、電主軸、齒輪換擋變速。主軸速度控制的原理，主軸控制的接口信號:掌握主軸速度控制、正反轉控制、換檔、準停的控制程序:程序自動運行時的各模態(tài):單程序段執(zhí)行信號SBK；O系統(tǒng)為G116.1,0i系統(tǒng)為G46.1。程序段選擇跳過信號。O系統(tǒng)為BDT1-BDT9(G116.0、G141.0-7),0i系統(tǒng)為BDT1-G44.0、BDT2-9-G45.0-7。程序再啟動信號SRN；O系統(tǒng)為G103.0,0i系統(tǒng)為G6.0。機床鎖定MLK；O系統(tǒng)為G117.1,0i系統(tǒng)為G44.1。空運行DRN；O系統(tǒng)為G118.1,0i系統(tǒng)為G46.1。DNC運行；0系統(tǒng)為G127.5,0i系統(tǒng)為G43.5。選停M01各種模態(tài)的控制實現(xiàn):掌握SBK、DRN、選停、MLK功能的實現(xiàn)：用戶報警信息的顯示與設置:信息顯示功能指令及其應用:各類用戶報警文本的實現(xiàn)及梯形圖的隱藏:設置參數(shù)PRM#60.2；為1時顯示，為0時不顯示。PMC編程設定G119.0(*LDSP0)；為1時顯示，為0時不顯示。第四章急停、軸鎖、外部復位：急停：機床或系統(tǒng)的急停由機床控制面板上的急停按鈕控制。具有機械鎖定功能。軸鎖：外部復位：產生急停、軸鎖與外部復位的條件和原因：產生急停的條件：機床操作面板急停按鈕和故障設置板上的ESP開關。產生軸鎖的條件：坐標軸及反向鎖定：參數(shù)PRM#49.1設為1時，機床各軸全部鎖定。軸鎖：PRM#8.7設為1時，*ITX、*ITY、*ITZ為低電平時，X軸、Y軸、Z軸被鎖定；機床各軸互鎖：PRM#8.7、PRM#12.1、PRM#12.5均為0時，*ILK(G117.0)為低電平，機床就會被鎖住；高速互鎖：機床鎖定：控制信號G117.1置1即可實現(xiàn)；產生外部復位的條件：MDI面板上的［RESET］的按鍵被按下；M02或M30指令執(zhí)行結束時；故障設置盒中的外部復位開關(ERS)置位時。診斷并定位急停、軸鎖與外部復位的故障原因，排除故障：急停故障排除：檢查檢查操作面板上的急停按鈕是否被按下；ESP開關設置診斷；檢查伺服系統(tǒng)或CNC系統(tǒng)。軸鎖故障排除：確定機床未處于急停狀態(tài)；移動機床各軸，觀察坐標軸是否變化;確定是只鎖Z軸還是全鎖；檢查G或S地址信號狀態(tài)；確定鎖定類型；外部復位故障排除：查看操作面板上的復位指示燈是否點亮；核實外部復位開關輸入地址X12.3是否1;檢查PMC梯形圖程序是否正確；核實MDI面板上的按鍵是否有故障。超程的種類：硬限位超程；軟限位超程；引起不同超程所有原因：硬限位超程原因：參數(shù)PRM#57.5設為1；未執(zhí)行手動參考點返回操作，硬限位開關被撞開；故障設置板上的設置開關被斷開。軟限位超程原因：軟限位區(qū)間切換控制信號G129.6;配套參數(shù)PRM#15.4；兩者同時為1時，第2區(qū)間軟限位區(qū)間有效，則報警對應的是第二軟限位超程，否則為第一軟限位超程。對不同超程現(xiàn)象分析、定位，排除故障：硬限位超程故障排除：1.核實報警信息，初步判斷是哪軸哪方向硬超程；在診斷畫面查閱X20.0-X20.5的狀態(tài)，是否與報警信息吻合；根據X20.0-X20.5的狀態(tài)判斷硬限位行程開關是否被撞開；手動操作超程軸向超程反方向移動至開關復位，按MDI面板上的［RESET］鍵消除報警信息和報警狀態(tài)；初步判斷故障設置板上的開關是否斷開，若斷開，復位對應開關并按［RESET］鍵消除報警信息和報警狀態(tài)；檢查行程開關觸點狀態(tài)；軟限位超程故障排除：1.第一軟限位區(qū)間超程時，手動操作模式下反向移動超程軸；若因進給速度過快引起超程，適當減少進給速度值再運行加工程序倍率失效、軸移動不到位、手輪失效現(xiàn)象：倍率失效：OVC（G126.4）,X12.1為1時生效軸移動不到位：手輪失效：引起倍率失效、軸移動不到位、手輪失效的原因和條件：倍率失效的原因：故障設置板上的OVC開關設置生效；倍率開關硬件故障或斷線；PMC處理程序被刪除或梯形圖程序錯誤；所處機床工作模式不正確。軸移動不到位的原因：Z軸鎖定；坐標偏置所致；工件坐標系原點設置錯誤；參數(shù)設置不正確；未進行參考點返回操作；Z軸偏碼器出現(xiàn)故障；Z軸伺服控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障；Z軸移動不到位的檢查方法。手輪失效的原因：機床工作模式不正確。手脈軸選信號未輸出或斷線，無法進行軸選；手脈倍率信號未輸出或斷線，無法進行手脈進給賠率選擇；手脈發(fā)生故障，無法正常工作。診斷、定位倍率失效、軸移動不到位、手輪失效的故障原因，排除故障：①倍率失效的故障排除：檢查機床是否處于攻螺紋循環(huán)運行中，若是，待其運行結束后再檢查；機床是否正在執(zhí)行G63指令（攻螺絲方式），若是，待其運行結束后再檢查；核實機床是否正在進行螺紋切削，若是，待其運行結束后再檢查；當機床未執(zhí)行任何指令或不在自動AUTO模式下時，檢查X12.1和G126.4信號狀態(tài)；②軸移動不到位的故障排除：手輪失效的故障排除：檢查JOG操作是否正常；核實NC狀態(tài)顯示；檢查手脈進給軸選擇信號；手脈進給倍率不正確；手脈發(fā)生故障；電源故障的種類和現(xiàn)象：①機床不能上電：接通機床電氣控制柜上的電源開關時，配電箱的總電源開關自動跳閘；給機床上電時，機床無響應，電氣控制柜上的冷卻風扇不啟動；按系統(tǒng)上電按鈕時，系統(tǒng)無響應。②系統(tǒng)不能上電：配電箱空氣開關接通、電控柜上的旋鈕開關接通，電控柜冷卻風扇工作正常，電控柜上的電源指示燈紅色點亮；當按數(shù)控系統(tǒng)上電按鈕時，按鈕指示燈不亮，且系統(tǒng)無響應。③電源接通時無顯示：引發(fā)電源故障的原因和條件：①機床不能上電原因；總電源開關自動跳閘：條件：供電線路有短路現(xiàn)象；機床與系統(tǒng)無響應：條件：電源回路出現(xiàn)斷路現(xiàn)象；②系統(tǒng)不能上電原因：電源單元的熔絲熔斷。工作電源不正常。電源單元出故障。③電源接通時無顯示原因：輸入電源不正常。電源單元熔絲熔斷。電源單元電壓輸出導線斷線或破損導致短路或接線不正確。電源單元出故障。存儲器卡連接不可靠、沒插入或出故障。主印制電路板出故障。顯示器出故障。診斷、定位引發(fā)電源故障的原因，排除故障：①總電源開關自動跳閘故障排除：斷開機床電柜內的斷路器及配電箱的空氣保護開關；用萬用表分別測量三相線L1、L2、L3間分別與中性線N、地線PE間、中性線與地線間的絕緣電阻，若出現(xiàn)短路，可能是斷路器出現(xiàn)故障或電源線絕緣層破損；用萬用表分別檢測各斷路器的各相線間是否存在短路現(xiàn)象；檢測電源線L1、L2、L3、N、PE間的絕緣情況；用萬用表檢測變頻器（GS）三相電源輸入線間的絕緣情況；用搖表檢測電源變壓器與控制變壓器各輸入端電源相線與變壓器殼體間的絕緣電阻；用搖表分別測量電源線與電控柜殼間的絕緣情況，用搖表分別測量各斷路器與電控柜殼間的絕緣情況是否滿足絕緣等級要求:用搖表檢測電源變壓器、控制變壓器的次級輸出線與變壓器、電控柜間或與地線間的絕緣情況。②機床與系統(tǒng)無響應故障排除：斷開機床電控柜上的旋轉開關、配電箱上總空氣開關，用萬用表檢測總空氣開關輸入端的三相電壓是否正常。接通總空氣開關，若配電箱的紅色指示燈亮，說明工作正常；若該指示燈不亮，用萬用表檢測總空氣開關的輸出端電壓；檢測機床空氣開關輸入端的380VAC電壓是否正常；若不正常，檢查配電箱總空氣開關與機床空氣開關間的供電線路；接通機床空氣開關，用萬用表測量380VAC是否正常；若不正常，更換相同規(guī)格或同容量的空氣開關。用萬用表檢測。L1、L2、L3間的380VAC電壓是否正常;若不正常，檢查配電箱與電控柜間的供電線路，保證旋鈕開關Q1的輸入端三相380VAC供電正常；斷開電控柜中的F1、FM1、F2、F4斷路器。接通旋轉開關Q1,電控柜上的紅色電源指示的應亮，若不亮，檢查指示燈線路和旋轉開關Q1的狀態(tài)。確保是正常。在接通旋轉開關Q1后，用萬用表檢測電控柜中的F1、FM1、F2、F4斷路器輸入端的三相380VAC電壓是否正常；若不正常，檢查各供電線路保證各斷路器輸入端的供電正常。接通F1,若變頻器有指示，則變頻器的供配電關系正常；若無指示，用萬用表檢查F1輸出端的電壓是否正常，若不正常，拆下其輸出端的各接線端子，再測輸出端電壓是否正常。若不正常更換F1，保證其輸出電壓正常。在接上變頻器的供電端子。若變頻器仍不工作，檢測變頻器R、S、T端間的電壓是否正常；若不正常，檢測R、S、T端與F1對應輸出端間的線路通斷情況，若有斷路，恢復線路，保證線路接通良好。若仍不能正常工作，則是變頻器出故障。分別接通F2、F4，用萬用表檢測電源變壓器與控制變壓器各輸出端三相380VAC的供電是否正常;若不正常，分別檢查變壓器前端的供電線路，保證其正常工作。斷開F3、F5斷路器，分別檢測電源和控制變壓器輸出端電壓是否正常。若不正常，更換對應的變壓器。此時，若數(shù)控系統(tǒng)無電源故障。則按機床操作面板上的系統(tǒng)啟動按鈕。按鈕指示燈應亮，電控柜中的KM2動作且系統(tǒng)應上電，并進行初始化。檢測F3、F5輸入端電壓是否正常；若不正常，恢復其線路，確保其工作正常。接通F3、F5,分別檢測其輸出電壓是否正常。若不正常，更換相同規(guī)格和容量的F3、F5，保證其工作正常。接通F7、F8，此時電控柜上的冷卻風扇應該正常工作。若風扇仍不工作，檢查對應的供電線路。保證其正常工作。若線路均正常，但風扇仍不能正常工作，更換風扇。檢測接