第6章 數(shù)控機床維修實例分析

第6章數(shù)控機床維修實例分析

6.1數(shù)控系統(tǒng)回參考點類故障診斷與維修6.2－6.３自動換刀裝置控制及故障分析6.4數(shù)控機床操作類故障診斷與維修6.5數(shù)控機床超程故障及處理方法6.8數(shù)控系統(tǒng)電源類故障診斷與維修工程1數(shù)控機床PLC類故障診斷與維修工程2數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設定類故障診斷與維修工程3數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修6.1數(shù)控機床返回參考點控制及常見故障分析1.數(shù)控機床返回參考點的必要性

大多數(shù)數(shù)控機床采用增量編碼器作為位置檢測裝置，系統(tǒng)斷電后，工件坐標系的坐標值就失去記憶，機械坐標值盡管靠電池維持坐標值的記憶，但只是記憶機床斷電前的坐標值而不是機床的實際位置，所以機床首次啟動系統(tǒng)或在執(zhí)行了系統(tǒng)“急停〞或“復位〞操作后，要進行返回參考點操作，使系統(tǒng)的位置記數(shù)與脈沖編碼器的零位脈沖同步。機床執(zhí)行返回參考點操作具有以下優(yōu)點：(1)

系統(tǒng)通過參考點來確定機床的原點位置，以正確建立機床坐標系。(2)可以消除絲杠間隙的累計誤差及絲杠螺距誤差補償對加工的影響。SSCK-20數(shù)控車床參考點相對坐標值是指以機床原點為坐標原點的坐標系下，機床參考點從機床的原點移動到機床參考點的增量坐標值〔各軸坐標偏移值為0〕；絕對坐標值是指以機床原點為坐標原點的坐標系下，機床參考點在該坐標系的絕對值〔各軸坐標偏移值為0〕。機械坐標值是指以機床參考點為坐標原點的坐標系下，機床參考點在該坐標系的絕對坐標值2、機床回參考點的操作過程影響回參考點動作的因素1〕數(shù)控系統(tǒng)的操作方式必須選擇回參考點(Ref)方式。2〕“參考點減速〞信號必須按要求輸入。3〕位置檢測裝置“零脈沖〞必須正確。4〕機床參數(shù)的參數(shù)設置必須正確。2.數(shù)控機床返回參考點控制原理

(1)數(shù)控機床返回參考點控制原理(有檔塊)

(2)數(shù)控機床返回參考點的PMC控制(SSCK-20數(shù)控車床)X20.6:+X按鈕開關X20.7:-X按鈕開關X21.0:+Z按鈕開關X21.1:-Z按鈕開關G120.7:系統(tǒng)回零F148.0:X軸回零結束F148.1:Z軸回零結束F149.1:系統(tǒng)復位X、Z正反方向硬件行程限位開關地址3.數(shù)控機床返回參考點常見故障分析

找不到參考點〔通常會導致機床超程報警〕〔1〕機床回零過程無減速動作或一直以減速回零，多數(shù)原因為減速開關及接線故障?！?〕機床回零動作正常，為系統(tǒng)得不到一轉信號。原因可能是電動機編碼器及接線或系統(tǒng)軸板故障。〔3〕減速開關偏移找不準參考點〔即回參考點有偏差〕〔1〕減速擋塊偏移〔2〕柵格偏移量參數(shù)設定不當〔3〕參考計數(shù)器容量參數(shù)設定不當〔4〕位置環(huán)增益設定過大〔5〕編碼器或軸板不良5、機床回參考點故障維修例如例1機床軸開始減速時位置距離光柵尺或脈沖編碼器的零點太近引發(fā)故障例2機械誤差導致回參考點故障例3編碼器導致回參考點故障例4行程開關故障導致回參考點故障例5伺服板卡故障引發(fā)回零故障例6回參考點后機床無法繼續(xù)操作的故障維修例7參考點位置不穩(wěn)定的故障維修5-1、某一數(shù)控車床〔系統(tǒng)為FANUC-TD〕回零時，X軸回零動作正常〔先正方向快速運動，碰到減速開關后，能以慢速運動〕，但機床出現(xiàn)系統(tǒng)因X軸硬件超程而急停報警。此時Z軸回零控制正常。分析：跟據(jù)故障現(xiàn)象和返回參考點控制原理，可以判定減速信號正常，位置檢測裝置的零標志脈沖信號不正常。產(chǎn)生該故障的原因可能是來自X軸進給電動機的編碼器故障〔包括連接的電纜線〕或系統(tǒng)軸板故障。因為此時Z軸回零動作正常，所以可以通過采取交換方法來判斷故障部位。交換后，發(fā)現(xiàn)X軸回零操作正常而Z軸回零報警。那么判定故障在系統(tǒng)軸板，最后更換軸板，機床恢復正常工作。5-2、某一數(shù)控車床進行鉆孔時〔利用機床建立的坐標系〕，發(fā)現(xiàn)孔中心偏差了一個進給絲杠的螺距誤差。5-3、日本進口加工中心SH5000/40的數(shù)控系統(tǒng)采用FANUC-18i系列，該加工中心采用光柵尺作為位置檢測裝置而且為絕對編碼器，系統(tǒng)連接如圖5-5所示。該加工中心經(jīng)過節(jié)假日休息后，首次開機時出現(xiàn)#300報警〔絕對位置喪失〕的故障。6.2數(shù)控車床自動換刀裝置控制及常見故障分析

2.意大利BARUFFALDITS200/12電動轉塔結構和動作原理

〔1〕該刀架采用行星輪系傳動的減速機構，結構緊湊、傳動效率高?！?〕刀盤無需抬起實現(xiàn)轉位剎緊控制。這樣可以防止機床切削過程中切屑、灰塵、切削液等影響精定位端齒盤，從而保證刀架的高定位精度?！?〕可雙向回轉和任意刀位就近選刀，最大限度地減少刀架轉位的輔助時間?！?〕機電配合控制合理，故障率低。該系列電動刀塔的特點：

3.電動刀塔的電氣控制線路

4．電動刀塔的PMC控制〔1〕系統(tǒng)PMC輸入/輸出信號地址分配〔1〕正常工作中，出現(xiàn)刀塔未鎖緊報警通過系統(tǒng)梯形圖〔如圖6—15〕查看到是由于鎖緊到位信號X21.2未接通產(chǎn)生的報警〔信息繼電器A0.1為1〕。故障原因可能是接近開關損壞、接近開關調整位置不當、刀塔機械傳動故障?！?〕換刀時出現(xiàn)亂刀現(xiàn)象出現(xiàn)該故障的原因是角度編碼器不良，此時需要更換編碼器?！?〕換刀過程中出現(xiàn)斷路器跳閘現(xiàn)象產(chǎn)生故障的主要原因是電動機短路、刀塔內部機械傳動卡死及斷路器本身不良?！?〕換刀過程中，系統(tǒng)發(fā)出電動機過熱報警產(chǎn)生故障主要原因有預分度電磁鐵插銷不能準確動作、電動機缺相或匝間短路、角度編碼器位置調整有偏差及電動機內裝熱偶開關不良。4.電動刀塔常見故障及維修

6.3加工中心自動換刀裝置控制及常見故障分析

BT50-24TOOL圓盤式刀庫自動換刀裝置的特點：〔1〕刀庫的旋轉為電動機拖動(具有電磁制動裝置)，靠電氣實現(xiàn)刀庫旋轉方向〔具有就近選刀功能〕、換刀位置檢測及定位控制，結構簡單，工作可靠?！?〕機械手換刀采用先進的凸輪換刀結構，實現(xiàn)電氣和機械聯(lián)合控制?！?〕倒刀控制采用氣動控制，通過氣缸的磁環(huán)開關檢測控制?！?〕全機械式換刀，防止液壓泄漏，降低了故障率。〔5〕換刀時間僅2.7秒，大大提高機床效率。1．BT50-24TOOL圓盤式刀庫自動換刀裝置機構

圓盤式刀庫結構簡圖

凸輪式換刀機械手簡圖

1．BT50-24TOOL圓盤式刀庫自動換刀裝置機構2.自動刀具交換動作步驟

〔1〕程序執(zhí)行到選刀指令T碼時，系統(tǒng)通過方向判別后，控制刀庫電動機1正轉或反轉，刀庫中刀位計數(shù)開關2開始計數(shù)〔計算出到達換刀點的步數(shù)〕，當?shù)稁焐纤x的刀具轉到換刀位置后，旋轉刀庫電動機立即停轉，完成選刀定位控制。如圖5—11a圖所示。刀庫選刀定位控制過程2.自動刀具交換動作步驟

〔2〕程序中執(zhí)行到交換刀具指令，交換刀具指令一般為M06〔實際是調換刀宏程序或換刀子程序〕，首先主軸自動返回換刀點〔一般是機床的第二參考點〕，且實現(xiàn)主軸準停，然后倒刀電磁閥線圈獲電，氣缸推動選刀的刀杯向下翻轉90度〔倒下〕，倒刀到位檢測信號開關〔磁環(huán)開關〕8發(fā)出信號，完成倒刀控制，同時是交換刀具的開始信號。如圖5—11b圖所示。倒刀控制2.自動刀具交換動作步驟

〔3〕當?shù)沟稒z測開關8發(fā)出信號且機械手原位開關7處于接通狀態(tài)時，換刀電動機10旋轉帶動機械手從原位逆時針旋轉一個固定角度〔65/75度〕，進行機械手抓刀控制，如圖5—11c所示。機械手扣刀控制過程2.自動刀具交換動作步驟

〔4〕當機械手扣刀到位開關6接通后，主軸開始松開刀具控制〔通常采用氣動或液動控制〕，當主軸松刀開關接通后，換刀電動機運轉，使機械手下降，進行拔刀控制，機械手完成拔刀后，換刀電動機繼續(xù)旋轉，機械手旋轉180度〔進行交換刀具控制〕并進行插刀控制，當換刀電動機停止開關5〔接近開關〕接通后發(fā)出信號使電動機立即停止。如圖5—11d、e所示。機械手拔刀控制機械手旋轉180度并進行插刀控制機械手擦刀并完成主軸刀具鎖緊控制(5)當機械手完成擦刀控制后,機械手扣刀到位開關6再次接通,此時主軸刀具進行鎖緊控制。2.自動刀具交換動作步驟

〔6〕當主軸鎖緊完成開關信號發(fā)出后，機械手電動機啟動旋轉，機械手順時針旋轉一個固定角度，機械手回到原位后，機械手電動機立即停止。機械手回到原位控制2.自動刀具交換動作步驟

2.自動刀具交換動作步驟

〔7〕當機械手的原位開關7再次接通后，回刀電磁閥線圈獲電，氣缸推動刀杯向上翻轉90度，為下一次選刀做準備?；氐稓飧咨斐龅轿婚_關9〔磁環(huán)開關〕接通，完成整個換刀控制?；氐犊刂谱詣拥毒呓粨Q系統(tǒng)(ATC)控制時序圖

3.自動換刀裝置常見故障及維修

〔1〕刀庫亂刀故障處理方法手動方式使刀庫回到原位位置,即1號刀座對應換刀位置通過系統(tǒng)PMC參數(shù)畫面,初始化數(shù)據(jù)表,數(shù)據(jù)表的D000設定為0，D001—D024設定值分別為1、2、3-24進行設定。通過系統(tǒng)PMC參數(shù)畫面,刀庫計數(shù)器初始化設定為23。系統(tǒng)MDI方式下，把實際刀具送回到刀庫中。

故障原因:1〕PMC參數(shù)喪失或系統(tǒng)記憶值與實際不符2〕換刀裝置拆修3〕操作者誤操作具體處理方法:3.自動換刀裝置常見故障及維修

〔2〕換刀過程中出現(xiàn)碰刀的處理故障原因:1)主軸換刀點位置不正確2)主軸準停位置不正確主軸換刀點位置不正確的處理方法:機床手動返回到機床參考點手動盤機械手電動機,使機械手轉到扣刀位置調整主軸到換刀點,并記下機床坐標系的坐標值把主軸換刀點的坐標值輸入到換到宏程序的換刀位置中主軸準停位置不正確的處理方法:首先要排除主軸一轉信號不穩(wěn)的故障,然后調整主軸準停角度使主軸刀座的鍵與機械手上的鍵槽對準(通過換刀宏程序調整)3.自動換刀裝置常見故障及維修

〔3〕換刀過程中停止并發(fā)出換刀超時故障報警處理根據(jù)換刀動作時序圖,查明,換刀故障時執(zhí)行到第幾步借助系統(tǒng)梯形圖的信號變化,查明故障發(fā)生時是前一個動作沒結束還是后一個動作沒開始是機械故障還是電氣故障的判別排除故障后,手動盤機械手電動機使機械手回到原位位置6.4數(shù)控機床操作中常見故障及診斷方法

一、數(shù)控機床根本操作1．手動操作〔1〕手動返回參考點操作執(zhí)行返回參考點操作是為了建立機床坐標系。操作步驟如下:1)按下參考點返回方式選擇鍵。在返回參考點方式下分別按下各軸進給方向鍵，可使各軸分別移動到參考點位置。通常應先操作Z軸，使其先回參考點，然后操作其他軸回參考點。2)按一下“+Z〞鈕，那么刀具沿Z軸會向正方向移動。此時Z軸回零指示燈閃爍，直到Z軸刀具移動到參考點時該指示燈才停止閃爍，Z軸回零指示燈亮，說明刀具Z軸回到參數(shù)點，這時Z軸機械坐標值為0。3)刀具在Y、X軸動作方式與Z軸相同?！?〕手動連續(xù)進給操作本操作是用按鍵的方法使刀具沿X、Y、Z軸中的任一坐標軸，按調定速度進給或快速進給。操作步驟如下：1)按下JOG方式選擇鍵。2)調進給速率修調開關，選擇進給速率。通過旋鈕，進給速率可以在一定范圍內選定。3)按進給方向鍵，那么開始移動，松開那么停止?！?〕手搖脈沖發(fā)生器(HANDLE)進給操作手搖脈沖發(fā)生器又稱為手輪，搖動手輪，使X、Y、Z任一坐標軸移動，其操作方法如下：1)按下手輪進給方式鍵，設定手輪方式(HND)。在這個方式下，可以用手搖脈沖發(fā)生器使各軸移動。2)用軟鍵“軸選擇開關〞選擇移動軸。使用手搖輪時每次只能單軸操作，此選擇開關用來選擇手搖脈沖發(fā)生器操作軸。3)選擇移動增量。通過倍率選擇。4〕轉動手搖脈沖發(fā)生器，手搖輪順時針〔CW〕旋轉，所移動軸向該軸的正方向移動；手搖輪逆時針〔CCW〕旋轉，所移動軸向該軸的負方向移動?！?〕主軸轉動手動操作步驟如下：1)將方式選擇置于手動操作模式。2)可由以下三個按鍵控制主軸運轉：主軸正轉按鍵：CW，正轉時按鍵內的燈會亮。主軸反轉按鍵：CCW，反轉時按鍵內的燈會亮。主軸停止按鍵：STOP，手動模式時按此鈕，主軸停止轉動。2．MDI(手動數(shù)據(jù)輸入)操作MDI即手動數(shù)據(jù)輸入。該功能允許手動輸入一個命令或幾個程序段，然后按循環(huán)啟動按扭，那么執(zhí)行所輸入的命令。3．平安操作平安操作包括急停、超程等各類報警處理。4．自動加工操作系統(tǒng)存儲器中已經(jīng)存儲了加工程序，中選擇加工程序后，按“自動加工〞按扭，加工便會自動進行。1.機床手動和自動操作均無法執(zhí)行

位置坐標顯示不變時，故障原因可能是：

〔1〕系統(tǒng)工作的狀態(tài)不對〔2〕系統(tǒng)處于急停狀態(tài)〔CRT顯示“EMG〞〕〔3〕系統(tǒng)復位信號接通〔4〕系統(tǒng)軸互鎖信號接通〔5〕系統(tǒng)進給倍率為0〔6〕系統(tǒng)伺服故障位置坐標顯示變化時，故障原因可能是：

故障原因是機床輸入了進給軸的機床鎖住信號或各軸鎖住信號,也可能是機床面板鎖住開關短接故障。2.機床只是手動〔JOG〕操作無效〔1〕系統(tǒng)狀態(tài)選擇未在手動狀態(tài)〔2〕進給軸和方向選擇信號未輸入〔3〕進給速度參數(shù)設定不正確3.機床只是手脈操作無效

〔1〕系統(tǒng)狀態(tài)未在手脈狀態(tài)〔MPG〕?！?〕手脈軸選擇信號未輸入〔3〕手脈本身及接線故障4.自動操作無效〔此時手動正?！匙詣硬僮鳠o效〔循環(huán)起動指示燈不亮〕〔1〕系統(tǒng)狀態(tài)選擇信號不正確〔2〕系統(tǒng)循環(huán)起動信號未被輸入〔3〕系統(tǒng)進給暫停信號被輸入5.自動操作無效〔循環(huán)指示燈亮〕〔1〕機床進給倍率為零〔2〕系統(tǒng)輸入了軸互鎖信號〔3〕系統(tǒng)等待主軸速度到達信號〔程序中只是插補移動指令不執(zhí)行〕三、數(shù)控機床操作類故障維修實例例4-36按方向鍵機床不運動的故障維修某配套FANUC0T的數(shù)控車床，在手動〔JOG〕操作時，出現(xiàn)按下“+Z〞鍵機床不運動，但在其余各方向的手動均正常的現(xiàn)象。在-Z及其余坐標軸均正常運動的情況下，可以確定數(shù)控系統(tǒng)、驅動器及手動的速度等均正常，+Z不運動的原因可以大致歸納如下：1〕+Z到達軟件或硬件極限；2〕在伺服驅動器上參加了正向運動限制信號；3)“+Z〞方向鍵開關損壞；4〕與Z軸有關的參數(shù)設定錯誤。經(jīng)分析，假設+Z到達軟件或硬件極限，那么系統(tǒng)應有報警顯示；假設在伺服驅動器上參加了正向運動限制信號，那么在手輪方式下+Z通常也不運動，但在本機床上手輪運動正常，因此初步排除了1)和2)兩種可能性。通過PLC狀態(tài)診斷檢查發(fā)現(xiàn)，+Z方向信號始終為“0〞，對應的+Z輸入信號X2.1也為“0〞。由于機床的機床操作面板為機床自制，檢查發(fā)現(xiàn)，其中的按鍵“+Z〞已經(jīng)損壞，更換按鍵，機床即恢復正常。例4-37顯示變化但坐標軸不運動的故障維修

6.5數(shù)控機床超程故障及處理方法

1．數(shù)控機床硬件超程控制及處理方法

X20.0:為機床超程釋放按鈕開關X2.0:為X軸正向超程限位開關X2.1:為Y軸正向超程限位開關X2.2:為Z軸正向超程限位開關X2.3:為X軸負向超程限位開關X2.4/X2.5:為Y/Z軸負向超程限位開關2.數(shù)控機床軟件超程報警及處理方法〔1〕系統(tǒng)存儲行程極限值的設定方法把A、B值轉換成系統(tǒng)的檢測單位后，分別輸入到系統(tǒng)參數(shù)的1320和1321中，從而完成了系統(tǒng)存儲行程極限值的設定?！?〕系統(tǒng)軟件超程報警的處理方法1〕當系統(tǒng)出現(xiàn)軟件超程報警時，系統(tǒng)狀態(tài)開關工作在手動連續(xù)進給狀態(tài)〔JOG〕，按下超程報警軸的反方向按鈕開關，使機床反方向退出超程范圍，然后按下系統(tǒng)復位鍵RESET使系統(tǒng)復位。2〕如果機床出現(xiàn)軟件超程而系統(tǒng)處于死機狀態(tài)時，首先把存儲行程極限參數(shù)設定為無效，即參數(shù)1320設定為99999999，參數(shù)1321設定為-99999999，然后系統(tǒng)斷電并重新上電，進行機床返回參考點操作后，再按原來機床軟限位坐標值重新設定系統(tǒng)的存儲行程極限參數(shù)。3〕如果機床還出現(xiàn)超程報警或系統(tǒng)死機，那么需要把系統(tǒng)參數(shù)全部去除，重新恢復系統(tǒng)參數(shù)方法來解決。6.8系統(tǒng)電源單元的工作原理及常見故障分析1．電源單元輸入電路工作原理

2．電源單元輸出工作原理

3．電源單元常見故障及診斷

SSCK-20數(shù)控車床電源單元的連接

〔1〕電源單元無法接通的故障診斷故障現(xiàn)象是機床工作指示燈亮而系統(tǒng)顯示裝置不亮〔2〕電源單元熔斷器熔斷故障的診斷1〕熔斷器F11、F12熔斷故障診斷熔斷器F11、F12用來實現(xiàn)電源單元輸入側電路短路保護的。當F11、F12熔斷時,CRT不亮,電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM不亮。產(chǎn)生故障原因可能是:①浪涌吸收器VS11故障。②整流塊DS11擊穿短路或電容C12、C13嚴重漏電。③開關管Q14、Q15擊穿短路或保護二極管D33、D34開路。④輔助電路短路(如開關管Q1擊穿短路)。F11、F12的規(guī)格為A60L-0001-0194(7.5A)。2)熔斷器F13熔斷故障診斷熔斷器F13用來實現(xiàn)電源單元+24V的輸出側短路保護。當F13熔斷時,CRT不亮(CRT燈絲也不亮),電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM都亮。產(chǎn)生故障原因可能是:①CRT單元中可能發(fā)生短路或與之相連的+24V電源電纜線發(fā)生短路。從電源單元上拔下CP15的插頭,系統(tǒng)重新上電，如果電源單元的報警燈〔紅色指示燈ALM〕不亮，且CP15端子有+24V輸出，那么故障在系統(tǒng)顯示裝置CRT側。②電源單元內部電路發(fā)生短路。從電源單元上拔下CP15的插頭,系統(tǒng)重新上電，如果電源單元的報警燈〔紅色指示燈ALM〕還亮，說明故障在電源單元的內部，如二極管DS17擊穿短路或電容C74、C75嚴重漏電等。F13的規(guī)格為A60L-0001-0075(3.2A)。3)熔斷器F14熔斷故障診斷熔斷器F14用來實現(xiàn)系統(tǒng)內部(各印刷電路板單元)、電源單元內部+24E電路及機床側信號控制輸入電路短路保護的。當F14熔斷時,CRT上將顯示系統(tǒng)“950〞報警號,電源單元狀態(tài)指示燈PIL亮〔故障狀態(tài)指示燈ALM不亮〕,系統(tǒng)主板故障指示燈L2亮。產(chǎn)生故障原因可能是:①系統(tǒng)內部+24E電路短路〔包括電源單元內部電路〕。②機床側+24E接線對地短路?？梢酝ㄟ^拔開系統(tǒng)I/O板的所有電纜接頭后,測量系統(tǒng)+24E對地電阻,當測量的電阻為0時,那么故障在系統(tǒng)內部+24E短路(需要更換相應的印刷電路板)。如果測量的電阻為100Ω左右時,那么故障在機床側接線短路(詳細檢查機床側所有的+24E接線)。F14的規(guī)格為A60L-0001-0046(5A)。4)熔斷器F1熔斷故障診斷熔斷器F1是實現(xiàn)電源單元內部控制模塊及輔助調整電源電路短路保護的。當F1熔斷時,CRT不亮,電源單元狀態(tài)指示燈PIL和故障狀態(tài)指示燈ALM均不亮。產(chǎn)生故障原因可能是:①電源單元調整電源電路短路，如Q3擊穿、ZD2擊穿、C4漏電或浪涌吸收器故障。②電源單元內部控制模塊短路。F1的規(guī)格為A60L-0001-0172(0.3A)。數(shù)控機床PLC的功能:一、PLC與外部信息的交換1.機床至PLC—機床側的開關量信號通過I/O單元至PLC2.PLC至機床—PLC控制機床的信號通過PLC的開關量輸出接口送到機床側3.CNC至PLC—由CNC直接送入到PLC的存放器4.PLC至CNC工程4數(shù)控機床PLC類故障診斷與維修二、數(shù)控機床PLC的功能1.機床操作面板控制2.機床外部開關輸入信號控制3.輸出信號控制4.伺服控制〔主軸和伺服驅動裝置的使能控制〕5.報警處理控制6.軟盤驅動裝置控制7.轉換控制2PLC輸入/輸出元件一、輸入元件1.控制開關〔按鈕、可鎖開關、急停開關和轉換開關等〕2.行程開關〔直動、滾動、微動式〕3.接近開關〔電感、電容、磁感應、光電、霍爾式等〕4.壓力開關〔液壓油在波紋管或橡皮膜的壓力〕5.溫控開關〔利用熱敏元件〕失效形式：不能閉和或斷開、接觸不良、撞塊診斷檢查：彈簧有否卡死、測量接觸電阻、調整檢查方式：金屬片接近開關，看開關輸出故障原因：開關壞、電源故障二、輸出元件1.接觸器—控制各種電動機常見故障：線圈過熱、噪聲大、不能吸或斷維護要求：定期檢查，可動部位靈活，固定件無松動；保持觸點清潔2.繼電器—工作原理相同，觸頭多，在電路中起信號傳遞和轉換作用，可實現(xiàn)多路控制二、輸出元件3.電磁閥—用于液壓和氣動系統(tǒng)中的電磁控制，加接續(xù)流二極管，減少對系統(tǒng)的干擾4.PLC的開關量輸出5.各種指示燈一、數(shù)控機床PLC故障的表現(xiàn)形式數(shù)控機床的可編程序控制器自身故障率很低，而有關可編程序控制器方面的故障多數(shù)出在輸入、輸出電路。當數(shù)控機床的故障涉及可編程序控制器方面時，一般有三種表現(xiàn)形式：1)CNC故障報警；2)有CNC故障顯示，但不反映故障的真正原因；3)沒有任何提示。對于后兩種情況，要根據(jù)可編程序控制器的梯形圖和輸入、輸出狀態(tài)信息來分析和判斷故障的原因，這種方法是解決數(shù)控機床外圍故障的根本方法。二、可編程序控制器類故障診斷的要點1)了解數(shù)控機床各局部檢測開關的安裝位置，如加工中心的刀庫和機械手、回轉工作臺；數(shù)控車床的旋轉刀架和尾座；機床的氣、液壓系統(tǒng)中的限位開關、接近開關和壓力開關等，要清楚檢測開關作為可編程序控制器輸入信號的標志。2)了解執(zhí)行機構的動作順序，如液壓缸、汽缸的電磁換向閥等，要清楚對應的可編程序控制器輸出信號標志。3)了解各種條件標志，如啟動、停止、限位、夾緊和放松等標志信號。借助編程器跟蹤梯形圖的動態(tài)變化，分析故障的原因，根據(jù)機床的工作原理作出正確的診斷。三、數(shù)控機床可編程序控制器類故障

診斷方法1．根據(jù)可編程序控制器報警號診斷故障2．根據(jù)動作順序診斷故障3.根據(jù)控制對象的工作原理診斷故障4.根據(jù)可編程序控制器的輸入、輸出狀態(tài)診斷故障5.通過可編程序控制器梯形圖診斷故障6.動態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障四、數(shù)控機床PLC類故障維修實例2.根據(jù)動作順序診斷故障例：某立式加工中心自動換刀控制示意圖。故障現(xiàn)象為換刀臂平移至C時，無拔刀動作。1—刀庫2—刀具3—換刀臂升降油缸4—換刀臂5—主軸6—主軸油缸7—拉桿3.根據(jù)控制對象的工作原理診斷故障例1：FANUC0T系統(tǒng)數(shù)控車床的尾座套筒的PLC輸入開關如圖，踏開關使套筒頂緊工件時，系統(tǒng)報警分析與處理過程：分析尾座套筒液壓系統(tǒng)，當電磁閥YV4.1通電后，液壓油經(jīng)減壓閥、流量控制閥和單向閥進入尾座套筒液壓缸，使其向前頂緊工件。松開腳踏開關后，電磁換向閥處于中間位置，油路停止供油，由于單向閥的作用，尾座套筒向前時的油壓得到保持，該油壓使壓力繼電器動合觸點接通，在系統(tǒng)PMC輸入信號中檢查壓力繼電器地址信號應為“1〞。但檢查發(fā)現(xiàn)該地址PMC輸入信號為“0〞，說明壓力繼電器有問題，檢查證明壓力繼電器觸點開關損壞。故障原因是壓力繼電器SP4.1觸點開關損壞，油壓信號無法接通，從而造成PMC輸入信號為“0〞，故系統(tǒng)認為尾座套筒未夾緊而產(chǎn)生報警。更換新的壓力繼電器，調整觸點壓力，使其在向前腳踏開關動作后接通并保持到壓力消失，故障排除。4.根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故障例：某數(shù)控機床出現(xiàn)防護門關不上，自動加工不能進行的故障，而且無故障顯示。該防護門是由氣缸來完成開關的，關閉防護門是由PLC輸出Q2.0控制電磁閥YV2.0來實現(xiàn)。檢查Q2.0的狀態(tài)為“1〞，但電磁閥YV2.0卻沒有得電，由于PLC輸出Q2.0是通過中間繼電器KA2.0來控制YV2.0的，檢查發(fā)現(xiàn)，中間繼電器損壞引起故障。工程2數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設定類故障診斷與維修數(shù)控機床的參數(shù)是數(shù)控系統(tǒng)所用軟件的外在裝置，它決定了數(shù)控機床的功能、控制精度等。主要包括數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、機床可編程控制器參數(shù)(下面分別簡稱為NC參數(shù)和PMC參數(shù))。一、參數(shù)喪失的原因及重裝1．參數(shù)喪失的原因數(shù)控機床在使用過程中，在一些情況下會出現(xiàn)使數(shù)控機床參數(shù)全部喪失或個別參數(shù)改變的現(xiàn)象，主要原因如下?！?〕數(shù)控系統(tǒng)后備電池失效后備電池失效將導致全部參數(shù)喪失。〔2〕操作者的誤操作〔3〕機床在DNC狀態(tài)下加工工件或進行數(shù)據(jù)通信過程中電網(wǎng)瞬間停電2．參數(shù)的重裝當參數(shù)出現(xiàn)問題時，可以采用以下三種之一來恢復系統(tǒng)：1)對照隨機資料參數(shù)表的硬拷貝逐個檢查機床的參數(shù)。2)利用FANUC公司提供的輸入輸出設備，如讀帶機，F(xiàn)ANUC卡帶及FANUCPPR(包括打孔機、打印機及讀帶機的一種輸入輸出裝置)。3)利用計算機和數(shù)控機床的DNC功能通過DNC軟件進行參數(shù)輸入3．系統(tǒng)的參數(shù)恢復當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)參數(shù)喪失或異常后，首先將CRT上顯示的報警號記錄下來，確認是參數(shù)喪失問題后，按關機順序將機床總電源關閉。將用于進行DNC通信的計算機電源關閉。將串行通信電纜分別聯(lián)接到計算機和數(shù)控機床的RS-232C串行通信接口上。操作計算機進入DNC通信軟件主畫面，設置通信協(xié)議參數(shù)，如所用計算機通信口、數(shù)據(jù)起始位、數(shù)據(jù)位、數(shù)據(jù)停止位、奇偶校驗位、波特率等。通信協(xié)議參數(shù)的設置應與機床數(shù)控系統(tǒng)通信參數(shù)的設置絕對一致，否那么不能正常通信。二、參數(shù)錯誤的故障現(xiàn)象因為參數(shù)設置不合理、參數(shù)錯誤而引起的故障表現(xiàn)在以下方面：1)系統(tǒng)不能正常啟動；2)數(shù)控機床不能正常運行；3〕數(shù)控機床運行時經(jīng)常報跟蹤誤差；4〕數(shù)控機床軸運動方向或回零方向反；5)運行程序不正常；6)螺紋加工不能夠進行；7)系統(tǒng)顯示不正常；8)死機。工程３典型數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷及維修一、FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)1.常用操作界面2.數(shù)控系統(tǒng)接口信號3.數(shù)控系統(tǒng)自診斷功能4.FANUC0i系統(tǒng)報警5.機床數(shù)據(jù)保護二、西門子802D數(shù)控系統(tǒng)1.常用操作界面2.數(shù)控系統(tǒng)接口信號3.802D系統(tǒng)報警4.機床數(shù)據(jù)保護0i-A是0i系列第一代,主軸和進給伺服是α系列,與0系統(tǒng)一致，電纜連接放大器,功能簡單,PMC為SA1,SA3兩種版本,須調試卡才能調整梯圖；0i-B為第二代,伺服放大器為αi，βi系列，用ＦＳＳＢ接口通過光纜連接進給伺服，主軸未變，梯圖可直接在系統(tǒng)上編輯，設定進給伺服有專門頁面通過ＦＳＳＢ來找到伺服放大器;0i-C為第三代，功能與0i-B相似，NC集成到LCD/MDI反面，ＰＭＣ為ＳＢ７，比前幾代掃描時間快很多，功能塊指令也增強不少一、FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)〔FANUC0i系列〕1〕．數(shù)控系統(tǒng)操作面板2〕．機床操作面板

1.常用操作界面操作面板的左側是顯示器，設在顯示器下面的一行鍵稱為軟鍵；操作面板的右側是MDI鍵盤1〕手動返回參考點2〕JOG進給〔手動連續(xù)進給〕3〕手輪進給

1〕存儲器運行2〕MDI運行2.操作1.手動操作2.自動運行3.平安操作1〕急停2〕超程檢查當按了機床操作面板上的急停按鈕后機床的各運動部件在移動中緊急停止運行，數(shù)控系統(tǒng)復位，通常旋轉急停按鈕即可釋放。限位超程處理步驟為：①按“HANDLE〞，將操作模式設為手輪進給方式；②旋轉手輪使超程軸反向移動適當距離；③按復位鍵，使數(shù)控系統(tǒng)復位；④超程軸原點復位，恢復坐標系統(tǒng)。4.報警的查看當發(fā)生報警時，系統(tǒng)屏幕將出現(xiàn)相應的報警畫面并顯示相關的報警信息。5.參數(shù)的設定顯示參數(shù)畫面的步驟：1〕選中MDI方式或進入急停狀態(tài)；2〕按下功能鍵；3〕按軟鍵[PARAM]顯示參數(shù)畫面；數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)是以數(shù)據(jù)的形式保存在數(shù)控裝置內具有掉電保護功能的存儲區(qū)域里，系統(tǒng)參數(shù)可以顯示在顯示器上以人機交互的方式設置、調整。參數(shù)設定步驟見教材。6.數(shù)控系統(tǒng)接口信號1〕伺服/主軸放大器的連接COP