1 / 26

数控车床故障诊断与维修

数控车床故障诊断与维修. 柳州职业技术学院 机电工程系. 学习情境 1.5. 辅助装置故障诊断与维修. 学习要求：. 1 ．能理解润滑系统、冷却系统的电气原理； 2 ．能分析照明电路和检查变压器； 3 ．能正确理解热继器作用，并能根据负载的变化设置保护动作值； 4 ．能独立完成故障任务，并做好维修记录； 5 ．能独立使用各种媒介完成学习任务； 6 ．能够较为合理地进行自评与互评； 7 ．能独立做好安全防范措施，有革新意识。. 课题引入：. 提问： 1 、数控车床有哪些辅助装置？各自的功能是什么？

anise
Download Presentation

数控车床故障诊断与维修

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 数控车床故障诊断与维修 柳州职业技术学院 机电工程系

  2. 学习情境1.5 辅助装置故障诊断与维修

  3. 学习要求： 1．能理解润滑系统、冷却系统的电气原理； 2．能分析照明电路和检查变压器； 3．能正确理解热继器作用，并能根据负载的变化设置保护动作值； 4．能独立完成故障任务，并做好维修记录； 5．能独立使用各种媒介完成学习任务； 6．能够较为合理地进行自评与互评； 7．能独立做好安全防范措施，有革新意识。

  4. 课题引入： 提问：1、数控车床有哪些辅助装置？各自的功能是什么？ 2、你认为目前的数控车床应该增加哪些辅助装置（功能）？如何进行控制？ 问题引出：一台数控车床的辅助装置出现故障，无法工作，我们要维修此设备，需要哪些知识和技能？ 要求每人提出一点，进行归纳；时间10分钟

  5. 理论知识准备： 学习要求 1．能分析辅助装置控制电路，找出辅助装置的具体电气连接； 2．会使用资料设定系统辅助装置控制参数； 3．能根据故障内容确定故障范围； 4．会阅读设备技术资料，收集信息。 只有熟悉进给辅助装置工作原理、辅助装置控制电路连接，掌握辅助装置控制参数和电气控制原理，才能快速判断故障所在。

  6. 6.1.1 数控车床的润滑系统 1．润滑的作用 （1）减小摩擦、减缓磨损 （2）降低温度 （3）防止锈蚀 （4）形成密封 2．润滑的类型 （1）油浴润滑方式 （2）定时定量润滑方式 （3）循环油润滑方式 （4）油雾润滑方式 （5）油气润滑方式 6.1 数控车床的辅助装置

  7. 6.1.1 数控车床的润滑系统 3．润滑泵的工作状态 （1）开机初始阶段 （2）加工运行阶段 （3）暂停阶段 6.1.2 数控车床的冷却系统 1．冷却方式 浇注法 、高压冷却法，喷雾冷却法 2．车床电气冷却 6.1 数控车床的辅助装置

  8. 6.1.3 主轴自动换档控制 1．主轴自动换档意义 数控系统均提供4挡变速 2．主轴自动换档控制 数控系统具有使用M41～M44代码进行齿轮自动变速的功能 3.相关信号 M41～M44（XS39接口）：主轴自动换档输出信号 M41I、M42I（XS40接口）：主轴自动换档抵第1、2档位换档到位信号 M41I、T07、WQPJ与OV4共用一接口，M42I、T08、NQPJ与OV8共用一接口。 6.1 数控车床的辅助装置

  9. 6.2.1 辅助装置接口 1．XS39接口 GSK980TD数控系统通过XS39接口与润滑、冷却、卡盘等装置连接 6．2 辅助装置接口与控制

  10. 6.2.1 辅助装置接口 2．急停控制 6．2 辅助装置接口与控制 当急停开关的触点断开时，ESP信号与+24V断开，CNC急停报警。

  11. 6.2.2 辅助装置相关参数 1．系统控制参数 AGER=1:主轴自动档功能有效 =0：主轴自动档功能无效 AGIN=1：主轴自动档至1、2档时，检查换挡到位信号M411、M421； =0：主轴自动档至1、2档时，不检查换挡到位信号M411、M421。 AGIM=1：换挡到位信号M411、M421与OV接通时有效； =0：换挡到位信号M411、M421与+24V接通时有效。 SLTW =1：尾座控制功能有效； =0：尾座控制功能无效。 SLSP =1：卡盘功能有效时，不检查卡盘是否夹紧； =0：卡盘功能有效时，检查卡盘是否夹紧，如果卡盘未夹紧，则无法启动主轴，否则产生报警（报警015：运动停止）。 SLQP =1：卡盘控制功能有效； =0：卡盘控制功能无效。 6．2 辅助装置接口与控制

  12. 6.2.2 辅助装置相关参数 1．系统控制参数 PB4 =0：防护门检测功能无效； =1：防护门检测功能有效，外接暂停信号*SP无效。 SPB4 =0：SAGT与0V接通时为防护门关闭； =1：SAGT与+24V接通时为防护门关闭。 PB3 =0：压力低检测功能无效； =1：压力低检测功能有效。 SPB3 =0：PRES与+24V接通时，压力低报警； =1：PRES与0V接通时，压力低报警。 PB1 =0：内卡方式，NQPJ为内卡盘紧信号，WQPJ为内卡盘松信号； =1：外卡方式，NQPJ为外卡盘松信号，WQPJ为外卡盘紧信号。 PB2 =0：不检查卡盘到位信号； =1：检查卡盘到位信号。诊断信息DGN. 002的 BIT7为内卡盘紧/外卡盘松信号；NQPJ，BIT6为外卡盘紧/内卡盘松信号WQPJ，主轴换档到位检测信号M41I、M42I无效。 6．2 辅助装置接口与控制

  13. 6.2.2 辅助装置相关参数 1．系统控制参数 ESP =0：急停功能有效； =1：急停功能无效； 主轴模拟电压输出为10V时，分别对应第1、2、3、4档的主轴最高转速。当主轴自动换挡有效时，对应执行指令M41、M42、M43、M44时的主轴转速。设定范围：1～9999（单位：转/分） 主轴换档时输出的电压（0～10000，单位mv） 6．2 辅助装置接口与控制

  14. 6.2.2 辅助装置相关参数 2．诊断参数 SP：进给保持信号（机床→PLC） ST：循环启动信号（机床→PLC） ZDEC：Z轴回参考点减速信号（机床→CNC） ESP：急停信号（机床→CNC） 6．2 辅助装置接口与控制

  15. 6.2.2 辅助装置相关参数 2．诊断参数 SPDZ：主轴制动信号(PLC→机床) DOQPJ：卡盘夹紧信号(PLC→机床) M05：主轴停止信号(PLC→机床) M32：润滑开信号(PLC→机床) M08：冷却液开信号(PLC→机床) DOTWJ：尾座进信号(PLC→机床) M04：主轴反转信号(PLC→机床) M03：主轴正转信号(PLC→机床) 6．2 辅助装置接口与控制

  16. 6.2.2 辅助装置相关参数 2．诊断参数 TL+：刀架反转信号（PLC→机床） TL-：刀架正转信号（PLC→机床） DOQPS：卡盘松开信号（PLC→机床） DOTWS：尾座退信号（PLC→机床） S04：主轴转速开关量控制信号S04（PLC→机床） S03：主轴转速开关量控制信号S03（PLC→机床） S02：主轴转速开关量控制信号S02（PLC→机床） S01：主轴转速开关量控制信号S01（PLC→机床） 6．2 辅助装置接口与控制

  17. 6．3．1 液压尾座电气控制 1．液压尾座电气控制电路 6.3 辅助装置的具体控制电路

  18. 6．3．1 液压尾座电气控制 2．液压尾座动作控制分析 开机时，尾座进（DOTWJ）及尾座退（DOTWS）都无效；第一次尾座控制输入（DITW）有效时，尾座进有效；第二次尾座控制输入有效时，尾座退有效，尾座进、尾座退信号互锁交替输出，即每有一次尾座控制输入信号有效时，输出状态就改变一次。执行指令M10后，DOTWJ（XS39的2脚）输出0V，尾座进；执行指令M11后，DOTWS（XS39的9脚）输出0V，尾座退。主轴旋转时，尾座控制输入信号无效，如果执行M11则产生报警，其输出状态保持不变；DOTWS、DOTWJ在CNC复位、急停时其输出状态保持不变。 6.3 辅助装置的具体控制电路

  19. 6．3．2 液压卡盘电气控制 1．液压卡盘电气控制电路 6.3 辅助装置的具体控制电路

  20. 6．3．2 液压卡盘电气控制 2．液压卡盘控制分析 液压卡盘的的控制也跟液压尾座一样，开机时，卡盘紧（DOQPJ）及卡盘松（DOQPS）都无效；第一次卡盘控制输入（DIQP）有效时，卡盘紧有效；第二次卡盘控制输入有效时，卡盘松有效，卡盘紧、卡盘松信号互锁交替输出，即每有一次卡盘控制输入信号有效时，输出状态就改变一次。执行指令M12后，DOQPJ（XS39的4脚）输出0V，卡盘夹紧；执行指令M13后，DOQPS（XS39的10脚）输出0V，卡盘松开。主轴旋转时，卡盘控制输入信号无效，如果执行M13则产生报警，其输出状态保持不变；DOQPS、DOQPJ在CNC复位、急停时其输出状态保持不变。 6.3 辅助装置的具体控制电路

  21. 6.4.1 典型故障分析 例1 故障现象：某配套GSK980 TD系统的数控车床，踩了脚踏开关后工件没有夹紧动作。 故障分析与处理：根据机床电气原理图，首先系统诊断参数检查脚踏开关的系统输入点DIQP的状态。当压下脚踏开关后，DIQP的状态为“1”，说明卡紧的控制信号已经发出，脚踏开关工作正常。再检查系统控制工件夹紧对应的输出信号DOQPJ的状态，检查发现该输出信号也正确无误。考虑到工件夹紧阀是通过继电器的常开触点控制的，测量电磁阀线圈上的电压为24V，说明继电器工作正常；检查液压站工作压力正常；断电检查电磁阀线圈的电阻值，发现线圈已烧断，更换后机床恢复正常工作。 6．4 辅助装置的常见故障维修实例

  22. 6.4.1 典型故障分析 例2 故障现象：某配套GSK980 TD系统的数控车床，液压尾座不动作。 故障分析与处理：触动控制尾座的脚踏开关，继电器KA1、KA2交替动作，说明系统控制信号正常，继电器工作正常。测量电磁阀线圈上的电压时，发现线圈上无电压，查整流输出端电压正常。断电检查发现桥式整流输出端的熔断器熔体已断，再进一步经查直流回路，线路正常，检查电磁阀线圈的电阻值，发现YV3的电阻值明显小，仔细检查后发现该线圈存在砸间短路，更换电磁阀线圈和熔体后液压尾座动作正常。 6．4 辅助装置的常见故障维修实例

  23. 6.4.1 典型故障分析 例3 故障现象：某数控车床，在开机后发现液压站发出异响，液压卡盘无法正常装夹。 故障分析与处理：经现场观察，发现机床开机起动液压泵后，即产生异响，而液压站输出部分无液压油输出，因此，可断定产生异响的原因出在液压站上，而产生该故障的原因大多为以下几点： 1)液压站油箱内液压油太少，导致液压泵因缺油而产生空转。 2)液压站油箱内液压油由于长久未换，污物进入油中，导致液压油粘度太高而产生异响。 3)由于液压站输出油管某处堵塞，产生液压冲击，发出声响。 4)液压泵与液压电动机联接处产生松动，而发出声响。 5)液压泵损坏。 6)液压电动机轴承损坏。 检查后，发现在液压泵起动后，液压泵出口处压力为“0”；油箱内油位处于正常位置，液压油还是比较干净的，因此可以排除以上第1、2、3点。进一步拆下液压泵检查，发现液压泵为叶片泵，叶片泵正常，液压电动机转动正常，因此，可排除以上第5、6两点。而该泵与液压电动机联接的联轴器为尼龙齿式联轴器，由于该机床使用时间较长，液压站的输出压力调得太高，导致联轴器的啮合齿损坏，从而当液压电动机旋转时，联轴器不能很好地传递转矩，从而产生异响。更换该联轴器后，机床恢复正常。 6．4 辅助装置的常见故障维修实例

  24. 6.4.1 典型故障分析 例4 故障现象：在机床大修后发现机床起动后液压泵噪声特别大。 故障分析与处理：据用户反映，在机床大修前，液压泵起动声音较小，而在维修后液压泵反而噪声变大了。根据用户反映和现场分析可知产生该原因可能是由于液压某处管路堵塞、液压泵损坏等原因造成，因此拆开液压油管和液压泵，发现泵和油管均正常，在拆的过程中，偶尔发现液压油粘度特别高，核对机床使用说明书，发现液压油牌号不正确，从而使液压泵噪声变大。更换液压油后，机床故障排除。 例5 故障现象：对于使用液压卡盘的车床，在进行车削端面、外圆或螺纹时，刀具突然损坏，工件受损，但数控系统的位置与程序指令相同，且无报警。 故障分析：由于切削时产生的力大于卡盘的指标，使得卡盘不能卡紧工件，卡盘与工件之间出现位移。对于采用液压卡盘的数控车床，应配备压力传感器监测液压系统的压力，在压力不足的情况下，产生用户报警，并且使数控系统进入进给保持状态。 6．4 辅助装置的常见故障维修实例

  25. 6.4.2 数控机床的日常维护 1．通过数控系统的维护信息，或者通过专用的调试软件工具，来检查各轴伺服驱动系统的空载电流。 2．检查数控机床电气柜状况。 3．检查用于数控机床保护接地的接地电阻。 4．检查各轴的反向间隙。 5．检查刀具冷却使用的冷却液是否充足，是否过期老化。 6 ．配有主轴冷却系统，需要检查主轴的冷却效果。 7．检查液压系统的过滤器是否需要清洗或更换，检查气动系统的滤清器是否需要清洗或更换。 8．检查生产现场的环境，温度、湿度，空气中是否有导电粉尘，空气中油雾浓度 。 9．检查车床主轴的皮带是否磨损； 6．4 辅助装置的常见故障维修实例

  26. 练习与思考题 1．数控车床的润滑系统作用是什么？分别有哪些润滑方式？ 2．为什么数控车床电气系统需要冷却装置？ 3．说出主轴自动换档意义及具体控制。 4．请把图6－4、图6－5用一张图表达出来。 5．找出与卡盘控制相关的数控系统参数和诊断信号。 6．请你谈谈数控车床故障维修的体会与看法。

More Related