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1、5.1 數(shù)控機(jī)床返回參考點控制及常見故障分析,1.數(shù)控機(jī)床返回參考點的必要性,(1) 系統(tǒng)通過參考點來確定機(jī)床的原點位置，以正確建立機(jī)床坐標(biāo)系。 (2)可以消除絲杠間隙的累計誤差及絲杠螺距誤差補(bǔ)償對加工的影響。,,2.數(shù)控機(jī)床返回參考點控制控制,,(1)數(shù)返回控機(jī)床參考點控制原理(有檔塊),(2)數(shù)控機(jī)床返回參考點的PMC控制 (SSCK-20數(shù)控車床),,X20.6:+X按鈕開關(guān) X20.7:-X按鈕開關(guān) X21.0: +Z按鈕開關(guān) X21.1:-Z按鈕開關(guān) G120.7:系統(tǒng)回零 F148.0:X軸回零結(jié)束 F148.1:Z軸回零結(jié)束 F149.1:系統(tǒng)復(fù)位,3.數(shù)控機(jī)床返回參考點常見故障

2、分析,找不到參考點（通常會導(dǎo)致機(jī)床超程報警）,（1）機(jī)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(guān)及接線故障。 （2）機(jī)床回零動作正常，為系統(tǒng)得不到一轉(zhuǎn)信號。原因可能是電動機(jī)編碼器及接線或系統(tǒng)軸板故障。,找不準(zhǔn)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(shè)定不當(dāng) （3）參考計數(shù)器容量參數(shù)設(shè)定不當(dāng) （4）位置環(huán)增益設(shè)定過大 （5）編碼器或軸板不良,5.2 數(shù)控車床自動換刀裝置控制及常見故障分析,1.意大利BARUFFALDI TS200/12 電動轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)和動作原理,（1）該刀架采用行星輪系傳動的減速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高。 （2）刀盤無需抬起實現(xiàn)轉(zhuǎn)位剎緊

3、控制。這樣可以防止機(jī)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。 （3）可雙向回轉(zhuǎn)和任意刀位就近選刀，最大限度地減少刀架轉(zhuǎn)位的輔助時間。 （4）機(jī)電配合控制合理，故障率低。,該系列電動刀塔的特點：,意大利BARUFFALDI TS200/12 電動轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu),2.電動刀塔的電氣控制線路,,3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59）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(guān)損壞、接近開關(guān)調(diào)整位置不當(dāng)、刀塔機(jī)械傳動故障。

4、 （2）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。 （3）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(jī)短路、刀塔內(nèi)部機(jī)械傳動卡死及斷路器本身不良。 （4）換刀過程中，系統(tǒng)發(fā)出電動機(jī)過熱報警 產(chǎn)生故障主要原因有預(yù)分度電磁鐵插銷不能準(zhǔn)確動作、電動機(jī)缺相或匝間短路、角度編碼器位置調(diào)整有偏差及電動機(jī)內(nèi)裝熱偶開關(guān)不良。,4.電動刀塔常見故障及維修,5.3 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(zhuǎn)為電動機(jī)拖動(具有電磁制動裝置)，靠電氣實現(xiàn)刀庫旋轉(zhuǎn)方向（具有就近選刀功能）、換刀位置檢測及定位

5、控制，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。 （2）機(jī)械手換刀采用先進(jìn)的凸輪換刀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)電氣和機(jī)械聯(lián)合控制。 （3）倒刀控制采用氣動控制，通過氣缸的磁環(huán)開關(guān)檢測控制。 （4）全機(jī)械式換刀，避免液壓泄漏，降低了故障率。 （5）換刀時間僅2.7秒，大大提高機(jī)床效率。,,1BT50-24TOOL 圓盤式刀庫自動換刀裝置機(jī)構(gòu),圓盤式刀庫結(jié)構(gòu)簡圖,凸輪式換刀機(jī)械手簡圖,,1BT50-24TOOL 圓盤式刀庫自動換刀裝置機(jī)構(gòu),,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(jī)1正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，刀庫中刀位計數(shù)開關(guān)2開始計數(shù)（計算出到達(dá)換刀點的步數(shù)），當(dāng)?shù)稁焐纤x的刀具轉(zhuǎn)到換刀位置后，

6、旋轉(zhuǎn)刀庫電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)，完成選刀定位控制。如圖511a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(diào)換刀宏程序或換刀子程序），首先主軸自動返回?fù)Q刀點（一般是機(jī)床的第二參考點），且實現(xiàn)主軸準(zhǔn)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(zhuǎn)90度（倒下），倒刀到位檢測信號開關(guān)（磁環(huán)開關(guān)）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511b圖所示。,倒刀控制,,2.自動刀具交換動作步驟,（3）當(dāng)?shù)沟稒z測開關(guān)8發(fā)出信號且機(jī)械手原位開關(guān)7處于接通狀態(tài)時，換刀電動機(jī)10旋轉(zhuǎn)帶動機(jī)械手從原位逆時針旋轉(zhuǎn)一個固定角

7、度（65/75度），進(jìn)行機(jī)械手抓刀控制，如圖511c所示。,機(jī)械手扣刀控制過程,,2.自動刀具交換動作步驟,（4）當(dāng)機(jī)械手扣刀到位開關(guān)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(dāng)主軸松刀開關(guān)接通后，換刀電動機(jī)運轉(zhuǎn)，使機(jī)械手下降，進(jìn)行拔刀控制，機(jī)械手完成拔刀后，換刀電動機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180度（進(jìn)行交換刀具控制）并進(jìn)行插刀控制，當(dāng)換刀電動機(jī)停止開關(guān)5 （接近開關(guān)）接通后發(fā)出信號使電動機(jī)立即停止。如圖511d、e所示。,,機(jī)械手拔刀控制,機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180度并進(jìn)行插刀控制,機(jī)械手擦刀并完成主軸刀具鎖緊控制,,(5) 當(dāng)機(jī)械手完成擦刀控制后,機(jī)械手扣刀到位開關(guān)6再次接通,此時主軸

8、刀具進(jìn)行鎖緊控制。,2.自動刀具交換動作步驟,（6）當(dāng)主軸鎖緊完成開關(guān)信號發(fā)出后，機(jī)械手電動機(jī)啟動旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手順時針旋轉(zhuǎn)一個固定角度，機(jī)械手回到原位后，機(jī)械手電動機(jī)立即停止。,機(jī)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(dāng)機(jī)械手的原位開關(guān)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(zhuǎn)90度，為下一次選刀做準(zhǔn)備?；氐稓飧咨斐龅轿婚_關(guān)9（磁環(huán)開關(guān)）接通，完成整個換刀控制。,回刀控制,,自動刀具交換系統(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(yīng)換刀位置 通過系統(tǒng)PMC參數(shù)畫面

9、,初始化數(shù)據(jù)表,數(shù)據(jù)表的D000設(shè)定為0，D001D024設(shè)定值分別為1、2、3-24進(jìn)行設(shè)定。 通過系統(tǒng)PMC參數(shù)畫面,刀庫計數(shù)器初始化設(shè)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)丟失或系統(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(zhǔn)停位置不正確,主軸換刀點位置不正確的處理方法:,機(jī)床手動返回到機(jī)床參考點 手動盤機(jī)械手電動機(jī),使機(jī)械手轉(zhuǎn)到扣刀位置 調(diào)整主軸到換刀點,并記下機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值

10、把主軸換刀點的坐標(biāo)值輸入到換到宏程序的換刀位置中,主軸準(zhǔn)停位置不正確的處理方法:,首先要排除主軸一轉(zhuǎn)信號不穩(wěn)的故障,然后調(diào)整主軸準(zhǔn)停角度使主軸刀座的鍵與機(jī)械手上的鍵槽對準(zhǔn)(通過換刀宏程序調(diào)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(jié)束還是后一個動作沒開始 是機(jī)械故障還是電氣故障的判別 排除故障后,手動盤機(jī)械手電動機(jī)使機(jī)械手回到原位位置,.4 數(shù)控機(jī)床操作中常見故障及診斷方法,1 .機(jī)床手動和自動操作均無法執(zhí)行,位置坐標(biāo)顯示不變時，故障原因可能是：,

11、（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(fù)位信號接通 （4）系統(tǒng)軸互鎖信號接通 （5）系統(tǒng)進(jìn)給倍率為0 （6）系統(tǒng)伺服故障,位置坐標(biāo)顯示變化時，故障原因可能是：,故障原因是機(jī)床輸入了進(jìn)給軸的機(jī)床鎖住信號 或各軸鎖住信號,也可能是機(jī)床面板鎖住開關(guān)短接故障。,2 .機(jī)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(jìn)給軸和方向選擇信號未輸入 （3）進(jìn)給速度參數(shù)設(shè)定不正確,3 .機(jī)床只是手脈操作無效,（1）系統(tǒng)狀態(tài)未在手脈狀態(tài)（MPG）。 （2）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（此時手動正常）,,自動操

12、作無效（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(jìn)給暫停信號被輸入,5.自動操作無效（循環(huán)指示燈亮）,（1）機(jī)床進(jìn)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(dá)信號（程序中只是插補(bǔ)移動指令 不執(zhí)行）,5.5 數(shù)控機(jī)床超程故障及處理方法,1數(shù)控機(jī)床硬件超程控制及處理方法,,,X20.0:為機(jī)床超程釋放按鈕開關(guān),X2.0:為X軸正向超程限位開關(guān),X2.1:為Y軸正向超程限位開關(guān),X2.2:為Z軸正向超程限位開關(guān),X2.3:為X軸負(fù)向超程限位開關(guān),X2.4/X2.5:為Y/Z軸負(fù)向超程限位開關(guān),5.5 數(shù)控機(jī)床超程故障及處理方

13、法,2. 數(shù)控機(jī)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(shè)定方法,,把A、B值轉(zhuǎn)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(shè)定。,,,（2）系統(tǒng)軟件超程報警的處理方法,,1）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)軟件超程報警時，系統(tǒng)狀態(tài)開關(guān)工作在手動連續(xù)進(jìn)給狀態(tài)（JOG），按下超程報警軸的反方向按鈕開關(guān)，使機(jī)床反方向退出超程范圍，然后按下系統(tǒng)復(fù)位鍵RESET使系統(tǒng)復(fù)位。 2）如果機(jī)床出現(xiàn)軟件超程而系統(tǒng)處于死機(jī)狀態(tài)時，首先把存儲行程極限參數(shù)設(shè)定為無效，即參數(shù)1320設(shè)定為99999999，參數(shù)1321設(shè)定為-99999999，然后系統(tǒng)斷電并重新上電，進(jìn)行機(jī)

14、床返回參考點操作后，再按原來機(jī)床軟限位坐標(biāo)值重新設(shè)定系統(tǒng)的存儲行程極限參數(shù)。 3）如果機(jī)床還出現(xiàn)超程報警或系統(tǒng)死機(jī)，則需要把系統(tǒng)參數(shù)全部清除，重新恢復(fù)系統(tǒng)參數(shù)方法來解決。,5.6 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(jī)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(cè)電路短路保護(hù)的。當(dāng)F11、F12熔斷時,CRT不亮,電源單元狀

15、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: 浪涌吸收器VS11故障。 整流塊DS11擊穿短路或電容C12、C13嚴(yán)重漏電。 開關(guān)管Q14、Q15擊穿短路或保護(hù)二極管D33、D34開路。 輔助電路短路(如開關(guān)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(cè)短路保護(hù)。當(dāng)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: CRT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

16、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，則故障在系統(tǒng)顯示裝置CRT側(cè)。 電源單元內(nèi)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(nèi)部，如二極管DS17擊穿短路或電容C74、C75嚴(yán)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(nèi)部(各印刷電路板單元)、電源單元內(nèi)部+24E電路及機(jī)床側(cè)信號控制輸入電路短路保護(hù)的。當(dāng)F14熔斷時,CRT上將顯示系統(tǒng)“950”報警號,電源單

17、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: 系統(tǒng)內(nèi)部+24E電路短路（包括電源單元內(nèi)部電路）。 機(jī)床側(cè)+24E接線對地短路。 可以通過拔開系統(tǒng)I/O板的所有電纜接頭后,測量系統(tǒng)+24E對地電阻,當(dāng)測量的電阻為0時,則故障在系統(tǒng)內(nèi)部+24E短路(需要更換相應(yīng)的印刷電路板)。如果測量的電阻為100左右時,則故障在機(jī)床側(cè)接線短路(詳細(xì)檢查機(jī)床側(cè)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(nèi)部控制模塊及輔助調(diào)整電源電路短路保護(hù)的。當(dāng)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: 電源單元調(diào)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。 電源單元內(nèi)部控制模塊短路。 F1的規(guī)格為A60L-0001-0172(0.3A)。,