《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》高職配套教學(xué)課件

2022/11/1學(xué)習(xí)情境一數(shù)控系統(tǒng)基本連接與操作任務(wù)一數(shù)控系統(tǒng)基本連接

普通數(shù)控車床半封閉數(shù)控車床全封閉數(shù)控車床1.1數(shù)控機(jī)床種類相關(guān)知識立式車床臥式數(shù)控車床

普通數(shù)控車床相關(guān)知識臥式數(shù)控車床平床身

普通數(shù)控車床CK7130B斜床身

相關(guān)知識多功能數(shù)控車床相關(guān)知識立式數(shù)控銑床數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床臥式數(shù)控鏜銑床立臥兩用數(shù)控銑床相關(guān)知識數(shù)控平面磨床數(shù)控萬能外圓磨床數(shù)控磨床相關(guān)知識加工中心

臥式加工中心

大型龍門式數(shù)控加工中心相關(guān)知識金屬成型類數(shù)控機(jī)床數(shù)控彎管機(jī)數(shù)控壓力機(jī)相關(guān)知識線切割機(jī)床電火花數(shù)控機(jī)床特種加工類數(shù)控機(jī)床相關(guān)知識行動一下登記一下實訓(xùn)車間的所有數(shù)控設(shè)備，并進(jìn)行分類，寫出其型號規(guī)格及功能特點。序號名稱型號規(guī)格功能設(shè)備編號數(shù)量數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動/進(jìn)給裝置、測量反饋裝置和機(jī)床本體等幾部分，再加上程序的輸入輸出設(shè)備、可編程控制器（PLC或稱PMC）等幾部分組成。1.2數(shù)控機(jī)床組成相關(guān)知識尾座刀架導(dǎo)軌進(jìn)給電機(jī)主軸傳動絲杠絲杠支座主軸編碼器聯(lián)軸器拖板卡盤數(shù)控車床組成部件名稱1.2數(shù)控機(jī)床組成相關(guān)知識1、機(jī)床床身

床身是機(jī)床的基礎(chǔ)件，要求具有足夠高的靜、動剛度和精度保持性。在滿足總體設(shè)計要求的前提下，應(yīng)盡可能做到既要結(jié)構(gòu)合理，筋板布置恰當(dāng)，又要保證良好的冷、熱加工工藝性。

1.2數(shù)控機(jī)床組成相關(guān)知識2、導(dǎo)軌導(dǎo)軌是進(jìn)給傳動系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是機(jī)床基本結(jié)構(gòu)的要素之一，它在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的剛度、精度與精度保持性。目前，數(shù)控機(jī)床上的導(dǎo)軌形式主要有滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌等。

1.2數(shù)控機(jī)床組成相關(guān)知識3、主軸傳動系統(tǒng)相關(guān)知識4、卡盤機(jī)床配置的工件夾緊機(jī)構(gòu)，動力源有手動、氣動、液壓三種，執(zhí)行機(jī)構(gòu)有彈簧夾頭、三爪卡盤、液壓卡盤等。

5、進(jìn)給傳動系統(tǒng)伺服電機(jī)聯(lián)軸器絲杠絲杠副絲杠螺母副相關(guān)知識6、光電編碼器傳動系統(tǒng)伺服電動機(jī)內(nèi)裝編碼器

主軸獨立編碼器

相關(guān)知識自動換刀裝置自動排削裝置自動潤滑裝置液壓站回轉(zhuǎn)臺和交換臺7、數(shù)控機(jī)床輔助裝置相關(guān)知識RS-232異步串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)存儲卡數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)內(nèi)置以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸8、數(shù)控機(jī)床通信裝置相關(guān)知識1.2控制系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)由主要由數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動/進(jìn)給裝置、測量反饋裝置，再加上程序的輸入輸出設(shè)備等幾部分組成。1-數(shù)控系統(tǒng)；2-伺服驅(qū)動器；3-伺服電機(jī)；4-主軸變頻器；5-主軸電；6-開關(guān)電源；7-剎車電阻；8-風(fēng)扇；9-潤滑泵；10-斷路器；11-接觸器；12-繼電器板；13-冷卻電機(jī)；14-轉(zhuǎn)換開關(guān)；15-控制變壓器；16-電磁閥；17-啟動按鈕；18-打刀缸氣缸；19-行程開關(guān)。

相關(guān)知識1.數(shù)控系統(tǒng)(CNC裝置)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)日本的FANUC系統(tǒng)、三菱系統(tǒng)等德國的SIEMENS西班牙FAGOR數(shù)控系統(tǒng)法國NUM系統(tǒng)及美國ACRAMATIC系統(tǒng)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廣州數(shù)控系統(tǒng)華中數(shù)控系統(tǒng)凱恩帝數(shù)控系統(tǒng)南京數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)知識1.2控制系統(tǒng)構(gòu)成

西門子系統(tǒng)相關(guān)知識810D高性價比性能價格

802Sbl高性能型802Cbl802D普及型840D西門子系統(tǒng)系列產(chǎn)品相關(guān)知識

FANUC數(shù)控系統(tǒng)FANUCCNC產(chǎn)品一覽表高性能數(shù)控系統(tǒng)FS15-BFS15i中檔性能數(shù)控系統(tǒng)4-24軸復(fù)合機(jī)床納米加工機(jī)床高精密加工機(jī)床3-8軸0.0001mm加工機(jī)床一般性能數(shù)控系統(tǒng)2-4軸一般的加工機(jī)床0.001mm運(yùn)動控制系統(tǒng)1-6軸直線插補(bǔ)傳送線或滑臺通用運(yùn)動控制器FS16-CFS16iFS18-CFS18iFS0-CFS21-BFS21iFSOi-AFSOiB/CFSOiMatePowerMate相關(guān)知識華中數(shù)控系統(tǒng)

廣州數(shù)控系統(tǒng)

相關(guān)知識三菱數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)知識各系統(tǒng)檔次比較MELDASFANUCSIEMENS65SM18iM-B840D64SM21iM-B0iM-C810DE6864ASM

---------802DEZ-motion600i-MATE802Ce相關(guān)知識NCK主要完成與數(shù)字運(yùn)算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、位置伺服控制等。PLC主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動作，沒有軌跡上的具體要求；控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關(guān)等一些輔助動作；它還接受機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動作，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過程的控制。內(nèi)嵌型PLC與NCK間的信息傳送在CNC內(nèi)部實現(xiàn)主要負(fù)責(zé)數(shù)控系統(tǒng)的屏幕顯示及數(shù)控鍵盤的控制西門子數(shù)控系統(tǒng)CNC組成2、主軸驅(qū)動單元主軸放大器主軸電動機(jī)主軸傳動機(jī)構(gòu)主軸位置和速度檢測裝置主軸潤滑和冷卻裝置1.2控制系統(tǒng)構(gòu)成

模擬量主軸放大器（變頻器）主軸放大器FANUC串行主軸放大器西門子伺服主軸放大器主軸電動機(jī)普通型和變頻專用電動機(jī)FANUC串行數(shù)字主軸電動機(jī)主軸位置和速度檢測裝置3、進(jìn)給驅(qū)動單元進(jìn)給伺服放大器進(jìn)給伺服電動機(jī)進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)給單元的位置和速度檢測裝置進(jìn)給伺服放大器α系列伺服放大器αi系列伺服放大器611U伺服放大器進(jìn)給伺服電動機(jī)β/βi系列α/αi系列直線電動機(jī)1FK6系列1、寫出數(shù)控車床主要機(jī)械部件名稱序號名稱型號規(guī)格功能備注行動一下機(jī)床名稱：設(shè)備編號：2、寫出數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)各部件名稱及功能序號名稱型號規(guī)格功能備注行動一下機(jī)床名稱：設(shè)備編號：任務(wù)實施1.3西門子802C數(shù)控系統(tǒng)基本連接

一、認(rèn)識西門子802C數(shù)控系統(tǒng)功能及接口1、802C系統(tǒng)接口(1)電源端子接口X1端子號信號名說明1PE保護(hù)地2M0V3P24直流24V（2）通訊接口RS232

（3）編碼器接口X3~X6

引腳信號說明引腳信號說明

1n.c.

9M電壓輸出

2n.c.

10Z輸入信號

3n.c.

11Z-N輸入信號

4P5EXT電壓輸出12B-N輸人信號

5n.c.

13B輸入信號

6P5EXT電壓輸出14A-N輸入信號

7M電壓輸出15A輸人信號

8n.c.

（4）驅(qū)動器接口X7

引腳信號說明引腳信號說明引腳信號說明

1AO1

18n.c.O34AGND1

2AGND2

19n.c.O35AO2

3AO3

20n.c.O36AGND3

4AGND4AO21n.c.O37AO4AO

5n.c.O22MVO38n.c.O

6n.c.O23MVO39n.c.O

7n.c.O24MVO40n.c.O

8n.c.O25MVO41n.c.O

9n.c.O26n.c.O42n.c.O

10n.c.O27n.c.O43n.c.O

11n.c.O28n.c.O44n.c.O

12n.c.O29n.c.O45n.c.O

13n.c.

30n.c.

46n.c.

14SE1.1*

X軸伺服使能31n.c.

47SE1.2*

X軸伺服使能

15SE2.1*

Y軸伺服使能32n.c.

48SE2.2*

Y軸伺服使能

16SE3.1*Z軸伺服使能33n.c.

49SE3.2*Z軸伺服使能

17SE4.1*主軸伺服使能

50SE4.2*主軸伺服使能（5）手輪接口X10引腳信號說明引腳信號說明1A1+手輪1

A相+6GND地2A1-N手輪1

A相-7A2+手輪2

A相+3B1+手輪1

B相+8A2-手輪2

A相-4B1-N手輪1

B相-9B2+手輪2

B相+5P5V+5Vdc10B2-手輪2

B相-

(6)數(shù)字（PLC）輸入輸出引腳序號信號說明X100地址X101地址X102地址X103地址X104地址X105地址1空

2輸人I0.0I1.0I2.0I3.0I4.0I5.03輸人I0.1I1.1I2.1I3.1I4.1I5.l4輸人I0.2I1.2I2.2I3.2I4.2I5.25輸入I0.3I1.3I2.3I3.3I4.3I5.36輸入I0.4I1.4I2.4I3.4I4.4I5.47輸入I0.5I1.5I2.5I3.5I4.5I5.58輸入I0.6I1.6I2.6I3.6I4.6I5.69輸人I0.7I1.7I2.7I3.7I4.7I5.710M24

（7）數(shù)字輸入/輸出接口X100-X105/X200-X201引腳分配引腳序號信號說明X100地址X101地址X102地址X103地址X104地址X105地址1空

2輸人I0.0I1.0I2.0I3.0I4.0I5.03輸人I0.1I1.1I2.1I3.1I4.1I5.l4輸人I0.2I1.2I2.2I3.2I4.2I5.25輸入I0.3I1.3I2.3I3.3I4.3I5.36輸入I0.4I1.4I2.4I3.4I4.4I5.47輸入I0.5I1.5I2.5I3.5I4.5I5.58輸入I0.6I1.6I2.6I3.6I4.6I5.69輸人I0.7I1.7I2.7I3.7I4.7I5.710M24

引腳序號信號說明X200地址X201地址

1L+

2輸出Q0.0Q1.0

3輸出Q0.1Q1.1

4輸出Q0.2Q1.2

5輸出Q0.3Q1.3

6輸出Q0.4Q1.4

7輸出Q0.5Q1.5

8輸出Q0.6Q1.6

9輸出Q0.7Q1.7

10M24

數(shù)字輸出接口X200-X201引腳分配二、數(shù)控系統(tǒng)線路基本連接

1、數(shù)控系統(tǒng)與各單元部件的連接

2、各單元部件的電源部分電路

1）數(shù)控系統(tǒng)DC24V電源供電2）伺服驅(qū)動器、變頻器供電

圖1-36PLC輸出三、數(shù)控系統(tǒng)的操作1、回參考點操作2、手動連續(xù)進(jìn)給的操作3、手輪進(jìn)給的操作4、MDA運(yùn)行方式(手動輸入)----“加工”操作區(qū)5、自動操作6、報警的解除及查看方法2022/11/1學(xué)習(xí)情境一數(shù)控系統(tǒng)基本連接與操作任務(wù)二數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)備份與恢復(fù)2022/11/1

任務(wù)描述

配置為802C數(shù)控系統(tǒng)+交流伺服+變頻的CJK6132數(shù)控車床，要求把機(jī)床數(shù)據(jù)14512[11]修改00為88，按要求修改軸參數(shù)34000、31020等值，重新啟動機(jī)床，觀察機(jī)床運(yùn)行情況并對數(shù)控車床進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。任務(wù)分析：

數(shù)控系統(tǒng)的維修離不開實際操作，首先要求能熟練的操作機(jī)床，而且維修人員要能進(jìn)入一般操作者無法進(jìn)入的特殊操作模式，如：各種機(jī)床以及有些硬件設(shè)備自身參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整，利用PLC編程器監(jiān)控等等。另外數(shù)控系統(tǒng)正常運(yùn)行，必須保證各種參數(shù)的正確設(shè)定，不正確的參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)的錯誤，可能造成使設(shè)備無法正常運(yùn)行并產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此理解參數(shù)的含義和功能，熟悉參數(shù)查看、設(shè)置方法并進(jìn)行數(shù)據(jù)備份恢復(fù)是一個數(shù)控維修人員必備的基礎(chǔ)知識和技能。所以本任務(wù)的具體步驟為先查閱數(shù)控系統(tǒng)手冊，了解機(jī)床數(shù)據(jù)分類及含義，再學(xué)會查看數(shù)據(jù)，修改相關(guān)數(shù)據(jù)并運(yùn)行機(jī)床，對已經(jīng)調(diào)試好的機(jī)床或新購置的機(jī)床進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，當(dāng)出現(xiàn)機(jī)床參數(shù)故障時要學(xué)會數(shù)據(jù)恢復(fù)。

學(xué)習(xí)任務(wù)802C數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的查看與設(shè)置802C數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)學(xué)習(xí)目標(biāo)初步了解參數(shù)設(shè)置對數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行的作用及影響掌握數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置方法了解數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的含義了解數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的意義掌握西門子和FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的方法能力目標(biāo)會進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的查看及設(shè)置會802C數(shù)控系統(tǒng)機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)會802C數(shù)控系統(tǒng)機(jī)外備份與恢復(fù)會FANUCoiMATE數(shù)控系統(tǒng)機(jī)外備份會FANUCoiMATE數(shù)控系統(tǒng)機(jī)存儲卡的使用機(jī)床數(shù)據(jù)是什么？有什么作用？有哪些機(jī)床數(shù)據(jù)？機(jī)床數(shù)據(jù)的作用：機(jī)床數(shù)據(jù)是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床以及伺服驅(qū)動之間匹配的媒介。機(jī)床數(shù)據(jù)是數(shù)控系統(tǒng)功能管理和開放的鑰匙。機(jī)床數(shù)據(jù)是機(jī)床動態(tài)特性的調(diào)節(jié)閥門。機(jī)床數(shù)據(jù)為PLC邏輯控制提供靈活的方式。西門子802C系統(tǒng)的機(jī)床數(shù)據(jù)主要分為以下幾類：通用機(jī)床數(shù)據(jù)軸機(jī)床數(shù)據(jù)PLC機(jī)床數(shù)據(jù)其他機(jī)床數(shù)據(jù)為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份？

一、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的含義1、數(shù)據(jù)備份：就是將系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)以外的介質(zhì)里。2、數(shù)據(jù)恢復(fù)：數(shù)據(jù)恢復(fù)到系統(tǒng)以外的介質(zhì)中所記錄的狀態(tài)。二、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的作用1、預(yù)防數(shù)據(jù)丟失。2、參數(shù)紊亂。3、批量調(diào)試。相關(guān)知識機(jī)床數(shù)據(jù)、刀具數(shù)據(jù)、零點偏移、設(shè)定數(shù)據(jù)、螺距補(bǔ)償、R參數(shù)、零件程序、固定循環(huán)出廠數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容是系統(tǒng)在出廠時的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)（機(jī)床數(shù)據(jù)的缺省值）備份數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容是系統(tǒng)在數(shù)據(jù)存儲操作后工作數(shù)據(jù)區(qū)的全部內(nèi)容復(fù)制到備份數(shù)據(jù)區(qū)西門子802系列數(shù)據(jù)如何存儲的？相關(guān)知識2.1西門子802系列二種啟動方法●冷啟動即直接給系統(tǒng)加DC24V電源的系統(tǒng)啟動。冷啟動的三種啟動方式是通過系統(tǒng)啟動菜單選擇的。●熱啟動即系統(tǒng)在已啟動運(yùn)行通過面板選擇的系統(tǒng)重新啟動。熱啟動的三種啟動方式是通過系統(tǒng)軟鍵選擇的。相關(guān)知識西門子802系列三種上電啟動方式診斷調(diào)試開關(guān)調(diào)試相關(guān)知識●方式0正常上電啟動正常上電啟動時，系統(tǒng)檢測靜態(tài)存儲器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)靜態(tài)存儲器掉電，如果做過內(nèi)部數(shù)據(jù)備份，系統(tǒng)自動將備份數(shù)據(jù)裝入工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動；如果沒有系統(tǒng)會將出廠數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)寫入工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動?！穹绞?缺省值上電啟動

以SIEMENS出廠數(shù)據(jù)啟動，制造商機(jī)床數(shù)據(jù)被覆蓋。啟動時，出廠數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器的工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動，啟動完后顯示04060已經(jīng)裝載標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床數(shù)據(jù)報警，復(fù)位后可清除報警。●方式3按存儲數(shù)據(jù)上電啟動

以高速閃存FLASHROM內(nèi)的備份數(shù)據(jù)啟動。啟動時，備份數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器的工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動，啟動完后顯示04062已經(jīng)裝載備份數(shù)據(jù)報警，復(fù)位后可清除報警。相關(guān)知識相關(guān)知識注意！系統(tǒng)工作時是按靜態(tài)存儲器SRAM區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行工作的，我們通常修改的機(jī)床數(shù)據(jù)和零件加工程序等都在SRAM區(qū)，SRAM區(qū)的數(shù)據(jù)若不進(jìn)行備份（數(shù)據(jù)保護(hù)）是不安全的，SRAM區(qū)中的數(shù)據(jù)有可能會丟失。相關(guān)知識數(shù)據(jù)保護(hù)分為機(jī)內(nèi)存儲和機(jī)外存儲兩種◎機(jī)內(nèi)存儲機(jī)內(nèi)存儲即將靜態(tài)存儲器SRAM區(qū)已修改過的有用數(shù)據(jù)存放到高速閃存FLASHROM備份數(shù)據(jù)區(qū)保存◎機(jī)外存儲機(jī)外存儲即將靜態(tài)存儲器SRAM區(qū)數(shù)據(jù)通過RS232串行口傳輸至電腦保存結(jié)束2.2西門子802系列數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)相關(guān)知識機(jī)內(nèi)存儲通常系統(tǒng)斷電后，SRAM區(qū)的數(shù)據(jù)由高能電容C上的電壓進(jìn)行保持，可在斷電情況下保持?jǐn)?shù)據(jù)不少于50小時（一般情況下可在７天左右）。對于長期不通電的機(jī)床，SRAM區(qū)的數(shù)據(jù)將丟失。當(dāng)重新上電時，系統(tǒng)會根據(jù)電容上電壓的情況，在啟動過程中自動調(diào)用備份數(shù)據(jù)區(qū)上一次存儲的機(jī)床數(shù)據(jù)（方式3啟動），若沒有做過數(shù)據(jù)存儲則在啟動過程中自動調(diào)用出廠數(shù)據(jù)區(qū)上數(shù)據(jù)（方式1啟動）。機(jī)內(nèi)存儲即數(shù)據(jù)存儲功能是一種不需任何工具的方便快速的數(shù)據(jù)保護(hù)方法。相關(guān)知識機(jī)外存儲機(jī)外存儲分系列備份和分區(qū)備份兩種◎系列備份系列備份是將系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都按照一定序列全部傳輸備份并含有一些操作指令（如初始化系統(tǒng)、重新啟動系統(tǒng)等）◎分區(qū)備份分區(qū)備份是將系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)分類進(jìn)行傳輸備份。相關(guān)知識系列備份系列備份是將系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都按照一定序列全部傳輸備份并含有一些操作指令（如初始化系統(tǒng)、重新啟動系統(tǒng)等），其中數(shù)據(jù)包括：機(jī)床數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)、R參數(shù)、刀具參數(shù)、零點偏移、螺距誤差補(bǔ)償值、用戶報警文本、PLC用戶程序、零件加工程序、固定循環(huán)。系列備份的優(yōu)點是備份方便，只需傳輸保存一個文件就可以。但其中包含一些特殊指令，不同版本的系統(tǒng)間一般不能通用。相關(guān)知識分區(qū)備份分區(qū)備份是將系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)分類進(jìn)行傳輸備份。其中可分四大類，每一類都可分別傳輸備份，具體為：1類（零件程序和子程序…）、2類（標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)…）、3類（用戶循環(huán)…）、4類（數(shù)據(jù)…）、5類（PLC-應(yīng)用）。其中帶…符號的類別中又可以選擇某一程序或循環(huán)或數(shù)據(jù)。1類程序和2、3類循環(huán)根據(jù)用戶使用不同其中包含的程序和循環(huán)而不同，這些程序和循環(huán)可單獨分程序或循環(huán)傳輸備份。4類數(shù)據(jù)…內(nèi)包含6個子類機(jī)器數(shù)據(jù)、設(shè)置數(shù)據(jù)、刀具數(shù)據(jù)、R參數(shù)、零點偏移、絲桿誤差補(bǔ)償，其中這6個子類又可單獨分類傳輸備份。分區(qū)備份的優(yōu)點是備份的文件不分版本，可以通用，方便制造商使用。但其備份文件很多，如備份不全就不能完全恢復(fù)系統(tǒng)。相關(guān)知識2.3西門子802CBL系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)WINPCIN軟件介紹

WINPCIN軟件是西門子公司提供的V.24通信軟件，專門用來輸入輸出數(shù)控系統(tǒng)備份文件。它可以在專用編程器或通用計算機(jī)上使用。WINPCIN軟件可能與西門子數(shù)控系統(tǒng)通信，讀入和傳出文件。該軟件具有下拉式菜單，除了輸入輸出數(shù)據(jù)外，還可以設(shè)置通信參數(shù)、編輯文件、設(shè)置顯示語言等。任務(wù)實施任務(wù)實施一、802C數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的查看與設(shè)置1、MD14512參數(shù)畫面的顯示和調(diào)出

2、軸參數(shù)修改調(diào)試二、數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)1、西門子802C系統(tǒng)數(shù)據(jù)機(jī)內(nèi)備份與恢復(fù)2、西門子802C機(jī)外數(shù)據(jù)傳輸及存儲1、為什么我們修改數(shù)據(jù)后要進(jìn)行數(shù)據(jù)存取？2、通過RS232串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時我們要注意哪些事項？3、某學(xué)生將某一機(jī)床數(shù)據(jù)由0改為1，但數(shù)天后當(dāng)該學(xué)生無意中查驗該機(jī)床數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)其又恢復(fù)至0，而其他數(shù)據(jù)則沒有變化，試解釋這種現(xiàn)象。

一、華中世紀(jì)星數(shù)據(jù)備份A.將系統(tǒng)菜單調(diào)至輔助菜單目錄下，系統(tǒng)菜單顯示如下：知識擴(kuò)展B.選擇參數(shù)的選項F3，然后輸入密碼，系統(tǒng)菜單顯示如下：c.此時選擇功能鍵F8，系統(tǒng)顯示如下：輸入文件名確認(rèn)即可，文件名可以自己隨意命名。這樣整個參數(shù)備份過程完成，知識擴(kuò)展參數(shù)恢復(fù)的過程：首先執(zhí)行參數(shù)備份的A.B過程，然后選擇功能鍵F8（裝入?yún)?shù)）選擇事先備份的參數(shù)文件，確認(rèn)后即可恢復(fù)注意：華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)在更改后一定要重新啟動，修改的參數(shù)才能夠起作用。

參數(shù)的恢復(fù)知識擴(kuò)展二、FANUC數(shù)據(jù)備份

1.在機(jī)床斷電的情況下，將存儲卡插入到控制單元的存儲卡接口上。顯示引導(dǎo)系統(tǒng)屏幕畫面的操作知識擴(kuò)展2.同時按下這兩個軟鍵，然后打于機(jī)床電源。3.調(diào)出引導(dǎo)系統(tǒng)屏幕畫面，如下圖所示：

備份/恢復(fù)PMC程序1.按軟鍵“

UP”或“

DOWM”，選擇第4項“SYSTEMDATASAVE”.備份知識擴(kuò)展2.按“

SELECT“軟鍵，進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份畫面。知識擴(kuò)展3.選擇第7項“

PMC-RA”，然后按下“SELECT”軟鍵。知識擴(kuò)展4.按下“

YES”鍵進(jìn)行PMC程序的備份。5.按下“SELECT”鍵進(jìn)行PMC程序的備份。知識擴(kuò)展恢復(fù)當(dāng)需要將PMC程序恢復(fù)到數(shù)控系統(tǒng)中時，具體操作如下：1.進(jìn)入“

SYSTEMMONITORMAINMENU”

畫面。2.選擇第1項“SYSTEMDATALOADING”,然后按下“

SELECT”軟鍵。3.選定對應(yīng)的PMC-RA文件，然后按下“

SELECT”軟鍵。4.按“

YES”鍵，將PMC程序恢復(fù)到數(shù)控系統(tǒng)中。5.當(dāng)屏幕上顯示“LOADINGCOMPLETE.HITSELECTKEY”時，PMC程序恢復(fù)完成，按“SELECT”退出。6.選擇“END”項，然后按“SELECT”,便可退回主菜單。知識擴(kuò)展

用戶數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)

備份：1.進(jìn)入數(shù)據(jù)備份主畫面，選擇第5項“SRAMDATABACKUP”,然后按“SELECT”軟鍵，進(jìn)入“SRAMDATABACKUP”畫面。2.選擇第1項”SRAMBACKUP”(從CNC備份到存儲卡），然后按“SELECT”軟鍵。3.按“YES”軟鍵，將所有用戶數(shù)據(jù)備份到存儲卡中。3.備份完成，SRAMBACKUPCOMPLETE,按“SELECT”軟鍵退出。知識擴(kuò)展恢復(fù)1.進(jìn)入數(shù)據(jù)備份主畫面，選擇第5項“SRAMDATABACKUP”,然后按“SELECT”軟鍵，進(jìn)入“SRAMDATABACKUP”畫面。2.選擇第2項”RESTORSRAM”(從存儲卡恢復(fù)到CNC中），然后按“SELECT”軟鍵。3.按“YES”軟鍵，將所有用戶數(shù)據(jù)備份到存儲卡中。3.備份完成，SRAMBACKUPCOMPLETE,按“SELECT”軟鍵退出。2022/11/1學(xué)習(xí)情境一數(shù)控系統(tǒng)基本連接與操作任務(wù)三數(shù)控機(jī)床冷卻控制PLC程序編寫與調(diào)試

任務(wù)描述

配置為802C系統(tǒng)的數(shù)控車床，編寫冷卻控制程序，用機(jī)床控制面板的控制鍵K7啟動或停止冷卻，也可以在自動或MDA方式下利用M07或M08啟動、停止。在急停、冷卻電機(jī)過載、冷卻液位過低或程序測試等情況下終止冷卻輸出。任務(wù)分析：

數(shù)控系統(tǒng)除了對機(jī)床各坐標(biāo)軸的位置進(jìn)行連續(xù)控制外，需要對機(jī)床主軸正反轉(zhuǎn)、工件的夾緊、刀具更換、冷卻液開關(guān)、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行等輔助工作進(jìn)行順序控制。順序控制的信息主要是開關(guān)量信號，完成這一控制任務(wù)的裝置稱為可編程控制器（PLC）。要想完成冷卻控制程序的編寫并調(diào)試運(yùn)行這一任務(wù)，首先要查閱相關(guān)手冊說明書了解PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用形式，學(xué)會S7-200編程工具的應(yīng)用及程序的傳輸，掌握數(shù)控系統(tǒng)中與冷卻相關(guān)的參數(shù)及內(nèi)部通訊地址，再編制程序，進(jìn)行調(diào)試。

學(xué)習(xí)任務(wù)冷卻控制PLC程序編寫與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)了解西門子數(shù)控系統(tǒng)S7-200編程工具；掌握數(shù)控系統(tǒng)PLC程序的編寫方法能力目標(biāo)會使用PT802V3.1PLC編程工具完成PLC程序的上、下載、程序監(jiān)控等功能，有效并上載與下載所編程序；會編寫數(shù)控系統(tǒng)的冷卻控制程序會進(jìn)行程序調(diào)試3.1數(shù)控機(jī)床可編程控制器

可編程序控制器（PLC，ProgrammableLogicController）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌潢P(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計。相關(guān)知識

可編程控制器定義

可編程控制器的作用

在PLC出現(xiàn)之前，機(jī)床的順序控制是以機(jī)床當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù)，使機(jī)床按預(yù)先規(guī)定好的動作依次地工作，這種控制方式的實現(xiàn)，是由傳統(tǒng)的繼電器邏輯電路完成的。這種電路是將繼電器、接觸器、開關(guān)、按鈕等機(jī)電分立元件用導(dǎo)線連接而成的控制回路，由于它存在體積大、耗電多、壽命短、可靠性差、動作遲緩、柔性差、不易擴(kuò)展等許多缺點，逐漸被PLC組成的順序控制系統(tǒng)所代替。現(xiàn)在PLC已成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。CNC（數(shù)控系統(tǒng)）和PLC協(xié)調(diào)配合共同完成數(shù)控機(jī)床的控制，其中CNC主要完成與數(shù)字運(yùn)算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、位置伺服控制等。PLC主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動作，沒有軌跡上的具體要求；控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關(guān)等一些輔助動作；它還接受機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動作，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過程的控制?？删幊炭刂破鞯念愋?/p>

用于數(shù)控機(jī)床的PLC一般分為兩類：☆一類是CNC的生產(chǎn)廠家為實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的順序控制，而將CNC和PLC綜合起來設(shè)計，稱為內(nèi)嵌型（或集成型）PLC，內(nèi)嵌型PLC是CNC裝置的一部分☆一類是以獨立專業(yè)化的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品來實現(xiàn)順序控制系統(tǒng)，稱為獨立型（或外裝型）PLC內(nèi)嵌型PLC內(nèi)嵌型PLC與CNC間的信息傳送在CNC內(nèi)部實現(xiàn)，PLC與機(jī)床（MT，MachineTool）間信息傳送則通過CNC的輸入/輸出接口電路來實現(xiàn)。一般這種類型的PLC不能獨立工作，它只是CNC向PLC功能的擴(kuò)展，兩者是不能分離的。在硬件上，內(nèi)裝型PLC可與CNC共用一個CPU，也可以單獨使用一個CPU。由于CNC功能和PLC功能在設(shè)計時就一同考慮，PLC和CNC間沒有多余的連線，因而系統(tǒng)在硬件和軟件整體結(jié)構(gòu)上合理、實用，性能價格比高，PLC上的信息能通過CNC顯示器顯示，PLC的編程更為方便，而且故障診斷功能和系統(tǒng)的可靠性也有提高。802D系統(tǒng)屬內(nèi)嵌型PLC，其PLC為S7-200S7-200可編程控制器的編程軟件

ProgrammingToolPLC802Version3.1軟件是基于STEP7-Micro/WIN32基礎(chǔ)上開發(fā)的，編程軟件為用戶開發(fā)、編輯和監(jiān)控自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。STEP7編程軟件指令樹提供所有項目對象和為當(dāng)前程序編輯器提供的所有指令的樹型視圖。菜單條分類顯示一系列命令。大多數(shù)菜單都位于工具條上，菜單條是位于屏幕頂部。工具條分類顯示常用命令（用圖形化的圖標(biāo)來表示命令），使您可快速地執(zhí)行命令。交叉引用允許您檢視程序的交叉參考和元件使用信息。狀態(tài)圖允許您將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤其狀態(tài)。符號表允許分配和編輯全局符號?？梢詾橐粋€項目建立多個符號表。狀態(tài)條提供執(zhí)行軟件時的操作狀態(tài)信息。瀏覽條顯示編程特性的按鈕控制群組。在“檢視”群組內(nèi)，有程序塊、符號表、狀態(tài)圖、交叉引用、通訊按鈕控制。輸出窗口在編譯程序時提供信息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯誤時，可雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示出錯的網(wǎng)絡(luò)。梯形圖編輯包含用于該項目的編輯器的局部變量表和程序視圖。如果需要，可以拖動分割條，展開程序視圖，并覆蓋局部變量表。當(dāng)在主程序OB1之外，創(chuàng)建子程序時，制表符出現(xiàn)在程序編輯器窗口的底部?？蓡螕糁票矸?，在子程序和OB1之間移動。S7-200可編程控制器的編程語言STEP7-Micro/WIN編程軟件提供三種編輯語言編寫應(yīng)用程序：☆梯形圖（LAD）☆語句表（STL）☆功能塊圖（FBD）其中最常用編程語言為梯形圖梯形圖（LAD）梯形邏輯圖簡稱梯形圖,它是從繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的電氣原理圖演化而來的，是一種圖形語言，它沿用了繼電器的觸點、線圈串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，也增加了一些簡單的計算機(jī)符號。梯形圖程序允許程序仿真來自電源的電流通過一系列的邏輯輸入條件，決定是否使能邏輯輸出。一個梯形圖程序包括左側(cè)提供能流的能量線。閉合的觸點允許能流經(jīng)過并到達(dá)下一個元素；打開的觸點會阻塞能流。梯形圖邏輯易于初學(xué)者使用圖形表示法易于理解而且全世界通用可以使用STL編輯器顯示所有LAD編輯器編寫的程序語句表（STL）指令語句表類似于計算機(jī)的匯編語言，它是由語句助記符來編程的。不同的機(jī)型有不同的語句助記符，但都要比匯編語言簡單得多，很容易掌握，也是目前用得最多的編程方法。指令語句表是由若干個指令組成的程序，一般每一條指令又是由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼是用助記符表示的，它表明CPU要完成的某種操作：如邏輯運(yùn)算中的“與”、“或”、“非”；算術(shù)運(yùn)算中的+、-、×、÷；時間或條件控制中的計時、計數(shù)、移位、轉(zhuǎn)移等功能。操作數(shù)是指助記符對哪個繼電器進(jìn)行操作。編程簡單明了，語句少結(jié)構(gòu)類似于電路的串并聯(lián)方式，容易掌握功能塊圖（FBD）功能塊圖以圖形方式編輯程序，由通用邏輯門圖形組成。它沒有梯形圖中的觸點和線圈，但有與之等價的指令，用盒指令表示。S7-200可編程控制器的編程原則自上向下，自左向右，循環(huán)往復(fù)。繼電器線圈只能使用一次，而作為它的常開常閉觸點可多次使用。計時器、計數(shù)器使用前要賦值。力求編程簡單，結(jié)構(gòu)簡化。不存在幾條并列支路同時運(yùn)行的情況。結(jié)合此原則根據(jù)可編程控制器的語言指令編程。S7-200可編程控制器的編程指令802D系統(tǒng)內(nèi)嵌式PLC為S7-200（沒有標(biāo)準(zhǔn)S7-200的模擬量、通訊等功能），其LAD指令集共有十大類七十條指令：基本二進(jìn)制指令（8條）計時器計數(shù)器指令（4條）比較指令（12條）算術(shù)運(yùn)算指令（11條）邏輯運(yùn)算指令（12條）增量減量指令（6條）移位指令（6條）賦值指令（5條）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令（2條）程序控制指令（4條）PLC地址說明操作符說明范圍VNC-PLC信號接口T定時器TOtoT15(單位：100ms)T定時器T16toT31(單位：10ms)C計數(shù)器C0toC31I數(shù)字量輸入I0.0to117.7Q數(shù)字量輸出Q0.0toQ11.7M標(biāo)志存儲器M0.0toM255.7SM特殊狀態(tài)存儲器SM0.0toSM0.6A邏輯累加器AC0toAC1(UDWORD)A算術(shù)累加器AC2toAC3(DWORD)特殊位存儲器的位定義（只讀）特殊標(biāo)志位說明SM0.0邏輯“1”信號SM0.1第一個PLC周期‘1’,隨后為‘0’SM0.2緩沖數(shù)據(jù)丟失－只有第一個PLC周期為效(‘0’-數(shù)據(jù)正常,‘1’數(shù)據(jù)丟失)SM0.3系統(tǒng)再啟動：第一個PLC周期‘1’,隨后為‘0’SM0.460S脈沖(交替變化：30S‘0’，然后30S‘1’)SM0.51S脈沖(交替變化：0.5S‘0’，然后0.5S‘1’)SM0.6PLC周期循環(huán)(交替變化：一個周期為‘0’,一個周期為‘1’)V變量地址的構(gòu)成操作符數(shù)據(jù)塊號通道號或軸號子區(qū)號索引地址V000000000范圍（00-99）（00-99）（00-9）（000-999）通過數(shù)據(jù)塊號區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)分類PLC在CNC中的作用MTPLCNCKVVIQ輸入輸出3.1西門子數(shù)控系統(tǒng)PLC接口信號和地址分配

1、

PLC與NC之間接口地址的結(jié)構(gòu)操作符數(shù)據(jù)塊號通道號或軸號子區(qū)號索引地址V000000000范圍（00-99）（00-99）（00-9）（000-999）V變量地址的構(gòu)成通過數(shù)據(jù)塊號區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)分類V表示的是NC和PLC之間的信息接口2、機(jī)床到PLC的輸入信號地址（MT至PLC）

X100信號說明X101信號說明車床銑床車床銑床I0.0硬限位X+硬限位X+I1.0刀架信號T1主軸低位到位信號I0.1硬限位Z+硬限位Z+I1.1刀架信號T1主軸高位到位信號I0.2X參考點開關(guān)X參考點開關(guān)I1.2刀架信號T1硬限位Y+I0.3Z參考點開關(guān)Z參考點開關(guān)I1.3刀架信號T1Y參考點開關(guān)I0.4硬限位X-硬限位X-I1.4刀架信號T1硬限位Y-I0.5硬限位Z-硬限位Z-I1.5刀架信號T1無定義I0.6過載過載I1.6超程釋放信號超程釋放信號I0.7急停急停I1.7驅(qū)動器就緒信號驅(qū)動器就緒信號按標(biāo)準(zhǔn)實例程序3、PLC到機(jī)床的輸出信號地址（PLC至

MT）Q100信號說明Q101信號說明車床銑床車床銑床Q0.0主軸正轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)Q1.0無定義主軸低檔輸出Q0.1主軸反轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)Q1.1無定義主軸高檔輸出Q0.2冷卻控制冷卻控制Q1.2無定義無定義Q0.3潤滑控制潤滑控制Q1.3電機(jī)抱閘釋放電機(jī)抱閘釋放Q0.4刀架正轉(zhuǎn)無定義Q1.4主軸制動主軸制動Q0.5刀架反轉(zhuǎn)無定義Q1.5饋入模塊端子T48饋入模塊端子T48Q0.6卡盤卡緊卡盤卡緊Q1.6饋入模塊端子T63饋入模塊端子T63Q0.7卡盤放松卡盤放松Q1.7饋入模塊端子T64饋入模塊端子T64RRRV25003xxxV25003xxxV25003xxxV25003xxxV25002xxxV16002xxxV27000xxxNCK通道PLC應(yīng)用程序HMI軸V16001xxxV16000xxxV14000xxxV26000xxxV31001xxxV30000xxxV33001xxxV32000xxxV25001xxxV25000xxxV45002xxxV45001xxxV45000xxxNCK軸V3804xxxxV3803xxxxV3802xxxxV3801xxxxV3800xxxxV3904xxxxV3903xxxxV3902xxxxV3901xxxxV3900xxxxV11000xxxV10000xxxV18000xxxV17000xxxV19000xxx可保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)報警激活報警變量輔助功能機(jī)床控制面板信號程序控制信號HMI選擇信號手輪選擇信號軸

控制信號軸

狀態(tài)信號NCK控制信號方式選擇信號通道控制信號PLC參數(shù)RWRWRWRWRWRWRWRWRWRWRWRWWRWRWRWRWRRRRRRRRWRWRW4、NC與PLC之間的信息交換（接口）5、機(jī)床控制面板區(qū)域MCP相關(guān)信號地址6、來自NCK的通用的輔助功能（M功能譯碼M00-M99)急停功能是通過PLC處理由NCK完成實現(xiàn)的！急停功能如何實現(xiàn)的？MTPLCNCKVVIQ輸入輸出急停功能是如何工作的？急停-NCK急停-PLC急停-MT急停-MT3.2數(shù)控機(jī)床冷卻系統(tǒng)PLC控制

任務(wù)實施1、PLC程序

主程序

子程序

程序中使用的

PLC變量標(biāo)志位含義V25001000.7冷卻開指令1：

M07V25001001.0冷卻開指令2：

M08V25001001.1冷卻關(guān)指令：M09V27000000.1急停V30000000.7復(fù)位V33000001.7程序測試有效第一步：關(guān)閉電腦并拔出電源插頭，將RS232電纜與802S/CECU模塊上的串行口以及電腦的COM口相連；然后打開電腦與數(shù)控系統(tǒng)。第二步：在電腦側(cè)打開PT802V3.1，并打開PLC程序，在Communication欄內(nèi)，選擇：Interface Com1Remoteaddress2TransmissionRate 38.4kbps在802側(cè)的診斷菜單里將“STEP7連接”激活為有效(其他設(shè)置均為缺省值)。2、程序調(diào)試

第三步：將機(jī)床上的PLC程序上載到STEP7-Micro/WIN32個人計算機(jī)中。第四步：打開主程序MAIN，編寫好的冷卻主程序輸入并存盤。然后打開子程序COLLING，將編寫好的子程序輸入并存盤，存盤時要輸入文件名（TEST1）。第五步：點擊“Doneload”菜單，下載TEST程序，此間需使PLC停止運(yùn)行。當(dāng)電腦側(cè)出現(xiàn)“Doneloadwassuccessful”時，下載結(jié)束。點擊“RUN”菜單，重新運(yùn)行PLC。

2022/11/1學(xué)習(xí)情境二數(shù)控機(jī)床回參考點故障維修任務(wù)四數(shù)控機(jī)床回參考點故障維修任務(wù)描述一臺CJK6132數(shù)控車床，系統(tǒng)配置為802C系統(tǒng)+松下伺服進(jìn)給軸，手動方式時各軸移動正常，回參考點時Z軸正常，X軸超程報警，不能正?；貐⒖键c。查閱相關(guān)資料，分析故障可能原因，擬定維修工作計劃，向客戶描述維修方案，檢測、更換相關(guān)部件，在機(jī)床現(xiàn)場快速排除故障，填寫維修記錄并交接驗收。

參考點是數(shù)控機(jī)床的基準(zhǔn)點，數(shù)控系統(tǒng)的很多功能都是建立在參考點的基礎(chǔ)上的，數(shù)控機(jī)床一般都要求開機(jī)首先進(jìn)行回參考點操作。數(shù)控機(jī)床回參考點的準(zhǔn)確性，不但影響機(jī)床的穩(wěn)定性,更重要的還影響加工精度及加工尺寸的穩(wěn)定性。要完成參考點相關(guān)故障維修這個任務(wù)，必須熟知回參考點原理，回參考點方式，回參考點的相關(guān)參數(shù)，會運(yùn)用系統(tǒng)PLC端口查看方法來判斷分析硬件開關(guān)或線路故障。所以完成本任務(wù)的步驟為：先閱讀相關(guān)資料了解數(shù)控車床回參考點的原理和動作過程，熟悉相關(guān)回參考點參數(shù)，會回參考點功能調(diào)試；最后再對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析診斷并處理故障。

任務(wù)分析：

學(xué)習(xí)任務(wù)回參考點故障維修知識目標(biāo)掌握回參考點原理及動作過程掌握回參考點相關(guān)參數(shù)含義及設(shè)置能力目標(biāo)能調(diào)試機(jī)床回參考點功能會根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因會查看PLC端口顯示能排除回參考點過程中的故障4.1數(shù)控機(jī)床參考點概念相關(guān)知識機(jī)床原點（machineorigin或homeposition）：數(shù)控車床的機(jī)床原點是一個固定的點，是制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個物理位置，在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計、制造和調(diào)整后，這個原點便被確定下來，也稱為機(jī)床絕對原點（machineabsoluteorigin）。

機(jī)床參考點（referencepoint）是制造商在機(jī)床上用行程開關(guān)設(shè)置的一物理位置，它與機(jī)床原點的相對位置是固定的，且一般不同于機(jī)床原點。數(shù)控裝置上電時并不知道機(jī)床原點，為了正確地在機(jī)床工作時建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機(jī)床參考點。

為什么要回參考點？機(jī)床回完參考點后，機(jī)床坐標(biāo)系就已建立，參考點通常是坐標(biāo)系中的某一點，該點不一定是坐標(biāo)原點。此時，各種補(bǔ)償以及偏置生效，機(jī)床軸才能根據(jù)程序的命令走出正確的坐標(biāo)值。

4.2機(jī)床回參考點的方式相關(guān)知識減速檔塊減速開關(guān)機(jī)床回參考點怎么操作的？具體的回參考點的過程如何呢？磁開關(guān)法：在磁開關(guān)法中，在機(jī)械本體上安裝磁鐵及磁感應(yīng)原點開關(guān)或者接近開關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)或接近開關(guān)檢測到原點信號后，伺服電機(jī)立即停止運(yùn)行，該停止點被認(rèn)作原點柵點法：在柵點法中，檢測器隨著電機(jī)一轉(zhuǎn)信號同時產(chǎn)生一個柵點或一個零位脈沖，在機(jī)械本體上安裝一個減速擋塊及一個減速開關(guān)，當(dāng)減速撞塊壓下減速開關(guān)時，伺服電機(jī)減速到接近原點速度運(yùn)行。當(dāng)減速撞塊離開減速開關(guān)時，即釋放開關(guān)后，數(shù)控系統(tǒng)檢測到的第一個柵點或零位信號即為原點。4.3回參考點過程1、當(dāng)MD34050=0，接近開關(guān)信號/零脈沖信號在減速開關(guān)之前

機(jī)床回參考點運(yùn)行過程階段1：尋找減速檔塊被選擇軸以VC=MD34020所設(shè)定“尋找減速開關(guān)速度”與“與回參考點方向”向參考點快速移動，尋找減速檔塊，當(dāng)撞上減速檔塊后速度減速為零，進(jìn)入階段2。階段2：尋找零脈沖撞上減速檔塊后速度減為零，軸反向開始以MD34040所設(shè)定的“尋找接近開關(guān)信號/零脈沖速度Vm”反向慢速移動，當(dāng)脫離減速檔塊后開始尋找第一個接近開關(guān)信號或零脈沖，與零脈沖同步后，進(jìn)入階段3。階段3：尋找參考點和零脈沖同步后，軸以MD34070所設(shè)定的“參考點定位速度Vp”運(yùn)動，到坐標(biāo)軸回到參考點而停止，這段距離稱為“參考點偏移量”，定位距離和方向由系統(tǒng)參數(shù)MD34080決定，當(dāng)?shù)竭_(dá)802C機(jī)床參數(shù)設(shè)置的“參考點偏移量”后，坐標(biāo)軸停止運(yùn)動，系統(tǒng)發(fā)出“參考點到達(dá)(PK)”信號，回參考點結(jié)束，屏幕上顯示MD34100坐標(biāo)值，系統(tǒng)輸出回參點完成信號V390X0000.4。

2、當(dāng)MD34050=1，接近開關(guān)信號/零脈沖信號在減速開關(guān)之后

階段1：尋找減速檔塊被選擇軸以VC=MD34020所設(shè)定“尋找減速開關(guān)速度”與“與回參考點方向”向參考點快速移動，尋找減速檔塊，當(dāng)撞上減速檔塊后速度減速為零，進(jìn)入階段2。階段2：尋找零脈沖撞上減速檔塊后，坐標(biāo)立即停止，然后反向退出減速檔塊，并停止，再以機(jī)床參數(shù)MD34040所設(shè)定的“尋找接近開關(guān)信號/零脈沖速度Vm”同向慢速向參考點移動，開始尋找第一個接近開關(guān)信號或零脈沖，與零脈沖同步后，進(jìn)入階段3。階段3：尋找參考點和零脈沖同步后，開始“參考點偏移量”計數(shù)，軸以MD34070所設(shè)定的“參考點定位速度Vp”向參考點運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)當(dāng)?shù)竭_(dá)802C機(jī)床參數(shù)設(shè)置的“參考點偏移量”后，坐標(biāo)軸停止運(yùn)動，系統(tǒng)發(fā)出“參考點到達(dá)(PK)”信號，回參考點結(jié)束。

伺服電機(jī)一體式的編碼器

相關(guān)器件認(rèn)識圖2-18零脈沖信號零脈沖什么意思？軸參數(shù)號參數(shù)值參數(shù)定義340001減速開關(guān)生效。如設(shè)為0則回參考點時減速開關(guān)無效。340100/1減速開關(guān)方向：0-正；1-負(fù)340202000mm/min尋找減速開關(guān)速度34040300mm/min尋找零脈沖速度340500/1零脈沖在：0開關(guān)外；1開關(guān)內(nèi)34060200mm尋找接近開關(guān)的最大距離，(一般要大于一個絲桿螺距)34070200mm/min參考點定位速度，指系統(tǒng)比較完零脈沖的上升下降沿后奔向參考點的速度34080-2mm零脈沖后的位移（帶方向）34090

0參考點的偏移量指將零脈沖定位的參考點偏移一個位置3410029.4mm參考點位置值。參考點的位置值指參考點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，回參后此值被顯示在屏幕上。MD342001回參考點零脈沖方式MD207001不回參考點禁止啟動NC加工程序4.4回參考點相關(guān)參數(shù)故障現(xiàn)象故障可能原因處理方法找不到零點或回參考點時超程

1、回參考點位置調(diào)整不當(dāng)引起的故障，減速擋塊距離限位開關(guān)行程過短。1、調(diào)整減速擋塊的位置2、零脈沖不良引起的故障，回零時找不到零脈沖2、對編碼器進(jìn)行清洗或者更換3、減速開關(guān)損壞或者短路3、維修或更換4、數(shù)控系統(tǒng)PLC信號接收回路有問題4、更換系統(tǒng)PLC接口5、導(dǎo)軌平行/導(dǎo)軌與壓板面平行/導(dǎo)軌與絲杠的平行度超差5、重新調(diào)整平行度6、當(dāng)采用全閉環(huán)控制時光柵尺進(jìn)了油污6、清洗光柵尺7、回參考點相關(guān)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)7、檢查參數(shù)4.5回參考點故障維修任務(wù)實施N

X軸回參考點失敗并超程報警Y檢查機(jī)械撞塊與減速開關(guān)有無撞到位2、檢查系統(tǒng)參數(shù)NNY減速開關(guān)壞？直接按下減速開關(guān)，觀察機(jī)床PLC的輸入狀態(tài)I0.2=1NY檢查機(jī)械撞塊觀察機(jī)床回參考點時減速檔塊與減速開關(guān)有無撞到更換減速開關(guān)用萬用表檢測減速開關(guān)至PLC輸入線路診斷流程2022/11/1學(xué)習(xí)情境三數(shù)控車床刀架故障維修任務(wù)五數(shù)控車床刀架故障維修

任務(wù)描述

CJK6132數(shù)控車床，配置為802C數(shù)控系統(tǒng)+四工位電動刀架，在手動或自動方式下，按下刀位轉(zhuǎn)換按鈕以后，電動刀架不轉(zhuǎn)，報警號為700024。維修人員根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，查閱相關(guān)資料，分析故障可能原因，擬定維修工作計劃，向客戶描述維修方案，檢測、更換刀架相關(guān)部件，在機(jī)床現(xiàn)場快速排除故障，填寫維修記錄并交接驗收。任務(wù)分析：

電動刀架不轉(zhuǎn)，并且報警700024，根據(jù)報警含義，是刀架換刀時在監(jiān)控時間內(nèi)末找到刀具。要及時快速排除數(shù)控車床的這類刀架故障，維修人員首先必須先認(rèn)識刀架，清楚刀架的結(jié)構(gòu)，掌握刀架的工作過程及電氣原理圖；其次要熟悉廠方提供的電路圖、、梯形圖等，掌握報警號的含義；要學(xué)會故障分析，學(xué)會利用數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能監(jiān)測PLC的運(yùn)行狀態(tài)來診斷故障。所以完成本任務(wù)的步驟為：先閱讀相關(guān)資料了解刀架的結(jié)構(gòu)和相關(guān)器件，掌握刀架的控制原理；再進(jìn)行刀架控制線路和PLC程序識讀，掌握相關(guān)刀架參數(shù)，會刀架功能調(diào)試；最后再對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析診斷并處理故障。學(xué)習(xí)任務(wù)數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架不轉(zhuǎn)故障維修知識目標(biāo)掌握回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)工作原理掌握霍爾元件工作原理及應(yīng)用掌握回轉(zhuǎn)刀架的PLC控制原理掌握刀架相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)及報警能力目標(biāo)會正確操作刀架并會功能調(diào)試能夠讀懂刀架控制PLC程序及相關(guān)電路會熟練利用PLC診斷端口判別故障點會用萬用表檢測霍爾元件及電機(jī)的好壞會對刀架的各類故障進(jìn)行分析診斷與排除相關(guān)知識刀架是怎么樣的？5.1數(shù)控車床刀架種類

轉(zhuǎn)塔式四工位回轉(zhuǎn)刀架

排刀式刀架

轉(zhuǎn)盤式八工位電動刀架

八工位液壓刀架

5.2回轉(zhuǎn)式刀架結(jié)構(gòu)及部件名稱

上刀體下刀體驅(qū)動電機(jī)控制線插頭線控制線電機(jī)線插頭￥1600.00

LD4回轉(zhuǎn)式四工位刀架1右聯(lián)軸器8定軸15止退圈22發(fā)訊盤2左聯(lián)軸器9螺桿16大螺母23離合銷3調(diào)整墊10反靠盤17罩座24反靠銷4軸承蓋11蝸桿18鋁蓋25聯(lián)接座5悶頭12防護(hù)圈19發(fā)訊支座26電機(jī)罩6下刀體13上刀體20磁鋼

7蝸輪14離合盤21小螺母

刀架配件蝸桿

蝸輪

發(fā)信盤

刀架電機(jī)

刀架線

中心軸

相關(guān)器件認(rèn)識發(fā)信盤工作原理---霍爾傳感器在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓，它們之間的關(guān)系為。

由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢差很小，故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個芯片上，稱之為霍爾傳感器。

行動一下刀架認(rèn)識1、仔細(xì)觀察刀架，寫出刀架型號及刀架各組成部件名稱作用等。2、觀察霍爾元件，寫出霍爾元件在刀架中的作用。3、刀架刀位控制線中各顏色線的名稱。4、查閱相關(guān)刀架資料，填寫刀架參數(shù)表。

刀架認(rèn)識了，那么它是如何工作的呢？

5.3自動回轉(zhuǎn)刀架工作過程

①

刀架抬起：當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，刀架電機(jī)電源接通，電機(jī)正轉(zhuǎn),經(jīng)傳動電機(jī)帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪與螺桿用鍵連接，蝸輪的轉(zhuǎn)動把上刀體抬起，使上刀體與下刀體的齒盤脫開。②

刀架轉(zhuǎn)位：這時，離合銷進(jìn)入離合盤的槽內(nèi)，同時反靠銷離開反靠盤的槽子，然后帶動上刀體旋轉(zhuǎn)，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。③

刀架定位：當(dāng)轉(zhuǎn)到所需的刀位時，發(fā)訊盤上的霍爾元件與磁鋼對準(zhǔn)，發(fā)出到位信號給系統(tǒng)，系統(tǒng)收到信號后，發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)延時信號，電機(jī)反轉(zhuǎn)，上刀體稍有反轉(zhuǎn)，

反靠銷進(jìn)入反靠盤的槽子，而離合銷脫離離合盤的槽，上刀體只能下落與下刀體嚙合并鎖緊，電機(jī)反轉(zhuǎn)延時結(jié)束。實現(xiàn)精確定位。④

刀架鎖緊：刀架精確定位后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，鎖緊刀架，當(dāng)兩齒盤增加到一定夾緊力時，電機(jī)由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn)，防止電機(jī)不停反轉(zhuǎn)而過載毀壞，從而完成一次換刀過程。行動一下手動/MDA或自動換刀操作，仔細(xì)觀察換刀過程并記錄或解說。

怎么控制刀架旋轉(zhuǎn)、找刀位、定位、鎖緊呢？3.4自動回轉(zhuǎn)刀架的電氣控制及PLC

1、電路原理輸入元件符號地址名稱輸出元件符號地址名稱T1I1.01號刀位KM1Q0.4刀架正轉(zhuǎn)T2I1.12號刀位KM2Q0.5刀架反轉(zhuǎn)T3I1.23號刀位T4I1.34號刀位

當(dāng)SINUMERIK802C系統(tǒng)接受換刀指令后，I/O模塊Q0.4口輸出高電平，繼電器KA7動作，驅(qū)動KM4得電，刀架電動機(jī)得電正轉(zhuǎn)，帶動上刀體旋轉(zhuǎn)。刀架上端的發(fā)信盤中對應(yīng)每個刀位都安裝有一個霍爾元件。當(dāng)上刀體旋轉(zhuǎn)到某一刀位時，該刀位上的霍爾元件向數(shù)控系統(tǒng)I0.0-I0.3口輸入相應(yīng)的低電平信號，而其它刀位霍爾元件輸出高電平。在上刀體旋轉(zhuǎn)過程中，發(fā)信盤不斷向數(shù)控系統(tǒng)反饋刀位信號，數(shù)控系統(tǒng)將反饋信號與指令刀位信號相比較，當(dāng)兩信號相同時，說明上刀體己旋轉(zhuǎn)到所選刀位。此時，數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊Q0.4輸出低電平，Q0.5口輸出高電平，Q0.5反轉(zhuǎn)信號控制繼電器KA8吸合，KM5線圈得電，KM5吸合，使電動機(jī)反轉(zhuǎn)并鎖緊延時，刀架緊固。刀架電動機(jī)反轉(zhuǎn)定位時間需2-3秒(可由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定)，定時時間到后，Q0.5輸出的反轉(zhuǎn)信號撤銷，KA8釋放，切斷電源，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，完成換刀過程。

換刀過程：2、刀架PLC控制是讀入當(dāng)前刀號刀架靜止且當(dāng)前刀號為0刀號手動換刀按換刀鍵，刀架換至下一刀位或按選刀鍵自動換刀或MDA方式換刀讀入編程刀號編程刀號為0？且等于當(dāng)前刀號刀號在監(jiān)控時間內(nèi)找到編程刀具了嗎嗎?刀號刀架反轉(zhuǎn)，刀架夾緊監(jiān)控生效夾緊監(jiān)控結(jié)束，復(fù)位進(jìn)全保持和反轉(zhuǎn)信號換刀結(jié)束退出程序是否否刀架正轉(zhuǎn)尋刀，尋刀監(jiān)控生效是否流程圖PLC程序

符號地址功能備注ALAM25V16000003.0ALAM26V16000003.1報警號700025IN1-0~5M101.0~5刀位信號輸入M-CK-LED4V11000000.3MCP上K4鍵的信號指示MD14510-16VW45000032參數(shù)MD14510[16]機(jī)床類型選擇1：銑床，0：車床MD14510-20VW45000040參數(shù)MD14510[20]刀架工位數(shù)4/6/8OUT0-4M102.4輸出至Q0.4刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)信號OUT0-5M102.5輸出至Q0.5刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)信號P-M-CK4V1000000.3MCP上的K4鍵開關(guān)信號T-C-MWMW90MD14510[22]刀架夾緊時間單位：0.1S,范圍：5-30T-C-MWMW92MD14510[21]刀架換刀監(jiān)控時間單位：0.1S,范圍：50-250MD14512-刀架有效主程序刀架時間設(shè)定控制梯形圖當(dāng)MD14510[22]參數(shù)設(shè)置的值超過30時，把30這個數(shù)送到T-C-mw寄存器，當(dāng)設(shè)置的值低于5時，把5送到T-C-mw寄存器，同時如果設(shè)置的范圍超過5~30則報警ALARM10.

刀架換刀監(jiān)控時間設(shè)定控制梯形圖MD14510[21]參數(shù)設(shè)置的值超過200時，把200這個數(shù)送到T-M-mw寄存器，當(dāng)設(shè)置的值低于30時，把20送到T-M-mw寄存器，同時如果設(shè)置的范圍超過30~200則報警ALARM11.

刀架刀位信號監(jiān)控及報警

當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)到1號刀位時，#T01閉合接通，把數(shù)字1送到#T-DW-C寄存器里，轉(zhuǎn)到2號刀位，就把數(shù)字2送入#T-DW-C寄存器里，所以放的是當(dāng)前刀號。在刀架靜止的條件下，如果#T-DW-C存儲器數(shù)據(jù)為0，則報警ERR1(報警號為700025刀位信號丟失)并返回主程序。手動換刀控制部分梯形圖

在梯形圖中，當(dāng)系統(tǒng)處于JOG方式，刀架靜止時，按下面板上的K4鍵，則TK-act置1，使T-cwm置1，送出電機(jī)正轉(zhuǎn)信號，電機(jī)正轉(zhuǎn)換刀過程中，N-C-FDH置1禁止其它軸的運(yùn)動，同時把#T-DW-C中的當(dāng)前刀號（假設(shè)為T3）送到T-P-DW中作為目標(biāo)刀號，當(dāng)?shù)都茉谡D(zhuǎn)而沒有找到下一刀位時，這時比較指令中#T-DW-C和T-P-DW中數(shù)據(jù)相等，Tc-eq-Tb得電，刀架繼續(xù)正轉(zhuǎn)找到，當(dāng)?shù)都苷业较乱粋€刀位(T4)時，#T-DW-C中當(dāng)前刀號檢測到為T4號刀，則#T-DW-C和T-P-DW中數(shù)據(jù)不等，Tc-eq-Tb失電，T-cwm正轉(zhuǎn)信號為置，刀架停止，同時反轉(zhuǎn)信號T-ccwm置1，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)，TccwDEL置1，反轉(zhuǎn)開始延時。

在梯形圖中，用字節(jié)傳送指令將當(dāng)前刀位開關(guān)信號I0.0~I0.3轉(zhuǎn)換成當(dāng)前刀號存放到Tc中，在T選通信號的作用下，將指令刀號Tp和當(dāng)前刀號Tc進(jìn)行比較，如果不相等則置位Q0.4,復(fù)位Q0.5，刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)，刀架開始旋轉(zhuǎn)；刀架在正向旋轉(zhuǎn)的過程中不停的對刀位輸入信號進(jìn)行檢測，每把刀具各有一個霍爾位置檢測開關(guān)，各刀具按順序依次經(jīng)過發(fā)磁體位置產(chǎn)生相應(yīng)的刀位信號。當(dāng)產(chǎn)生的刀位信號和指令刀號相一致的時候，PLC認(rèn)為所選刀具已經(jīng)到位。刀具到位以后，刀架仍繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)一段時間，這一時間由時間繼電器T7設(shè)定，不能過長，過長會造成手動或自動換刀時目的刀位不正確，過短對有些刀架會造成換不到位，特別是手動換刀時會找不到下一個刀位而在原位轉(zhuǎn)換，這個時間的設(shè)定在調(diào)試時具體調(diào)定。自動換刀時延時一段時間以后，Q0.4復(fù)位，Q0.5置位，電機(jī)停止正向旋轉(zhuǎn)，刀架開始反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)過程其實就是刀架鎖緊的過程，此過程延續(xù)一段時間，直到刀架鎖緊到位，但反轉(zhuǎn)時間不宜過長或過短。過長就有可能燒壞電機(jī)或造成電機(jī)過熱空開跳閘，時間過短有可能造成刀架不能夠鎖緊。刀架鎖緊以后，整個換刀過程結(jié)束。

5.5刀架相關(guān)參數(shù)及報警

報警號地址含義700024V16000003.0在監(jiān)控時間內(nèi)末能找到刀具700025V16000003.1刀架無位置檢測信號700008V16000001.0刀架刀位定義錯誤，檢查MD14510[20]700009V16000001.1刀架鎖緊時間沒定義，檢查MD14510[21]700008V16000001.0刀架監(jiān)控時間沒定義，檢查MD14510[22]相關(guān)參數(shù)：機(jī)床數(shù)據(jù)MD14510[20]為刀架工位數(shù)，所設(shè)定的數(shù)據(jù)應(yīng)與刀架工位相吻合。MD14510[22]為刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時間，（一般根據(jù)具體刀架，可設(shè)為1～1.6S左右）；MD14510[21]為換刀監(jiān)控時間；MD14512[11]-0為刀架有效定義。

相關(guān)報警：1、識讀刀架相關(guān)電路，列出相關(guān)器件清單并說明各元器件功能，檢測各元器件的好壞，并進(jìn)行刀架各功能的檢查調(diào)試。

2、打開數(shù)控系統(tǒng)PLC端口，進(jìn)行端口查看PLC輸入輸出狀態(tài)。3、打開PLC程序，進(jìn)行實時監(jiān)控刀架工作過程。

4、改變相關(guān)刀架的PLC參數(shù)，觀察刀架運(yùn)行過程和結(jié)果。行動一下

1、觀察故障現(xiàn)象并描述

2、列出故障可能原因3、作出維修方案（診斷流程）

4、排故檢查

任務(wù)實施5.6刀架故障分析與排除二、故障可能原因1)刀架電機(jī)三相反相或缺相2)系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號Q0.4無輸出3)系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號Q0.4輸出正常，但控制信號這一回路存在斷路或元器件損壞4)刀架電機(jī)無電源供給5)上拉電阻未接入6)發(fā)信盤損壞7)機(jī)械卡死8)反鎖時間過長造成的機(jī)械卡死9)刀架電機(jī)損壞10)刀架電機(jī)進(jìn)水造成電機(jī)短路一、故障現(xiàn)象：手動或自動方式下，換刀時，刀架不轉(zhuǎn)

三、故障診斷流程四、排故2022/11/1學(xué)習(xí)情境四數(shù)控車床主軸單元故障維修任務(wù)六

主軸單元控制系統(tǒng)連接電動機(jī)編碼器數(shù)控系統(tǒng)變頻器

任務(wù)描述

CJK6132全功能數(shù)控車床主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)為西門子802C系統(tǒng)，主軸配置為：MM420變頻器+三相交流異步電機(jī)，試正確連接與調(diào)試主軸單元，并能排除調(diào)試過程中出現(xiàn)的常見電氣故障。任務(wù)分析：

數(shù)控車床主軸變頻調(diào)速由變頻器驅(qū)動電動機(jī)，主軸電機(jī)主要用于產(chǎn)生車床切削的主運(yùn)動。本任務(wù)將引導(dǎo)你如何完成交流電機(jī)與主軸變頻器的連接，變頻器、編碼器與數(shù)控裝置的連接，并對連接好的主軸單元進(jìn)行通電檢查，為主軸單元的調(diào)試和故障維修做好準(zhǔn)備。因此，完成本任務(wù)的具體步驟為：先了解變頻主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成，查找并學(xué)習(xí)變頻器、編碼器相關(guān)資料和知識，再掌握變頻主軸控制原理，最后進(jìn)行主要端口的安裝連接。學(xué)習(xí)任務(wù)主軸單元控制系統(tǒng)的主要部件的連接知識目標(biāo)掌握變頻主軸控制原理了解編碼器、變頻器在變頻主軸中的作用及接口端子含義了解數(shù)控系統(tǒng)模擬主軸接口及接口定義了解主軸編碼器的工作原理能力目標(biāo)能夠讀懂主軸控制相關(guān)電路圖能連接數(shù)控系統(tǒng)和主軸變頻器、電機(jī)等能連接數(shù)控系統(tǒng)和主軸編碼器相關(guān)知識6.1變頻主軸驅(qū)動系統(tǒng)的組成方式

主軸單元部件

一、普通籠型異步電動機(jī)配齒輪變速箱

這是最經(jīng)濟(jì)的一種主軸配置方式，但只能實現(xiàn)有級調(diào)速，由于電動機(jī)始終工作在額定轉(zhuǎn)速下，經(jīng)齒輪減速后，在主軸低速下輸出力矩大，重切削能力強(qiáng)，非常適合粗加工和半精加工的要求。如果加工產(chǎn)品比較單一，對主軸轉(zhuǎn)速沒有太高的要求，配置在數(shù)控機(jī)床上也能起到很好的效果；它的缺點是噪音比較大，由于電機(jī)工作在工頻下，主軸轉(zhuǎn)速范圍不大，不適合有色金屬和需要頻繁變換主軸速度的加工場合。

二、普通籠型異步電動機(jī)配簡易型變頻器

目前進(jìn)口的通用變頻器，除了具有U/f曲線調(diào)節(jié)，一般還具有無反饋矢量控制功能，會對電動機(jī)的低速特性有所改善，配合兩級齒輪變速，基本上可以滿足車床低速（100—200轉(zhuǎn)/分鐘）小加工余量的加工，但同樣受最高電動機(jī)速度的限制。這是目前經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床比較常用的主軸驅(qū)動系統(tǒng)。三、籠型異步電動機(jī)配通用變頻器

可以實現(xiàn)主軸的無級調(diào)速，主軸電動機(jī)只有工作在約500轉(zhuǎn)/分鐘以上才能有比較滿意的力矩輸出，否則，特別是車床很容易出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)的情況，一般會采用兩擋齒輪或皮帶變速，但主軸仍然只能工作在中高速范圍，另外因為受到普通電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速的限制，主軸的轉(zhuǎn)速范圍受到較大的限制。

四、專用變頻電動機(jī)配通用變頻器

一般采用有反饋矢量控制，低速甚至零速時都可以有較大的力矩輸出，有些還具有定向甚至分度進(jìn)給的功能，是非常有競爭力的產(chǎn)品。中檔數(shù)控機(jī)床主要采用這種方案，主軸傳動兩擋變速甚至僅一擋即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速在100—200r/min左右時車、銑的重力切削。一些有定向功能的還可以應(yīng)用與要求精鏜加工的數(shù)控鏜銑床，若應(yīng)用在加工中心上，還不很理想，必須采用其他輔助機(jī)構(gòu)完成定向換刀的功能，而且也不能達(dá)到剛性攻絲的要求。五、伺服主軸驅(qū)動系統(tǒng)

伺服主軸驅(qū)動系統(tǒng)具有響應(yīng)快、速度高、過載能力強(qiáng)的特點，還可以實現(xiàn)定向和進(jìn)給功能，當(dāng)然價格也是最高的，通常是同功率變頻器主軸驅(qū)動系統(tǒng)的2--3倍以上。伺服主軸驅(qū)動系統(tǒng)主要應(yīng)用于加工中心上，用以滿足系統(tǒng)自動換刀、剛性攻絲、主軸C軸進(jìn)給功能等對主軸位置控制性能要求很高的加工。6.2變頻器

主軸變頻器作什么用的？系統(tǒng)主軸變頻器的作用是接受數(shù)控系統(tǒng)的正反轉(zhuǎn)和模擬量速度給定信號來控制主軸電機(jī)運(yùn)行。通過零件程序中的編程指令M03、MO4、M05實現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)、主軸停止；通過S指令值的變化，系統(tǒng)輸出0-10V的模擬電壓，從而實現(xiàn)主軸的無級調(diào)速，如S800表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。1、變頻器的組成變頻器主要分為兩部分，即主電路和控制電路。控制電路又包括控制系統(tǒng)、鍵盤與顯示、內(nèi)部接口及信號檢測與傳遞、供電電源和外接端子控制等。

變頻器結(jié)構(gòu)組成？2、主電路(l)整流及濾波電路

(2)逆變電路

(3)制動電阻和制動單元

變頻器主電路3、控制電路（