數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)裝調(diào)與維修一體化教程模塊一

數(shù)控機(jī)床電氣維修的基礎(chǔ)任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)知識(shí)內(nèi)容4任務(wù)引入1任務(wù)目標(biāo)2任務(wù)實(shí)施3任務(wù)拓展5任務(wù)鞏固6數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)包括交流主電路、機(jī)床輔助功能控制電路和電子控制電路。

實(shí)物示意圖接線圖實(shí)物圖任務(wù)目標(biāo)掌握數(shù)控機(jī)床的電氣組成1能對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)2掌握數(shù)控機(jī)床的故障特點(diǎn)與維修方法3

：到工廠或?qū)嵱?xùn)車間中去參觀數(shù)控機(jī)床的電氣組成，并由技術(shù)人員或教師簡(jiǎn)單介紹數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的作用，在參觀時(shí)要特別注意安全。數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的組成數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的組成一、操作裝置FANUC系統(tǒng)操作裝置操作裝置是操作人員與數(shù)控機(jī)床（系統(tǒng)）進(jìn)行交互的工具，主要由顯示裝置、NC鍵盤、機(jī)床控制面板（MCP）、狀態(tài)燈、手持單元等組成NC鍵盤顯示裝置機(jī)床控制面板MCP二、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置C裝置C單元）計(jì)算機(jī)數(shù)控C）裝置是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心。作用是根據(jù)輸入的零件程序和操作指令進(jìn)行相應(yīng)的處理（如運(yùn)動(dòng)軌跡處理、機(jī)床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件（伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和PLC等），控制其動(dòng)作，加工出需要的零件。三、伺服機(jī)構(gòu)伺服機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行兩大部分組成。伺服機(jī)構(gòu)常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有功率步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和直線電動(dòng)機(jī)。四、檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置（也稱反饋裝置）對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置及速度進(jìn)行檢測(cè)，按有無(wú)檢測(cè)裝置C機(jī)床可分為開(kāi)環(huán)（無(wú)檢測(cè)裝置）與閉環(huán)（有檢測(cè)裝置）數(shù)控機(jī)床。開(kāi)環(huán)數(shù)控機(jī)床的控制精度取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠的精度，閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的精度取決于檢測(cè)裝置的精度。光柵光電編碼器五、可編程控制器可編程控制器（ProgrammableController，簡(jiǎn)稱PC）是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。六、機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的維護(hù)一、數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)1.嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度2.清潔機(jī)床電氣箱熱交換器過(guò)濾網(wǎng)3.防止灰塵進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)4.定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)及電機(jī)5.經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的某著名企業(yè)電壓6.定期更換存儲(chǔ)器用電池

數(shù)控機(jī)床用電池7.數(shù)控系統(tǒng)長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)數(shù)控機(jī)床應(yīng)盡量避免長(zhǎng)期不用。數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或讓數(shù)控機(jī)床運(yùn)行序，在空氣濕度大的雨季，應(yīng)該2～3天開(kāi)機(jī)一次，運(yùn)行1～2h，利用電氣元件本身發(fā)熱驅(qū)走數(shù)控柜內(nèi)的潮氣，以保證電子元器件的性能穩(wěn)定可靠。而且，序可使油膜均勻地覆蓋在絲杠、導(dǎo)軌等部件上，達(dá)到保護(hù)目的。8.備用電路板的維護(hù)印制電路板長(zhǎng)期不用容故障，數(shù)控機(jī)床中的備用電路板，應(yīng)定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運(yùn)行一段時(shí)間，以防損壞。電氣部分包括動(dòng)力電源輸入線路、繼電器、接觸器、控制電路等1.檢查三相電源的電壓值是否正常，有無(wú)偏相。2.檢查所有電氣連接是否良好。3.檢查各類開(kāi)關(guān)是否有效，若工作狀態(tài)不良應(yīng)更換。4.檢查各繼電器、接觸器是否工作正常，觸點(diǎn)是否完好，可利用功能試驗(yàn)程序，通過(guò)運(yùn)行該程序確認(rèn)各控制器件是否完好、有效。5.檢驗(yàn)熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)器件是否有效。以上電氣保養(yǎng)每年檢查、調(diào)整一次。二、電氣部分的維護(hù)：學(xué)生先上網(wǎng)查詢或到圖書(shū)館查資料后，在教師、工廠技術(shù)人員的參與下討論總結(jié)——數(shù)控系統(tǒng)維護(hù)中應(yīng)特別關(guān)注的器件器件具體器件件傳感器(光柵／光電頭／電動(dòng)機(jī)整流子／編碼器)、接觸器的鐵芯截面、過(guò)濾器、風(fēng)道、低壓控制電器。件電容器、大功率管(晶閘管)與有壽命問(wèn)題元件存儲(chǔ)器電池及其電路、光電池、光電閱讀器的讀帶、繼電器以及高頻接觸器等。與腐蝕件電動(dòng)／電磁開(kāi)關(guān)、繼電器與接觸器觸頭、接插件接頭、保險(xiǎn)絲卡座、接地點(diǎn)等。件測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)的炭刷、電動(dòng)機(jī)的電刷、離合器的摩擦片、軸承、齒輪副、高頻動(dòng)作的接觸器。失效件含有彈簧元器件(多見(jiàn)于低壓電器中)的彈性失效、常拖動(dòng)彎曲的電纜斷線等。移位件機(jī)械手的傳感器、定位機(jī)構(gòu)、位置開(kāi)關(guān)、編碼器、測(cè)速發(fā)電機(jī)等。器件具體器件卡死件因潤(rùn)滑不良等而造成不能到位接觸器／熱繼電器／位置開(kāi)關(guān)／電磁開(kāi)關(guān)/電磁閥。件伺服放大回路中的大功率元器件，諸如穩(wěn)壓器與穩(wěn)壓電源、變壓器、繼電器、接觸器、電動(dòng)機(jī)等具有線圈的元器件。件冷卻液、潤(rùn)滑油、液壓回路等的泄漏不僅使本身工作故障，還會(huì)流入電器引發(fā)電器故障。：在實(shí)踐過(guò)程中您對(duì)這些件注意過(guò)沒(méi)有？任務(wù)拓展1.電氣系統(tǒng)故障的維修特點(diǎn)是故障原因明了，診斷比較好做，但是故障率相對(duì)比較高。2.電器元件有使用壽命限制，非正常使用下會(huì)大大降低壽命。3.電氣系統(tǒng)容界影響造成故障。4.操作人員非正常操作，能造成開(kāi)關(guān)手柄損壞、限位開(kāi)關(guān)被撞壞的人為故障。5.電線、電纜磨損會(huì)造成斷線或短路。6.冷卻泵、排屑器、電動(dòng)刀架等的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)水，軸承損壞會(huì)造成電動(dòng)機(jī)故障。一、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的故障特點(diǎn)(1)開(kāi)機(jī)自診斷(2)運(yùn)行自診斷二、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的方法1.故障自診斷技術(shù)1C系統(tǒng)與機(jī)床之間的接口輸入／輸出信號(hào)狀態(tài)。2C與PLC之間輸入／輸出信號(hào)狀態(tài)。3)PLC與機(jī)床之間輸入／輸出信號(hào)狀態(tài)。4)各坐標(biāo)軸位置的偏差值。5)刀具距機(jī)床參考點(diǎn)的距離。6C各存儲(chǔ)器的狀態(tài)信息。7)伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息。8)MDI面板、機(jī)床操作面板的狀態(tài)信息等。(3)脫機(jī)診斷2.功能程序測(cè)試法(1)機(jī)床加工造成廢品而一時(shí)無(wú)法確定是編程，操作不當(dāng)、還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)。(2)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障，一時(shí)難以區(qū)別是外來(lái)干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠地執(zhí)行各加工指令，可連續(xù)循環(huán)執(zhí)行功能測(cè)試程序來(lái)診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用時(shí)或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。故障診斷與維修方法3.參數(shù)檢查法4.同類對(duì)調(diào)法5.備板置換法6.隔離法7.升降8.敲擊法9.對(duì)比法10.原理分析法任務(wù)鞏固一、填空題1.數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)包

、

和

。2.數(shù)控機(jī)床是集

、

、

、

及

為一體的自動(dòng)化設(shè)備。3.數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)是由

、

、

、

、

組成。4.常用的脈沖當(dāng)量為

。5.按有無(wú)檢測(cè)裝置C機(jī)床可分為

與

數(shù)控機(jī)床。6.數(shù)控機(jī)床上常用的檢測(cè)裝置有

、

、

、

、磁柵、磁尺、雙頻激光干涉儀等。7.用于數(shù)控機(jī)床的PLC一般分為兩類：

PLC和

PLC。8.在數(shù)控機(jī)床中，PLC主要完成與

有關(guān)的一些順序動(dòng)作的I/O控制。9.機(jī)床電氣箱熱交換器過(guò)濾網(wǎng)需要

清潔一次，車間環(huán)境較差時(shí)需要

天清潔一次。10.如果數(shù)控機(jī)床使用環(huán)境高，造成數(shù)控柜內(nèi)的過(guò)

時(shí)，應(yīng)及時(shí)加裝空調(diào)裝置。11.通常，數(shù)控系統(tǒng)允著名企業(yè)電壓波動(dòng)范圍在額定值的

之間。12.數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期不用時(shí)，為了避免數(shù)控系統(tǒng)的損壞應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或讓數(shù)控機(jī)床運(yùn)行序，在空氣濕度大的雨季，應(yīng)該

開(kāi)機(jī)一次，運(yùn)行

，利用電氣元件本身發(fā)熱驅(qū)走數(shù)控柜內(nèi)的潮氣，以保證電子元器件的性能穩(wěn)定可靠。13.數(shù)控系統(tǒng)維護(hù)中要特別關(guān)注的件有：

、

。14.數(shù)控機(jī)床的主要故障是

的故障，電氣系統(tǒng)故障又以

上的低壓電器故障為主。15.目前數(shù)控機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)中，常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有

、

、

和

。16.檢測(cè)裝置（也稱反饋裝置），是對(duì)數(shù)控機(jī)床

的位置及速度進(jìn)行檢測(cè)的裝置。17.開(kāi)環(huán)數(shù)控機(jī)床的控制精度取決于

和

的精度，閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的精度取決于

的精度。18.PLC接C裝置的控制代碼

、

、

等順序動(dòng)作信息，對(duì)其進(jìn)行

，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。19.數(shù)控系統(tǒng)中部分CMOS存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)內(nèi)容在關(guān)機(jī)時(shí)靠電池供電保持，一般采用鋰電池或可充電的鎳鎘電池，電池電壓降到一定值就會(huì)造成

丟失。二、判斷題（正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”）1．強(qiáng)電是24V以上供電，以電器元件、電力電子功率器件為主組成的電路。（）2．?dāng)?shù)控機(jī)床的主要故障是機(jī)械系統(tǒng)的故障。（

）3．?dāng)?shù)控系統(tǒng)中的參數(shù)無(wú)需事先備份。（

）4．?dāng)?shù)控機(jī)床應(yīng)盡量避免長(zhǎng)期不用。數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期不用時(shí)，為了避免數(shù)控系統(tǒng)的損壞，應(yīng)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)。（

）5．?dāng)?shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)要具有高可靠性。（）6.PLC裝置是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心。（）7.檢測(cè)裝置（也稱反饋裝置）只對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的速度進(jìn)行檢測(cè)。（）8.控制代碼M（輔助功能）、S（主軸功能）、T（刀具功能）是C發(fā)出。（）9.電器元件有使用壽命限制，正常使用下會(huì)大大降低壽命。（）10.數(shù)控系統(tǒng)只要正常使用，電器元件不會(huì)老化和損壞。（）11.印制電路板長(zhǎng)期不用容故障，因此，數(shù)控機(jī)床中的備用電路板，應(yīng)定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運(yùn)行一段時(shí)間，以防損壞。（）12.閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的精度取決于絲杠的精度。（）13.檢測(cè)裝置通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)、絲杠或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，相當(dāng)于普通機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和人的四肢。（）三、選擇題1．?dāng)?shù)控機(jī)床PLC接C裝置的控制代碼M（輔助功能）、S（主軸功能）、T（刀具功能）等順序動(dòng)作信息，對(duì)其（

）進(jìn)行，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，。A.譯碼B.糾錯(cuò)C.編程D.邏輯處理2.數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)強(qiáng)電電路是指工作電壓為（

）V以上。A.36B.110C.24D.2203．為防止數(shù)控裝置過(guò)熱，當(dāng)數(shù)控柜內(nèi)的過(guò)（

）時(shí)，應(yīng)及時(shí)加裝空調(diào)裝置。A.25～45℃