数控机床电气维修与检测

长春职业技术学院工程技术分院宋云艳数控机床电气维修与检测课程的性质与作用机电一体化技术专业培养目标机械加工工艺编制普通机械加工设备操作和管理机电设备的维修和维护机电产品营销及技术服务机电一体化技术专业BECDA机床设备操作员机电设备维修岗位机电产品安装调试及服务人员产品质检员车间技术员（工艺员）岗位群课程的性质与作用基本素质课本课程专业课程体系大学英语、体育与健康、计算机文化基础思想道德修养与法律基础、应用数学基础大学语文毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论机械制图与CAD、机械设计基础电工与电子技术、电机与电气控制技术机械拆装与测绘实训、生产实习专业基础课程机械制造基础、液压与气压传动、机电一体化概论可编程序控制器应用技术、传感器与检测技术机械加工实训数控机床电气维修与检测电工实训毕业设计数控机床专业课程课程的性质与作用数控机床电气故障常见故障的分类数控机床电气维修维护的基本要求及基本步骤了解理解熟练完成数控机床电气故障诊断与维修掌握数控机床电气常见故障的诊断与维修方法课程目标课程的性质与作用教学目标知识目标1.数控机床电气维修的相关知识2.数控系统、数控机床进给系统、主轴驱动系统的相关知识及故障诊断方法能力目标1.能综合运用所学的理论知识2.能根据故障现象进行故障诊断分析，并形成分析报告3.能运用掌握的技能对故障进行排除,并能进行总结素质目标自主学习能力文字处理语言组织能力团队协作能力自我管理能力实践动手能力培养学生运用科学技术解决生产生活中的实际问题的能力课程的性质与作用数控机床的维修维护基础数控系统的故障诊断与维修数控机床进给伺服系统诊断与维修数控机床主轴驱动系统故障诊断与维修载体：部件的故障教学内容第一部分数控机床的维护维修基础引导问题：你对数控技术及数控机床的认识。数控机床概述1．数控技术常称为数控（NumericalControl，简称NC)，它是应用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控技术采用以计算机为核心的数控系统对机械运动及加工过程进行控制，因此，也可以称其为计算机数控(ComputerizedNumericalControl，简称CNC）。用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统（NumericalControlSystem)，数控系统的核心是数控装置（NumeriCalController）。2.采用数控技术进行控制的机床，称为数控机床（NC机床）。它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计技术等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。数控机床是数控技术应用最早、最广泛的领域，数控机床种类繁多，有钻铣镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等，凡是采用了数控技术进行控制的机床统称为数控机床。第一部分数控机床的维护维修基础数控机床概述第一部分数控机床的维护维修基础数控机床概述3.数控机床的组成第一部分数控机床的维护维修基础数控机床概述（1）NC(CNC)NC、CNC分别是数控（NumericalControl）与计算机数控（ComputerizedNu-mericalControl）的常用英文缩写。（2）SVSV是伺服驱动（servoDrive，简称伺服）的常用英文缩写。在数控机床上，伺服驱动装置的作用主要有两个方面：一是使坐标轴按照数控装置给定的速度运行；二是使坐标轴按照数控装置给定的位置定位。伺服驱动装置的控制对象通常是机床坐标轴的位移和速度；执行机构是伺服电动机。对输人指令信号进行控制和功率放大的部分称为伺服放大器（亦称为驱动器、放大器、伺服单元等），它是伺服驱动装置的核心。伺服驱动装置不仅可以和数控装置配套使用，而且还可以单独作为一个位置（速度）系统使用，故常称为伺服系统。在早期的数控系统上，位置控制部分一般与CNc做成一体，伺服驱动装置只进行速度控制。因此，伺服驱动装置又常称为速度控制单元。（3）PLCPLC是可编程序控制器。数控机床上，PC、PLC、PMC等具有完全相同的含义。4.NC(CNC）、SV、PLC的概念第一部分数控机床的维护维修基础数控机床概述数控机床维修基本概念第一部分数控机床的维护维修基础衡量数控机床可靠性的主要指标是平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailures,MTBF).平均无故障时间指设备在一个比较长的使用过程中，两次故障的间隔时间。即MTBF=总工作时间/总故障次数1.平均无故障工作时间2.平均修复时间当数控设备发生了故障,需要及时进行排除.从开始排除故障到数控设备正常使用所需要的时间(MeanTimeToRepair,MTTR).它反映了数控设备的可维修性。3.平均有效度A可维修的设备在某一时间内维持其性能的概率，是一个小于1的正数。A=MTBF/(MTBF+MTTR)引导问题：如果你是一个维修人员，需要哪些知识和技能？应达到什么要求？第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求一、维修人员的素质要求1.工作态度要端正。应有高度的责任心和良好的职业道德。2.具有较广的知识面。（1）掌握或了解计算机原理、电子技术、电工原理、自动控制与电动机拖动、检测技术、机械传动及机械加工工艺方面的基础知识。（2）既要懂电气方面（包括强电和弱电）的知识，又要懂机械方面（包括机械、液压和气动）的知识。维修人员还必须经过数控技术方面的专门学习和培训，掌握数字控制、伺服驱动及PLC的工作原理，懂得NC和PLC编程。（3）维修时为了对某些电路与零件进行现场测试，数控机床维修人员还应当具备一定的工程识图能力。3.具有一定的外语基础和专业外语基础。4.勤于学习，善于学习，善于思考。5.有较强的动手能力和实验技能。第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求6.应养成良好的工作习惯。（1）维修前应仔细思考、观察，找准切入点。（2）维修过程要做好记录，尤其是对电器元件的安装位置、导线号、机床参数、调整值等都必须做好明显的标记，以便恢复。（3）维修完成后，应做好“收尾”工作，如将机床、系统的罩壳、紧固件等安装到位；将电线、电缆整理整齐等。在维修数控系统时应特别注意：数控系统的某些模块是需要电池保持参数的，对于这些电路板和模块切勿随意插拔，更不可以在不了解元器件功能的情况下，随意调换数控装置、伺服、驱动等部件中的器件、设定端子，调整电位器位置，改变设置参数，更换数控系统软件版本，以避免产生更严重的后果。注意第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求二、必要的技术资料1.数控机床使用说明书它是由机床生产厂家编制并随机床提供的资料。（1）机床的操作过程与步骤。（2）机床电气控制原理图。（3）机床主要传动系统以及主要部件的结构原理示意图。（4）机床安装和调整的方法与步骤。（5）机床的液压、气动、润滑系统图。（6）机床使用的特殊功能及其说明等。第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求2.数控系统方面的资料应有数控装置安装、使用（包括编程）、操作和维修方面的技术说明书。（1）数控装置操作面板布置及其操作。（2）数控装置内部各电路板的技术要点及其外部连接图。（3）系统参数的意义及其设定方法。（4）数控装置的自诊断功能和报警清单。（5）数控装置接口的分配及其含义等。维修人员可了解CNC原理框图、结构布置、各电路板的作用，板上发光管指示的意义；可通过面板对数控系统进行各种操作，进行自诊断检测，检查和修改参数并能做出备份；能熟练地通过报警信息确定故障范围，对数控系统提供的维修检测点进行测试，充分利用随机的系统诊断功能。第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求（1）PLC装置及其编程器的连接、编程、操作方面的技术说明书。（2）PLC用户程序清单或梯形图。（3）I/O地址及意义清单。（4）报警文本以及PLC的外部连接图。3.PLC的资料（1）电气原理框图和接线图。（2）所有报警显示信息以及重要的调整点和测试点。（3）各伺服单元参数的意义和设置。4.伺服单元的资料伺服单元的资料包括进给伺服驱动系统和主轴伺服单元的原理、连接、调整和维修方面的技术说明书。维修人员应掌握伺服单元的原理，熟悉其连接。能从单元板上的故障指示发光管的状态和显示屏上显示的报警号确定故障范围；测试关键点的波形和状态，并能做出比较；检查和调整伺服参数，对伺服系统进行优化。第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求有关元器件方面的技术资料也是必不可少的，如数控设备所用的元器件清单、备件清单，以及各种通用的元器件手册。5.主要配套部分的资料在数控机床上往往会使用较多的功能部件，如数控转台、自动换刀装置、润滑与冷却系统、排屑器等。这些功能部件的生产厂家一般都提供了较完整的使用说明书，机床生产厂家应将其提供给用户，以便当功能部件发生故障时作为维修的参考。6.维修记录维修记录是维修人员对机床维修过程的记录与维修的总结。维修人员应对自己所进行的每一步的维修情况进行详细的记录，而不管当时的判断是否正确。这样不仅有助于今后的维修，而且有助于维修人员的经验总结与提高。7.其他第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求三、必要的维修器具与备件第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本要求（1）万用表。（2）示波器。（3）数字转速表。（4）相序表。（5）常用的长度测量工具。（6）PLC编程器。（7）IC测试仪。（8）逻辑分析仪和脉冲信号笔。1．常用测量仪器、仪表（1）电烙铁。（2）吸锡器。（3）扁平集成电路拔放台。（4）旋具类工具。（5）钳类工具。（6）扳手类工具。（7）化学用品。（8）其他2．常用维修器具3．常用备件数控机床常见故障分类第一部分数控机床的维护维修基础1.数控机床常见故障分类有哪些？2.判断下面的故障属于哪类故障。故障一：润滑、冷却或液压等系统由于管路泄漏引起游标下降到某一限值，必然会发生液位报警，使数控机床停机。故障二：继电器触点、开关触头因污染锈蚀，不能换刀。故障三：数控显示屏上显示报警信息Z轴超程。故障四：在数控机床通电后，在手动方式或自动方式运行时，x轴出现爬行现象，且无任何报警显示引导问题：一、按数控机床发生故障的部件分类二、按数控机床发生故障的性质分类三、按数控机床发生故障时有无的报警显示分类四、按数控机床发生故障的原因分类数控机床常见故障分类第一部分数控机床的维护维修基础1.机床本体故障2.电气故障电气故障1.系统性故障2.随机性故障1.有报警显示的故障2.无报警显示的故障1．数控机床自身故障2．数控机床外部故障数控机床故障排除的思路和原则第一部分数控机床的维护维修基础1.数控机床故障排除的思路2.数控机床故障排除的原则引导问题：一、数控机床故障排除的思路数控机床故障排除的思路和原则第一部分数控机床的维护维修基础1.确认故障现象，调查故障现场，充分掌握故障信息2.根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度，并列出故障部位的全部疑点3.分析故障原因，制定排除故障的方案4.检测故障，逐级定位故障部位5.故障的排除根据故障部位及发生故障的准确原因，应采用合理的故障排除方法，高效、高质量地修复数控机床，尽快让数控机床投入生产。6.解决故障后资料的整理故障排除后，应迅速恢复机床现场，并做好相关资料的整理工作，以便提高自己的业务水平，方便机床的后续维护和维修。二、故障排除应遵循的原则数控机床故障排除的思路和原则第一部分数控机床的维护维修基础1.先方案后操作（或先静后动）2.先检查后通电3.先软件后硬件4.先外部后内部5.先机械后电气6.先公用后专用7.先简单后复杂第一部分数控机床的维护维修基础数控机床维修的基本步骤1.数控机床维修的基本步骤。2.什么是CNC故障自诊断?简述这三套自诊断方法。3.叙述故障诊断的方法并判断下面的故障应采用哪些方法进行故障诊断与排除。并说明采用这些方法的注意事项。故障一:配置某系统的JCSo18立式加工中心，Z轴忽然出现异常振动声。故障二:在配备FANUG7CM数控系统的加工中心加工中，出现零件尺寸相差甚大，数