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2019 - 04 - 19
序号机床类型品牌控制系统型号数量维修项目1加工中心LFADWELL 丽伟机床FANUC Oi-MB V-401主要维修项目:要更换XYZ三轴直线丝杆、整体喷漆、疏通油路等2加工中心CHEVALIER 福裕机床----2033VMC-H1主要维修项目:清洁机床、护罩更换、安装丝杆、安装钣金、主轴维修、精度调整、喷漆等3铣床TOPONE 旭正机床FANUC Oi-MDMCV-13701主要维修项目:鞍座铲花、油路疏通、导轨研磨、丝杆维修、主轴维修、刀库维修、床身清洗、护罩更换、工作灯更换等4加工中心DAHLIH 大力机床----MCV-1020BA1主要维修项目:钣金喷漆、机床X轴左右护罩更换、Y轴右护罩更换、XYZ轴通油路、机床清洗、精度调试等5加工中心LEADWELL 丽伟机床FANUC Oi-MB V-7601主要维修项目:油路疏通、Z轴铲花磨导轨、丝杆定做、护罩更换、系统保养、喷漆等6加工中心EXCEL 机床FANUC SERIES 21-MPMC-10T241主要维修项目:机床XYZ轴整机油路疏通(如润滑系统需更换)、机床X轴线轨安装调试、机床Y轴线轨清洗安装、机床XYZ三轴损坏的轴承更换、机床三轴丝杆维修、机床工作台研磨、机床Y轴坦克链更换、机床...
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2019 - 03 - 11
尊敬的合作伙伴、新老客户:为响应国家环保政策,促进和谐发展,我公司于2019年3月10日已搬迁新址。因公司搬迁期间给您带来的不便,我们深表歉意!我司将以此次搬迁为一个新起点,进一步为您提供更优质的产品和服务,与您共同发展,并再次感谢您长期以来给予本公司的支持与合作!新地址:江苏省昆山市玉山镇国际模具城材料区13栋05号座机:0512-57939328  传真:0512-57939528 特此通知!                                                                                                2019-3-27
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2019 - 04 - 22
数控机床维修个例解析提及数控数控车床,今天来分析一个我们工厂经典的驱动器维修个例,机床是兄弟机Brother TC-S2DnZ,伺服轴即XYZ轴驱动器报警个例维修解析! 首先来看一眼电气柜内部驱动器的排布:上面那一排就是XYZ轴和M轴的驱动器,今天我们来分析一个我们工厂经典的报警内容:关于数控数控车床, **轴伺服错误(INI) 或者是驱动器上电直接无显示,驱动器黑屏 先说说*个报警,系统上面的报警内容,如下图 兄弟机遇到这样的报警是无法消除的,有的时候可以关机重启消除报警,但是如果驱动器损坏的话,关机也是没用的,除了上面的报警,有的时候还会配合一个报警,就是过电流。这个时候我们可以拆下驱动器 就是这个东东了,三洋Q系列驱动器,这个东西单独买要一万多呢。如果遇到这样的报警,自己维修不了的话,可以委外维修,价格是多少就不说了,大家都懂! 拆开驱动器就是这样 打开以后就是这样的,三个电路板,一个电源底板,上面这个是通讯侧板,旁边这个是从属板。对于数控数控车床, 我们遇到的这个报警,伺服错误INI,其实就是这个损坏的 拆下这个小的电路板,左侧有一个贴片电阻101,这个标准阻值100欧姆,右边这个贴片电阻820,标准阻值是82欧姆。一般系统报警*轴伺服错误INI,就是这个820损坏了,如果上电无显示,有可能是他坏了,或者是101坏了!用万用表检测,检测损坏,拆下更换就可以了!这个电阻电子市...
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2019 - 04 - 22
数控机床维修行业人的心声,做维修的必须转起!      机床又坏了,赶紧找维修工程师来修!看维修工程师还是大大的功臣,可实际情况却不然!不少客户对维修行业意见多多,认为这是一个很暴利的行业,他们感觉维修工程师们只是更换小配件就可以成百上千的收费....客户只喜欢核算“硬件”成本,而忽略“软体”价值 维修行业属于技术服务,工程师首先需要有过硬的维修技术才可以解决问题。而其中最关键的是工程师获取过硬的技术来自很多年的学习投入,需要在实践中不断总结经验而提升,从这个过程而言,工程师的投入是巨大的无形成本。毫不夸张的说,维修工程师本身成长就是靠时间与付出堆砌起来的。人们往往喜欢看表面,只喜欢核算“硬件”成本,而忽略“软体”价值,只看到当前低成本,没有看到维修工程师成长过程中的巨大付出。维修工作好比要从一堆大米中检查分辨几粒沙子维修的难处和技术含量在于找出故障点,而不在于找出故障后的问题解决,特别对于电子、软件类而言更是如此。知道故障点在哪里可能需要很长时间,而知道故障点后更换元件或者修改参数工作却相对简单。维修工作好比要从一堆大米中检查分辨几粒沙子,发现沙子是很困难的,而发现了沙子后捡出来是很简单的,外人只看到“捡出来”这个劳动没有看到“分辨检查”这样更复杂的劳动。客户的不理解甚至也导致了行业诚信的缺失,维修工程师查出问题后不急于修好,多跑...
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2017 - 12 - 22
维护和保养数控机床的常用方式有:浇油润滑、溅油润滑、油绳导油润滑、弹子油杯润滑、黄油杯润滑、油泵输油润滑。主轴箱内的零件用油泵循环润滑或飞溅润滑。箱内润滑油一般三月更换一次。主轴体上有油窗,若发现油窗内无油输出,说明油泵输油系统有故障,应立即停车检查断油的原因,待修复后才能开动车床。     进给箱内的齿轮和轴承,除了用齿轮飞溅润滑外,在进给箱上还有用油绳导油润滑的储油槽,每班应给该储油槽加一次油。交换齿轮箱中间齿轮轴轴承是黄油杯润滑,每班一次。床身导轨、滑板导轨在工作的前后都要擦净用油枪加油。车床的日常维护、保养要求如下:   第一、每天工作后,切断电源,对车床各表面、各罩壳、各导轨面、丝杠、光杠做到无油污、无铁屑、车床外表清洁。    第二、每周要求保养床身导轨面和中滑板导轨面的清洁和润滑。通常当数控车床运行500小时后,需进行一级保养。其保养工作以操作工为主,在维修人的配合下进行的。保养时,必须先切断电源,然后按下列顺序和要求进行:首先,进行主轴的保养。1.清洗滤油器、使其无杂物。2.检查主轴锁紧螺母有无松动,紧定螺钉是否拧紧。第3.调整制动器及离合器摩擦片间隙。其次,交换齿轮箱的保养。第一步:清洗齿轮、轴套,并在油杯中注入新油脂。第二步:调整齿轮的啮合间隙。第三步:检查轴套有无晃动的现象。  &...
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2017 - 12 - 18
近几年,我国机床行业经济增长迅速,生产机床的数控化率有所提升。但是我国有各类普通机床400多万台,其中有1/4的机床是超过30年役龄的,这些机床已无改造价值,需淘汰更新,剩余约七成的机床是可进行数控化改造。对众多台普通机床实施改造和更新,可形成上千亿的更新市场需求,对保持经济增长可发挥一定的作用。所以,数控化改造工程可形成数千亿元的工业增加值。一、提高数控机床的安全水平  目前,我国所使用的机床中绝大多数是普通机床。普通机床数量庞大,安全问题凸显。所以,安全问题成为制约其发展的一大阻碍。增加安全性能,提高机床本质安全水平,解决数控化程度较低、人员伤害事故频发、安全水平较低、生产效率不高的问题。  普通机床完成数控化改造后,可大幅提高机床的加工效率和自动化、智能化程度。降低了操作者接触危险部位的可能性;操作系统和操作界面越来越符合人机工程学的要求,可有效减少操作者的失误率,减少因失误产生的事故。华夏模具网指出,机床经数控化改造后,安全性能得到明显改善,事故率显著降低,将带来巨大的安全效益。  二、减少机床成本,提高加工效率  普通机床数控化改造与购置新机床相比,特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造,只需新机床购置费用的1/3。在节约成本的同时,数控化改造还可以节省因全部更新而造成相应的能源消耗和污染排放。  根据以往改造经验,普通机床数控化改造后,机床效率明显提高。原来一台...
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2017 - 12 - 13
一台选用日本发那科公司FANUC-OT体系的数控机床,每次开机都发生死机表象,任何正常操作都不起作用。后选用强行复位的办法,将体系内存悉数铲除后,体系康复正常,从头输入车床参数后,车床正常运用。这个缺陷就是因为车床参数失调构成的。      一台选用西门子SINUMERIK 810的数控车床,一次呈现疑问,每次开机体系都进入AUTOMATIC状况,不能进行任何操作,体系呈现死机状况。经强行建议后,体系康复正常工作。这个缺陷就是因操作人员操作失误或其它缘由使NC体系处于死循环状况。因其它缘由致使的NC体系缺陷有时因供电电源呈现疑问或缓冲电池失效也会致使体系缺陷。      一台选用德国西门子SINUMERIK SYSTEM的数控车床,一次呈现缺陷,NC体系加上电后,CRT不闪现,查看发现NC体系上“COUPLING MODULE”板上左面的发光二极管闪亮,指示缺陷。对PLC进行热建议后,体系正常工作。但过几天后,这个缺陷又呈现了,经对发光二极管闪烁频率的剖析,确定为电池缺陷,替换电池后,缺陷消除。      一台也是选用西门子SINUMIK 810的数控车床,呈现这样的缺陷,当体系加上电源后,体系初步自检,当自检结束进入底子画面时,体系掉电。经剖析和查看,发现X轴抱闸线圈对地...
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2019 - 04 - 17
数控机床维修与维护一、常用术语ATC(Automatic tool changer)自动换刀装置。由刀库和换刀机械手等组成。APC (Automatic pallter changer)工作台自动交换装置。MC(Machining center)加工中心。FMC(Flexible manufacturing cell )柔性制造单元,由加工中心(MC)和自动交换工件(AWC)组成。FMS(Flexible manufacturing systems)柔性制造系统。由加工、物流、信息流子系统组成。CIMS (Computer integrated maufacturing systems)计算机集成制造系统,是指零件设计到加工、装配、检验、运输等以及整个生产过程的计划管理的计算机控制和管理系统。DNC(Direct numercial control)计算机直接数控系统。用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配,也称群控系统。二、数控机床分类1.1.4  数控机床的分类数控机床的种类繁多,功能各异,各行业都可从不同角度进行分类,为了便于了解和研究,一般按以下几种方法进行分类。一.按工艺用途分类1.一般数控机床一般数控机床是在普通通用机床的基础上发展起来的,这种类型的数控机床工艺用途与普通机床相似,不同的是它适合加工单件、小批量和复杂形状的零件,...
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2017 - 12 - 08
这里给大家普及一下电主轴维修的小知识:主轴是分很多种类的,机械主轴、皮带主轴、高速主轴等等。电主轴,常见的还是属于高速主轴。高速主轴是可以进行无极变频调速的,速度高的话,当然加工更快效果更好了。机床主轴由装在内部电动机直接驱动,把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。          主轴电动机与机床主轴合二为一的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,形成一个“主轴单元”,俗称“电主轴”(Electric Spindle,Motor Spindle)。当前电主轴主要采用的是交流高频电动机,所以也被称为“高频主轴”(High Frequency Spindle)。因为没有中间的传动结构,有时也称它为“直接传动主轴”(Direct Drive Spindle)。电主轴有许多优点:结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快,而且转速高、功率大,简化机床设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中的一种理想结构。
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2017 - 12 - 01
购置新的数控机床是提高机床数控化效率的途径,对旧机床进行数控化改造也是提高机床数控化效率的重要途径。机床数控化改造可降低采购数控机床的成本,为企业节约资金。近几年,随着国内各种类型机床改造需求的扩大,机床改造已经逐渐形成了一个产业,其中绝大部分是对旧数控机床的数控化改造,也有一部分是对普通机床的数控化改造。一、机床数控化改造与更新的性价比分析  旧机床在数控化改造前,应调查市场上同性能的数控机床的价格。对二者价格进行对比的同时还应考虑供货时间。对于价格不高的小型数控车、铣床,建议更新购置新机床,不进行旧机床改造。因为二者费用相差不多,节省资金较少,机床改造时间约为2个月。对于小型数控车、铣床,机床厂家一般都有现货。对于大型、价格较高的机床进行数控改造是较佳地选择,不仅可以节省较多资金,还可以缩短购置时间。金属加工微信,内容不错,值得关注。例如,一台工作台面尺寸为2000×1800mm,三轴联动,60把刀具的卧式加工中心对照如下。二、对需改造的机床进行现状调查  不是所有的旧机床都适合进行数控改造,对需改造的机床要进行全面地了解。   对机床的机械系统要进行测绘做出正确判断,良好的机械性能是机床数控化改造成功的基础条件,否则,再好的数控系统也无法发挥其应有的性能。因此,在机床数控改造前应对机床进行机械精度的检测,发现问题可以在机床改造实施过程中进行修复。若机床机械系统存在较...
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2019 - 04 - 19
点击次数: 783
序号机床类型品牌控制系统型号数量维修项目1加工中心LFADWELL 丽伟机床FANUC Oi-MB V-401主要维修项目:要更换XYZ三轴直线丝杆、整体喷漆、疏通油路等2加工中心CHEVALIER 福裕机床----2033VMC-H1主要维修项目:清洁机床、护罩更换、安装丝杆、安装钣金、主轴维修、精度调整、喷漆等3铣床TOPONE 旭正机床FAN...
2019 - 04 - 26
点击次数: 70
高速电主轴常见故障的分析与排除高 速 电 主 轴 故 障 分 析 与 排 除故障现象检查、调整与判断方法故障排除方法主轴发热1)主轴轴承预紧力过大,造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。(2)主轴轴承研伤或损坏,也会造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。可以通过更换新轴承加以排除。(3)主轴润滑油脏或有杂质,也会造成主轴回转时阻力过大,引起主...
2019 - 04 - 26
点击次数: 65
主轴常见简单故障排除主 轴 故 障故障现象检查、调整与判断方法故障排除方法主轴停转1、检查电源电压有无,三相电源是否缺相。检修电源2、三相电源保护开关动作(热保护动作,过流保护动作)首先关机,检查三相电源是否缺相,电机负载是否过重,检查完毕再加电。3、主轴控制板上6A熔断器熔断或者接触不良。更换熔断器4、检查主轴控制板上各接插件接触是否良好。检修并更换接插件或插芯5、检查主轴控制板CZ4上45V、...
2019 - 04 - 17
点击次数: 122
CNC操作及维护保养指导1. 必须有规定之操作人员开机,并按(机器使用手册)之要求。开机前首先检查起亚是否足够(6KG/CM2),观察油窗,确保油杯有油,导轨有油润滑,然后开机。2. 开机顺序:(1)打开电气箱侧总电源总开关;(2)按操作面板上的“NO”电源按键,启动CNC电源及荧幕;(3)将紧急开关“EMERGENCY STOP”打开;(4)按“NC启动”开关启控制系统;(5...
2017 - 12 - 21
点击次数: 340
圣诞之花拿在手,幸运朝你点点头!     圣诞来临之际,明星亮祝贺大家圣诞快乐!
2017 - 12 - 01
点击次数: 342
数控机床在使用过程中,坚持经常的维护保养是十分重要的;坚持定期检查,经常维护保养,可以把许多故障隐患消灭在萌芽之中,防止或减少恶性事故的发生。本司提供数控车床保养项目,客户可根据需求制定相应保养内容。CNC保养项目明细:机身:            机床钣金护罩密封检修;      机床水平调整;&...
2017 - 12 - 10
点击次数: 316
2017年12月8日号,昆山市明星亮机械有限公司成功签约两台原邦数控机床项目,下午从客户那拉回两台三菱系统机床整机大修,维修内容包含:机床XYZ滚珠丝杠更换、XYZ伺服轴轴承更换、XYZ三轴油路疏通改装、整机润滑油路改造、主轴精度调整、老化线路,气路更换等维修项目。       公司主要维修、改造、翻新以发那科(FANUC)、CNC加工、三菱(MITSUBI...
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数控机床维修与维护

日期: 2019-04-17
浏览次数: 52

数控机床维修与维护

一、常用术语

ATC(Automatic tool changer)自动换刀装置。由刀库和换刀机械手等组成。
APC (Automatic pallter changer)工作台自动交换装置。
MC(Machining center)加工中心。
FMC(Flexible manufacturing cell )柔性制造单元,由加工中心(MC)和自动交换工件(AWC)组成。
FMS(Flexible manufacturing systems)柔性制造系统。由加工、物流、信息流子系统组成。
CIMS (Computer integrated maufacturing systems)计算机集成制造系统,是指零件设计到加工、装配、检验、运输等以及整个生产过程的计划管理的计算机控制和管理系统。
DNC(Direct numercial control)计算机直接数控系统。用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配,也称群控系统。
二、数控机床分类

1.1.4  数控机床的分类
数控机床的种类繁多,功能各异,各行业都可从不同角度进行分类,为了便于了解和研究,一般按以下几种方法进行分类。
一.按工艺用途分类
1.一般数控机床
一般数控机床是在普通通用机床的基础上发展起来的,这种类型的数控机床工艺用途与普通机床相似,不同的是它适合加工单件、小批量和复杂形状的零件,生产效率和自动化程度比普通机床高,其种类主要有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床等。如下图所示

二.按运动方式分类
1.点位控制系统
点位控制系统的数控机床,其数控装置只能控制刀具从一点到另一点的位置,而不控制移动的轨迹,因为点位控制系统的数控机床只要求获得准确的加工坐标点的位置,而对移动轨迹没有严格要求,并且在移动和定位过程中不进行任何加工。为了减少移动部件的运动与定位时间,一般先以快速移动到终点附近位置,然后以低速准确移动到终点定位位置,以保证良好的定位精度。移动过程中刀具不进行切削。常见的点位数控机床有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床、数控钻床、数控点焊机和数控折弯机等,其相应的数控装置称为点位控制数控装置。

2.直线控制系统
直线控制系统的数控机床,不但要求刀具或数控工作台从起点坐标运动到终点坐标,而且要求刀具或数控工作台以给定的速度沿平行于某坐标轴方向运动的过程中进行切削加工。该类系统也可以控制刀具或数控工作台同时在两个轴向以相同的速度运动,从而沿某坐标轴成45°的斜线进行加工。常见的直线数控机床有数控车床、数控镗铣床、数控磨床、数控加工中心等。

3.轮廓控制系统
轮廓控制系统的数控机床,能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制,它不仅能够控制机床移动部件的起点和终点坐标值,而且能够控制整个加工过程的每一点的速度与位移,既能控制加工轨迹又能加工出符合要求的轮廓。其加工工件可以用直线插补或圆弧插补的方法进行切削加工。常见的轮廓数控机床有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控加工中心、线切割等。轮廓数控装置比点位、直线控制装置结构复杂得多,功能齐全得多。
.  按进给伺服系统的类型分类
1.开环进给伺服系统数控机床
 开环进给伺服系统通常不带有位置检测元件,伺服驱动元件一般为步进电动机。

开环数控系统
没有位置测量装置,信号流是单向的(数控装置→进给系统),故系统稳定性好。
2.闭环进给伺服系统数控机床
 闭环进给控制系统带有位置检测元件,随时可以检测出工作台的实际位移,并反馈给数控装置,并与设定的指令值进行比较,利用其差值控制伺服电动机,直至差值为零为止。

 全闭环数控系统
全闭环数控系统的位置采样点如图的虚线所示,直接对运动部件的实际位置进行检测。
3.半闭环进给伺服系统数控机床
 半闭环进给伺服系统是将位置检测元件安装在伺服电动机的轴上或滚珠丝杠的端部,不直接反馈机床的位移量,而是检测伺服机构的转角,将此信号反馈给数控装置进行指令值比较,用差值控制伺服电动机。

 半闭环数控系统
半闭环数控系统的位置采样点如图所示,是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出,采样旋转角度进行检测,不是直接检测运动部件的实际位置。


闭环位置控制的概念与实现方法。
        闭环位置控制是由数控系统中的计算机完成的。安装在工作台上的位置传感器将机械位移转换为数字脉冲,该脉冲送至数控系统的位置测量接口,由计数器进行计数。计算机以固定的时间周期对该反馈值进行采样,采样值与插补程序输出的结果进行比较,得到位置误差。该误差经软件增益放大,输出给数模转换器(D/A),从而为伺服装置提供控制电压,驱动工作台向减少误差的方向移动。如果插补程序不断产生进给量,工作台就不断地跟随该进给量运动。只有在位置误差为零时,工作台才停止(停在要求的位置上)。
三、主轴伺服系统的故障及表现形式

目前常采用的主轴控制方式大体上有两种: 通用变频器控制交流变频电机、 采用伺服驱动控制交流伺服电动机

数控机床对主轴驱动的要求是什么?
 (1)数控机床主传动要有较宽的调速范围,以保证加工时选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。特别对多道工序自动换刀的数控机床(数控加工中心),为适应各种刀具、工序和各种材料的要求,对主轴的调速范围要求更高。
    (2)要求主轴在整个范围内均能提供切削所需功率,并尽可能在全速度范围内提供主轴电动机的最大功率,即恒功率范围要宽。由于主轴电动机与驱动的限制,其在低速段均为恒转矩输出,为满足数控机床低速强力切削的需要常采用分段无级变速的方法,即在低速段采用机械减速装置,以提高输出转矩。
    (3)要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加减速控制,即要求具有四象限驱动能力,并且加、减速时间要短。
    (4)为满足加工中心自动换刀(ATC)以及某些加工工艺的需要,要求主轴具有高精度的准停控制。
5)在车削中心上,还要求主轴具有旋转进给轴(C轴)的控制功能。

位置检测装置有哪些种类?它们可分别安装在机床的哪些部位?
1)旋转编码器是一种旋转式测量装置,通常安装在被测轴上,随被测轴一起转动,
可将被测轴的角位移转换成增量脉冲形式或绝对式的代码形式。
2)光栅尺或称光栅,是一种高精度的直线位移传感器,在数控机床上用于测量工作台
的位移,属直接测量,并组成位置闭环伺服系统。
3) 旋转变压器  旋转变压器属于电磁式测量传感器,可用于角位移测量。旋转变压
器在数控机床上的应用几乎已经可以被新型旋转编码器所替代
4)感应同步器是一种电磁式的检测传感器,主要部件包括定尺和滑尺,感应同步器
在数控机床上的应用也已经被新型光栅尺和圆光栅所替代。
5)磁栅位置检测装置是由磁性标尺、磁头和检测电路组成,按其结构可分为直线磁
栅和圆型磁栅,分别用于直线位移和角度位移的测量。磁栅安装调整方便,对使用环
境的条件要求较低,对周围电磁场的抗干扰能力较强,在油污、粉尘较多的场合下使
用有较好的稳定性,但目前在数控机床上也很少使用。

数控机床对进给伺服的性能有何要求?
(1)精度高。伺服系统要具有较好的静态特性和较高的伺服刚度,从而达到较高的定位精度,以保证机床具有较小的定位误差与重复定位误差,同时伺服系统还要具有较好的动态性能,以保证机床具有较高的轮廓跟随精度。
(2)快速响应,无超调。为了提高生产率和保证加工质量,在启、制动时,要求加、减加速度足够大,以缩短伺服系统的过渡过程时间,减小轮廓过渡误差。
 (3)调速范围宽。在数控机床中,由于所用刀具、被加工材料、主轴转速以及进给速度等加工:工艺要求各有不同,为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件,要求进给驱动系统必须具有足够宽的无级调速范围.

4.4  检测反馈系统的故障分析与排除
数控机床伺服系统最终是以位置控制为目的,对于闭环控制的伺服系统,位置检测元件的精度将直接影响到机床的位置精度,目前,用于闭环控制的位置检测元件多为光栅尺,用于半闭环控制的位置元件多为光电编码器。

4.4.1 数控机床对位置检测装置的要求
1.数控机床对检测元件的要求
检测元件的主要作用是检测位移和速度,发送反馈信号。是检测装置的重要部件,位移检测系统能够测量的最小位移量称为分辨率。分辨率不仅取决于检测元件本身,也取决于测量电路。
数控机床对检测元件的主要要求如下:
①使用寿命长,可靠性高,抗干扰能力强;
②要有满足精度和速度要求;
③要使用、维护方便,适合机床运行环境;
④成本低;       
⑤便于与计算机连接。
不同类型的数控机床对检测系统的精度与速度的要求也不同:
①一般大型数控机床以满足速度要求为主;
②中、小型和高精度数控机床以满足精度要求为主;
③选择测量系统的分辨率和脉冲当量时,一般要求比加工精度高一个数量级。

数控机床常用的位置检测装置有  旋转编码器 、 光栅尺  等。

五、关于数控机床的PLC

5.4 数控机床PLC的分类
PLC在CNC系统中是介于CNC装置与机床之间的中间环节。其根据输入的离散信息,在内部进行逻辑运算并完成输出功能。数控机床PLC的结构形式可分为两类:一类是专为实现数控机床顺序控制而设计制造的“内置式”PLC,另一类是输入/输出接口技术规范、输入/输出点数、程序存储容量以及运算和控制功能等均能满足数控机床控制要求的“独立式”PLC。
5.4.1 “内置式”PLC
“内置式”PLC从属于CNC装置,PLC与CNC间的信号传送在CNC装置内部即可实现。PLC与MT(机床侧)则通过CNC的输入/输出接口电路实现信号传送,如下图所示。

内置式PLC有以下特点:
① 内置式PIC能独立工作,只是CNC带有PLC功能,两者是不能分离的。

② 内置式PLC的性能指标(如:输入输出点数、程序最大步数、每步执行时间、程序扫描时间、功能指令数目等)是根据所从属的CNC系统的规格、性能、适用机床的类型等确定的。其硬件和软件部分是被作为CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统统一设计制造的,因此系统硬件和软件整体结构十分紧凑。

③在硬件结构上,内置式PLC可与CNC共用一个CPU,也可单独使用一个CPU;内置式PLC一般单独制成一块附加板,插装到CNC主板的插座上,不单独配备I/O接口,而是使用CNC系通本身的I/O接口;PLC控制部分及部分I/O电路所用电源(一般是输入口电源,而输出口电源是另匹配的)由CNC装置提供,不另备电源。

④由于CNC的功能和PLC的功能在设计时就已经一同考虑,所以CNC和PLC之间没有多余的连线,所以使得PLC信息可以通过CNC显示器显示,PLC编程更为方便,故障诊断功能和系统的可靠性也有提高。

5.4.2 “独立式”PLC
独立式PLC是独立于CNC装置,具有完备的硬件和软件功能,能够独立完成规定控制任务置。采用独立式PLC的数控机床系统框图如下图所示。

独立式PLC有以下特点:
①独立式PLC和CNC是通过输入/输出接口电路连接的。

②独立式PLC在数控机床的应用中一般采用中型或大型PLC,I/O点数一般在200点以上,所以多采用积木式模块化结构,具有安装方便、功能易于扩展和变更等优点。

③独立式PLC的输入、输出点数可以通过输入、输出模块的增减灵活配置。有的独立型PLC还可通过多个远程终端连接器构成有大量输入、输出点的网络,以实现大范围的集中控制。

5.5 数控机床PLC的工作过程
PLC的工作过程基本上就是用户程序的执行过程,是在系统软件的控制下顺次扫描各输入点的状态,按用户逻辑解算控制逻辑,然后顺序向各输出点发出相应的控制信号。此外,为提高工作的可靠性和及时接收外来的控制命令,在每个扫描周期还要进行故障自诊断和处理以及编程器、计算机的通信请求等。

顺序扫描的工作方式是PLC的基本工作方式,这种方式简单直观,而且方便用户程序设计,为PLC的可靠运行提供了有力的保证。所扫描到的指令被执行后,其结果立刻就被后面将要扫描的指令所利用。可以通过CPU设置定时器来监视每次扫描时间是否超过规定时间,避免由于CPU内部故障使程序执行进入死循环。
对用户程序的循环扫描执行过程,可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段,如下图所示:

1.输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方式将所有输入端的输入信号状态(ON/OFF状态)读入到输入映像寄存器中寄存起来,称为对输入信号的采样。接着转入程序执行阶段,在程序执行期间,即使输入状态变化,输入映像寄存器的内容也不会改变。输入状态的变化只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被重新读入。

2.程序执行阶段
在程序执行阶段,PLC对程序按顺序进行扫描。如程序用梯形图表示,则总是按先上后下、先左后右的顺序扫描。每扫描到一条指令时所需要的输入状态或其他元素的状态,分别由输入映像寄存器或输出映像寄存器中读入,然后进行相应的逻辑或算术运算,运算结果再存入专用寄存器。若执行程序输出指令时,则将相应的运算结果存入输出映像寄存器。

3.输出刷新阶段
在所有指令执行完毕后,输出映像寄存器中的状态就是欲输出的状态。在输出刷新阶段将其转存到输出锁存电路,再经输出端子输出信号去驱动用户输出设备,这就是PLC的实际输出。PLC重复地执行上述三个阶段,每重复一次就是一个工作周期(或称扫描周期)。工作周期的长短与程序的长短有关。

5、顺序扫描 的工作方式是PLC的基本工作方式,这种方式简单直观,而且方便用户程序设计,为PLC的可靠运行提供了有力的保证。
6 、PLC对用户程序的循环扫描执行过程,可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段

7、数控机床的外围故障比系统故障发生的几率要高。故障表现形态各异,在作故障
诊断时,要充分利用系统的 外围报警信息 结合 PMC梯形图 的逻辑关系,并且仔细观察 I/O接口 的状态
六、故障诊断原则和方法

2.简述数控机床故障诊断及维修的一般方法
(1) 常规检查法, 数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,即当数控机床发生故障后,维修人员应先用望、听、闻等方法,由外向内逐一进行检查。
(2) 参数检查法,即根据故障特征,检查和校对有关参数。
(3) 功能程序测试法,将所维修数控系统G、M、S、T、F、功能的全部使用指令编写成一个试验程序,并备份保存。在故障诊断时,运行此程序,用以判断哪个功能不良或丧失。
 (4) 升降温法,人为地将元件的温度升降低,高或加速一些温度特性较差的元件产生“病变”或使“病症”消除来寻找故障原因。
 (5) 敲击法,数控系统是由各种电路和连接插座所组成,每块电路板上含有很多焊点,任何虚焊或接触不良都可能出现故障。若用绝缘物轻轻敲打有接触不良疑点的电路板、插件或元器件时机床出现故障,则故障点很可能在所敲击的部位。
 (6)  拉偏电源法,有些不定期出现的软故障与外界电网的波动有关。当机床出现此类故障时,可以把电源电压人为地调高或调低,模拟恶劣的条件让故障容易暴露。(7) 交换法,在数控系统中常有型号完全相同的电路板、模块、集成电路和其他零部件。我们可将相同部分互相交换,观察故障转移情况,以快速确定故障部位。
8) 备板置换法,利用备用电路板、模块、集成电路和其他元器件,替换有疑点的部件,观察故障现象是转移还是依旧存在?,以此判断故障点。
9) 隔离法,有些故障,一时难以区分是数控部分、伺服部分还是机械部分造成的,可采用隔离法。就是将机电部分、数控部分、伺服部分分离,或将位置环分离作开环处理,从而达到缩小查找故障区域的目的。
10)系统更新重置法,当CNC或PLC装置由于电网干扰,或其他偶然原因发生异常情况或死机时,可将系统重新进行冷、热启动,并对CNC参数进行重新设置,便可排除故障。
11) 对比法,本方法是利用印制电路板上预先设置的检查用端子,确定该部分电路工作是否正常,通过实测这些端子的电压值或波形与正常时的电压值及波形比较,来分析故障原因和部位。有时还可以在正常部分的线路板上人为地制造一些故障(如断开线路、拔去组件),以判断真正的故障原因。
12) 原理分析法,该法是排除故障的最基本方法之一。当其他方法难以奏效时,可以从CNC系统原理出发,运用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪等仪器,从前往后或从后往前检查相关信号,并与正常情况相比较,分析判断故障原因,再缩小故障范围,直至最终查出故障原因。对上述故障诊断方法,有时要几种方法同时应用,进行故障综合分析,快速诊断出故障部位,从而排除故障。

在检测和排除故障过程中还应掌握的原则。
(1) 先外部后内部, 数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,即当数控机床发生故障后,维修人员应先用望、听、闻等方法,由外向内逐一进行检查。
(2) 先机械后电气,先机械后电气就是在数控机床的维修中,首先检查机械部分是否正常,行程开关是否灵活,气动液压部分是否正常等。在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。
(3)  先静后动,维修人员本身要做到先静后动,不可盲目动手,应先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,阅读机床说明书,图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。
(4)  公用后专用。只有先解决影响一大片的主要矛盾,局部的、次要的矛盾才可迎刃而解。
(5)  先简单后复杂。应首先解决容易的问题,后解决难度较大的问题,常常在解决简单故障过程中,难度大的问题也可变得容易,或者在排除简易故障时受到启发,对复杂的故障的认识更为清晰,从而也有了解决办法。
(6)  先一般后特殊,在排除某一故障时,要首先考虑最常见的可能原因,然后在分析很少发生的特殊原因。

4、数控系统对报警是如何处理的?
一般来说,操作者应根据报警说明仔细检查系统及机床的情况,然后排除故障出现的原因所在,并按照所说明的方法进行应答。
所有的“报警和信息”都是以符号来指出判据,并以文本的形式在数控系统的操作面板上显示。报警文本储存在数控系统中。机床的“报警和信息”可以通过可编程序控制器的程序以文本形式显示,并可以按照状态信息和故障信息进行区分。当相关的条件一被删除,其对应的状态就被清除。而故障信息总是首先要得到响应。

5、绝对式测量和增量式测量在检测机床参考点时有何差异?
增量式测量的特点是只测位移增量,即工作台每移动一个基本长度单位,检测装置便发出一个测量信号,此信号通常是脉冲形式,这样,一个脉冲所代表的基本长度单位就是分辨力,而通过对脉冲计数便可得到位移量。
在采用相对位置编码器、感应同步器或光栅作为位置反馈器件的数控机床中,数控系统一般将各进给轴的回零减速开关(或标记)之后由位置反馈器件产生的第一个零点标记信号作为基准点。这类机床在每次断电或紧急停机后都必须重新作各进给轴的回零操作,否则,实际位置可能发生偏移,回零减速开关与其撞块的相对位置调整不妥,也会引起机械原点位置的不稳定。
绝对式测量的特点是,被测的任一点的位置都从一个固定的零点算起,每一被测点都有一个对应的测量值,常以数据形式表示。
在采用绝对位置编码器作为位置反馈器件的数控机床中,绝对位置编码器能够自动记忆各进给轴全行程内的每一点位置,不需回零开关,每次断电或紧急停机后,都不必重新作基准点的设定操作。基准点位置设定后永久不变,并由专供绝对位置编码器使用的存储器记忆,特别适用于鼠牙盘定位的旋转工作台零点位置的设定,不仅稳定性好,而且给操作和调整带来极大方便。

全闭环伺服系统与半闭环伺服系统的区别取决于运动部件上的检测元件
数控机床的核心是数控系统 。不要认为是
伺服系统 反馈系统  、传动系统

为了保证数控机床能满足不同的工艺要求,并能够获得最佳切削速度,主传动系统的要求是分段无级变速 。注意:不要认为是无级调速    变速范围宽  、  变速范围宽且能无级变速。

数控系统所规定的最小设定单位就是脉冲当量
“CNC”的含义是计算机数字控制 。
注意:不要理解为数字控制  更不要说成是网络控制 。

1、数控机床电器控制系统由  数控装置  、  进给伺服系统  、  主轴伺服系统  、  机床强电控制系统 等组成。
2、数控机床常用的位置检测装置有 旋转编码器 、 光栅尺 等。
3、将反馈元件安装在伺服电机轴上或滚珠丝杠上,间接计算移动执行元件位移进行反馈的伺服系统,称为  半闭  环伺服系统。
4、滚珠丝杠预紧的目的是 减小或消除反向间隙 。
5、数控机床的控制可分为二大部分:一部分是坐标轴运动的位置控制;另一部分是数控机床加工过程的顺序控制。

PLC开关量输入输出的控制中,应注意哪些问题?
1)开关量输入电路中常使用触点型行程开关,无触点型感应开关或霍耳开关等,加之数控装置的输入电路有各种形式,所以要注意开关量信号检测元件与CNC接口电路的配接。
    2)在开关量输出电路中,当被控对象是电磁阀、电磁离合器等交流负载,或虽是直流负载,但工作电压或电流超过输出信号的最大允许值,应首先驱动24V中间继电器,然后用其触点控制强电线路中的功率接触器或直接驱动负载。同时应注意,中间继电器线圈一定要并联保护二极管,并注意二极管的方向,以便当线圈切断时,为电流提供释放回路,否则极易损坏驱动电路。
    3)为提高整个系统的抗干扰能力,弱电信号与强电驱动信号在走线槽中要尽量分别走线。并且无触点型在交流接触器线圈两端要就近并联RC灭弧器。交流电动机每相之间也要用一个灭弧器,每个交流电动机用三个。
故障分析一
在一台采用FANUC交流模拟主轴驱动单元的数控机床上,直流侧保险丝烧断报警(LED2,LED1 点亮)。试分析原因和解决办法。故障原因:
三相200V交流电经整流桥整流到直流300V,经过一个保险后给晶体管模块,控制板检测此保险两端的电压,如果太大,则产生此报警。
解决办法:
用万用表检查主轴伺服单元的直流保险是否断开,如果是断路,更换后再检查后面的大电容和晶体管模块,如果有短路的,必须解决后才能通电。
检查主控板与单元的连接插座是否紧。
检查控制板上的驱动部分元件,如二极管和电阻等有无短路烧毁,更换主控制板上的光耦。
故障分析二
在一台采用FANUC交流数字主轴驱动单元的数控机床上,一上电就烧保险或检测电阻R1或R2。试分析原因和解决办法。故障原因:
接触器还未吸合就烧元件,应该与控制板及电机无关,应查单元主回路。
解决办法:
用万用表检查主回路的大电容阻值,如果有短路,则更换。
检查整流桥是否有短路。
检查接触器的触点是否正常。

 


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