数控机床常见故障课件

5.1数控机床返回参考点控制及常见故障分析数控机床返回参考点控制及常见故障分析1.1.数控机床返回参考点的必要性数控机床返回参考点的必要性(1)(1)系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建立机床坐标系。立机床坐标系。(2)(2)可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加工的影响。工的影响。2.2.数控机床返回参考点控制控制数控机床返回参考点控制控制(1)(1)数返回控机床参考点控制原理数返回控机床参考点控制原理(有档块有档块)(2)(2)数控机床返回参考点的数控机床返回参考点的PMC控制控制(SSCK-20数控车床数控车床)X20.6:+X按钮开关X20.7:-X按钮开关X21.0:+Z按钮开关X21.1:-Z按钮开关G120.7:系统回零F148.0:X轴回零结束F148.1:Z轴回零结束F149.1:系统复位3.3.数控机床返回参考点常见故障分析数控机床返回参考点常见故障分析找不到参考点（通常会导致机床超程报警）找不到参考点（通常会导致机床超程报警）（1 1）机机床床回回零零过过程程无无减减速速动动作作或或一一直直以以减减速速回回零零，多多数数原原因因为减速开关及接线故障。为减速开关及接线故障。（2 2）机床回零动作正常，为系统得不到一转信号。原因可能）机床回零动作正常，为系统得不到一转信号。原因可能是电动机编码器及接线或系统轴板故障。是电动机编码器及接线或系统轴板故障。找不准参考点（即回参考点有偏差）找不准参考点（即回参考点有偏差）（1 1）减速挡块偏移）减速挡块偏移（2 2）栅格偏移量参数设定不当）栅格偏移量参数设定不当（3 3）参考计数器容量参数设定不当）参考计数器容量参数设定不当（4 4）位置环增益设定过大）位置环增益设定过大（5 5）编码器或轴板不良）编码器或轴板不良5.2 5.2 数控车床自动换刀装置控制及常见故障分析数控车床自动换刀装置控制及常见故障分析 1.1.意大利意大利BARUFFALDI TS200/12 BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构和动作原理电动转塔结构和动作原理（1 1）该该刀刀架架采采用用行行星星轮轮系系传传动动的的减减速速机机构构，结结构构紧紧凑凑、传传动效率高。动效率高。（2 2）刀刀盘盘无无需需抬抬起起实实现现转转位位刹刹紧紧控控制制。这这样样可可以以防防止止机机床床切切削削过过程程中中切切屑屑、灰灰尘尘、切切削削液液等等影影响响精精定定位位端端齿齿盘盘，从从而保证刀架的高定位精度。而保证刀架的高定位精度。（3 3）可可双双向向回回转转和和任任意意刀刀位位就就近近选选刀刀，最最大大限限度度地地减减少少刀刀架转位的辅助时间。架转位的辅助时间。（4 4）机电配合控制合理，故障率低。）机电配合控制合理，故障率低。该系列电动刀塔的特点：该系列电动刀塔的特点：意大利意大利BARUFFALDI TS200/12 BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构电动转塔结构 2.2.电动刀塔的电气控制线路电动刀塔的电气控制线路 3 3电动刀塔的电动刀塔的PMCPMC控制控制（1 1）系统）系统PMCPMC输入输入/输出信号地址分配输出信号地址分配（1 1）正常工作中，出现刀塔未锁紧报警）正常工作中，出现刀塔未锁紧报警通通过过系系统统梯梯形形图图（如如图图5959）查查看看到到是是由由于于锁锁紧紧到到位位信信号号X21.2X21.2未未接接通通产产生生的的报报警警（信信息息继继电电器器A0.1A0.1为为1 1）。故故障障原原因因可可能能是是接接近近开开关损坏、接近开关调整位置不当、刀塔机械传动故障。关损坏、接近开关调整位置不当、刀塔机械传动故障。（2 2）换刀时出现乱刀现象）换刀时出现乱刀现象出现该故障的原因是角度编码器不良，此时需要更换编码器。出现该故障的原因是角度编码器不良，此时需要更换编码器。（3 3）换刀过程中出现断路器跳闸现象）换刀过程中出现断路器跳闸现象产产生生故故障障的的主主要要原原因因是是电电动动机机短短路路、刀刀塔塔内内部部机机械械传传动动卡卡死死及及断断路路器本身不良。器本身不良。（4 4）换刀过程中，系统发出电动机过热报警）换刀过程中，系统发出电动机过热报警产生故障主要原因有预分度电磁铁插销不能准确动作、电动机缺相产生故障主要原因有预分度电磁铁插销不能准确动作、电动机缺相或匝间短路、角度编码器位置调整有偏差及电动机内装热偶开关不或匝间短路、角度编码器位置调整有偏差及电动机内装热偶开关不良。良。4.4.电动刀塔常见故障及维修电动刀塔常见故障及维修 5.3 5.3 加工中心自动换刀装置控制及常见故障分析加工中心自动换刀装置控制及常见故障分析 BT50-24TOOL BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置的特点：圆盘式刀库自动换刀装置的特点：（1 1）刀刀库库的的旋旋转转为为电电动动机机拖拖动动(具具有有电电磁磁制制动动装装置置)，靠靠电电气气实实现现刀刀库库旋旋转转方方向向（具具有有就就近近选选刀刀功功能能）、换换刀刀位位置置检检测测及及定定位控制，结构简单，工作可靠。位控制，结构简单，工作可靠。（2 2）机机械械手手换换刀刀采采用用先先进进的的凸凸轮轮换换刀刀结结构构，实实现现电电气气和和机机械械联合控制。联合控制。（3 3）倒刀控制采用气动控制，通过气缸的磁环开关检测控制。）倒刀控制采用气动控制，通过气缸的磁环开关检测控制。（4 4）全机械式换刀，避免液压泄漏，降低了故障率。）全机械式换刀，避免液压泄漏，降低了故障率。（5 5）换刀时间仅）换刀时间仅2.72.7秒，大大提高机床效率。秒，大大提高机床效率。1 1BT50-24TOOL BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构圆盘式刀库自动换刀装置机构 圆盘式刀库结构简图圆盘式刀库结构简图 凸轮式换刀机械手简图凸轮式换刀机械手简图 1 1BT50-24TOOL BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构圆盘式刀库自动换刀装置机构2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤（1）程序执行到选刀指令）程序执行到选刀指令T码时，系统通过方向判别后，控制刀库码时，系统通过方向判别后，控制刀库电动机电动机1正转或反转，刀库中刀位计数开关正转或反转，刀库中刀位计数开关2开始计数（计算出到达开始计数（计算出到达换刀点的步数），当刀库上所选的刀具转到换刀位置后，旋转刀库换刀点的步数），当刀库上所选的刀具转到换刀位置后，旋转刀库电动机立即停转，完成选刀定位控制。如图电动机立即停转，完成选刀定位控制。如图511a图所示。图所示。刀库选刀定位控制过程刀库选刀定位控制过程2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤（2）程序中执行到交换刀具指令，交换刀具指令一般为）程序中执行到交换刀具指令，交换刀具指令一般为M06（实（实际是调换刀宏程序或换刀子程序），首先主轴自动返回换刀点（一际是调换刀宏程序或换刀子程序），首先主轴自动返回换刀点（一般是机床的第二参考点），且实现主轴准停，然后倒刀电磁阀线圈般是机床的第二参考点），且实现主轴准停，然后倒刀电磁阀线圈获电，气缸推动选刀的刀杯向下翻转获电，气缸推动选刀的刀杯向下翻转90度（倒下），倒刀到位检测度（倒下），倒刀到位检测信号开关（磁环开关）信号开关（磁环开关）8发出信号，完成倒刀控制，同时是交换刀发出信号，完成倒刀控制，同时是交换刀具的开始信号。如图具的开始信号。如图511b图所示。图所示。倒刀控制倒刀控制2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤（3）当倒刀检测开关）当倒刀检测开关8发出信号且机械手原位开关发出信号且机械手原位开关7处于接通状态处于接通状态时，换刀电动机时，换刀电动机10旋转带动机械手从原位逆时针旋转一个固定角度旋转带动机械手从原位逆时针旋转一个固定角度（65/75度），进行机械手抓刀控制，如图度），进行机械手抓刀控制，如图511c所示。所示。机械手扣刀控制过程机械手扣刀控制过程2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤（4）当机械手扣刀到位开关）当机械手扣刀到位开关6接通后，主轴开始松开刀具控制接通后，主轴开始松开刀具控制（通常采用气动或液动控制），当主轴松刀开关接通后，换刀电（通常采用气动或液动控制），当主轴松刀开关接通后，换刀电动机运转，使机械手下降，进行拔刀控制，机械手完成拔刀后，动机运转，使机械手下降，进行拔刀控制，机械手完成拔刀后，换刀电动机继续旋转，机械手旋转换刀电动机继续旋转，机械手旋转180度（进行交换刀具控制）并度（进行交换刀具控制）并进行插刀控制，当换刀电动机停止开关进行插刀控制，当换刀电动机停止开关5（接近开关）接通后发（接近开关）接通后发出信号使电动机立即停止。如图出信号使电动机立即停止。如图511d、e所示。所示。机械手拔刀控制机械手拔刀控制机械手旋转机械手旋转180度并进行插刀控制度并进行插刀控制机械手擦刀并完成主轴刀具锁紧控制机械手擦刀并完成主轴刀具锁紧控制(5)当机械手完成擦刀控制后当机械手完成擦刀控制后,机械手扣刀到位开关机械手扣刀到位开关6再次接通再次接通,此时主轴刀具进行锁紧控制。此时主轴刀具进行锁紧控制。2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤（6）当主轴锁紧完成开关信号发出后，机械手电动机启动旋）当主轴锁紧完成开关信号发出后，机械手电动机启动旋转，机械手顺时针旋转一个固定角度，机械手回到原位后，转，机械手顺时针旋转一个固定角度，机械手回到原位后，机械手电动机立即停止。机械手电动机立即停止。机械手回到原位控制机械手回到原位控制2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤2.2.自动刀具交换动作步骤自动刀具交换动作步骤（7）当机械手的原位开关）当机械手的原位开关7再次接通后，再次接通后，回刀电磁阀线圈获电，回刀电磁阀线圈获电，气缸推动刀杯向上翻转气缸推动刀杯向上翻转9090度，为下一次选刀做准备。回刀气缸伸度，为下一次选刀做准备。回刀气缸伸出到位开关出到位开关9 9（磁环开关）接通，完成整个换刀控制。（磁环开关）接通，完成整个换刀控制。回刀控制回刀控制自动刀具交换系统自动刀具交换系统(ATC)(ATC)控制时序图控制时序图 3.自动换刀装置常见故障及维修自动换刀装置常见故障及维修（1 1）刀库乱刀故障处理方法）刀库乱刀故障处理方法 1)手动方式使刀库回到原位位置手动方式使刀库回到原位位置,即即1号刀座对应换刀位置号刀座对应换刀位置2)通过系统通过系统PMC参数画面参数画面,初始化数据表初始化数据表,数据表的数据表的D000D000设设定为定为0 0，D001D024D001D024设定值分别为设定值分别为1 1、2 2、3-243-24进行设定。进行设定。3)通过系统通过系统PMC参数画面参数画面,刀库计数器初始化设定为刀库计数器初始化设定为2323。4)4)系统系统MDIMDI方式下，把实际刀具送回到刀库中。方式下，把实际刀具送回到刀库中。故障原因故障原因:1:1）PMCPMC参数丢失或系统记忆值与实际不符参数丢失或系统记忆值与实际不符 2 2）换刀装置拆修）换刀装置拆修3）操作者误操作）操作者误操作具体处理方法具体处理方法:3.自动换刀装置常见故障及维修自动换刀装置常见故障及维修（2 2）换刀过程中出现碰刀的处理）换刀过程中出现碰刀的处理故障原因故障原因:1)主轴换刀点位置不正确主轴换刀点位置不正确2)主轴准停位置不正确主轴准停位置不正确主轴换刀点位置不正确的处理方法主轴换刀点位置不正确的处理方法:1)机床手动返回到机床参考点机床手动返回到机床参考点2)手动盘机械手电动机手动盘机械手电动机,使机械手转到扣刀位置使机械手转到扣刀位置3)调整主轴到换刀点调整主轴到换刀点,并记下机床坐标系的坐标值并记下机床坐标系的坐标值4)把主轴换刀点的坐标值输入到换到宏程序的换刀位置中把主轴换刀点的坐标值输入到换到宏程序的换刀位置中主轴准停位置不正确的处理方法主轴准停位置不正确的处理方法:首先要排除主轴一转信号不稳的故障首先要排除主轴一转信号不稳的故障,然后调整主轴准停角度然后调整主轴准停角度使主轴刀座的键与机械手上的键槽对准使主轴刀座的键与机械手上的键槽对准(通过换刀宏程序调整通过换刀宏程序调整)3.自动换刀装置常见故障及维修自动换刀装置常见故障及维修（3 3）换刀过程中停止并发出换刀超时故障报警处理）换刀过程中停止并发出换刀超时故障报警处理1)根据换刀动作时序图根据换刀动作时序图,查明查明,换刀故障时执行到第几步换刀故障时执行到第几步2)借助系统梯形图的信号变化借助系统梯形图的信号变化,查明故障发生时是前一查明故障发生时是前一个动作没结束还是后一个动作没开始个动作没结束还是后一个动作没开始3)是机械故障还是电气故障的判别是机械故障还是电气故障的判别4)排除故障后排除故障后,手动盘机械手电动机使机械手回到原位手动盘机械手电动机使机械手回到原位位置位置.4数控机床操作中常见故障及诊断方法数控机床操作中常见故障及诊断方法 1.1.机床手动和自动操作均无法执行机床手动和自动操作均无法执行位置坐标显示不变时，故障原因可能是：位置坐标显示不变时，故障原因可能是：（1 1）系统工作的状态不对）系统工作的状态不对 （2 2）系统处于急停状态（）系统处于急停状态（CRTCRT显示显示“EMG”“EMG”）（3 3）系统复位信号接通）系统复位信号接通 （4 4）系统轴互锁信号接通）系统轴互锁信号接通 （5 5）系统进给倍率为）系统进给倍率为0 0 （6 6）系统伺服故障）系统伺服故障位置坐标显示变化时，故障原因可能是：位置坐标显示变化时，故障原因可能是：故障原因是机床输入了进给轴的机床锁住信号故障原因是机床输入了进给轴的机床锁住信号或各轴锁住信号或各轴锁住信号,也可能是机床面板锁住开关短接故障。也可能是机床面板锁住开关短接故障。2.2.机床机床只是只是手手动（JOGJOG）操作无效）操作无效 （1 1）系统状态选择未在手动状态）系统状态选择未在手动状态 （2 2）进给轴和方向选择信号未输入）进给轴和方向选择信号未输入（3 3）进给速度参数设定不正确）进给速度参数设定不正确3.3.机床机床只是只是手脉操作无效手脉操作无效 （1 1）系统状态未在手脉状态（）系统状态未在手脉状态（MPGMPG）。）。（2 2）手脉轴选择信号未输入）手脉轴选择信号未输入 （3 3）手脉本身及接线故障）手脉本身及接线故障4.4.自自动操作无效（此操作无效（此时手手动正常）正常）自自动操作无效（循操作无效（循环起起动指示灯不亮）指示灯不亮）（1 1）系统状态选择信号不正确）系统状态选择信号不正确（2 2）系统循环起动信号未被输入）系统循环起动信号未被输入（3 3）系）系统进给暂停信号被停信号被输入入 5.5.自自动操作无效（循操作无效（循环指示灯亮）指示灯亮）（1 1）机床机床进给倍率倍率为零零 （2 2）系系统输入了入了轴互互锁信号信号 （3 3）系系统等待主等待主轴速度到达信号（程序中只是插速度到达信号（程序中只是插补移移动指令指令 不不执行）行）5.5 5.5 数控机床超程故障及处理方法数控机床超程故障及处理方法1 1数控机床硬件超程控制及数控机床硬件超程控制及处理方法理方法 X20.0:为机床超程释放为机床超程释放按钮开关按钮开关X2.0:为为X轴正向超程轴正向超程限位开关限位开关X2.1:为为Y轴正向超程轴正向超程限位开关限位开关X2.2:为为Z轴正向超程轴正向超程限位开关限位开关X2.3:为为X轴负向超程轴负向超程限位开关限位开关X2.4/X2.5:为为Y/Z轴负轴负向超程限位开关向超程限位开关5.5 5.5 数控机床超程故障及处理方法数控机床超程故障及处理方法2.2.数控机床数控机床软件超程件超程报警及警及处理方法理方法 （1 1）系统存储行程极限值的设定方法）系统存储行程极限值的设定方法 把把A A、B B值值转转换换成成系系统统的的检检测测单单位位后后，分分别别输输入入到到系系统统参参数数的的13201320和和13211321中，从而完成了系统存储行程极限值的设定。中，从而完成了系统存储行程极限值的设定。（2 2）系）系统软件超程件超程报警的警的处理方法理方法 1 1）当当系系统统出出现现软软件件超超程程报报警警时时，系系统统状状态态开开关关工工作作在在手手动动连连续续进进给给状状态态（JOGJOG），按按下下超超程程报报警警轴轴的的反反方方向向按按钮钮开开关关，使使机机床床反反方方向退出超程范围，然后按下系统复位键向退出超程范围，然后按下系统复位键RESETRESET使系统复位。使系统复位。2 2）如如果果机机床床出出现现软软件件超超程程而而系系统统处处于于死死机机状状态态时时，首首先先把把存存储储行行程程极极限限参参数数设设定定为为无无效效，即即参参数数13201320设设定定为为9999999999999999，参参数数13211321设设定定为为-99999999-99999999，然然后后系系统统断断电电并并重重新新上上电电，进进行行机机床床返返回回参参考考点点操操作作后后，再再按按原原来来机机床床软软限限位位坐坐标标值值重重新新设设定定系系统统的的存存储储行行程程极极限限参数。参数。3 3）如如果果机机床床还还出出现现超超程程报报警警或或系系统统死死机机，则则需需要要把把系系统统参参数数全全部部清除，重新恢复系统参数方法来解决。清除，重新恢复系统参数方法来解决。5.6 5.6 系统电源单元的工作原理及常见故障分析系统电源单元的工作原理及常见故障分析1 1电源单元输入电路工作原理电源单元输入电路工作原理2 2电源单元输出工作原理电源单元输出工作原理 3 3电源单元常见故障及诊断电源单元常见故障及诊断 SSCK-20SSCK-20数控车床电源单元的连接数控车床电源单元的连接（1 1）电源单元无法接通的故障诊断）电源单元无法接通的故障诊断 故障现象是机床工作指示灯亮而系统显示装置不亮故障现象是机床工作指示灯亮而系统显示装置不亮（2 2）电源单元熔断器熔断故障的诊断）电源单元熔断器熔断故障的诊断 1 1）熔断器）熔断器F11F11、F12F12熔断故障诊断熔断故障诊断熔熔断断器器F11F11、F12F12用用来来实实现现电电源源单单元元输输入入侧侧电电路路短短路路保保护护的的。当当F11F11、F12F12熔熔断断时时,CRT,CRT不不亮亮,电电源源单单元元状状态态指指示示灯灯PILPIL和和故故障障状态指示灯状态指示灯ALMALM不亮。产生故障原因可能是不亮。产生故障原因可能是:浪涌吸收器浪涌吸收器VS11VS11故障。故障。整流块整流块DS11DS11击穿短路或电容击穿短路或电容C12C12、C13C13严重漏电。严重漏电。开关管开关管Q14Q14、Q15Q15击穿短路或保护二极管击穿短路或保护二极管D33D33、D34D34开路。开路。辅助电路短路辅助电路短路(如开关管如开关管Q1Q1击穿短路击穿短路)。F11 F11、F12F12的规格为的规格为A60L-0001-0194(7.5A)A60L-0001-0194(7.5A)。2)2)熔断器熔断器F13F13熔断故障诊断熔断故障诊断熔熔断断器器F13F13用用来来实实现现电电源源单单元元+24V+24V的的输输出出侧侧短短路路保保护护。当当F13F13熔熔断断时时,CRT,CRT不不亮亮(CRT(CRT灯灯丝丝也也不不亮亮),),电电源源单单元元状状态态指指示示灯灯PILPIL和故障状态指示灯和故障状态指示灯ALMALM都亮。产生故障原因可能是都亮。产生故障原因可能是:CRTCRT单单元元中中可可能能发发生生短短路路或或与与之之相相连连的的+24V+24V电电源源电电缆缆线线发发生生短短路路。从从电电源源单单元元上上拔拔下下CP15CP15的的插插头头,系系统统重重新新上上电电，如如果果电电源源单单元元的的报报警警灯灯（红红色色指指示示灯灯ALMALM）不不亮亮，且且CP15CP15端端子子有有+24V+24V输出，则故障在系统显示装置输出，则故障在系统显示装置CRTCRT侧。侧。电电源源单单元元内内部部电电路路发发生生短短路路。从从电电源源单单元元上上拔拔下下CP15CP15的的插插头头,系系统统重重新新上上电电，如如果果电电源源单单元元的的报报警警灯灯（红红色色指指示示灯灯ALMALM）还还亮亮，说说明明故故障障在在电电源源单单元元的的内内部部，如如二二极极管管DS17DS17击击穿短路或电容穿短路或电容C74C74、C75C75严重漏电等。严重漏电等。F13F13的规格为的规格为A60L-0001-0075(3.2A)A60L-0001-0075(3.2A)。3)3)熔断器熔断器F14F14熔断故障诊断熔断故障诊断熔熔断断器器F14F14用用来来实实现现系系统统内内部部(各各印印刷刷电电路路板板单单元元)、电电源源单单元元内内部部+24E+24E电电路路及及机机床床侧侧信信号号控控制制输输入入电电路路短短路路保保护护的的。当当F14F14熔熔断断时时,CRT,CRT上上将将显显示示系系统统“950”“950”报报警警号号,电电源源单单元元状状态态指指示示灯灯PILPIL亮亮（故故障障状状态态指指示示灯灯ALMALM不不亮亮）,系系统统主主板板故故障障指指示示灯灯L2L2亮亮。产产生生故故障障原原因可能是因可能是:系统内部系统内部+24E+24E电路短路（包括电源单元内部电路）。电路短路（包括电源单元内部电路）。机床侧机床侧+24E+24E接线对地短路。接线对地短路。可可以以通通过过拔拔开开系系统统I/OI/O板板的的所所有有电电缆缆接接头头后后,测测量量系系统统+24E+24E对对地地电电阻阻,当当测测量量的的电电阻阻为为0 0时时,则则故故障障在在系系统统内内部部+24E+24E短短路路(需需要要更更换换相相应应的的印印刷刷电电路路板板)。如如果果测测量量的的电电阻阻为为100100左左右右时时,则则故故障障在在机机床床侧接线短路侧接线短路(详细检查机床侧所有的详细检查机床侧所有的+24E+24E接线接线)。F14F14的规格为的规格为A60L-0001-0046(5A)A60L-0001-0046(5A)。4)4)熔断器熔断器F1F1熔断故障诊断熔断故障诊断熔熔断断器器F1F1是是实实现现电电源源单单元元内内部部控控制制模模块块及及辅辅助助调调整整电电源源电电路路短短路路保保护护的的。当当F1F1熔熔断断时时,CRT,CRT不不亮亮,电电源源单单元元状状态态指指示示灯灯PILPIL和故障状态指示灯和故障状态指示灯ALMALM均不亮。产生故障原因可能是均不亮。产生故障原因可能是:电电源源单单元元调调整整电电源源电电路路短短路路，如如Q3Q3击击穿穿、ZD2ZD2击击穿穿、C4C4漏电或浪涌吸收器故障。漏电或浪涌吸收器故障。电源单元内部控制模块短路。电源单元内部控制模块短路。F1F1的规格为的规格为A60L-0001-0172(0.3A)A60L-0001-0172(0.3A)。docin/sanshengshiyuandoc88/sanshenglu 更多精品资源请访问更多精品资源请访问