《数控机床故障诊断》PPT课件

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1、西安交通大学机械工程学院徐学武2012年9月9日数控机床故障诊断与维修（2）2第2章数控机床电器控制数控机床故障-----主要是电气控制系统复杂----结构：CNC.PLC.MCC----接口：电机驱动、检测反馈、电源保护、开关信号3电器控制部分电路组成4电器控制图解三种图作用系统图---示意—了解结构：液压系统、润滑系统、冷却系统框图---原理-接口—来龙去脉--分析电路图---连接—检测5数控车床液压系统组成1.压力源---叶片泵2.执行机构---油缸：卡盘油缸、尾台油缸、定向油缸3.控制元件---电磁阀：减压阀-叠加式单向阀—叠

2、加式单向阀、单向节流阀换向阀-（手动、自动）4电器元件—压力表、压力继电器6数控车床液压系统图7工作过程示意图8数控系统连接分析结构---主板+电源模块（PSM）+主轴模块（SPM）+伺服模块（SVM）+PLC模块（I/O板）+操作面板接口---CP1A—DC24vJA7A---SPM-----主轴电机（第一、第二）COP10A---SVM---伺服电机（X轴、Z轴）JD1A—I/O板---控制面板、手脉CA55—MDIunitJD36B–RS2329数控系统连接框图10NC系统连接框图11交流主轴驱动原理电源模块：（1）将L1、L2

3、、L3端输入200V三相交流电整流滤波成直流DC300伏，从L+、L-（铜排）输出（2）将200R、200S端输入交流AC200V转换成DC24V、DC5V从CXA2A输出主轴模块：（1）从L+、L-（铜排）输入DC300伏转换成受控交流电从U、V、W输出给电动机（2）JA7B口输入NC单元信号（3）JYA4连接光电编码器（4）JYA3连接主轴定向磁传感器（5）JYA2连接速度传感器及过热检测装置12交流主轴伺服驱动电路图13伺服驱动原理伺服模块：（1）从L+、L-（铜排）输入DC300伏转换成受控交流电从U、V、W输出给电动机（2）

4、COP10B—FSSB串行总线口输入NC单元信号（3）JF12连接电机内装电编码器三环控制——电流环、速度环、位置换高响应向量---HRV高分辨率脉冲编码器---16000000/r14伺服系统控制框图15交流进给伺服驱动电路图16辅助电路分析1.强电回路：液压、冷却、排屑、转塔刀架以转塔刀架电气控制为例：KM3Z—控制正转—由KA2控制—Y2.I(PLC)KM3F—控制反转---由KA3控制—Y2.2(PLC)QF3—短路过载保护KA23-控制抱闸—来自Y1.2KA22—刀塔预定位–SQ29检测—X7.7信号-电机停—延时—电机反

5、转锁紧—SQ28检测—X7.6信号—Y1.2输出—KA23获电动作---抱闸锁紧—KA22、KA23断电。17常用控制元件断路器中间继电器交流接触器热继电器18数控车床辅助电路图19辅助电路分析2.PLC控制输入信号地址—XX7.0、X7.1、X7.2、X7.3—刀塔分度位置检测X7.4—角度编码器选通X7.5—刀架电机过热(SQ27)X7.6—刀塔到位锁紧(SQ28)X7.7—预定位电磁铁动作检测（SQ29)X4.0—动力头零位信号(SQ76)输出信号地址—YY1.1—预定位电磁铁线圈输出—KA22(继电器）---YV7Y1.2—刀

6、架抱闸线圈输出—KA23---YV6（电磁阀）Y2.1—刀架正转输出—KA2Y2.2---刀架反转输出—KA3Y1.4—第一主轴松开---KA25Y1.5--动力头零位控制信号---KA2620动力头信号输入电路21刀架信号输入和抱闸电路22刀塔刀架输出信号电路23辅助电路分析3直流电源电路AC220V经L、N送入NC稳压电源输入，输出+24V、COM,经QF12（断路器）--继电器触电KA0—CNC、I/O单元、机床控制面板过程：压下SB2-KA0线圈得电—KA0常开闭合—DC24送往CNC及I/O单元。另一KA0常开触点闭合自保。

7、SB1---停止按钮24直流电源电路图25辅助电路分析4.超程、急停控制电路急停控制目的：紧急情况-运动部件制动-最短时间停止。两种方法（1）不用PLC,各轴超程限位开关串入急停开关的常闭触点，报警报“急停”。设有超程解除开关，超程解除按下时，一定要注意轴的移动方向。26（1）不需PLC控制—节省I/O点27西门子802D系统接法28（2）硬超程、急停直接由PLC处理29地址分配X1007.6--+LZX1011.7--+LXX1009.7---LZX1011.6---LXX0010.0—RLTX1011.4—QF2X1008.4--

8、*ESPX1005.5--QF25X1009.6--SP2R0.2--*ESP1R0.3--*ESP2G8.4--*ESPK10.0—LB.SPK10.6—SP25HF45.0—ALMA注意：超程、急停等保护回路一定要保