模块四数控机床电气故障的诊断与维修

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1、模块四数控机床电气故障的诊断与维修一、教学内容课题一电控系统故障的维修课题二数控机床的抗干扰二、教学目的和要求：熟悉电控系统的电气元件；学会电控系统故障诊断与维修办法。了解数控机床的常见干扰；掌握隔离、屏蔽、接地等抗干扰措施。三、知识点：各种电控系统电气元件的认识；看懂电气系统原理图。干扰、屏蔽、接地、接地要求、信号地、屏蔽地、系统地、一点接地。四、技能点：学会电控系统故障诊断；学会电控系统电气元件的维修与更换。屏蔽、接地的安装使用；抑制弧光放电的办法。五、内容提要和学习指导(一)数控机床电控系统

2、的组成及常见故障(1)交流主电路系统。数控机床需要各种电源，以满足不同负载的要求，一般有：380V、220V.2()()V、24V、5V等。而我国工业标准供电电源是电压38OV、频率5()Hz的三和交流，这要通过电源配置提供给数控机床。交流主电路系统通常使用的电气元件有：隔离开关、保护开关、熔断器、电源开关、电源变压器、控制变压器、断路器、各种继电器、接触器、接线端子排等。数控机床电气柜内部结构如图4-1所示，上部左边是数控系统，上部屮间是主轴变频器。电气系统原理图如图4—2所示。(2)机床辅助功

3、能控制系统。数控系统发出辅助功能控制命令，经PI。C对主电路电气元件进行控制；通过操作盘将辅助功能控制命令输给数控系统。这里有各种各样的开关、按钮、继电器、指示灯,如电源开关、行程开关、接近开关、光电开关等，这些元件的额定电流不超过10A。部分电气系统元件如图4—3所不。2.常见故障在使用数控机床时，应注意英电气系统的维护保养，维护保养的内容包括：三相电源的电压值是否正常，是否偏相；所有电气连接是否良好；各类开关是否有效；各继电器、接触器是否止常工作；检验热继电器、电弧抑制器等保护器件是否有效.；

4、检查电气柜防尘滤网、冷却风扇是否正常。常见故障见表4—U(二)典型例题【例4—2】一台车削中心，工作吋CRT显示9160报警“9160NOPARTWITI-IGRIFLPER1CL()SEI)VERIFYV14—5”。这是指未抓起工件报警。但实际上抓工件的机械手已将工件抓起，却显示机械手未抓起工件报警。查阅PI£图，此故障是测量感应开关发出的。经检查机械手部位，机械手工作行程不到位，未完全压下感应开关引起的。随后调整机械手的夹紧力，此故障排除。【例4-3】一台采用西门子SINUMERIK810的数

5、控机床，有吋在自动加工过程屮，系统突然掉电，测量M24V直流供电电源，发现只有22V左右，电网电压向下波动时，引起这个电压降低，导致NC系统采取保护措施，自动断电。经确认为整流变压器匝间短路，造成容量不够。更换新的整流变压器后，故障排除。【例4-4]一台数控辭床，数控系统采用西门子SINUMERIKSYSTEM3,出现故障报警F31“SPINDI。ECOOLANT、CIRCUIT",指示主轴冷却系统有问题,而检査冷却系统并无问题,査阅PioC梯形图，这个故障是由流屋检测开关B9.6检测出来的，检查

6、这个开关，发现开关已损坏，更换新的开关，故障消失。【例4・5】一台数控曙床，E轴在回参考点时，E轴旋转但没有找到参考点，而一直运动，直到压到极限开关，NC系统显示报警“EAXISATMAX.TRAVEI。”。根据故障现象分析，可能是零点开关有问题，经确认为无触点零点开关损坏，更换新的开关，故障消除。【例4.6】一台数控机床一次出现故障，负载门关不上，自动加工不能进行，而无故障显示。这个负载门是由气缸来完成开关的，关闭负载门是巩£输i'llQ2.o控制电磁阀Y2.o来实现的。用NC系统的.PC功能检

7、查PI£Q2・o的状态，其状态为1,但电磁阀却没有得电。原來PIC输出Q2・o通过小间继电器控制电磁阀Y2.o,屮间继电器损坏引起这个故障，更换新的继电器，故障被排除。（三）隔离、屏蔽、接地抗干扰措施1.常见干扰常见干扰有电磁波干扰、供电线路干扰、信号传输干扰等。（1）电磁波干扰。电火花和中、高频电加热设备的电源都会产生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的数控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控机床的正常工作。（2）供电线路干扰。输入电压过压或欠压引起电源报警而停机；电源波形畸变引起错误信息会导致C

8、PU停止运行。（3）信号传输T•扰。数控信号在传递过程中受到外界的干扰；串模T扰——T•扰电压叠加在有用信号上，由绝缘不良、漏电阻、供电线路等引入；共模干扰一扰电压对两根或以上信号线的干扰大小相等、相位相同。装置的共模抑制比较高，影响不大。当不平衡时，一部分一转为串模。2.抗干扰措施⑴减少供电线路的干扰。1）采用隔离变压雅。隔离变压器可以将电网和控制系统进行电气隔离，减少电网的杂电干扰。在结构上，隔离变压器与普通变压器不同，它的初次级线圈之间冇屏蔽隔离层，屏蔽层用导电材料做成,其绕