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1、数控机床电气系统装调与维修一体化教程数控机床电气系统装调与维修一体化教程主编：韩鸿鸾主编：韩鸿鸾模块一 数控机床电气维修的基础任务二 认识数控机床的电气图知识内容知识内容4 4任务引入任务引入1 1任务目标任务目标2 2任务实施任务实施3 3任务拓展任务拓展5 5任务巩固任务巩固6 6电气图是电气技术人员统一使用的工程语言。常用的电气图有三种，即电气原理图、电气元件布置图和安装接线图，其中最重要的是电气原理图。国家标准：GBT472820052008电气简图用图形符号、GB 5226.12008机床电气安全机械电气设备 第1部分：通用技术条件、GBT 698820062008电气技术用文件的编
2、制、GBT5094.32005工业系统装置与设备以及工业产品结构原则与参照代号第3部分：应用指南等。数控机床电气系统装调与维修一体化教程任务目标任务目标掌握数控机床电气图分析的方法1 1掌握数控机床电气图的绘制原则2 2能绘制数控机床的电气图3 3掌握数控机床线路出现故障的诊断方法4 4b）接线图 c）实物图 图12 强电连接的部分实物图一、数控机床用强电元件交流接触器图外形图 霍尔式接近开关实物图电动刀架霍尔元件安装示意图二、电气原理图绘制原则1.电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路三个部分。2.电气原理图中所有电气元件的图形和文字符号符合国家标准。3.在电气原理图中，所有电气元件的
3、可动部分均按原始状态画出。4.动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出；控制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件应接在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。5.电气原理图中采用自左向右或自上而下表示操作顺序，同时应尽量减少线条数量，避免线条交叉。二、电气原理图绘制原则6.在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数；对某些元器件还应标注其特性；不常用的电气元件,标注其操作方式和功能等。7.为方便阅图；在电气原理图中可将图幅分成若干个图区，图区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字表示，其图区编号写在图的下面。上方
4、为该区电路的用途和作用。8.在继电器、接触器线圈下方均列有触点表说明线圈和触点的从属关系，即“符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出触点的图形符号(有时也可省去)，对未使用的触点用“”表明(或不作表明)。三、文字符号补充说明1.单字母符号：2.双字母符号：3.辅助文字符号：4.基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超过三位字母。5.三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记，中性线采用N标记，保护接地用PE标记，电源开关之后的三相交流电源主电分别按u、V、w顺序标记。1分析主回路2分析控制电路 3分析辅助电路4分析连锁与保护环节5总体检查 三、电气原理图分析的方法与步骤TK40
5、A强电回路一、数控机床电气线路的分析1.主回路分析2.电源电路分析TK40A电源回路图TK40A交流控制回路图TK40A直流控制回路图(1)主轴电机的控制(2)刀架电机的控制(3)冷却电机控制3.控制电路分析二、找元器件的位置根据电气图，在数控机床上找出各元器件所在的位置三、绘制电气图根据数控机床上各元器件的关系，重新绘制电气图四、学生接线教师把数控机床上的接线拔出，让学生重新接上。数控机床接线端子图五、故障维修【例11】 故障现象：一台配套SIEMENS系统的数控机床，有时在自动加工过程中，系统突然断电。分析及处理：测量其24V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
6、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。故障排除:更换新的整流变压器后，故障排除。五、故障维修【例12】 故障现象：一台配套SIEMENS系统的数控机床，当系统加上电源后，系统开始自检，当自检完毕进入基本画面时，系统断电。分析及处理：经检查，故障原因是X轴抱闸线圈对地短路。系统自检后，伺服条件准备好，抱闸通电释放。抱闸线圈采用24V电源供电，由于线圈对地短路，致使24V电压瞬间下降。【例13】 故障现象：一台FANUC-0T数控车床，开机后CRT无画面，电源模块报警指示灯亮。分析及处理：根据维修说明书所述，发现CRT和IO接口公用的24EDC电源正端
7、与直流地之间仅有12 Q电阻，而同类设备应有155 Q电阻，这类故障一般在主板，而本例故障较特殊。先拔掉M18电缆插头，故障仍在.故障排除：拔掉公用的24EDC电源插头后，电阻值恢复正常，顺线查出插头上有短路现象。排除后，机床恢复正常。【例14】故障现象：一台数控机床，某天开机，主轴报警，显示器显示“S axis not ready”(主轴没准备好)。分析及处理：打开主轴伺服单元电箱，发现伺服单元无任何显示。用万用表测主轴伺服驱动BKH电源进线供电正常，而伺服单元数码管无显示，说明该单元损坏。检查该单元供电线路，发现供电线路实际接线与电气图不符，该单元通电起动时，KM5先闭合，23s后，KM6
8、闭合，将电阻R短接。电阻与扼流圈L的作用是在起动时防止浪涌电流对主轴单元的冲击。故障排除：按电气图重新接线，更换新主轴单元后，机床恢复正常。接线图实际接线电气图接线数控机床电气系统装调与维修一体化教程在工厂技术人员、教师的参与下讨论线路故障诊断，在讨论前学生应图书馆或上网查过资料。线路的常见故障及处理方法数控机床电气系统装调与维修一体化教程任务拓展任务拓展数控铣床电气线路的分析XK714A强电回路图二、电源电路分析XK714A电源回路1.主轴电机的控制三、控制电路分析XK714A电源回路XK714A直流控制回路2.冷却电机控制当有手动或自动冷却指令时，这时PLC输出Y05有效，KA6继电器线圈
9、通电，继电器触点闭合，KM3交流接触器线圈通电，交流接触器主触点吸合，冷却电机旋转带动冷却泵工作。3.换刀控制当有手动或自动刀具松开指令时，机床CNC装置控制PLC输出Y06有效，KA4继电器线圈通电，继电器触点闭合，刀具松紧电磁阀通电，刀具松开，手动将刀具拔下，延时一定时间后，PLC输出Y12有效，KA7继电器线圈通电，继电器触点闭合，主轴吹气电磁阀通电，清除主轴灰尘，延时一定时间后，PLC输出Y12有效撤消，主轴吹气电磁阀断电；将加工所需刀具放入主轴后，机床CNC装置控制PLC输出Y06有效撤消，刀具松紧电磁阀断电，刀具夹紧，换刀结束。数控机床电气系统装调与维修一体化教程任务巩固任务巩固一
10、、填空题一、填空题1.数控机床常用的电器主要是_。低压电器通常是指工作在交流电压_V、直流电压_V及以下的电器。低压电器按其用途又可分为_和_。2. 霍尔式接近开关是将_、_、_、_和集电极开路(OC)门等电路做在同一个芯片上的集成电路，典型的霍尔集成电路有UGN 3020等。3. 霍尔集成电路受到磁场作用时，集电极开路门由_变为_，输出_信号；当霍尔集成电路离开磁场作用时，集电极开路门重新变为_，输出_信号。数控机床电气系统装调与维修一体化教程4阅读分析数控机床电气原理图包括分析_、_、_、_、和_五个步骤。5. 分析主回路是根据伺服电机、辅助机构电机和电磁阀等执行电器的控制要求，分析它们的
11、控制内容，包括_、_、_和_等。6. 辅助电路包括_、_、_和_等部分，它们大多是由控制电路中的元件来控制的，在分析时，还要回头来对照控制电路进行分析。数控机床电气系统装调与维修一体化教程二、判断题题（正确的划“”，错误错误 的划“”）1数控机床常用的电器主要是低压电器。（ ）2低压电器通常是指工作在交流电压1500 V、直流电压1200 V及以下的电器。（ ）3低压电器按其用途又可分为低压配电电器和低压控制电器。（ ）4霍尔集成电路受到磁场作用时，集电极开路门由导通态变为高电阻状态，输出低电平信号。（ ）5控制器合上时，过电流继电器动作可能是定子线路中有接地 。（ ）数控机床电气系统装调与维修一体化教程6当控制器合上后，电动机只能往一个方向转动可能是配线发生故障。（ ）7当控制器合上后，电动机只能往一个方向转动一定是限位开关发生故障。（ ）8限位开关动作时电动机不断电可能是接至接触器控制器的导线次序错乱。（ ）9. 数控机床常用的强电元件有了故障后，一般没有对其进行维修的，而是直接更换。（ ）
