第一章数控机床故障诊断与维修技术课件

第第1 1章章 典型数控系统及系统报警的维修技术典型数控系统及系统报警的维修技术1.1FANUC（日本发那科）数控系统组成及特点（日本发那科）数控系统组成及特点FANUC CNC FANUC CNC 产品一览表产品一览表产品一览表产品一览表高性能数控系统高性能数控系统FS15-BFS15i中档性能数控系统中档性能数控系统4-24轴复合机床纳米加工机床高精密加工机床3-8轴0.0001mm加工机床一般性能数控系统一般性能数控系统2-4轴一般的加工机床0.001mm运动控制系统运动控制系统1-6轴直线插补传送线或滑台通用运动控制器FS16-CFS 16iFS18-CFS18iFS0-CFS21-BFS 21iFSOi-AFSOiB/CFSOi MatePowerMate1.全功能、可靠性全功能、可靠性CNCFANUCOC系列系列 CNC单元单元 显示装置与操作面板显示装置与操作面板 1.1.1 FANUCOC/OD 1.1.1 FANUCOC/OD系统组成及特点系统组成及特点具有丰富的加工功能具有丰富的加工功能具有刀具寿命管理、极坐标插补、圆柱插补、多边形加具有刀具寿命管理、极坐标插补、圆柱插补、多边形加工等特有的控制功能，并且提供了专用的定制型用户宏工等特有的控制功能，并且提供了专用的定制型用户宏程序，从而能够容易地实现一些特殊的机械加工。程序，从而能够容易地实现一些特殊的机械加工。CNC控制伺服轴数控制伺服轴数最大为最大为6轴轴联动伺服轴数联动伺服轴数最大为最大为4轴轴主轴控制数和驱动装置主轴控制数和驱动装置一个模拟量主轴或一个模拟量主轴或2个串行数字主轴个串行数字主轴采用采用系列驱动系列驱动具有动态梯形图显示功能具有动态梯形图显示功能标准型标准型PMC-L：基本指令周期：基本指令周期6S，最大梯形图，最大梯形图步数为步数为5000，最大，最大I/O点数为点数为104/72。增强型增强型PMC-M：基本指令周期：基本指令周期2S，最大梯形图，最大梯形图步数为步数为8000，最大，最大I/O点数为点数为208/144。主要产品主要产品用于车床系列的用于车床系列的FANUCSeriesO-TC，用于铣床、加工中心系，用于铣床、加工中心系列的列的FANUCSeriesO-MC，用于平面磨床系列的，用于平面磨床系列的FANUCSeriesO-GSC，用于内、外磨床系列的，用于内、外磨床系列的FANUCSeriesO-GCC。FANUCOC系统的主要控制功能系统的主要控制功能2.高可靠性、普及型高可靠性、普及型CNCFANUCOD系列系列 CNC单元单元 显示装置与操作面板显示装置与操作面板3FANUCOC/OD系统数控单元的结构系统数控单元的结构和功能连接和功能连接FANUCOC/OD系统结构示意图系统结构示意图系统主板系统主板:A型型(4轴及以下轴及以下)、B型（型（5轴轴及以上）及以上）主主CPU:486微处理器微处理器(32位位)电源单元电源单元:A、AI、B2图形显示板图形显示板(GR):选择部件选择部件PMC扩展板扩展板:选择部件选择部件基本轴控制板基本轴控制板:2-4轴控制板轴控制板系统系统I/O板板:C5、C6、C7系统存储板系统存储板:配置系统各种控制软件配置系统各种控制软件宏程序卡（宏程序卡（PAS1）:选择部件选择部件远程缓冲卡（远程缓冲卡（JA1/JA2）:选择部件选择部件存储卡存储卡/梯形图编辑卡（梯形图编辑卡（CE0CE0）:选择部件选择部件功能功能:主要提供主要提供5V、15V、24V、24E直流电源。直流电源。(2)(2)系统电源单元（系统电源单元（POWER）+24V:显示器电源。显示器电源。+24E:系统系统24V电源。电源。+5V:CPU、存储器、存储器电源。电源。15V:位置模块电位置模块电源。源。CP1:CP1:单相交流电源单相交流电源AC200VAC200V输入端。输入端。CP2CP2：ACAC电压电压200V200V输出端（同输出端（同ON/OFFON/OFF同步的交流电源输出）。同步的交流电源输出）。CP3CP3：主要是电源单元开主要是电源单元开/关的触点输入信号（关的触点输入信号（ON/OFFON/OFF）。）。CP14CP14：用于附加用于附加I/OB2I/OB2印刷电路板的印刷电路板的+24V+24V电源。电源。CP15CP15：用于单色用于单色CRT/MDICRT/MDI单元的单元的+24V+24V电源。电源。F11F11、F12F12：电源单元交流输入熔断器（电源单元交流输入熔断器（7.5A7.5A）。）。F13F13：24V24V输出熔断器（输出熔断器（3.2A3.2A）。F14F14：24E24E输出熔断器（输出熔断器（5A5A）。）。F1F1：辅助电源输出熔断器辅助电源输出熔断器(0.3A)(0.3A)。PILPIL（绿色）：（绿色）：电源单元控制电路工作时，此指示灯亮。电源单元控制电路工作时，此指示灯亮。ALMALM（红色）：（红色）：电源单元出现任何故障时，此指示灯亮。电源单元出现任何故障时，此指示灯亮。电源单元（电源单元（POWERPOWER）的功能连接的功能连接CP3CP3：机机 床床 面面板板的的NCNC起起动动和和NCNC停止开关停止开关CP1CP1：电电源源单单元元输输入入电电压压（交交流流200V200V、50Hz50Hz）CP15CP15：CRTCRT直直流电源接口流电源接口 (DC24V)(DC24V)(3)(3)轴板（轴板（AXEAXE）的功能及连接）的功能及连接 A A型伺服接口板型伺服接口板 B B型伺服接口板型伺服接口板A型接口型接口:是指伺服电动是指伺服电动机的串行编码器信号反机的串行编码器信号反馈到馈到CNC系统轴板上。系统轴板上。B型接口型接口:是指伺服电动是指伺服电动机的串行编码器信号反机的串行编码器信号反馈到伺服放大器上。馈到伺服放大器上。A A型伺服接口轴板的连接图型伺服接口轴板的连接图 （5 5）系统存储板的功能及连接）系统存储板的功能及连接 系统存储板系统存储板M27M27：主主轴轴编编码码器器信信号号接接口口M26M26：模模拟拟量量主主轴轴控控制制信信号（号（0-10V0-10V）M12M12：手摇：手摇脉冲发生器脉冲发生器CCX5CCX5：CRTCRT视视频信号接口频信号接口M3M3：MDIMDI键键盘信号盘信号M5M5：RS-232RS-232串行通信串行通信CPA7CPA7：系系 统统数数据据备备份份电电池池（DC4.5VDC4.5V）（4 4）系统）系统I/OI/O板的功能及连接板的功能及连接 FANUCOC/ODFANUCOC/OD系统的系统的I/OI/O板板有三种规格有三种规格:C5:C5板（板（M1M1和和M2M2插口）插口）4040点输入和点输入和4040点输点输出；出；C6C6板（板（M1M1、M2M2、M18M18和和M19M19插口）插口）8080点输入和点输入和5656点点输出；输出；C7C7板（板（M1M1、M2M2、M18M18、M19M19、和、和M20M20插口）插口）104104点输点输入和入和7272点输出。系统标准点输出。系统标准配置为配置为C6C6板。板。系统标准配置为系统标准配置为C6C6板板 系统系统I/OI/O板板（6 6）系统显示装置和）系统显示装置和MDIMDI操作键盘的连接操作键盘的连接 系统操作软键系统操作软键 系统系统MDIMDI键盘键盘 系统显示装置系统显示装置 系统显示装置系统显示装置 信号接口信号接口 信号接口信号接口 视频信号接口视频信号接口 电源输入接口电源输入接口 FANUCOTD系统总体连接图系统总体连接图 1.1.2高性能、模块化数控系统高性能、模块化数控系统FANUC16/18/21/OiA系列系列FANUC-18系统系统FANUC-OiA系统系统1 1）结构形式为模块结构结构形式为模块结构 1.高性能、模块化数控系统高性能、模块化数控系统FANUC16/18/21/OiA系列特点系列特点2 2）可使用编辑卡编写或修改梯形图可使用编辑卡编写或修改梯形图3 3）可使用存储卡进行数据的输入可使用存储卡进行数据的输入/输出输出4 4）配备了更强大的诊断功能和操作消息显示功能配备了更强大的诊断功能和操作消息显示功能5 5）系统具有系统具有HRV(HRV(高速矢量响应高速矢量响应)功能功能6）16系统最多可控系统最多可控8轴，轴，6轴联动；轴联动；18系统最多可控系统最多可控6轴，轴，4轴联动；轴联动；21系统最多可控系统最多可控4轴，轴，4轴联动。轴联动。CNC CNC装置装置系统显示装置和操作面板系统显示装置和操作面板2.高品质、高品质、高性能高性能/价格比价格比FANUC Series 0iA(1)FANUCOiA系统主模块及功能连接系统主模块及功能连接:PMC:PMC控制模块控制模块:扩展扩展SRAM/SRAM/主轴控制模块主轴控制模块:FROM/SRAM:FROM/SRAM模块模块:3/4:3/4轴控制模块轴控制模块FANUCOiA系统主模块的连接系统主模块的连接(2)FANUCOiA系统系统I/O模块及功能连接模块及功能连接系统系统I/OI/O模块及扩模块及扩展功能板展功能板(选择件选择件)系统电源板系统电源板FANUCOiA系统系统I/O模块的连接模块的连接(3)FANUCOiA系统显示装置系统显示装置/MDI键盘的连接键盘的连接 MDI MDI键盘接口键盘接口 系统操作软键接口系统操作软键接口 显示器电源接口显示器电源接口 视频显示信号接口视频显示信号接口 1.1.316i/18i/21i/OiB/OiC 系系 统统FANUC-16iFANUC-18i（分离型系统）（分离型系统）（一体型系统）（一体型系统）FANUC21i系统系统目前，我国引进的中高档数控机床的目前，我国引进的中高档数控机床的FANUC系统一般为系统一般为FANUC16i/18i系列，国内数控系列，国内数控机床厂家今后中档数控机床的机床厂家今后中档数控机床的FANUC系统将以系统将以FANUCOiB/OiC系列为主系列为主。下面。下面iB为例为例介绍系统的组成及功能连接。介绍系统的组成及功能连接。（1）通过使用高速）通过使用高速RISC处理器处理器,可以在进行纳米插补的同时可以在进行纳米插补的同时,以适合于机床性能的最佳进给速度进给加工。以适合于机床性能的最佳进给速度进给加工。（2）超高速伺服串行通信）超高速伺服串行通信(FSSB)。（3）丰富的网络功能。）丰富的网络功能。（4）进给伺服系统采用高响应向量）进给伺服系统采用高响应向量HRV控制的高增益控制的高增益伺服系统。伺服系统。（5）主轴控制采用高速）主轴控制采用高速DSP控制。控制。（6）使用专用）使用专用PMC处理器的高性能处理器的高性能PMC高速处理大规模的高速处理大规模的顺序控制。顺序控制。（7）实现远程诊断。）实现远程诊断。1.FANUC16i/18I/21i系统特点系统特点2.具有很高性价比的具有很高性价比的CNCFANUC Series 0i-MODEL B 售价低廉的功能包提供了很多高效的售价低廉的功能包提供了很多高效的 CNC功能功能 最多控制轴数最多控制轴数 4 轴轴 最多控制主轴电机数最多控制主轴电机数 2个个 可连接的伺服电机可连接的伺服电机 i,Ci 伺服电机伺服电机 可连接的主轴电机可连接的主轴电机 i,Pi,Ci 主轴电机主轴电机 伺服接口伺服接口 FANUC 串行伺服总线串行伺服总线 (FSSB)显示单元显示单元 7.2”单色单色LCD/9”单色单色CRT 8.4”/10.4”彩色彩色CRT/LCD 显示单元具备显示单元具备PC功能功能 简单的操作编程支持工具简单的操作编程支持工具 MANUAL GUIDE 0i 针对磨床的独特控制功能针对磨床的独特控制功能 以太网功能以太网功能 数据服务器功能数据服务器功能系统主模块系统主模块主模块上层功能板主模块上层功能板主模块下层功能板主模