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1、数控车床故障诊断技术通用数控车床FANUC-OI系统电气控制原理图教师：刘兴国教师：刘兴国1FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：变频器无电源供给，显示屏无显示l分析：这种现象可能有几种可能：三相保险丝断了或变频器坏了；还有可能无电源输入。l处理方法：用万用表测量变频器输入电源端子U、V、W无电源。2FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：变频器显示正常，但主轴不运转。l分析：有可能是主轴电机出了问题；也可能是变频器无电压输出或掉线了。l处理方法：用万用表测量电机无电源供给。3FANUCFANUC系统通用
2、数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：冷却电机停止转动，KM2有动作。l分析：检查KM2接触器触点是否完好；。l处理方法：用万用表测量冷却泵的输入电源端子U、V、W无电源4FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：刀架换刀继电器有吸合，刀架无动作l分析：NC机发出换刀指令时，KA1和KAM3吸合，但刀架停止或不换刀动作，接着锁刀继电器KM4吸合。这种现象一般会出电源和继电器触点接触部份。l处理方法：拿万用表测量刀架电机无380V电源，KM3和KM4无电源输入。5FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分
3、析l现象：NC机无法开启、二个直流电压表显示0V。实验台内的二个电源模块指示灯不亮。l分析：二个电源模块指示灯不亮，同时烧坏的可能性极少，l1：输入电源故障2：直流24V短路。l处理方法：拿万用表测量电源模块输入端没有220V电源。6FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：KM1不吸合，系统发出报警提示l分析：观察驱动器可以发现风扇不转，通过这种现象我们可以判断驱动器是否有电源输入。l处理方法：拿万用表测量驱动器X向CX19B端子无直流电源。7FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：交流继电器不吸合，NC机
4、报警401、433号l分析：观察驱动器可以发现风扇在转，通过这种现象我们可以判断驱动器有24V电源输入。l处理方法：拿万用表测量KM1线圈无电源。8FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：实验台右上方的指示灯不亮，l分析：一般情况下都是由于灯泡在机床上长时间工作断丝；或由于电路电流忽然增大造成保险丝烧坏；或开关触点损坏等，一般在维修中我们首先不考虑是变压器次级绕组烧坏。l处理方法：拿万用表测量工作灯座无交流24V电源9FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出换刀指令，KA3吸合后，KM3不动作导致
5、刀架无换刀现象l分析：这种现象说明系统是正常的，已经输出指令；再一个作为维修人员我们要灵活运用多种方法来判断出现的故障。问题可能就出在110V控制电路上，它无法控制KM3动作，而KM3是受KA3和KA4触点控制的；另一种现象是，是继电器坏了。l处理方法：拿万用表测量KM3的线圈电压，无电源电压。10FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出开冷却信号时KA5吸合，但KM2不吸合l分析：这种现象说明系统是正常的，已经输出M08指令；问题可能就出在110V控制电路上，它无法控制KM2动作l处理方法：用万用表电压档测量在KA5吸合时测量KM2线圈无
6、电源110V。 11FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：主轴停止或无法开启转动，变频器RUN灯熄灭，显示屏显示000.。若在每转进给时，停止插补等待主轴启动后再加工l分析：这种情况说明系统有正反转信号输出，问题出在了继电器KA1和KA2常开触点上或变频器上。l处理方法：用万用表电阻档测量变频器公共端和KA1、KA2常开点不通，导致变频器无正反转信号而停止主轴正反转运行。12FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：若NC机发出M03指令时，主轴停止或无法开启，变频器RUN灯熄灭，在每转进给时系统暂停插补直
7、到主轴转动后才加工l分析：NC机发出M03指令时，KA1有吸合（继电器指示灯亮），说明控制信号有；NC机发出M04指令时，主轴正常运行l处理方法：拿万用表测量KA1常开触点和变频器的STF端子不通。13FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出M03或M04指令时，主轴停止运行或无法开启，变频器的RUN灯闪动l分析：这种情况说明系统有正反转信号输出，问题出在了系统的模拟量是否有输出或变频器上。l处理方法：拿万用表直流电压档测量模拟量端子无电压14FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出M0
8、3或M04、S500转后，主轴运转并NC机屏幕显示S500并有5%左右的变化，关掉A+信号后，S500变为S250左右。l分析：这种现象一般都需要对编码器的所有脚位进行通断测量，因我们一般无法对编码器内部的元器件进行修理。l处理方法：拿万用表测量A+信号不通。 15FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出M03或M04、S500转后，主轴运转但NC机屏幕无转速显示l分析：这种现象一般都需要对编码器的所有脚位进行通断测量，因我们一般无法对编程器内部的元器件进行修理。l处理方法：用万用表测量编码器无5V直流电源16FANUCFANUC系统通用数
9、控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：摇动手轮，坐标不移动l分析：这种现象一般都需要对手轮的所有脚位进行通断测量，因我们一般无法对手轮内部的元器件进行修理。17FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：摇动手轮，坐标不移动l分析：这种现象一般都需要对手轮的所有脚位进行通断测量，因我们一般无法对手轮内部的元器件进行修理。18FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：压下行程开关后，NC机无报警X+，X正方向限位失效，l分析：说明系统的机床保护开关出了问题，通过故障号可查到是某轴某方向。l解决：拿万
10、用表测量X+信号不通。19FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：压下行程开关后，NC机无报警Z+，Z正方向限位失效，l分析：说明系统的机床保护开关出了问题，通过故障号可查到是某轴某方向。l解决：拿万用表测量Z+信号不通。20FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：压下行程开关后，NC机无报警Z，Z负方向限位失效，l分析：说明系统的机床保护开关出了问题，通过故障号可查到是某轴某方向。l解决：拿万用表测量Z信号不通。21FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：机械X
11、轴回参考点时，拖板一直往正方向移动，并压下正限位开关时才报警，X+限位，回参考点失败。l分析：分析：这种现象是由于机床零点信号无反馈到系统而出现的问题，检查开关。l处理方法：拿万用表测量X轴参考点端子与A04不通 22FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出T01换刀时，刀架一直转动而找不到T01刀位后就近刀位锁刀。l分析：这种现象是数控系统最典型的例子，那就是1号刀信号掉失了；检查接线是否存在不良。 23FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出T03换刀时，刀架一直转动而找不到T03刀
12、位后就近刀位锁刀。l分析：这种现象是数控系统最典型的例子，那就是3号刀信号掉失了；检查所有刀位信号线接线是否存在不良。 24FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：主轴无法或停止正转，变频器RUN灯熄灭，若在每转进给时系统会暂停插补，直到主轴恢复正转后才加工。l分析：一般这种现象出现有几个方面：接线不良、继电器长时间工作线圈烧断或数控系统正转信号无输出。l处理方法：拿万用表测量KA1的线圈无直流+24V电源25FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：主轴无法或停止反转，变频器RUN灯熄灭，若在每转进给时系统
13、会暂停插补，直到主轴恢复反转后才加工。l分析：一般这种现象出现有几个方面：接线不良、继电器长时间工作线圈烧断或数控系统正转信号无输出。l处理方法：拿万用表测量KA2的线圈无直流+24V电源 26FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：冷却电机无法或停止运行l分析：一般这种现象出现有几个方面：接线不良、继电器长时间工作线圈烧断或数控系统冷却信号无输出。l处理方法：拿万用表测量KA5线圈无直流+24V电源。 27FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出换刀指令时，KA3无吸合，刀架不转位，但会有锁刀现
14、象KM4吸合。l分析：一般这种现象出现有几个方面：接线不良、继电器长时间工作线圈烧断或数控系统信号无输出。l处理方法：在换刀时按拿万用表测量KA3线圈无直流+24V电源。 28FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l现象：NC机发出换刀指令时，KM3吸合，刀架正转找刀刀位后停止动作，因KM4无吸合，KM3继电器复位后，l分析：一般这种现象出现有几个方面：接线不良、继电器长时间工作线圈烧断或数控系统信号无输出。l处理方法：测量KA4的线圈无直流+24V电源，正常动作KM3吸合找到刀位后，KM3归位，而KA4吸合导致KM4（锁刀）吸合。 29FANUCFANU
15、C系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l注：以上出现报警号后有些只需按“复位”键，就可解除报警；有些系统必须重启后才可解除报警！3031FANUCFANUC系统通用数控车床电气故障分析系统通用数控车床电气故障分析l实训台配有：自动刀架1台、主轴电机与编码器1套、冷却泵1台、伺服电机2台、二坐标平台1台及限位开关和机床零点等。l实验台技术参数： l1、输入电源：AC380V（三相四线制）、50HZl2、故障考核28项l3、工作环境：温度-200C400 Cl4、整机容量：2kVA；l5、实验台尺寸：长宽高（mm）=1800 mm700 mm2000 mm；323334系统连接
16、部份：系统连接部份：lAC380V经过变压器后变成AC220V，送给开关电源，将交流220V转变成DC24V，提供控制电路的电源，其中KA为直流继电器，KM为接触器，SB1为启动按钮，SB2为停止按钮，SB3为急停按钮。lQF1为实验台总电源开关lSB1控制KA7继电器的线圈lKA7的触点控制系统的电源DC24V。lSB2控制系统的电源35伺服连接部份：伺服连接部份：l由于FANUC伺服的输入电源为三相AC220V，所以必须使用专用变压器把工业AC380V转变成适合本伺服放大器所能接受的AC220V电源。lQF4为控制伺服电源的空气开关lKM1为控制伺服电源的接触器触点（本伺服电路使用MCC上电控制）lX、ZDRIVER为伺服放大器的电源输入端。36主轴电机连接：主轴电机连接：l本实验台主轴使用普通三相交流异步电动机。其输入电压为AC380V工业交流电压，经过变频器的无极变速控制后，对主轴电机进行高低速的调整。lQF2为主轴电源的空气开关l变频调速为三菱D700变频器lM为主轴电机的电源输入端 37刀架连接部份：刀架连接部份：l本机床使用数控电动回旋刀架，共有四工位。其输入电压为AC380V，经过接触器控制后，进行刀架的正反转控制。lQF3为刀架电源的空气开关lKA3、KA4为刀架电源的接触器触点（lM为数控刀架的电源输入端。38
